專利名稱：一種用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕法冶金重金屬高度精煉電積技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥。
背景技術(shù)：
連續(xù)離子交換是目前世界公認(rèn)的先進(jìn)分離技術(shù)。我國(guó)的連續(xù)離子交換設(shè)備是在2002年前后由廈門一家公司從芬蘭引入國(guó)內(nèi)的。首先應(yīng)用在制藥行業(yè)抗生素的純化和Vc的純化，以后逐漸應(yīng)用在生物提取，食品飲料到化工和環(huán)保領(lǐng)域等。但設(shè)備的造價(jià)昂貴，且難于在濕法冶金上推廣應(yīng)用。國(guó)外連續(xù)離子交換設(shè)備的缺點(diǎn)a)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，一臺(tái)日處理5000立方浸出液的連續(xù)離子交換設(shè)備的價(jià)格要70多萬(wàn)歐元；b)大直徑平面密封，要求加工精度高；c)平面密封容易磨損，各柱流道間會(huì)產(chǎn)生串料現(xiàn)象；d)傳動(dòng)及控制復(fù)雜，耗能高；e)維修保養(yǎng)成本高。我們解剖、研究和分析國(guó)外連續(xù)離子交換設(shè)備，認(rèn)為主要原因一是它為平面密封，密封墊為聚四氟乙烯，這種材料的平面密封要很大的壓力使四氟墊有一定的變形才能密封好；二是一般的加工精度很難保證它的密封性，在壓力作用下，多孔分配閥的雙向鋼下閥板緊壓上閥板上的四氟密封墊，使四氟密封墊產(chǎn)生微量變形，坎入閥孔，在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，使四氟密封墊很容易磨損，從而會(huì)使各孔內(nèi)的料液互相泄漏，這種泄漏不易覺(jué)察，所以危害性比較大，容易造成產(chǎn)品質(zhì)量下降，洗脫液，再生液用量增大等問(wèn)題；三是進(jìn)口平面密封連續(xù)離交裝置一般都是密封泄漏問(wèn)題，更換或修理相當(dāng)麻煩，要全部拆開(kāi)閥體才能修理。為此，我們自主研發(fā)的GX連續(xù)吸附交換設(shè)備不僅克服了設(shè)備的弊端，做到構(gòu)造簡(jiǎn)單、維修方便、性能可與進(jìn)口產(chǎn)品比美。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種新型的用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥，解決上述問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥，包括轉(zhuǎn)動(dòng)盤、固定盤、固定閥和活動(dòng)閥，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤相對(duì)于所述固定盤同軸心可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，所述固定閥固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，所述活動(dòng)閥滑動(dòng)設(shè)置在所述固定盤上；所述固定閥和所述活動(dòng)閥的數(shù)目相等并且配對(duì)設(shè)置，每個(gè)所述固定閥和與其配對(duì)的所述活動(dòng)閥的排列和安裝角度相配合；所述固定閥和所述活動(dòng)閥相對(duì)接的一端均設(shè)置有相互之間配合并且用于自密封的活動(dòng)過(guò)水塞。還包括旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置和液壓系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤與所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置傳動(dòng)連接；所述活動(dòng)閥上加工有活塞功能特征構(gòu)成活塞部件，所述活塞部件與所述固定盤上對(duì)應(yīng)的孔密封安裝形成活塞運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述裝配后形成的所述活塞運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括上油腔和下油腔，所述上油腔和所述下油腔均連通到所述液壓系統(tǒng)。還包括終端控制系統(tǒng)、角度傳感器、活動(dòng)閥位置傳感器和至少一個(gè)感應(yīng)鍵位，所述感應(yīng)鍵位均布固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，所述角度傳感器相對(duì)于所述固定盤固定設(shè)置，所述角度傳感器可檢測(cè)所述感應(yīng)鍵位位置；所述角度傳感器、所述活動(dòng)閥位置傳感器均數(shù)據(jù)輸入輸出到所述終端控制系統(tǒng)；所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置的控制線路和所述液壓系統(tǒng)的控制線路均數(shù)據(jù)輸入輸出到所述終端控制系統(tǒng)。所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置為伺服電機(jī)系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤和所述伺服電機(jī)系統(tǒng)通過(guò)齒輪系 統(tǒng)以齒輪配合方式連接傳動(dòng)。所述齒輪系統(tǒng)包括大齒輪和小齒輪；所述大齒輪為從動(dòng)輪,固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上；所述小齒輪為主動(dòng)輪，固定于所述伺服電機(jī)系統(tǒng)的輸出軸上。所述固定閥均布在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上。如圖I和圖2所示，本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)盤部件包括(I)轉(zhuǎn)動(dòng)盤通過(guò)軸承安裝于系統(tǒng)主軸上，承載若干根固定閥的轉(zhuǎn)動(dòng)。