CN110116057B - 一种用于旋流器内磁性矿浆的加速装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于旋流器内磁性矿浆的加速装置，包括转轮，不接触的套置于旋流器筒体外侧；圆筒，与转轮直径相等，且与转轮固定连接；圆筒内壁固定设置多个呈中心对称排布的磁性材料；转轮和旋流器筒体之间通过一轴承连接，旋流器筒体与轴承内圈固定连接，转轮与轴承外圈固定连接；设置一皮带，套置于转轮外侧，以带动转轮旋转；皮带连接一电动机，以驱动皮带带动转轮绕旋流器的筒体外壁旋转。通过本发明，能够在不与矿浆直接接触的情况下进行矿浆加速，不用额外考虑密封问题，没有二次磨损，仅需根据产品实际要求调整旋转机构转速就可达到提高分选效果目的，调整简单，可操作性强，效果明显，而且磁系制备简单，容易实施，价格低。

Description

一种用于旋流器内磁性矿浆的加速装置

技术领域

本发明涉及旋流器加速技术领域，特别是涉及一种用于旋流器内磁性矿浆的加速装置。

背景技术

旋流器因其本身结构简单，处理量大，投资小等优点，在选矿中得到了广泛的应用。目前旋流器分选效果的调节主要依靠调节设备自身结构参数和操作参数。

实际生产中旋流器自身的结构参数无法进行在线调节，因此旋流器分选效果的优劣主要依赖于入口压力、矿浆入料量、悬浮液流变特性及粒度组成等因素的选定和这些因素在生产中能否保持稳定。对于给定的生产系统其悬浮液性质，粒度组成已经确定，起主要作用的是入口压力以及矿浆入料量。蔚志恒等人经过研究发现适当提高入料压力有利于提高分选效果和浓缩浓度。目前国内广泛采用定压箱与给料泵直接给料两种方式。为了提高入料压力，提高旋流器内磁性矿浆的的旋转速度，增大物料所受离心力，提高分选效果和底流浓度。在生产实际中人们会选择扬程更大的供料泵或者采用双泵供料的方式，或者是增设管道泵。张伟等人，设计了一种增压旋流器，在旋流器圆筒段设置了增压装置，在管道处设置了辅助增压装置，另外设置了增压泵。

永磁传动以现代磁学为基础理论，结合永磁材料的磁力作用，实现的力或转矩非接触式传递技术。稀土永磁材料的出现，永磁材料性能应用上取得了显著的提高，使得永磁传动理论研究得以发展。永磁磁力传动理论的突飞式发展，使得永磁传动技术在多个领域中得以应用，并逐渐以该技术为基础诞生了众多磁力驱动设备。

磁力搅拌器的结构主要包括马达、搅拌装置、主动磁转子、从动磁转子以及隔离套等部件。其中马达通过传动轴将动力传递给主动磁转子，在磁力耦合的作用下从动磁转子开始转动，从而带动与从动磁转子联接在一起的搅拌装置转动，以达到搅拌调节速度的目的。

王晓东等人设计制造以永磁体为工作介质的双磁力驱动控制器，上、下磁力驱动器高速旋转，可使金属熔体受磁力作用产生流动，即双磁力驱动器对金属液具有磁力驱动调节速度的作用。

王松伟等人研究了螺旋磁场对于金属流的驱动作用，研究表明通过永磁体构成的螺旋磁场的旋转作用，对圆柱型容器内金属流的周向与轴向速度有明显的调节与控制作用。

邹勇等人采用全浮区模型数值研究发现，旋转磁场对处于磁场内的金属熔流的流场性质与浓度场性质有显著的影响。

M.I. Korobov等人利用双交叉亥姆霍兹线圈形成的旋转磁场研究了胶体微团团聚体的旋转引起的磁流体液滴与旋转磁场的相互作用。在旋转磁场中磁流体胶体旋转进而引起周围液体旋转。带动磁性物料旋转速度的增加。

以上研究，以旋流器的方面来看，为提高分选效果，人们只能被动的去提高入料的压力，而入料压力的提升，一方面意味着资金投入的提高，另一方面也无形中限制了旋流器无法向更大处理量，更大的体积提升。同时过高的入料压力会导致介质消耗增多，设备及管道磨损加大，悬浮液稳定性变差等问题。以磁力驱动技术方面来看，由于磁性材料的发展，磁力驱动技术的应用也越来越广泛，人们对于磁力驱动的研究也使我们看到了磁力对旋流器中磁性物料进行驱动加速的可能性。当旋流器处理的是含有磁铁矿、磁黄铁、硅铁等磁性物料与水构成的磁性矿浆以及以磁铁矿粉，硅铁粉等磁性物质为加重质时，外加运动磁场可以实现磁场对旋流器内磁性矿浆旋转速度的加速。

