Изобретение относится к ротору (1) для флотационной машины, предназначенному для рассеивания воздуха в пульпу вокруг ротора и содержащему корпус (2), снабженный группой лопастей (3). Корпус (2) собран из радиальных секторных модулей (9). Ротор содержит средство (10) крепления для соединения секторных модулей (9) друг с другом. В способе изготовления ротора изготавливают радиальные секторные модули (9) и собирают корпус (2) ротора из нескольких секторных модулей (9). Наконец, в способе ремонта ротора от корпуса (2) отделяют поврежденный секторный модуль (9) и заменяют секторным модулем без дефектов.

[0001] Ротор (1) для флотационной машины, предназначенный для рассеивания воздуха в пульпу вокруг ротора и содержащий корпус (2), снабженный группой лопастей (3), отличающийся тем, что корпус (2) выполнен из радиальных секторных модулей (9), при этом ротор содержит средство (10) крепления для соединения секторных модулей друг с другом.

[0002] Ротор по п.1, отличающийся тем, что лопасти (3) проходят, по существу, радиально в наружном направлении относительно центра ротора.

[0003] Ротор по п.2, отличающийся тем, что он содержит верхнюю стенку (4), проходящую в поперечном направлении относительно лопастей у их верхнего конца, так что взаимно смежные лопасти и часть верхней стенки между ними образуют радиальные каналы (5, 6) между лопастями, причем верхняя стенка также ограничивает снизу пространство (7) для воздуха, которое расположено в верхней части ротора и в которое может проводиться воздух.

[0004] Ротор по п.3, отличающийся тем, что указанные каналы (5, 6) предназначены для воздуха (5) и для пульпы (6).

[0005] Ротор по п.4, отличающийся тем, что он содержит группу отверстий (8) для воздуха, каждое из которых сообщается на одном конце с указанным пространством (7) для воздуха, а на другом конце - с каналом (5) для воздуха для обеспечения поступления воздуха из указанного пространства через канал для воздуха в пульпу.

[0006] Ротор по п.4 или 5, отличающийся тем, что каналы (5) для воздуха и каналы (6) для пульпы расположены в роторе, чередуясь друг с другом.

[0007] Ротор по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что корпус (2) выполнен из секторных модулей (9), число n которых равно или больше 2, причем угол α деления на сектора равен 360 °/n.

[0008] Ротор по п.7, отличающийся тем, что число n секторных модулей (9) предпочтительно составляет от 2 до 12.

[0009] Ротор по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что секторные модули (9) взаимно идентичны.

[0010] Ротор по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что каждый секторный модуль (9) содержит по меньшей мере часть канала (5) для воздуха и по меньшей мере часть канала (6) для пульпы.

[0011] Ротор по п.10, отличающийся тем, что каждый секторный модуль (9) содержит две лопасти (3) и часть верхней стенки (4), ограничивающие канал (5) для воздуха и по половине канала (6) для пульпы с каждой стороны канала для воздуха.

[0012] Ротор по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что средство (10) крепления выполнено в виде покрывающего фланца (11), установленного на верхней стороне верхних стенок (4) секторных модулей (9), причем секторные модули прикреплены к покрывающему фланцу (11) с образованием ротора.

[0013] Ротор по п.12, отличающийся тем, что секторные модули (9) прикреплены к покрывающему фланцу (11) и/или друг к другу с помощью винтов/болтов (12), сварки и/или склеивания.

[0014] Ротор по любому из пп.4-13, отличающийся тем, что он содержит центральное пространство (13) для пульпы, которое окружено расположенными в окружном направлении каналами (5) для воздуха, ограничено у верхнего конца верхней стенкой (4), открыто в нижней части для обеспечения поступления потока пульпы снизу в пространство для пульпы и открыто радиально далее в поперечном направлении в каналы (6) для пульпы для обеспечения удаления через них потока пульпы из пространства для пульпы.

[0015] Ротор по п.14, отличающийся тем, что он содержит нижнюю манжету (14), установленную коаксиально с ротором в нижнем конце лопастей (3) и выполненную с охватыванием части пространства (13) для пульпы для направления в него потока пульпы.

[0016] Ротор по п.15, отличающийся тем, что нижняя манжета (14) имеет форму цилиндра или усеченного конуса, расширяющегося к нижнему концу.

[0017] Ротор по п.16, отличающийся тем, что внутренняя поверхность (15) нижней манжеты (14) выполнена выпуклой.

[0018] Ротор по любому из пп.15-17, отличающийся тем, что нижняя манжета (14) выполнена в виде единой сплошной детали, прикрепленной к секторным модулям (9).