留有圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。(2)固定閥(數(shù)目和排列角度依據(jù)工程需要布局)均勻排布于轉(zhuǎn)動(dòng)盤并隨著轉(zhuǎn)盤繞王軸轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)大齒輪與轉(zhuǎn)動(dòng)盤固定,能帶動(dòng)大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。(4)伺服電機(jī)+小齒輪圓周方向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。(5)感應(yīng)鍵位按照一定角度均布固定于轉(zhuǎn)動(dòng)盤，用于電氣動(dòng)作前安全判斷的識(shí)別物。(6)角度傳感器通過(guò)識(shí)別“感應(yīng)鍵位”的位置，而判斷系統(tǒng)角度。本發(fā)明的固定盤部件，固定于系統(tǒng)主軸上，包括(I)活動(dòng)閥組件(數(shù)目和排列角度與固定閥配對(duì))均布于固定盤。(2)固定盤，并能與固定盤上的對(duì)應(yīng)孔安裝而形成“活塞運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)的
自由度。(3)進(jìn)出油管環(huán)繞固定盤，并能輸入輸出液壓油，控制活動(dòng)閥組件的上下運(yùn)動(dòng)。(4)系統(tǒng)主軸承載整個(gè)系統(tǒng)重量，并作為轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。(5)活動(dòng)閥位置傳感器采用接觸開(kāi)關(guān)以限制活動(dòng)閥的運(yùn)動(dòng)上下限。其他控制部件(圖略)(I)管道系統(tǒng)通過(guò)不同的連接方式，根據(jù)工藝需要，將40跟固定閥與40根活動(dòng)閥實(shí)現(xiàn)串聯(lián)，并聯(lián)或者其他混合連接；(2)終端控制系統(tǒng)包括輸入傳感器信號(hào)，判斷運(yùn)算，輸出控制序，人機(jī)操作界面；(3)水泵閥門控制系統(tǒng)接收終端控制器的信號(hào)，控制液體的流通，停止等；(4)液壓系統(tǒng)通過(guò)接收終端控制器的信號(hào)，控制液壓油打進(jìn)/吸出固定盤與活動(dòng)閥組成的液壓缸，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)閥的垂直運(yùn)動(dòng)。(5)其他外觀覆蓋件，配電柜，樹(shù)脂溶液反應(yīng)罐，結(jié)構(gòu)支撐安裝架等。本發(fā)明系統(tǒng)較傳統(tǒng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
(I)化整為零，每對(duì)閥門(固定閥+活動(dòng)閥)，可以獨(dú)立檢修，替換。(2)在某對(duì)閥門出現(xiàn)故障時(shí)可以直接跳過(guò)故障閥門，快速切換管道接入臨近閥門，避免工作的停滯和產(chǎn)線癱瘓。(3)固定閥與活動(dòng)閥上下配合后，通過(guò)上下過(guò)水塞互相頂開(kāi)實(shí)現(xiàn)溶液流通因采用機(jī)械方式，比采用電池閥等穩(wěn)定安全系統(tǒng)高。(4)系統(tǒng)擴(kuò)展性好，若需增大產(chǎn)量，可在保留核心控制系統(tǒng)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式的前提下，通過(guò)增大轉(zhuǎn)動(dòng)盤固定盤和增加閥門對(duì)數(shù)即可。(5)將油缸與閥合而為一,省去多余的機(jī)械傳動(dòng),只需一臺(tái)油泵。因此，本發(fā)明的有益效果可以總結(jié)如下—是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，只有國(guó)外設(shè)備價(jià)格的1/3 ； 二是各柱(包括所述固定閥和相對(duì)應(yīng)的所述活動(dòng)閥)流道的密封是單獨(dú)密封，克服了大直徑平面密封墊易磨損的缺點(diǎn)；三是各柱有更多的組合，可以同時(shí)處理幾種不同的浸提液；四是傳動(dòng)及控制簡(jiǎn)單，耗能低；五是維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單，營(yíng)運(yùn)成本低。


圖I和圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明活動(dòng)閥工作原理的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的工作流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖I至圖3所示的一種用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥，包括轉(zhuǎn)動(dòng)盤I、固定盤2、固定閥3和活動(dòng)閥4，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤I相對(duì)于所述固定盤2同軸心可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，所述固定閥3固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤I上，所述活動(dòng)閥4滑動(dòng)設(shè)置在所述固定盤2上；所述固定閥3和所述活動(dòng)閥4的數(shù)目相等并且配對(duì)設(shè)置，每個(gè)所述固定閥3和與其配對(duì)的所述活動(dòng)閥4的排列和安裝角度相配合；所述固定閥3和所述活動(dòng)閥4相對(duì)接的一端均設(shè)置有相互之間配合并且用于自密封的活動(dòng)過(guò)水塞5。