耙式浓缩机

    根据给排矿方式，沉降浓缩设施分为间歇排矿式和连续排矿式两大类。前者周期性地排卸浓缩产物，后者则连续地排卸浓缩产物。间歇排料式的有沉淀池、滤池等；连续排料式的有锥型浓泥斗、耙式浓缩机和离心浓缩机等。选矿厂生产中，细粒物料的脱水一般多采用连续排料的耙式浓缩机。
    耙式浓缩机目前正向大型化发展，国外浓缩机的直径最大已达150～183米。此外对传统的结构和工艺不断改进，并着重研制高效设备，如改进给料方式，研究浓缩机的几何形状，添加絮凝剂以提高浓缩效率和处理能力等.70年代后期出现的高效浓缩机单位面积的生产能力比传统设备增长了许多倍，这对生产规模大、工业场地紧张以及气候严寒必须在室内作业的选矿厂具有特别重要的意义。
   （一）耙式浓缩机的结构
    A  浓缩机的槽体
    浓缩机的槽体结构按其规格、给料性质、排除沉砂的操作要求以及地形条件，可以做成钢质、混凝土质、木质或在泥土中用块石衬砌。槽壁和槽底可用相同或不同的材质制作(或砌筑).为了防止腐蚀，槽内壁可涂以油漆或衬以合成橡胶或塑料。在土壤好的情况下，也可用块石砌筑或粘土夯实作槽底，而无须用钢筋混凝土。
    根据具体情况，浓缩机的槽体安装方式有以下几种：
    (1)槽体安置在地面上，底部嵌入地面以下，并设地下通廊供排矿用。这种结构型式便于槽体的支承，土建费用较低，但浓缩王机沉砂输送设施位于地面以下数米深的地方，生产操作条件较差。大、中型浓缩机常采用这种配置。
    (2)槽体置于地面以上，依靠钢筋混凝土梁柱支承。沉砂可自流或在地表用砂泵扬送至下一工序。该类结构的建筑费用较高，但生产操作条件较好，池底空间可作其他使用。一般中、小型浓缩机或建于室内的浓缩机有时采用该配置方式。
    B  浓缩机的给料方式
    以往的浓缩机一般均采用中心给料，矿浆被送入浓缩机中心的给矿筒内，再缓缓流进沉降区。近年来国外出现了周边给料和底部给料的浓缩机。周边给料浓缩机的矿浆分配器沉浸在矿浆中，装在浓缩机的周边，距溢流堰有一定深度。与中心给料相比，周边给料浓缩机处理量大，溢流中固体含量约降低50%,例如由2.72克/升降至1.3克/升，底流产品浓度约增加4.2%;底部给料浓缩机的料流从浓缩机底部中心管给入，缩短了颗粒下降距离，因而处理能力大，溢流较清，占地少，反应灵敏，处理粒度范围宽。
    C  安全保护装置
    浓缩机设过负荷信号和保护装置是保证大型浓缩机正常运转的重要措施。目前有三种型式，即液压式、机械式和电控式安全保护装置。
    (1)液压式。该装置在液压马达的线路中编入过载监控报警器，由压力安全阀控制中心轴上部的转矩极限，也可根据驱动管线直接测得液体压力，以便起动过载报警信号装置、耙架提升装置和普通指示器或转矩记录器。如果过载时间过长，则温度控制开关启动，防止液体过热，这时液压系统停止工作，耙架也停止运转。
    (2)机械式。该装置装在驱动头的蜗轮轴端部。当浓缩机过负荷时，蜗轮轴的端部推动减压器，借助于齿轮系统的旋转而移动信号装置的盘面弹簧，当其转至一定位置，即可接通水银开关，立即发出声响和信号，或关停设备，同时接通提升电动机之电源，自动将耙提起。也可用手摇提升轮实行人工提耙，以免损坏设备。
    (3)电控式。该装置使用过载报警器，可以单独使用，也可和机械报警系统联合使用。其控制工作建立在浓缩机之电动机驱动电流强度或电压信号传感的基础上。国外在使用液压电动机情况下，使用液力过载报警器，并将其联络讯号编入液压电机回路中。
    D  浓缩机的传动机构
    由于细粒物料沉降速度较慢，为了减小沉降过程的干扰，耙式浓缩机耙臂转速必须缓慢，因而传动减速比很大。一般采用蜗轮蜗杆减速和三级齿轮减速器能满足要求；为了确保浓缩机安全运转，传动机构必须有安全装置，以防因沉淀过浓或给料过多而损坏机件或电动机。
    浓缩机常用的传动机构有以下几种：
    (1)小型中心传动浓缩机。其耙臂装在中心轴上，由置于管桥中心的蜗轮蜗杆减速机构驱动中心轴，并附有安全信号及手动或电动提耙装置。
    (2)大型中心传动浓缩机。耙臂由中心桁架支承，桁架和传动机构置于钢筋混凝土结构或钢结构的中心柱上，或钢筋混凝土箱体构成的中空柱上，采用锥形滚柱轴承或液体静压油膜轴承，以及具有行星齿轮系统的传动机构。国外制造的这类设备中，直径在#%% 米以下的，一般均装有自动或手动提耙装置。对于更大直径的，则配有自动润滑、测压、测负荷等自动测控装置。
    (3)小型周边传动浓缩机。其传动装置装在耙臂桁架靠周边一端的小车上，经齿轮减速器驱动李轮使小车在轨道上移动。不需设特殊的安全装置。当负荷过大时，车轮打滑，小车即停止前进。
    (4)大型周边传动浓缩机。其驱动小车上装有带小齿轮的减速器。浓缩池的周边上与轨道并列固定了一圈齿条。减速器的一小齿轮与齿条啮合，既推动小车前进又带动耙臂运转。通常设有熔断器以保护电动机。
    道尔公司和艾姆科公司制造的大型浓缩机的传动装置采用一种液体静压油膜轴承装置。该装置是利用流体静力学的原理而设计的，由液压油膜轴承、液压轴承座、内齿轮传动体和3到4台蜗轮驱动装置及辅助设施组成。转动体支承在一个密封的油垫止推轴承座上，两者之间充满一层油膜，其厚度约为0.125～0.25毫米.用油泵供油。转动体由蜗轮驱动，在油膜上作稳定的水平转动。油膜之间的摩擦力仅为常规浓缩机的用金属润滑接触摩擦力的1/200.因而传递的扭矩很大，传动负荷均匀，运行平稳可靠，推动了浓缩机向大型化发展。[next]
   （二）耙式浓缩机的类型及性能
    耙式浓缩机型式可分成两大类型，即中心传动浓缩机和周边传动浓缩机。
    A  中心传动浓缩机

