CN115472379B - 一种用于大电流强磁的磁力调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大电流强磁的磁力调节系统，包括生磁模块，控制模块和感磁模块，所述控制模块用于控制所述生磁模块在靠近或远离感磁模块的方向上进行位移。本发明的有益效果体现在：通过改变生磁模块与感磁模块之间的距离，来改变感磁模块所在位置的磁场大小，从而达到调节磁场的作用，达到无需通过电流调节即可达到的调节磁选装置辊筒处磁场大小的目的。

Description

一种用于大电流强磁的磁力调节系统

技术领域

本发明属于磁场技术领域，涉及磁场调节领域，具体涉及一种用于大电流强磁的磁力调节系统。

背景技术

现有磁选装置常见类型有永磁磁选装置和电磁磁选装置，通常来说电磁铁生产出来之后，可提供的磁力大小就是固定的，但仍可通过某些方式改变电流来改变磁力大小，例如通过改变通入电流大小来改变输出磁场强度大小，但这种改变存在如下弊端：磁选装置所需的磁场强度都很大，对应的通电电流也很大，大电流在短时间内变化时，对开关及切换装置的承受能力提出了很高要求，同时存在一定的安全隐患。

发明内容

为解决上述现有技术问题，本发明提供一种用于大电流强磁的磁力调节系统，采用的技术方案是：

一种用于大电流强磁的磁力调节系统，应用于磁选装置辊筒中，其特征在于，包括：

生磁模块；

控制模块；

感磁模块；

其中，所述生磁模块在其长度方向上具有长度L；

其中，所述生磁模块具有生磁面，所述感磁模块具有感磁面；且，

所述生磁面与所述感磁面具有相同的曲率，使生磁模块与感磁模块能够完全贴合；

其中，所述控制模块用于控制所述生磁模块在靠近或远离感磁模块的方向上进行位移；

优选的，所述生磁模块为电磁铁；

优选的，所述控制模块包括：

控制轴；

连接组件，所述连接组件用于连接控制轴和生磁模块；

限位构件，所述限位构件连接在所述控制轴所在的支撑架上，用于限制连接组件不随控制轴一起转动；

其中，所述控制轴包括第一螺纹杆和第二螺纹杆，所述第一螺纹杆和第二螺纹杆连接；且，

所述第一螺纹杆和第二螺纹杆的螺纹旋向相反；且，

所述第一螺纹杆和第二螺纹杆的螺纹长度相等；

其中，所述连接组件包括第一螺杆套、第二螺杆套、第一连杆、第二连杆和第一连接构件；且，

所述第一螺杆套具有与第一螺纹杆旋向匹配的内螺纹，并螺接在第一螺纹杆上，所述第二螺杆套具有与第二螺纹杆旋向匹配的内螺纹，并螺接在第二螺纹杆上；且，

所述第一螺杆套与第一连杆轴接，所述第二螺杆套与第二连杆轴接；且，

所述第一连杆与第二连杆间具有夹角α，所述第一连杆与第二连杆通过第一连接构件活动连接，使所述夹角α能够在0～180°之间变化；

其中，所述生磁模块通过第一连接构件与控制模块连接；

优选的，所述限位构件为半开口的C型套管，并套接在控制轴上；

优选的，所述连接组件还包括：

第三连杆；第四连杆；第一连接构件；

其中，所述第一螺杆套与第三连杆轴接，所述第二螺杆套与第四连杆轴接；

其中，所述第三连杆与第四连杆间具有夹角β，所述第三连杆与第四连杆通过第一连接构件活动连接，使所述夹角β能够在0～180°之间变化；

其中，所述生磁模块通过第一连接构件与控制轴连接；

优选的，所述第一连接构件包括：

活动球头，所述活动球头的半径为R；

活动球壳，所述球壳呈半开口型，沿开口的剖面半径为r1；

活动环，所述活动环的横截面半径最小值为r2；

其中，所述活动球壳套接在活动球头上，所述活动环套接在活动球壳上；

其中，所述活动球头与第一连杆或第三连杆连接，所述活动球壳与第二连杆或第四连杆连接，所述活动环与生磁模块连接；

其中，所述r1为R的0.5倍；

其中，所述r2为R的0.75倍；

优选的，所述一种用于大电流强磁的磁力调节系统包括磁力调节系统，所述磁力调节系统包括两组控制模块，所述两组控制模块通过控制轴固定连接，且用于连接两组控制模块的螺纹杆螺纹旋向相反；