用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥還包括旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置6和液壓系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤I與所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置6傳動(dòng)連接；所述活動(dòng)閥4上加工有活塞功能特征構(gòu)成活塞部件7，所述活塞部件7與所述固定盤2上對(duì)應(yīng)的孔密封安裝形成活塞運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述裝配后形成的所述活塞運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括上油腔和下油腔，所述上油腔和所述下油腔均通過(guò)進(jìn)出油管13連通到所述液壓系統(tǒng)。優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括終端控制系統(tǒng)、角度傳感器8、活動(dòng)閥位置傳感器9和至少一個(gè)感應(yīng)鍵位10，所述感應(yīng)鍵位10均布固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤I上,所述角度傳感器8相對(duì)于所述固定盤2固定設(shè)置，所述角度傳感器8可檢測(cè)所述感應(yīng)鍵位10位置；所述角度傳感器8、所述活動(dòng)閥位置傳感器9均數(shù)據(jù)輸入輸出到所述終端控制系統(tǒng)；所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置6的控制線路和所述液壓系統(tǒng)的控制線路均數(shù)據(jù)輸入輸出到所述終端控制系統(tǒng)。所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置6為伺服電機(jī)系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤I和所述伺服電機(jī)系統(tǒng)通過(guò)齒輪系統(tǒng)以齒輪配合方式連接傳動(dòng)。所述齒輪系統(tǒng)包括大齒輪11和小齒輪12 ;所述大齒輪11為從動(dòng)輪，固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤I上；所述小齒輪12為主動(dòng)輪，固定于所述伺服電機(jī)系統(tǒng)的輸出軸上。所述固定閥3均布在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤I上。本實(shí)施例中，連續(xù)吸附交換設(shè)備多孔分配閥系統(tǒng)新設(shè)備的制造辦法，多孔分配閥分為旋轉(zhuǎn)部分和固定部分，旋轉(zhuǎn)部分孔與對(duì)應(yīng)的樹(shù)脂柱進(jìn)出口相連，而且整體與轉(zhuǎn)盤相連，可隨轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)面轉(zhuǎn)動(dòng)，固定部分的孔和旋轉(zhuǎn)部分的數(shù)量相同，并與外部分配板上相應(yīng)的孔相連，分配板與料液進(jìn)出裝置的物料管相連。固定部分整體與固定支柱相連，保持固定。多孔分配閥的閥孔一一對(duì)應(yīng)，旋轉(zhuǎn)部分的液壓自密封閥固定件與樹(shù)脂柱相連，固定部分的液壓自密封可動(dòng)件與外界各不同的料液管相連，不同的料液(原液，洗脫液、再生液等)通過(guò)液壓自密封閥進(jìn)出樹(shù)脂柱。
當(dāng)多孔分配閥組件上安裝的自密封閥全部結(jié)合后，系統(tǒng)進(jìn)入工作階段，吸附，洗脫，再生，清洗同時(shí)進(jìn)行，根據(jù)工藝要求，一定時(shí)間后，自密封閥下閥體在油壓的作用下向下移動(dòng)，使自密封閥的下閥體與上閥體分開(kāi)，自密封閥完全脫開(kāi)后，下閥體和上閥體都會(huì)自動(dòng)密封，料液不會(huì)漏出閥外.系統(tǒng)在線檢測(cè)系統(tǒng)確認(rèn)每個(gè)自密封閥都脫開(kāi)而且有相應(yīng)的距離，然后多孔分配閥的旋轉(zhuǎn)部分在伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度=360/吸附柱數(shù)，或一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的倍數(shù)，在自動(dòng)角度定位系統(tǒng)的控制下，精確定位，使每個(gè)自密封閥都相互對(duì)準(zhǔn)，自密封閥下閥體在油壓的作用下向上移動(dòng)，使自密封閥的下閥體與上閥體完全密封結(jié)合.自密封閥完全結(jié)合后，上閥體和下閥體成為一體，料液可順利通過(guò)而且不會(huì)外漏.系統(tǒng)在線檢測(cè)系統(tǒng)確認(rèn)每個(gè)自密封閥都完全結(jié)合后，系統(tǒng)進(jìn)入工作階段.如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)連續(xù)吸附，洗脫，再生，沖洗的工藝過(guò)程。其設(shè)備緊湊、系統(tǒng)簡(jiǎn)化、管道縮減和占地面積少；克服了傳統(tǒng)的連續(xù)離子交換床吸附過(guò)程中易出現(xiàn)偏流現(xiàn)象，造成部分樹(shù)脂空置浪費(fèi)，樹(shù)脂使用效率低，以及解決了解吸、再生過(guò)程中化學(xué)試劑的用量多，浪費(fèi)嚴(yán)重，廢液排放量大，運(yùn)行的周期較長(zhǎng)，連接的管路及閥門多，操作繁瑣等問(wèn)題和缺點(diǎn)；本發(fā)明連續(xù)吸附交換設(shè)備核心零部件多孔分配閥系統(tǒng)的新設(shè)備，可在大規(guī)模濕法冶金生產(chǎn)中應(yīng)用，它同GX直接電沉積設(shè)備的結(jié)合，使?jié)穹ㄒ苯穑瑥牡V石到精煉電積，其主體工藝成為只要溶浸、純化富集一直接電沉積這三個(gè)工序，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、連續(xù)化、大規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)，又可實(shí)現(xiàn)礦石低品位，產(chǎn)出高品質(zhì)(以銅為例可達(dá)到99. 