发明内容

本发明的目的是为解决上述现有技术的不足之处而提供一种用于旋流器内磁性矿浆的加速装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于旋流器内磁性矿浆的加速装置，包括：

转轮，不接触的套置于旋流器筒体外侧；圆筒，与转轮直径相等，且与转轮固定连接；圆筒内壁固定设置多个呈中心对称排布的磁性材料；转轮和旋流器筒体之间通过一轴承连接，旋流器筒体与轴承内圈固定连接，转轮与轴承外圈固定连接；设置一皮带，套置于转轮外侧，以带动转轮旋转；皮带连接一电动机，以驱动皮带带动转轮绕旋流器的筒体外壁旋转。

其中，磁性材料为永磁体。

其中，在圆筒内壁和每一永磁体上设置对应的螺孔，通过螺钉和螺母配合将永磁体固定于圆筒内壁。

其中，通过改变固定于圆筒内壁的永磁体数量，以改变在旋流器筒体内部产生的磁场强度；或者通过改变电动机的转速而改变皮带带动转轮旋转的转速，进而改变在旋流器筒体内部矿浆的运动速度。

其中，固定于圆筒上的永磁体的磁极指向圆筒的中心轴，且相邻永磁体之间的极性相反。

其中，轴承内圈固定的套置于旋流器的溢流管，轴承外圈固定连接转轮，在电动机的带动下使转轮及圆筒绕溢流管旋转。

区别于现有技术，本发明的用于旋流器内磁性矿浆的加速装置，包括转轮，不接触的套置于旋流器筒体外侧；圆筒，与转轮直径相等，且与转轮固定连接；圆筒内壁固定设置多个呈中心对称排布的磁性材料；转轮和旋流器筒体之间通过一轴承连接，旋流器筒体与轴承内圈固定连接，转轮与轴承外圈固定连接；设置一皮带，套置于转轮外侧，以带动转轮旋转；皮带连接一电动机，以驱动皮带带动转轮绕旋流器的筒体外壁旋转。通过本发明，能够在不与矿浆直接接触的情况下进行矿浆加速，不用额外考虑密封问题，没有二次磨损，仅需根据产品实际要求调整旋转机构转速就可达到提高分选效果目的，调整简单，可操作性强，效果明显，而且磁系制备简单，容易实施，价格低。

附图说明

图1是本发明提供的一种用于旋流器内磁性矿浆的加速装置的结构示意图。

图2是本发明提供的一种用于旋流器内磁性矿浆的加速装置中圆筒内磁性材料设置的结构示意图。

图3是本发明提供的一种用于旋流器内磁性矿浆的加速装置的另一实施方式的结构示意图。

图4是本发明提供的一种用于旋流器内磁性矿浆的加速装置中磁性材料排列的结构示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。

参阅图1，图1是本发明提供的一种用于旋流器内磁性矿浆的加速装置的结构示意图。该装置由于对旋流器筒体内加载的磁性矿浆进行加速，设置于旋流器外侧，包括：转轮9，不接触的套置于旋流器筒体4外侧；圆筒6，与转轮9直径相等，且与转轮9固定连接；圆筒6内壁固定设置多个呈中心对称排布的磁性材料5；转轮9和旋流器筒体4之间通过一轴承2连接，旋流器筒体4与轴承2内圈通过连接法兰实现固定连接，转轮9与轴承2外圈固定连接；设置一皮带7，套置于转轮9外侧，以带动转轮9旋转；皮带7连接一电动机8，以驱动皮带7带动转轮9绕旋流器的筒体4外壁旋转。圆筒6与转轮9均由不导磁材料制作。

其中，磁性材料5为永磁体。

其中，在圆筒6内壁和每一永磁体上设置对应的螺孔，通过螺钉和螺母配合将永磁体固定于圆筒6内壁。永磁体的设置如图2和图4所示。

其中，通过改变固定于圆筒6内壁的永磁体数量，以改变在旋流器筒体4内部产生的磁场强度；或者通过改变电动机8的转速而改变皮带7带动转轮9旋转的转速，进而改变在旋流器筒体4内部矿浆的运动速度。

其中，固定于圆筒6上的永磁体的磁极指向圆筒4的中心轴，且相邻永磁体之间的极性相反。

其中，轴承2内圈固定的套置于旋流器的溢流管3，轴承2外圈固定连接转轮9，在电动机8的带动下使转轮9及圆筒6绕溢流管3旋转。

本发明的目的就是为了将旋流器与磁力驱动技术结合起来，通过将磁力与离心力，浮力、重力、流体拖曳力等力的复合叠加，加快旋流器中磁性物料的旋转速度。通过改变磁系与旋流器的位置以及磁场强度，可实现增加旋流器内磁性物料速度的作用。