优选的，所述一种用于大电流强磁的磁力调节系统包括：

磁屏蔽罩；

其中，所述磁屏蔽罩为具有空腔的半封闭弧形罩，且所述磁力调节系统设于所述空腔中；

其中，所述磁屏蔽罩由坡莫合金制成；

优选的，所述磁屏蔽罩还包括：

活动轴；

第一屏蔽面；

第二屏蔽面；

其中，所述第一屏蔽面固定连接在活动轴上，所述第二屏蔽面活动连接在活动轴上；

其中，所述活动轴连接在所述限位构件上。

本发明的有益效果体现，提供一种用于大电流强磁的磁力调节系统，通过改变生磁模块与感磁模块之间的距离，来改变感磁模块所在位置的磁场大小，从而达到调节磁场的作用，达到无需通过电流调节即可达到的调节磁选装置辊筒处磁场大小的目的。。

附图说明

图1示出了来自本发明的用于大电流强磁的磁力调节系统的立体结构图；

图2示出了来自本发明的磁力调节系统的俯视图；

图3示出了来自本发明的磁力调节系统的侧视图；

图4示出了来自图3的C部分示意图；

图5示出了来自本发明的磁力调节系统侧剖面示意图。

附图标记

1、生磁模块；2、控制模块；3、感磁模块；4、磁力调节系统；5、磁屏蔽罩；21、控制轴；211、第一螺纹杆；212、第二螺纹杆；22、连接组件；221、第一螺杆套；222、第二螺杆套；223、第一连杆；224、第二连杆；225、第一连接构件；22第三连杆；227、第四连杆；23、限位构件；31、活动球头；32、活动球壳；33、活动环；51、活动轴；52、第一屏蔽面；53、第二屏蔽面；辊筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图5所示，本发明提供的具体实施例如下：

实施例1：

一种用于大电流强磁的磁力调节系统，其特征在于，包括：

生磁模块1；

控制模块2；

感磁模块3；

其中，所述生磁模块1在其长度方向上具有长度L；

其中，所述生磁模块1具有生磁面A，所述感磁模块3具有感磁面B；且，

所述生磁面A与所述感磁面B具有相同的曲率，使生磁模块1与感磁模块3能够完全贴合；

其中，所述控制模块2用于控制所述生磁模块1在靠近或远离感磁模块3的方向上进行位移；

优选的，所述生磁模块1为电磁铁。

许多设备或结构需要借助磁场工作或发挥作用，在不同的应用场景中，往往需要不同的磁场大小来适应不同的需求。电磁铁生产出来之后，可提供的磁力大小就是固定的，但仍可通过某些方式改变电流来改变提供的磁场大小，如可考虑通过串入滑动变阻器等切换装置，通过改变输入电流大小来改变输出磁场强度大小，但这种改变，针对能够提供大磁场的电磁铁而言，存在如下弊端：当电磁铁提供大磁场对应所需通电电流也很大，大电流在短时间内变化时，对开关及切换装置的承受能力提出了很高要求，同时存在一定的安全隐患。

在本实施例中，提供一种用于大电流强磁的磁力调节系统，包括生磁模块、控制模块和感磁模块。生磁模块即为能够产生强磁场的电磁铁，感磁模块为处于磁场中并借助该磁场实现所需功能的其他部件，此处将感磁模块定义为具有感磁面，所述感磁面为受生磁模块产生磁场的影响，表面具有强感应磁场的面。通过设置生磁模块的生磁面和感磁面的曲率相同，使生磁模块和感磁模块在靠近时能够完全贴合，从而最大程度地发挥生磁模块产生的磁场效能。

在本实施例中，还设置有控制模块，所述控制模块用于控制所述生磁模块在靠近或远离感磁模块的方向上进行位移，通过改变生磁模块与感磁模块之间的距离，来改变感磁模块所在位置的磁场大小，从而达到调节磁场的作用。所述控制模块为纯机械构造，可以避免控制模块受到生磁模块产生的强磁环境的影响，从而影响控制精确度。