99%以上)，低投資成本、高產(chǎn)出、低能耗、低碳排放、低污染環(huán)境友好型新技術(shù)。本發(fā)明是將改變治金工藝過(guò)程，節(jié)能減排，對(duì)低品味以上通過(guò)具體的和優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)的描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實(shí)施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥，其特征在于包括轉(zhuǎn)動(dòng)盤、固定盤、固定閥和活動(dòng)閥，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤相對(duì)于所述固定盤同軸心可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，所述固定閥固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，所述活動(dòng)閥滑動(dòng)設(shè)置在所述固定盤上；所述固定閥和所述活動(dòng)閥的數(shù)目相等并且配對(duì)設(shè)置，每個(gè)所述固定閥和與其配對(duì)的所述活動(dòng)閥的排列和安裝角度相配合；所述固定閥和所述活動(dòng)閥相對(duì)接的一端均設(shè)置有相互之間配合并且用于自密封的活動(dòng)過(guò)水塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥，其特征在于還包括旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置和液壓系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤與所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置傳動(dòng)連接；所述活動(dòng)閥上加工有活塞功能特征構(gòu)成活塞部件，所述活塞部件與所述固定盤上對(duì)應(yīng)的孔密封安裝形成活塞運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述裝配后形成的所述活塞運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括上油腔和下油腔，所述上油腔和所述下油腔均連通到所述液壓系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥，其特征在于還包括終端控制系統(tǒng)、角度傳感器、活動(dòng)閥位置傳感器和至少一個(gè)感應(yīng)鍵位，所述感應(yīng)鍵位均布固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，所述角度傳感器相對(duì)于所述固定盤固定設(shè)置，所述角度傳感器可檢測(cè)所述感應(yīng)鍵位位置；所述角度傳感器、所述活動(dòng)閥位置傳感器均數(shù)據(jù)輸入輸出到所述終端控制系統(tǒng)；所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置的控制線路和所述液壓系統(tǒng)的控制線路均數(shù)據(jù)輸入輸出到所述終端控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置為伺服電機(jī)系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤和所述伺服電機(jī)系統(tǒng)通過(guò)齒輪系統(tǒng)以齒輪配合方式連接傳動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥，其特征在于所述齒輪系統(tǒng)包括大齒輪和小齒輪；所述大齒輪為從動(dòng)輪，固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上；所述小齒輪為主動(dòng)輪，固定于所述伺服電機(jī)系統(tǒng)的輸出軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥，其特征在于所述固定閥均布在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上。
全文摘要
一種用于連續(xù)吸附交換設(shè)備的多孔分配閥，包括轉(zhuǎn)動(dòng)盤、固定盤、固定閥和活動(dòng)閥，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤相對(duì)于所述固定盤同軸心可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，所述固定閥固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，所述活動(dòng)閥滑動(dòng)設(shè)置在所述固定盤上；所述固定閥和所述活動(dòng)閥的數(shù)目相等并且配對(duì)設(shè)置，每個(gè)所述固定閥和與其配對(duì)的所述活動(dòng)閥的排列和安裝角度相配合；所述固定閥和所述活動(dòng)閥相對(duì)接的一端均設(shè)置有相互之間配合并且用于自密封的活動(dòng)過(guò)水塞。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，只有國(guó)外設(shè)備價(jià)格的1/3；各柱流道的密封是單獨(dú)密封，克服了大直徑平面密封墊易磨損的缺點(diǎn)；各柱有更多的組合，可以同時(shí)處理幾種不同的浸提液；傳動(dòng)及控制簡(jiǎn)單，耗能低；維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單，營(yíng)運(yùn)成本低。
文檔編號(hào)C22B3/42GK102660680SQ20121012970
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者徐純理, 李新華, 楊斗, 趙路, 邱建寧 申請(qǐng)人:工信華鑫科技有限公司