[0019] Ротор по любому из пп.15-17, отличающийся тем, что нижняя манжета (14) разделена на секторные части (16) путем углового деления, соответствующего указанному делению на секторные модули (9), при этом секторная часть (16) манжеты образует с секторным модулем (9) сплошную конструкцию.

[0020] Ротор по любому из пп.14-19, отличающийся тем, что он содержит группу внутренних лопастей (17), которые расширяются к их верхнему концу и проходят в пространстве (13) для пульпы от места (18) пересечения лопастей (3), ограничивающих канал (6) для воздуха, по существу, к стороне, противоположной направлению прохождения лопастей, к центру ротора, причем каждый секторный модуль (9) содержит по меньшей мере одну внутреннюю лопасть (17).

[0021] Способ изготовления ротора (1) по любому из пп.1-20 для флотационной машины, содержащего корпус (2), снабженный лопастями (3), отличающийся тем, что изготавливают радиальные секторные модули (9) и собирают корпус (2) ротора путем соединения нескольких секторных модулей друг с другом.

[0022] Способ ремонта ротора (1) по любому из пп.1-20 флотационной машины, содержащего корпус (2), снабженный лопастями (3), отличающийся тем, что от корпуса (2) отделяют поврежденный секторный модуль (9) и заменяют его секторным модулем без дефектов.

Область изобретения

Изобретение относится к ротору для флотационной машины, описанному в ограничительной части п.1 формулы изобретения. Изобретение также относится к способу, описанному в ограничительной части п.21 формулы изобретения. Кроме того, изобретение относится к способу, описанному в ограничительной части п.22 формулы изобретения.

Предпосылки изобретения

Изобретение относится в целом к флотационной машине, используемой для выделения полезных ингредиентов, например, из пульпы, содержащей минералы, в ходе так называемого флотационного процесса. Предмет изобретения, а именно ротор флотационной машины, вращается в камере, которая содержит пульпу, или так называемой флотационной камере, и вызывает перемещение пульпы и рассеивание воздуха, необходимого для создания пены, в пульпе для обеспечения образования воздушных пузырьков. Воздух впускается в ротор через воздушный коммуникационный канал, который выполнен в поворотном валу ротора. Рассеянные в пульпе воздушные пузырьки поднимаются к поверхности пульпы, и ингредиенты, которые необходимо отделить, прилипают к воздушным пузырькам в пене. Ингредиенты, которые необходимо отделить, затем могут быть удалены вместе с пеной. Ротор используется вместе с неподвижным статором, который окружает его и не описывается подробно в данном описании.

Различные роторы для флотационных машин известны из уровня техники, например из международных публикаций WO 2006/037843 А1 и WO 02/081093 А1, из патентной заявки США № 2004/0112835 А1 и из патентов США № 6805243 В1 и № 6772885. Эти роторы обычно содержат корпус, снабженный группой лопастей, которые проходят, по существу, радиально в наружном направлении относительно центра ротора и сужаются к своему нижнему концу. Корпус ротора дополнительно содержит верхнюю стенку, проходящую в поперечном направлении относительно лопастей у их верхнего конца, так что взаимно смежные лопасти и часть верхней стенки, расположенная между ними, ограничивают каналы между ними. Верхняя стенка ограничивает пространство для воздуха, которое расположено под ней в верхней части ротора и в которое может проводиться воздух. В группе проходов для воздуха каждый из них открыт на одном конце в указанное пространство, а на другом конце - в указанный выше канал для обеспечения поступления воздуха из этого пространства через канал в пульпу. При вращении ротор вызывает протекание пульпы через каналы вверх и радиально, а затем из ротора.

Диаметр таких роторов может составлять от полуметра до почти двух метров, что означает, что они довольно большие и тяжелые. Известный ротор выполнен в виде цельного корпуса из сваренных стальных пластин, имеющего износоустойчивое покрытие, которое получено формованием и может быть выполнено, например, из натурального каучука или полиуретана. Для больших роторов это означает создание больших, но имеющих высокоточные размеры корпусов из сваренных стальных пластин, а также покупку и обслуживание дорогих и больших форм. Вследствие такого способа изготовления стоимость больших роторов очень высока. На краях роторов большего диаметра (больше одного метра) были обнаружены более сильные отклонения от обычного качества, чем при меньших размерах, что привело к еще большим ограничениям точности размеров. Сочетание больших размеров изделия и строгих требований к их точности является очень неблагоприятным.