实施例2：

所述控制模块2包括：

控制轴21；

连接组件22，所述连接组件22用于连接控制轴21和生磁模块1；

限位构件23，所述限位构件23连接在所述控制轴21所在的支撑架上，用于限制连接组件22不随控制轴21一起转动；

其中，所述控制轴21包括第一螺纹杆211和第二螺纹杆212，所述第一螺纹杆211和第二螺纹杆212连接；且，

所述第一螺纹杆211和第二螺纹杆212的螺纹旋向相反；且，

所述第一螺纹杆211和第二螺纹杆212的螺纹长度相等；

其中，所述连接组件22包括第一螺杆套221、第二螺杆套222、第一连杆223、第二连杆224和第一连接构件225；且，

所述第一螺杆套221具有与第一螺纹杆211旋向匹配的内螺纹，并螺接在第一螺纹杆211上，所述第二螺杆套222具有与第二螺纹杆212旋向匹配的内螺纹，并螺接在第二螺纹杆212上；且，

所述第一螺杆套221与第一连杆223轴接，所述第二螺杆套222与第二连杆224轴接；且，

所述第一连杆223与第二连杆间224具有夹角α，所述第一连杆223与第二连杆224通过第一连接构件225活动连接，使所述夹角α能够在0～180°之间变化；

其中，所述生磁模块1通过第一连接构件225与控制模块2连接。

在本实施例中，控制模块包括控制轴、连接组件和限位组件，控制轴包括螺纹旋向相反的第一螺纹杆和第二螺纹杆，连接组件包括第一螺杆套、第二螺杆套、第一连杆、第二连杆和第一连接构件。连接组件通过螺杆套连接到控制轴上，当控制轴受外力旋转时，由于存在限位构件限制，螺杆套无法跟随控制轴旋转，即螺杆套会在第一螺纹杆和第二螺纹杆上沿螺纹杆方向运动，且由于第一螺纹杆和第二螺纹杆的螺纹旋向相反，第一螺杆套和第二螺杆套会同时相向或反向运动。第一连杆和第二连杆分别轴接在第一螺杆套和第二螺杆套上，当第一螺杆套和第二螺杆套同时相向或反向运动时，带动第一连杆、第二连杆沿着垂直于控制轴的方向运动，第一连杆与第二连杆间的夹角α在0～180°之间变化，从而带动通过第一连接构件连接的生磁模块一起沿远离感磁模块或靠近感磁模块的方向上运动。

优选的，所述限位构件23为半开口的C型套管，并套接在控制轴21上。

在优选实施例中，限位构件为半开口的C型套管，并套接在控制轴上，第一连杆和第二连杆穿过c型套管的开口，由于限位构件连接在所述控制轴所在的支撑架上，因此，限位构件不会随着控制轴的转动而转动。当控制轴转动时，螺杆套受螺纹杆转动的影响，也会产生转动趋势，但由于与螺杆套相连的第一连杆和第二连杆受到c型套管的限制，这种旋转趋势被限制，使第一螺杆套和第二螺杆套只能沿着控制轴的方向上做水平运动，达到控制构件控制生磁模块移动的目的。

实施例3：

所述连接组件还包括：

第三连杆226；第四连杆227；第一连接构件225；

其中，所述第一螺杆套221与第三连杆226轴接，所述第二螺杆套222与第四连杆227轴接；

其中，所述第三连杆226与第四连杆227间具有夹角β，所述第三连杆226与第四连杆227通过第一连接构件225活动连接，使所述夹角β能够在0～180°之间变化；

其中，所述生磁模块1通过第一连接构件225与控制轴21连接。

用于产生强磁场的电磁铁，一般需要的电流较大，因此缠绕的线圈匝数也较多，即生磁模块本身的尺寸和重量都很大，若仅通过一个第一连接构件使控制模块与生磁模块之间得到连接，相当于只通过一个点连接两个部位，这样的连接是非常不稳定的，生磁模块也很可能在运动过程中发生偏移或翻转。

在本实施例中，通过增加第三连杆、第四连杆和第二个第一连接构件，增加了控制模块与生磁模块之间的连接点，一方面提高了连接的稳定性，另一方面也减小了控制模块在控制生磁模块移动的过程中各个构件的受力大小，使控制模块各构件的受力更均匀，自身不易磨损甚至损坏。

