CN102357411A - 立环高梯度磁选机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立环高梯度磁选机，包括励磁绕组线圈(11)和线圈外壳(12)，所述绕组线圈(11)浸于所述线圈外壳(12)的冷却液中，所述绕组线圈(11)为多层结构，每一层或多层所述绕组线圈(11)之间设置绝缘件形成能够通过冷却液的间隙。该立环高梯度磁选机的绕组线圈在冷却液中具有快速散热能力，能确保绕组线圈在工作中保持较低的温度，从而获得较高的磁场强度。

Description

立环高梯度磁选机

技术领域

本发明涉及矿选设备技术领域，特别是涉及立环高梯度磁选机。

背景技术

现有弱磁性矿湿法选除的主要方法之一是采用立环高梯度磁选机对物料进行分选。

立环高梯度磁选机是一种利用经冷却后的较低温度的绕组线圈产生的较高磁场进行弱磁性矿湿法选除的设备，其分选原理主要是利用绕组线圈所产生的磁场通过上下磁轭构成磁场回路，在上下磁轭和绕组线圈中间设置转环并安装磁介质，转环的下部浸没在矿浆中，依靠转环的转动，被磁化的介质便将矿物的磁性颗粒吸附在磁介质表面。

当转环带动浸没在矿浆中的磁介质离开矿浆并转过一定角度后，设置在转环顶部的压力水便会将磁性矿粒冲入精矿收集装置，以实现对物料的分选。

对于弱磁性矿以及许多伴生矿都需要有较高的磁场才能达到分选的目的，而产生磁场的来源主要为绕组线圈，从技术角度来讲，在绕组线圈及匝数、线径、材质、电流、电压等参数相同的情况下，线圈温升越高，线阻越大，磁场的热衰减也就越大，线圈的绝缘也会逐步下降。

目前，立环高梯度线圈的冷却方式主要有内冷式和外冷式两种：

内冷式所采用的方式为铜质中空导线，导线中通冷却水将热量带走，由于水中含有一定的杂质，在长期的使用过程中，冷却水易结垢将线圈孔堵塞，故障率高。另外，冷却后的水自然流掉，水资源浪费严重，耗用铜材多，成本高，工艺复杂。

外冷式是所采用的线圈浸在冷却油中，冷却油实行绕组线圈以外循环的方式，主要依靠循环回路中的冷却装置进行散热。这种冷却方式的降温效果主要取决于两个方面，一方面是冷却油及时带走绕组线圈热量的能力，另一方面是冷却装置对冷却油进行散热的能力，就前者而言，现有绕组线圈在成形后大都结合为一个密实的整体，只有外部的绕组线圈直接与冷却油接触，因此冷却油只能及时地将其外表面的热量带走，其内部的绕组线圈产生的热量只能先传递给外部的绕组线圈，然后再传递给冷却油，由于受热传导效率的限制，绕组线圈的内部势必会积聚大量无法排出的热量，导致绕组线圈的整体温度升高、磁场强度下降。

因此，如何提高立环高梯度磁选机的绕组线圈在冷却液中的散热能力，以确保绕组线圈在工作中保持较低的温度，从而获得较高的磁场强度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种立环高梯度磁选机。该立环高梯度磁选机的绕组线圈在冷却液中具有快速散热能力，能确保绕组线圈在工作中保持较低的温度，从而获得较高的磁场强度。

为了实现上述目的，本发明提供一种立环高梯度磁选机，包括励磁绕组线圈和线圈外壳，所述绕组线圈浸于所述线圈外壳的冷却液中，所述绕组线圈为多层结构，每一层或多层所述绕组线圈之间设置绝缘件形成能够通过冷却液的间隙。