    中心传动浓缩机由槽体，给料装置、耙架、传动装置及其支承体(中心柱、中心桁架或沉箱式中空柱)和提升装置构成。如图1图2所示，槽体是用钢板或钢筋混凝土建造的一个圆池(槽),其底部呈水平或微倾斜的缓锥体状。槽的上部装有传动装置、提升机构和起支承作用的桁架。排矿用的耙架置于槽底，与中心柱桁架或中心竖轴相连接。当传动装置驱动耙架旋转时，槽内沉积的物料被耙板刮运至槽中心的排料口排出。耙板刮运沉砂时给沉积物以压力，有利于从中挤出部分水份。[next]
    中心传动浓缩机工作时，矿浆给入槽体中心半浸没在澄清液面之下的给矿筒内，沿径向往四周流动(国外也有沿切线方向给矿的),逐渐沉降。澄清液从槽体上部的环形溢流槽排除。当给料量过多或沉淀物浓度过大时，安全装置发出信号，通过人工手动或自动提耙装置提起耙架，以防止烧坏电动机或损坏机件。
    小型中心传动浓缩机的特点是耙臂装在中心轴上，中心轴由蜗轮蜗杆减速机构传动，并且设有安全信号装置及自动或手动提粑装置。这类耙架多数为直耙臂，但也有做成螺旋状，呈渐开线形。如图3所示。

    目前我国制造的小型中心传动浓缩机规格有直径1.8米,3.6米、6米、9米和12米五种。
    我国中心传动浓缩机系列产品已规划有直径53米、75米和100米三种规格的大型浓缩机。另有直径16米、20米、30米和40米四种规格的中型浓缩机。前者设有自动提耙装置，后者备有自动或手动提耙装置。
    大型中心传动浓缩机的耙架的一端装在中心柱桁架或沉箱式中心柱的钢筋混凝土外壁上，另一端用钢结构的耙臂支承，也有用钢缆绳悬挂于较小的悬臂梁下方的。
    B  周边传动浓缩机
    周边传动浓缩机按耙架支承方式可分为两种型式，即钢桁架支承式和悬臂支承式。前者的传动架与耙架成为一体，后者的耙架完全由悬臂支承。

    耙架用钢桁架支承的周边浓缩机的结构如图4所示。其槽体是用钢筋混凝土建造的池子，池壁呈圆筒形，池底向中心倾斜(一般约为12°).池子中央有钢筋混凝土柱。传动架的一端借助干轴承支承于中心柱上，另一端支承于环池轨道上。桁架可作人行道，也可敷设给矿管(槽).传动机构使滚轮沿轨道滚动并带动桁架。中心柱上装有电动机的接线滑环，电源通过电刷、滑环和敷设在桁架上的电缆供给电动机。
    直径15米以上的大型周边传动浓缩机，在浓缩槽的环池上与轨道并列安装着固定的齿条，传动装置的齿轮减速器有一小齿轮与齿条啮合以推动小车前进。通常设有过负荷断电器来保护电动机。它们均设有自动控制装置，供检测、显示和调节浓缩机的工作状况，以确保设备安全运转。
    小型周边传动浓缩机是借助于辊轮与轨道之间摩擦力而传动的，故不需特殊的安全装置。当耙子所遇阻力超过一定限度时，辊轮打滑，耙子停止前进。
    钢制辊轮与轨道间摩擦力小，时常出现辊轮打滑、磨损严重、维修困难等问题。近年来沈阳矿山机器厂与有关单位共同研制了聚醚型聚胺酯合成胶轮，代替钢辊轮传动，解决了钢轮打滑问题，使用寿命也延长了1.3倍以上。
    C  国外制造的浓缩机
    美国的道尔奥利弗公司(Dorr—Oliver Inc.)和艾姆科公司在制作浓缩设备方面居世界领先地位。目前制造的中心传动浓缩机最大直径已达183米。耙架的支撑方式有中心竖轴式、中心轴架式和中心沉箱式三种。直径小于100米的常用中心竖轴式和中心轴架式；直径在100米以上的多采用中心沉箱式结构，并配有自动润滑、测压、测温、测负荷自动控制装置。