实施例4：

所述第一连接构件225包括：

活动球头31，所述活动球头31的半径为R；

活动球壳32，所述球壳32呈半开口型，沿开口的剖面半径为r1；

活动环33，所述活动环33的横截面半径最小值为r2；

其中，所述活动球壳32套接在活动球头31上，所述活动环33套接在活动球壳32上；

其中，所述活动球头31与第一连杆223或第三连杆226连接，所述活动球壳32与第二连杆224或第四连杆227连接，所述活动环33与生磁模块1连接；

其中，所述r1为R的0.5倍；

其中，所述r2为R的0.75倍。

如实施例3所述，若在控制模块中增加第三连杆和第四连杆后，由于第三连杆、第四连杆与第一连杆，第二连杆的接触点在生磁模块上的位置不能发生变化，但在实际测试应用过程中，发现当第三连杆、第四连杆与第一连杆、第二连杆运动的过程中，如图3所示，若想保证第三连杆、第四连杆与第一连杆、第二连杆之间的相对位置（夹角γ）不变，普通的轴接或活动连接无法实现接触点与夹角γ都保持不变。

在本实施例中，第一连接构件由三层球铰结构组成，包括活动球头，活动球壳和活动环。其中，活动球头连接第一连杆或第三连杆，活动球壳连接第二连杆或第四连杆，活动环连接生磁模块，且活动球壳套接在活动球头上，活动环套接在活动球壳上，三者之间都可在360度方向上自由活动。这样高自由度的铰接设置满足了当控制模块移动的过程中，两组连杆之间的相对位置不变，且各组连杆与生磁模块之间连接的接触点在生磁模块上的相对位置不变，保证了连接的稳定性。

实施例5：

所述一种用于大电流强磁的磁力调节系统包括磁力调节系统4，所述磁力调节系统4包括两组控制模块2，所述两组控制模块2通过控制轴21固定连接，且用于连接两组控制模块2的螺纹杆螺纹旋向相反。

在本实施例中，通过设置两组控制模块，提高了控制模块在提升磁系过程中的稳定性。

实施例6：

所述用于大电流强磁的磁力调节系统还包括：

磁屏蔽罩5；

其中，所述磁屏蔽罩5为具有空腔的半封闭弧形罩，且所述磁力调节系统4设于所述空腔中；

其中，所述磁屏蔽罩5由坡莫合金制成。

在本实施例中，使用本申请所述的方式进行磁力调节时，由于该调节方式通过移动电磁铁位置来达成目的，就会存在当电磁铁远离辊筒表面时，电磁铁本身产生的磁场可能会对辊筒其他区域的磁场强度产生影响的情况，通过设置磁屏蔽罩，以减轻其他区域磁场强度变化可能导致提取物纯度的影响。

实施例7：

所述磁屏蔽罩5还包括：

活动轴51；

第一屏蔽面52；

第二屏蔽面53；

其中，所述第一屏蔽面52固定连接在活动轴51上，所述第二屏蔽面53活动连接在活动轴51上；

其中，所述活动轴51连接在所述限位构件23上。

磁选装置中获取铁粉产物的方式是在精料口通过卸料卸矿水管将附着在辊筒位于卸料区域的表面上的铁粉冲下，该区域的磁场强度大小，和卸矿水管中提供的水的流量与流速即水的冲力之间拥有一定的对应关系，因此，在改变磁场的过程中，电磁铁会靠近或远离精料口区域，导致该区域的磁场强度大小受到影响，使电磁铁被提升高度不同，此处区域的磁场强度大小可能增大，也可能减小。若磁场强度增大，会出现卸矿水管无法将铁粉冲下的情况，若磁场强度减小，铁粉可能无法到达精料口，就已经从辊筒表面掉落，影响最终产物的铁含量。

在本实施例中，通过将磁屏蔽罩设置为包括第一屏蔽面，第二屏蔽面和活动轴，第二屏蔽面的末端与辊筒上靠近精料口区域的表面相接触，且第二屏蔽面能够在活动轴上活动。则当电磁铁沿远离辊筒表面或靠近辊筒表面的方向运动时，第二屏蔽面受运动的影响会在辊筒表面轻微位移，则可改变辊筒表面受磁屏蔽的范围。辊筒表面受磁屏蔽的范围不同，从而改变辊筒上靠近精料口区域的表面的磁场强度大小，减轻在改变磁选装置磁场强度大小的过程中由于改变电磁铁位置对辊筒处于精料口区域的表面磁场大小的影响，从而保证实际所得的出料产物的铁含量为目标想要得到的铁含量。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“中心”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系。