优选地，所述绝缘件包括第一绝缘垫条，每一层或多层所述绕组线圈之间的第一绝缘垫条按冷却液流向倾斜间隔布置。

优选地，进一步包括连接所述第一绝缘垫条的第二绝缘垫条，所述第二绝缘垫条与第一绝缘垫条交叉排列并嵌入所述第一绝缘垫条的缺口中。

优选地，所述第二绝缘垫条按冷却液流向布置，其厚度小于等于所述第一绝缘垫条的缺口深度。

优选地，所述第一绝缘垫条为双层或多层结构，其中与所述第二绝缘垫条交叉的一层为多段式结构，其各段之间的间隔形成所述缺口。

优选地，所述绕组线圈的内侧与线圈外壳的环形内壁之间设有竖向布置并间隔排列的第三绝缘垫条，所述第三绝缘垫条紧靠所述环形内壁的一侧开设有间隔排列的导流缺口。

优选地，所述第三绝缘垫条固定于所述环形内壁。

优选地，所述线圈外壳的进液口和出液口分别位于其两端。

优选地，所述线圈外壳的进液口和出液口位于其同一端，所述线圈外壳的内部设有隔开所述进液口和出液口的挡板。

优选地，所述线圈外壳的上部安装有与其相连通的补液箱，所述补液箱的进气口安装有防潮呼吸器。

本发明所提供的立环高梯度磁选机在现有技术的基础上做了进一步改进，其绕组线圈为多层结构，每一层或多层所述绕组线圈之间设置绝缘件形成能够通过冷却液的间隙。如此，工作时冷却液从进液口进入线圈外壳后，便可以在每一层或多层绕组线圈之间流动，其与绕组线圈的接触面积倍增，冷却液能够与不同位置的绕组线圈进行充分的接触换热，并在携带热量后沿所述间隙流向出液口，将绕组线圈产生的热量带走，其极为快速的散热能力能确保绕组线圈在工作中保持较低的温度，从而获得较高的磁场强度。

在一种具体实施方式中，所述绝缘件包括第一绝缘垫条，每一层或多层所述绕组线圈之间的第一绝缘垫条按冷却液流向倾斜间隔布置。将第一绝缘垫条按冷却液流向倾斜间隔布置，可以在每一层或多层所述绕组线圈之间形成若干条相对独立的冷却液通道，使冷却液能够沿通道流过绕组线圈，而不会产生紊流。此外，倾斜的布置方式一方面可以减小冷却液遇到的阻力，使冷却液能够顺利流过绕组线圈，另一方面可以获得较长的通道长度，使冷却液与绕组线圈进行充分的接触换热。

在另一种具体实施方式中，所述绕组线圈的内侧与线圈外壳的环形内壁之间设有竖向布置并间隔排列的第三绝缘垫条，所述第三绝缘垫条紧靠所述环形内壁的一侧开设有间隔排列的导流缺口。如此，冷却液从进液口进入线圈外壳的进液腔内，在绕组线圈的间隙之间斜向流动后，可以经第三绝缘垫条的导流缺口顺利地流向回液腔。

附图说明

图1为本发明所提供立环高梯度磁选机的一种具体实施方式的局部剖视图，图中箭头为冷却油走向和冲矿水走向；

图2为图1所示立环高梯度磁选机的左视图，其中绕组线圈部分为剖视图；

图3为图1中所示绕组线圈及线圈外壳的全剖示意图；

图4为图3中I部位的局部放大示意图；

图5为图3的A-A视图；

图6为图5中II部位的局部放大示意图；

图7为第一绝缘垫条与第二绝缘垫条相连接的局部示意图；

图8为图7的A-A视图；

图9为另一种第一绝缘垫条与第二绝缘垫条相连接的剖视图

图10为另一种绕组线圈及线圈外壳的俯视图；

图11为图10中III部位的局部放大示意图。

图1至图11中：

1.机架  2.上磁轭  3.下磁轭  4.转环  5.进矿斗  6.冲水斗  7.精矿收集装置  8.介质盒  9.尾矿箱  10.脉动箱  11.绕组线圈  12.线圈外壳  12-1.进油口  12-2.出油口  13-1.第一绝缘垫条  13-2.第二绝缘垫条  13-3.第三绝缘垫条  13-3-1.导流缺口  14.挡板  15.补油箱16.呼吸器

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种立环高梯度磁选机。该立环高梯度磁选机的绕组线圈在冷却液中具有快速散热能力，能确保绕组线圈在工作中保持较低的温度，从而获得较高的磁场强度。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本文中的“上、下、左、右”等表示方位的用语是基于附图的位置关系，不应将其理解为对保护范围的绝对限定；同理，“第一、第二”等用语仅是为了便于描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

请参考图1、图2，图1为本发明所提供立环高梯度磁选机的一种具体实施方式的局部剖视图，图中箭头为冷却油走向和冲矿水走向；图2为图1所示立环高梯度磁选机的左视图，其中绕组线圈部分为剖视图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的立环高梯度磁选机，包括机架1，机架1的上部安装上磁轭2与下磁轭3，转环4的两轴承座安装在上磁轭2上，转环4的环体位于上磁轭2与下磁轭3之间，环体两侧内部空间设置有进矿斗5、冲水斗6和精矿收集装置7，转环4外周设置有介质盒8，转环4在连续的转动中，不断的将介质盒8带入上磁轭2与下磁轭3之间的矿浆中吸附磁性颗粒。

当转环4带动浸没在矿浆中的磁介质离开矿浆并转过一定角度后，设置在转环顶部的压力水便会将磁性矿粒冲入精矿收集装置7，从而实现对物料的分选。

在机架1下部设有尾矿箱9，尾矿箱9内的矿浆在脉动箱10的作用下液面不断上下波动，以实现对介质盒8内吸附颗粒的冲洗，提高精矿品位。

请参考图3、图4、图5、图6，图3为图1中所示绕组线圈及线圈外壳的全剖示意图；图4为图3中I部位的局部放大示意图；图5为图3的A-A视图；图6为图5中II部位的局部放大示意图。