Ротор является изнашиваемой частью, нуждающейся в периодическом восстановлении путем нанесения покрытия и устранения других возможных повреждений. Проблема известных роторов заключается в том, что для устранения повреждения или для обслуживания необходимо целиком изъять ротор из флотационной камеры, даже если необходим ремонт только его части, и транспортировать его на ремонтный участок. Эксплуатация, транспортировка и хранение больших и тяжелых частей являются сложными и дорогостоящими.

Цель изобретения

Целью изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.

Одной конкретной целью изобретения является создание ротора значительно большего размера, чем размеры известных роторов.

Еще одной целью изобретения является создание ротора, конструкция которого обеспечивает возможность изготовления частей меньших, чем прежде, размеров с помощью способа, более простого и подходящего, чем используемые до сих пор.

Другой целью изобретения является создание ротора, обслуживание которого более доступно, чем это было до сих пор.

Сущность изобретения

Предложенный ротор имеет отличительные признаки, представленные в п.1 формулы изобретения. Кроме того, предложенный способ изготовления имеет отличительные признаки, представленные в п.21. Наконец, предложенный способ ремонта имеет отличительные признаки, представленные в п.22 формулы изобретения.

В соответствии с изобретением предложен ротор для флотационной машины, предназначенный для рассеивания воздуха в пульпу вокруг ротора и содержащий корпус, снабженный группой лопастей, при этом ротор отличается тем, что корпус выполнен из радиальных секторных модулей, при этом ротор содержит средство крепления для соединения секторных модулей друг с другом.

Благодаря модульной конструкции ротора изобретение обеспечивает преимущество, состоящее в значительном уменьшении размера частей, которые требуют точности размеров, в то же время формы, необходимые для покрытия модулей, и затраты на формовку становятся меньше. Таким образом, роторы с большими, чем прежде, размерами могут быть изготовлены доступным способом. Кроме того, производство, эксплуатация, транспортировка и хранение секторных модулей и других частей ротора, которые меньше и легче, чем целый ротор, являются более простыми и удобными, чем в случае целого ротора. Благодаря модульной конструкции также улучшается качество продукции. Восстановление ротора требует замены только тех секторных модулей, которые нуждаются в ремонте или замене новым модулем. Ротор может предпочтительно обслуживаться во флотационной камере без необходимости его изъятия из камеры целиком.

В одном варианте выполнения ротора лопасти проходят, по существу, радиально в наружном направлении относительно центра ротора.

В одном варианте выполнения ротор содержит верхнюю стенку, которая проходит в поперечном направлении относительно лопастей у их верхнего конца, так что взаимно смежные лопасти и часть верхней стенки между ними образуют радиальные каналы между лопастями, причем верхняя стенка ограничивает снизу пространство для воздуха, которое расположено в верхней части ротора и в которое может подаваться воздух.

В одном варианте выполнения ротора указанные каналы предназначены для воздуха и для пульпы.

В одном варианте выполнения ротор содержит группу отверстий для воздуха, каждое из которых сообщается на одном конце с указанным пространством для воздуха, а на другом конце - с каналом для воздуха для обеспечения поступления воздуха из указанного пространства через канал для воздуха в пульпу.

В одном варианте выполнения ротора каналы для воздуха и каналы для пульпы расположены в роторе, чередуясь друг с другом.

В одном варианте выполнения ротора корпус выполнен из секторных модулей, число n которых равно или больше 2, причем угол α деления на сектора равен 360 °/n.

В одном варианте выполнения ротора число n секторных модулей предпочтительно составляет от 2 до 12. Предпочтительно секторные модули взаимно идентичны. Однако они не обязательно должны быть идентичными, а могут различаться.

В одном варианте выполнения ротора каждый секторный модуль содержит по меньшей мере часть канала для воздуха и по меньшей мере часть канала для пульпы.

В одном варианте выполнения ротора каждый секторный модуль содержит две лопасти и часть верхней стенки, ограничивающие канал для воздуха и по половине канала для пульпы с каждой стороны канала для воздуха.

В одном варианте выполнения ротора средство крепления выполнено в виде покрывающего фланца, который установлен на верхней стороне верхних стенок секторных модулей, причем секторные модули прикреплены к покрывающему фланцу с образованием ротора. Поворотный вал ротора предпочтительно прикреплен к покрывающему фланцу. Покрывающий фланец предпочтительно имеет центральное отверстие, через которое воздух, подаваемый через поворотный вал, проходит дальше в указанное пространство для воздуха.