在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“组装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“~”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如:“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A~B''表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。

在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于大电流强磁的磁力调节系统，应用于磁选装置辊筒中，其特征在于，包括：

生磁模块；

控制模块；

感磁模块；

其中，所述生磁模块在其长度方向上具有长度L；

其中，所述生磁模块具有生磁面，所述感磁模块具有感磁面；且，

所述生磁面与所述感磁面具有相同的曲率，使生磁模块与感磁模块能够完全贴合；

其中，所述控制模块用于控制所述生磁模块在靠近或远离感磁模块的方向上进行位移；

所述生磁模块为电磁铁；

所述控制模块包括：

控制轴；

连接组件，所述连接组件用于连接控制轴和生磁模块；

限位构件，所述限位构件连接在所述控制轴所在的支撑架上，用于限制连接组件不随控制轴一起转动；

其中，所述控制轴包括第一螺纹杆和第二螺纹杆，所述第一螺纹杆和第二螺纹杆连接；且，

所述第一螺纹杆和第二螺纹杆的螺纹旋向相反；且，

所述第一螺纹杆和第二螺纹杆的螺纹长度相等；

其中，所述连接组件包括第一螺杆套、第二螺杆套、第一连杆、第二连杆和第一连接构件；且，

所述第一螺杆套具有与第一螺纹杆旋向匹配的内螺纹，并螺接在第一螺纹杆上，所述第二螺杆套具有与第二螺纹杆旋向匹配的内螺纹，并螺接在第二螺纹杆上；且，

所述第一螺杆套与第一连杆轴接，所述第二螺杆套与第二连杆轴接；且，

所述第一连杆与第二连杆间具有夹角α，所述第一连杆与第二连杆通过第一连接构件活动连接，使所述夹角α能够在0～180°之间变化；

其中，所述生磁模块通过第一连接构件与控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于大电流强磁的磁力调节系统，其特征在于，所述限位构件为半开口的C型套管，并套接在控制轴上。

3.根据权利要求2所述的一种用于大电流强磁的磁力调节系统，其特征在于，所述连接组件还包括：

第三连杆；第四连杆；第一连接构件；

其中，所述第一螺杆套与第三连杆轴接，所述第二螺杆套与第四连杆轴接；

其中，所述第三连杆与第四连杆间具有夹角β，所述第三连杆与第四连杆通过第一连接构件活动连接，使所述夹角β能够在0～180°之间变化；

其中，所述生磁模块通过第一连接构件与控制轴连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于大电流强磁的磁力调节系统，其特征在于，所述第一连接构件包括：

活动球头，所述活动球头的半径为R；

活动球壳，所述球壳呈半开口型，沿开口的剖面半径为r1；

活动环，所述活动环的横截面半径最小值为r2；

其中，所述活动球壳套接在活动球头上，所述活动环套接在活动球壳上；

其中，所述活动球头与第一连杆或第三连杆连接，所述活动球壳与第二连杆或第四连杆连接，所述活动环与生磁模块连接；

其中，所述r1为R的0.5倍；

其中，所述r2为R的0.75倍。

5.根据权利要求4所述的一种用于大电流强磁的磁力调节系统，其特征在于，包括磁力调节系统，所述磁力调节系统包括两组控制模块，所述两组控制模块通过控制轴固定连接，且用于连接两组控制模块的螺纹杆螺纹旋向相反。

6.根据权利要求5所述的一种用于大电流强磁的磁力调节系统，其特征在于，包括：

磁屏蔽罩；

其中，所述磁屏蔽罩为具有空腔的半封闭弧形罩，且所述磁力调节系统设于所述空腔中；

其中，所述磁屏蔽罩由坡莫合金制成。

7.根据权利要求6所述的一种用于大电流强磁的磁力调节系统，其特征在于，所述磁屏蔽罩还包括：

活动轴；

第一屏蔽面；

第二屏蔽面；

其中，所述第一屏蔽面固定连接在活动轴上，所述第二屏蔽面活动连接在活动轴上；

其中，所述活动轴连接在所述限位构件上。

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