如图所示，下磁轭3带有内圆弧的磁极上套装有励磁绕组线圈11，绕组线圈11呈矩形环状体，安装在封闭的线圈外壳12中，线圈外壳12采用无磁材料制成，绕组线圈11浸于线圈外壳12的冷却油(或其它绝缘的冷却液)中，线圈外壳12在其两端的中间位置设有进油口12-1与出油口12-2，并通过管道与外部冷却装置相连接，由冷却装置对冷却油进行冷却。

绕组线圈11为多层结构，每一层绕组线圈之间设置绝缘件形成能够通过冷却油的间隙，绝缘件包括第一绝缘垫条13-1，每一层绕组线圈之间的第一绝缘垫条13-1按冷却油流向倾斜间隔布置。

具体来讲(参见图5)，第一绝缘垫条13-1以进油口12-1和出油口12-2的连线为中心线上下对称分布，以上侧第一绝缘垫条13-1为例，首先从进油口12-1按冷却油流向向上侧倾斜布置且彼此平行，转向后，再按冷却油流向从绕组线圈外侧向内侧倾斜布置且彼此平行，直至出油口12-2。

除线圈转向处之外，第一绝缘垫条13-1与绕组线圈11导线的夹角大体在35°-70°之间，一般情况下可设计为45°。

将第一绝缘垫条13-1按冷却油流向倾斜间隔布置，可以在每一层绕组线圈之间形成若干条相对独立的冷却油通道，使冷却油能够沿通道流过绕组线圈11，而不会产生紊流。此外，倾斜的布置方式一方面可以减小冷却油遇到的阻力，使冷却油能够顺利流过绕组线圈11，另一方面可以获得较长的通道长度，使冷却油与绕组线圈11进行充分的接触换热。

这里需要说明的是，将第一绝缘垫条13-1按冷却油流向倾斜间隔布置是一种优选方式。根据实际需要，第一绝缘垫条13-1也可以按照与冷却油流向相垂直的方式间隔布置，即第一绝缘垫条13-1的延伸方向与绕组线圈的导线走向保持垂直，同样能够在绕组线圈之间形成用于通过冷却油的间隙。

请一并参考图7、图8，图7为第一绝缘垫条与第二绝缘垫条相连接的局部示意图；图8为图7的A-A视图。

为防止第一绝缘垫条13-1在使用中发生位移，可进一步增设第二绝缘垫条13-2，各第一绝缘垫条13-1的底部开设有一个或多个与第二绝缘垫条13-2的截面形状相吻合的缺口，第二绝缘垫条13-2基本上与冷却油流向相一致，第二绝缘垫条13-2与第一绝缘垫条13-1交叉排列并嵌入第一绝缘垫条13-1的缺口中，从而将第一绝缘垫条13-1连为一体，并彼此交织成网状结构，可有效固定第一绝缘垫条13-1，防止其因移动而失效。

第二绝缘垫条13-2的长度视所要连接的第一绝缘垫条13-1的数量而定。这里，在矩形绕组线圈11的各边分别设有一长一短两根第二绝缘垫条13-2，而且第二绝缘垫条13-2的厚度小于(或等于)第一绝缘垫条13-1的缺口深度，以保证由第一绝缘垫条13-1间隔形成的通道的完整，防止其相互连通而形成紊流。

作为一种理想的方案，第一绝缘垫条13-1和第二绝缘垫条13-2可一体成形。当然，在不顾及紊流的情况下，第一绝缘垫条13-1和第二绝缘垫条13-2也可以直接叠置并采用粘接或捆绑等方式相互连接在一起。

请参考图9，图9为另一种第一绝缘垫条与第二绝缘垫条相连接的剖视图。

第一绝缘垫条13-1为双层(或多层)结构，各层之间相互粘接在一起，其中与第二绝缘垫条13-2交叉的那一层分为多段，由各段之间的间隔形成缺口。如此，可省去在第一绝缘垫条13-1上开设缺口的工序，进一步降低了制造难度。

请继续参考图4、图6，图4为图3中I部位的局部放大示意图；图6为图5中II部位的局部放大示意图。

绕组线圈11的内侧与线圈外壳12的环形内壁之间设有竖向布置并间隔排列的第三绝缘垫条13-3，第三绝缘垫条13-3固定于线圈外壳12的环形内壁，其紧靠环形内壁的一侧开设有间隔排列的导流缺口13-3-1。