В одном варианте выполнения ротора секторные модули прикреплены к покрывающему фланцу с помощью болтов, винтов, сварки и/или склеивания.

В одном варианте выполнения ротора средство крепления содержит клеевое соединение, с помощью которого секторные модули крепятся к покрывающему фланцу и/или друг к другу.

В одном варианте выполнения ротор содержит центральное пространство для пульпы, которое окружено расположенными в окружном направлении каналами для воздуха, ограничено у верхнего конца верхней стенкой, открыто в нижней части для обеспечения поступления потока пульпы снизу в пространство для пульпы и открыто радиально далее в поперечном направлении в каналы для пульпы для обеспечения удаления через них потока пульпы из указанного пространства для пульпы.

В одном варианте выполнения ротор содержит нижнюю манжету, установленную коаксиально с ротором в нижнем конце лопастей и выполненную с охватыванием части пространства для пульпы для направления в него потока пульпы.

В одном варианте выполнения ротора нижняя манжета имеет форму цилиндра или усеченного конуса, который расширяется к нижнему концу. Внутренняя поверхность нижней манжеты предпочтительно выполнена выпуклой. Выпуклая изогнутая внутренняя поверхность способствует созданию предпочтительной траектории потока. Соответственно, внешняя поверхность нижней манжеты может быть вогнутой и искривлена внутрь для обеспечения создания предпочтительной траектории потока. В другом случае внешняя и/или внутренняя поверхность нижней манжеты может быть прямой.

В одном варианте выполнения ротора нижняя манжета выполнена в виде единой сплошной детали, прикрепленной к секторным модулям.

В одном варианте выполнения ротора нижняя манжета разделена на секторные части путем углового деления, соответствующего указанному делению на секторные модули, при этом секторная часть манжеты образует с секторным модулем сплошную конструкцию, и нижняя манжета образуется при сборке корпуса ротора из секторных модулей.

В одном варианте выполнения ротор содержит группу внутренних лопастей, которые расширяются к их верхнему концу и проходят в пространстве для пульпы от места пересечения лопастей, ограничивающих канал для воздуха, по существу, к стороне, противоположной направлению прохождения лопастей, к центру ротора, причем каждый секторный модуль содержит по меньшей мере одну внутреннюю лопасть.

В соответствии с изобретением предложен способ изготовления описанного выше ротора для флотационной машины, который содержит корпус, снабженный лопастями, при этом изготавливают радиальные секторные модули и собирают корпус ротора путем соединения нескольких секторных модулей друг с другом.

В соответствии с изобретением предложен также способ ремонта описанного выше ротора для флотационной машины, который содержит корпус, снабженный лопастями, при этом отделяют от корпуса поврежденный секторный модуль и заменяют его секторным модулем без дефектов.

Описание чертежей

В следующей части приводится подробное описание изобретения с помощью примеров вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, где изображено

на фиг. 1 - вид сверху под углом в аксонометрии первого варианта выполнения предложенного ротора, содержащего шесть секторных модулей;

на фиг. 2 - ротор, показанный на фиг. 1, в разобранном виде, так что покрывающий фланец, нижняя манжета и один секторный модуль показаны отделенными;

на фиг. 3 - вид сбоку ротора, показанного на фиг. 1;

на фиг. 4 - вид сверху ротора, показанного на фиг. 1;

на фиг. 5 - секторный модуль второго варианта выполнения предложенного ротора;

на фиг. 6 - вид сверху под углом в аксонометрии третьего варианта выполнения предложенного ротора, содержащего пять секторных модулей, при этом покрывающий фланец, нижняя манжета и один секторный модуль показаны отделенными.

Подробное описание изобретения

Фиг. 1-4 изображают ротор 1 флотационной машины, используемый для рассеивания воздуха в пульпе, которая перемешивается ротором во флотационной камере (не показана). Ротор крепится к поворотному валу (не показан). Ротор содержит покрывающий фланец 11, к которому может быть прикреплен поворотный вал, модульный корпус 2 и нижнюю манжету 14.

