离心式沙粒分离装置和实现方法 【技术领域】
本发明涉及沙子分选设备，特别是一种离心式沙粒分离装置和实现方法。
背景技术
沙子是建筑工程中重要的工程材料。近年来，由于我国基本建设工程的快速发展，用于土木建筑工程中的合格沙源已渐近枯竭，现有沙源的沙子质量较差，特别是颗粒级配不好，细颗粒多而粗颗粒少，难以满足工程使用要求，需要进一步进行筛选处理。
我国和世界上许多沙漠区域，近年来都已勘探出丰富的石油资源。石油开发离不开基本建设，基本建设离不开混凝土。由于沙漠的特殊条件，目前混凝土用石子只能从沙漠外运入，巨大的运输费用使混凝土工程费用大幅上升。如能制造出一种选沙设备，从沙漠沙中能分选出可以满足工程使用要求的沙子，再利用选出的合格沙子制造混凝土用石子，可使工程建设费用大幅降低，具有巨大经济效益。
目前工程用沙很少进行分选处理，大多直接使用原沙。即使少量要求较高的工程对沙子进行分选，一般是采用水洗法或风选法，由于污水处理和环境污染等方面的限制，这些方法都不具备普遍推广应用的价值。同时，采用人工筛选，存在效率低、劳动强度大的问题，而传统的沙子分选机由于筛面的角度和密度等不适用于沙漠细颗粒沙多的而粗颗粒少的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种离心式沙粒分离装置和实现方法，可以克服已有技术的缺陷。它是利用离心原理的一种设备，在离心力作用下，粗大沙粒被抛出的距离较远，细小沙粒被抛出的距离相对较近，从而实现粗细沙粒的分离。自动化程度高，省时省力，结构简单，经久耐用，易于修复，处理量大，分选效率高。
本发明提供的离心式沙粒分离装置包括：调速电动机，分选装置，收集装置和成品输送装置，所述的分选装置的主要构成：
上料装置，用于传送待选沙料；
下料装置，用于待选沙料到达一级分离装置；
一级分离装置，用于待选沙料均匀分散；
二级分离装置，用于将均匀分散沙料以离心方式呈伞状抛射到产品的收集器；以及支撑架，用于分选装置整体的支撑。
所述的分选装置包括：调速电机、入料口、散料范围控制器、主轴、一级散料盘、二级散料盘、内筒、外筒、支撑架、粗沙出料口和细沙出料口；
调速电机位于分选装置的最上部，外筒与支撑架连接；在入料口位置开有矩形孔；散料范围控制器的上部与外筒顶部连接，下部与外筒侧壁连接；主轴上部与调速电机轴连接，下部与外筒侧壁连接；一级散料盘固定安装在主轴上；二级散料盘位于一级散料盘下部，也安装在主轴上，可沿主轴方向上下调整其位置；内筒顶部通过支撑架与外筒侧壁连接；外筒顶部及其锥形筒体中部与支撑架的四个支撑固定柱连接；外筒下部有粗沙出料口，内筒下部有细沙出料口。
所述的调速电机的功率为5～20千瓦，调速电机和调速器的组合方式采用整体式或分离式，工作转速为50转/分钟至500转/分钟；
所述的上料装置为皮带机，其尺寸根据原料处理量要求确定；
所述的下料装置为钢制下料筒；
所述的一级分离装置由散料盘和散料范围控制器组成，其散料盘是与调速电机主轴相连接的钢制锥形桶或钢制圆盘，其作用是将待选沙均匀分散开，散料范围控制器由一个钢制圆筒和一个钢制截圆锥筒组成，用于控制散料范围，使待选沙能均匀分布在二级分离装置的指定位置；
所述的二级分离装置是一个与调速电机主轴相连接的散料盘，其尺寸大于一级散料盘，为钢制圆盘或能调整角度的钢制扇叶，其作用是通过离心作用将一级散料盘均匀散开的待选沙料呈伞状抛射到收集器中。
所述的收集装置由两个钢制截圆锥形筒体组成，内筒收集细粒沙料，外筒收集粗粒沙料，外筒同时还是整台机器的外壳。
所述的成品输送装置由两套皮带机组成，分别用于输送不同钢制截圆锥形筒体中的粗、细沙料。
本发明提供的离心式沙粒分离装置进行沙粒分离的实现方法包括的步骤：
调速电机为沙粒分离提供动力；
上料装置(皮带机)将待选沙料输送至下料装置(钢制下料筒)；
待选沙料由下料装置进入一级分离装置；
沙料经一级分离后进入二级分离装置，二级分离装置通过离心作用将沙料呈伞状抛射到收集器中；
收集器由两个钢制截圆锥形筒体组成，内筒收集细粒沙料，外筒收集粗粒沙料，收集后的沙料由筒底的下料口落到成品输送装置(两套皮带机)，然后输送至指定位置。
本发明提供的离心式沙粒分离装置应用领域为土木建筑工程中的沙子筛分，待选沙的范围包括河沙、海沙、人工沙和沙漠沙。
本发明提供的离心式沙粒分离装置和实现方法实现了粗细沙粒的分离，自动化程度高，省时省力，结构简单，经久耐用，易于修复，处理量大，分选效率高。
【附图说明】
图1为本发明提供的离心式沙粒分离装置整体结构示意图。
图2为本发明提供的离心式沙粒分离装置工作原理示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例进一步详述本发明技术方案：
如图1所示，1调速电机，2入料口，3散料范围控制器，4主轴，5一级散料盘，6二级散料盘，7内筒，8外筒，9支撑架，10粗沙出料口，11细沙出料口。
调速电机位1于离心式沙粒分离装置的最上部，支撑架9与外筒8相连接；外筒8顶部为整块钢板，在入料口2位置开一个矩形孔；散料范围控制器3的上部与外筒8顶部钢板连接，下部与外筒8侧壁连接；主轴上部与调速电机轴连接，下部与外筒8侧壁连接；一级散料盘5固定安装在主轴上；二级散料盘6位于一级散料盘5下部，也安装在主轴上，可沿主轴方向上下调整其位置；内筒7顶部通过支撑架9与外筒8侧壁连接；外筒8顶部及其锥形筒体中部与支撑架的四个支撑固定柱连接。
沙粒离心分离的原理：沙子由大小不同的沙粒组成，在离心力的作用下，沙粒沿离心力作用方向被抛出，大颗粒质量大，被抛出的距离远，小颗粒质量小，被抛出的距离近，这样就实现了大小颗粒的分离。
进行沙粒分离的实现方法包括的步骤：
沙粒的抛射距离取决于作用在沙粒上的离心力的大小，离心力的大小取决于沙粒被抛出时的线速度，线速度的大小与散料盘的半径和主轴转速密切相关，通过调整主轴转速，即可确定沙料分离的控制粒径。
本发明的离心式沙粒分离装置主要用于把大于和小于某一控制粒径的沙粒分离开，使之满足工程应用要求。其待选沙料处理能力取决于所用调速电机的功率和转速，调速电机功率越大，转速越高，产量就越大。当调速电机功率在15千瓦以上时，小时吞吐量大于50吨，分离效率在90％以上。