这样，冷却油从进油口12-1进入线圈外壳12的进油腔内，在绕组线圈11层与层之间的间隙斜向流动后，可以经第三绝缘垫条13-3的导流缺口13-3-1顺利地流向回油腔。

上述立环高梯度磁选机工作时，冷却油从进油口12-1进入线圈外壳12后，可以在每一层或多层绕组线圈之间流动，其与绕组线圈11的接触面积倍增，冷却油能够与不同位置的绕组线圈11都进行充分的接触换热，并在携带热量后沿间隙流向出油12-2口，将绕组线圈11产生的热量带走，其极为快速的散热能力能确保绕组线圈11在工作中保持较低的温度，从而获得较高的磁场强度。

请参考图10、图11，图10为另一种绕组线圈及线圈外壳的俯视图；图11为图10中III部位的局部放大示意图。

在另一种具体实施方式中，线圈外壳12的进油口12-1和出油口12-2位于其同一端，线圈外壳12的内部设有挡板14将进油口12-1和出油口12-2隔开，挡板14与线圈外壳12固定连接，与绕组线圈11贴合的部位设有橡胶条(图中未示出)。

与上述第一种具体实施方式的不同之处就在于，冷却油进入线圈外壳12后，不是从绕组线圈11的两侧流向出油口12-2，而是环绕绕组线圈11一周后流向出油口12-2，因此第一绝缘垫条13-1为非对称结构，在整体上按冷却油的流向以顺时针的方式倾斜布置，其余结构与上述第一种具体实施方式基本相同，可参考上文的描述。

为了保证冷却油在热胀冷缩时能够不溢油或缺油，线圈外壳12上部安装有与其相连通的补油箱15，补油箱15可根据循环系统内冷却油的不同温度随时进行油量补偿，以保证循环系统内有足够的冷却油工作。

补油箱15上安装有与补油箱外壳相通的呼吸器16，呼吸器16内装有防止潮湿空气进入的材料。当油量增加或减少时，安装在补油箱15上的呼吸器16可随时对进入补油箱内的空气进行过滤，以防止带有一定水分的空气进入冷却油中，保证绕组线圈11具有较高的绝缘程度，

绕组线圈11的导线可以是实心铜线、铝线或其他材料的导线，导线的横截面可以为矩形或其他形状，导线外表面包覆有耐高温绝缘材料。

上述立环高梯度磁选机仅是一种优选方案，其具体结构并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如绕组线圈11可以多层为一组，每组间设置绝缘件形成通过冷却油的间隙，或者以单层和多层相结合的方式设置绝缘件等等，由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

以上对本发明所提供的立环高梯度磁选机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种立环高梯度磁选机，包括励磁绕组线圈(11)和线圈外壳(12)，所述绕组线圈(11)浸于所述线圈外壳(12)的冷却液中，其特征在于，所述绕组线圈(11)为多层结构，每一层或多层所述绕组线圈(11)之间设置绝缘件形成能够通过冷却液的间隙。

2.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述绝缘件包括第一绝缘垫条(13-1)，每一层或多层所述绕组线圈(11)之间的第一绝缘垫条(13-1)按冷却液流向倾斜间隔布置。

3.根据权利要求2所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，进一步包括连接所述第一绝缘垫条(13-1)的第二绝缘垫条(13-2)，所述第二绝缘垫条(13-2)与第一绝缘垫条(13-1)交叉排列并嵌入所述第一绝缘垫条(13-1)的缺口中。

4.根据权利要求3所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述第二绝缘垫条(13-2)按冷却液流向布置，其厚度小于等于所述第一绝缘垫条(13-1)的缺口深度。

5.根据权利要求3所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述第一绝缘垫条(13-1)为双层或多层结构，其中与所述第二绝缘垫条(13-2)交叉的一层为多段式结构，其各段之间的间隔形成所述缺口。

6.根据权利要求3所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述绕组线圈(11)的内侧与线圈外壳(12)的环形内壁之间设有竖向布置并间隔排列的第三绝缘垫条(13-3)，所述第三绝缘垫条(13-3)紧靠所述环形内壁的一侧开设有间隔排列的导流缺口(13-3-1)。

7.根据权利要求6所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述第三绝缘垫条(13-3)固定于所述环形内壁。

8.根据权利要求1至7任一项所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述线圈外壳(12)的进液口(12-1)和出液口(12-2)分别位于其两端。

9.根据权利要求1至7任一项所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述线圈外壳(12)的进液口(12-1)和出液口(12-2)位于其同一端，所述线圈外壳(12)的内部设有隔开所述进液口(12-1)和出液口(12-2)的挡板(14)。

10.根据权利要求1至7任一项所述的立环高梯度磁选机，其特征在于，所述线圈外壳(12)的上部安装有与其相连通的补液箱(15)，所述补液箱(15)的进气口安装有防潮呼吸器(16)。

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