Корпус 2 ротора содержит лопасти 3, число которых равно 12 в иллюстративном варианте выполнения, показанном на фиг. 1-4. Лопасти 3 проходят радиально в наружном направлении относительно центра ротора и сужаются по кривой к нижнему концу. Корпус 2 ротора дополнительно содержит верхнюю стенку 4, проходящую в поперечном направлении (горизонтально) относительно лопастей 3 у их верхнего конца, так что взаимно смежные лопасти и часть верхней стенки 4 между ними ограничивают чередующиеся между ними каналы 5 для воздуха и каналы 6 для пульпы. Кроме того, наклонная часть верхней стенки 4, которая проходит к центру, снизу ограничивает пространство 7 для воздуха, расположенное в верхней части ротора. Воздух может подаваться в пространство 7 через коммуникационный канал для воздуха (не показан), выполненный, по существу, известным способом в соединении с поворотным валом. Корпус 2 дополнительно содержит группу проходов 8 для воздуха, каждый из которых открыт на одном конце в пространство 7, а на другом конце - в канал 5 для воздуха. Через проход 8 воздух может проходить из пространства 7 через канал 5 в пульпу. При вращении ротор обеспечивает протекание пульпы через каналы для воздуха вверх и радиально из ротора.

В иллюстративном варианте выполнения, показанном на фиг. 1-4, корпус 2 радиально разделен на шесть секторных модулей 9, которые соединены друг с другом с помощью средств 10 крепления с обеспечением образования указанного корпуса 2. Все модули 9 взаимно идентичны. В данном случае угол α деления на модули 9 равен 60 °. В примере выполнения, изображенном на фиг. 6, корпус 2 ротора 1 разделен на пять идентичных модулей 9. В некоторых других вариантах выполнения может быть выполнено меньше или больше модулей 9, при этом корпус 1 содержит предпочтительно от 2 до 12 секторных модулей.

В соответствии с фиг. 1-4 каждый модуль 9 содержит по меньшей мере часть канала 5 для воздуха и по меньшей мере часть канала 6 для пульпы. Как показано на фиг. 2, секторный модуль 9 в иллюстративном варианте выполнения содержит две лопасти 3 и часть верхней стенки 4, ограничивающие канал 5 для воздуха и по половине канала 6 для пульпы по обеим сторонам канала 5. Таким образом, ротор, собранный из шести секторных модулей 9, имеет шесть каналов 5 для воздуха и, соответственно, шесть каналов 6 для пульпы. Секторные модули соединены друг с другом с помощью круглого покрывающего фланца 11, который установлен наверху частей верхней стенки 4 модулей 9 вплотную к ним, так что вместе они образуют плоскую поверхность, причем секторные модули прикреплены к фланцу 11 с помощью болтов 12. В другом случае или дополнительно модули 9 могут быть прикреплены друг к другу и/или к покрывающему фланцу путем склеивания.

Принцип работы и конструкции ротора, показанного в изображенных на чертежах примерах выполнения, соответствует принципу, описанному в опубликованной международной патентной заявке WO 2006/037843 А1 тем же заявителем. Очевидно, что модульный принцип конструкции ротора может быть применен к любому известному ротору для флотационной машины независимо от его формы и принципа работы.

Таким образом, ротор 1 также содержит центральное пространство 13 для пульпы, окруженное расположенными по периферии каналами 5 для воздуха, ограниченное сверху верхней стенкой 4 и открытое у дна для обеспечения принятия потока пульпы снизу в пространство 13 для пульпы. Пространство 13 радиально открывается далее в поперечном направлении в каналы 6 для пульпы для обеспечения удаления через них потока пульпы из пространства 13. Ротор 1 дополнительно содержит нижнюю манжету 14, которая коаксиальна с ним, имеет форму усеченного конуса, расширяющегося к нижнему концу, расположена у нижнего конца лопастей 3 и выполнена с обеспечением охватывания части пространства 13 для направления в него потока пульпы. Как показано на Фиг. 2, внутренняя поверхность 15 нижней манжеты 14 предпочтительно является выпуклой для создания предпочтительной траектории потока. В примерах выполнения, изображенных на фиг. 1-4 и 6, нижняя манжета 14 представляет собой единую сплошную деталь, прикрепленную к секторным модулям 9.

Фиг. 5 изображает один из секторных модулей, которые могут быть собраны друг с другом с образованием ротора, в котором нижняя манжета 14 разделена на секторные части 16 с помощью углового деления, соответствующего делению модулей 9, а часть 16 манжеты образует с модулем 9 сплошную конструкцию.

Ротор 1 дополнительно содержит группу внутренних лопастей 17, которые расширяются к своему верхнему концу и проходят в пространстве 13 для пульпы от пересечения 18 лопастей 3, ограничивающих канал 6 для воздуха, по существу, до стороны, противоположной направлению прохождения лопастей, к центру ротора. Каждый модуль 9 содержит одну такую лопасть 17.

Изобретение не ограничивается только примерами вариантов выполнения, изложенными выше, и возможны различные изменения в рамках объема идеи изобретения, определенной пунктами формулы изобретения.