圆筒6内壁设置的永磁体构成旋转磁系。当旋转磁系位于旋流器筒体4位置时，转轮9由电动机8通过皮带7带动围绕旋流器进行旋转，转轮9与圆筒6相连。磁性材料5在圆筒上围绕旋流器通过螺钉均匀的布置，N极与S极交替向内放置，可以使磁性材料5固定在圆筒6上后能够形成磁场。最后，磁性材料5固定于圆筒6，圆筒6固定于转轮9。转轮9由电动机8带动旋转，形成稳定的旋转磁场加速旋流器磁性物料的旋转速度。

当旋转磁系位于旋流器溢流管3位置时，转轮9由电动机8通过皮带7带动悬于溢流管3位置进行旋转。此时可将磁性材料5固定于圆筒顶部边缘，如图3所示，N极与S极交替向下放置，可以使磁性材料5固定在圆筒6上后能够形成磁场。最后，磁性材料5固定于圆筒6，圆筒6卡于转轮9。转轮9由电动机8带动旋转，形成稳定的旋转磁场加速旋流器磁性物料的旋转速度。

磁性材料5数量根据任务需求可以进行适当地增减调整。也根据任务需求，采用不同牌号的磁性材料。不同牌号磁性材料的剩余矫顽力不同，最终不同牌号的磁性材料对外产生的磁场强度也是不同的。

上述方案中，旋流器材料选用不导磁材料。

永磁传动以现代磁学为基础理论，结合永磁材料的磁力作用，实现力或转矩非接触式传递技术。旋流器内的磁性矿浆由流体（一般为水），磁性物质（磁铁矿、硅铁、铁磁黄铁矿等）粉末构成。在由泵与定压箱提供的入料压力不足的时候，外加的旋转磁系可以通过形成的高速的旋转磁场，给旋流器内的磁性矿浆以一定的力，驱使旋流器内的磁性矿浆速度的增加。最终通过旋转磁场速度的调节，可以使旋流器内的磁性矿浆在理想的旋转速度下进行分选作业。

在实际加速过程中，将加速装置通过轴承2及连接法兰固定于旋流器筒体4位置或溢流管2位置处。将旋流器的泵打开，使磁性矿浆注入旋流器中，旋流器进行稳定工作。在入料压力、粒度组成及矿浆料量稳定的情况下，将加速装置的电动机8打开，带动加速装置围绕旋流器进行旋转。

如果磁性材料5形成的旋转磁系对于磁性矿浆的加速作用不明显，可以通过改变磁性材料5的牌号，增大磁场强度以及加大电动机转速来调高磁性物料的旋转速度。

如果磁性材料5对于磁性矿浆加速作用不均匀，可以通过改变磁性材料5的数量、磁性材料5在加速装置上的位置、以及磁性材料5与旋流器的位置距离来进行调整。

本发明只需对加速装置的转速和磁性材料5的位置与数量进行适当调节与控制，即可提高分级分选效果。

区别于现有技术，本发明的用于旋流器内磁性矿浆的加速装置，包括转轮，不接触的套置于旋流器筒体外侧；圆筒，与转轮直径相等，且与转轮固定连接；圆筒内壁固定设置多个呈中心对称排布的磁性材料；转轮和旋流器筒体之间通过一轴承连接，旋流器筒体与轴承内圈固定连接，转轮与轴承外圈固定连接；设置一皮带，套置于转轮外侧，以带动转轮旋转；皮带连接一电动机，以驱动皮带带动转轮绕旋流器的筒体外壁旋转。通过本发明，能够在不与矿浆直接接触的情况下进行矿浆加速，不用额外考虑密封问题，没有二次磨损，仅需根据产品实际要求调整旋转机构转速就可达到提高分选效果目的，调整简单，可操作性强，效果明显，而且磁系制备简单，容易实施，价格低。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于旋流器内磁性矿浆的加速装置，其特征在于，包括：转轮，不接触的套置于旋流器筒体外侧；圆筒，与转轮直径相等，且与转轮固定连接；圆筒内壁固定设置多个呈中心对称排布的磁性材料；轴承内圈固定的套置于旋流器的溢流管，轴承外圈固定连接转轮，设置一皮带，套置于转轮外侧，以带动转轮旋转；皮带连接一电动机，在电动机的带动下使转轮及圆筒绕溢流管旋转；

通过改变电动机的转速而改变皮带带动转轮旋转的转速，进而改变在旋流器筒体内部矿浆的运动速度；

磁性材料的位置与数量能够调节与控制。

2.根据权利要求1所述的用于旋流器内磁性矿浆的加速装置，其特征在于，磁性材料为永磁体。

3.根据权利要求2所述的用于旋流器内磁性矿浆的加速装置，其特征在于，在圆筒内壁和每一永磁体上设置对应的螺孔，通过螺钉和螺母配合将永磁体固定于圆筒内壁。

4.根据权利要求2所述的用于旋流器内磁性矿浆的加速装置，其特征在于，固定于圆筒上的永磁体的磁极指向圆筒的中心轴，且相邻永磁体之间的极性相反。

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