УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ ОТ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ Российский патент 1998 года по МПК B01D35/06 B03C1/00 

Предлагаемое изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для очистки COЖ при шлифовании, хонинговании, суперфинишировании и других операциях, когда образуются ферромагнитные частицы.

Известно устройство для очистки жидкостей фирмы "Монтанус" (ФРГ) - магнитный цепной фильтр МКФ, содержащее емкость для очищаемой жидкости с подводящими и отводящими патрубками, магнитную систему в виде расположенного внутри емкости приводного бесконечного цепного конвейера с закрепленными на нем магнитными стержнями и приспособление для очистки стержней [1].

Недостатком данного устройства являются высокая стоимость его изготовления и низкая надежность в процессе эксплуатации, так как длина прямолинейных участков цепи конвейера достаточно большая и на различных участках движения цепи происходит неравномерное ее провисание или натягивание, что приводит к прикосновению и притягиванию друг к другу магнитных стержней (их прилипанию) различных участков цепного конвейера, а соответственно к перекосу и поломке магнитных стержней, разрыву цепей и тому подобному.

Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению является устройство для очистки жидкостей от ферромагнитных частиц [2], выбранное в качестве прототипа. Устройство содержит емкость для очищаемой жидкости с подводящим и отводящим патрубками, магнитную систему в виде расположенного внутри емкости и установленного на звездочках приводного бесконечного зигзагообразного цепного конвейера с закрепленными на нем магнитными стержнями, оси которых имеют направление, преимущественно совпадающее с осями подводящего и отводящего патрубков, привод цепного конвейера, приспособление для очистки стержней с лотком.

Недостатками данного устройства являются:
1. Высокая стоимость изготовления, так как для обеспечения требуемой эффективности очистки смазочно-охлаждающих жидкостей (COЖ) магнитные стержни изготавливают из дорогостоящих магнитов, обладающих сильными магнитными полями.

2. Низкая надежность его в процессе эксплуатации, так как в процессе работы устройства происходит неравномерное провисание различных зигзагов (петель), цепи, что приводит к притягиванию (прилипанию) друг к другу магнитных стержней различных прямолинейных участков всех зигзагов цепного конвейера и, как следствие, к перекосу и поломке магнитных стержней, а также к разрыву цепей. Кроме того, в данной конструкции не предусмотрена возможность регулировки натяжения цепи (при ее чрезмерном натяжении или ослаблении) в процессе работы устройства, а также распределения усилия от привода цепного конвейера к отдельным зигзагам (участкам) последнего.

Предлагаемое изобретение решает задачу удешевления конструкции и повышения надежности устройства для очистки жидкостей в процессе эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для очистки жидкостей от ферромагнитных частиц, содержащем емкость для очищаемой жидкости с подводящим и отводящим патрубками, магнитную систему в виде расположенного внутри емкости и установленного на звездочках приводного бесконечного зигзагообразного цепного конвейера с закрепленными на нем магнитными стержнями, оси которых имеют направление, преимущественно совпадающее с осями подводящего и отводящего патрубков, привод цепного конвейера, приспособление для очистки стержней с лотком, магнитные стержни выполнены многосекционными, при этом секции выполнены из магнитов, обладающих разными магнитными долями, и разделены между собой металлическими шайбами, причем уменьшение длины секции идет в направлении движения жидкости, а ослабление магнитного поля секций - в противоположном направлении, между прямолинейными участками каждого зигзага бесконечного цепного конвейера жестко установлены разделительные решетки, каждая четная звездочка, расположенная в верхней части емкости для очищаемой жидкости, помещена в подвижном подпружиненном корпусе, а каждая нечетная звездочка, расположенная в верхней части емкости для очищаемой жидкости, выполнена ведущей, причем часть звездочек, расположенных в нижней части емкости для очищаемой жидкости, помещена в подвижном подпружиненном корпусе.

Данные признаки являются существенными для достижения задачи изобретения, так как:
1. Магнитные стержни выполнены многосекционными, при этом секции выполнены из магнитов, обладающих разными магнитными полями, и разделены между собой металлическими шайбами.

Это необходимо дня удешевления стоимости изготовления устройства для очистки жидкостей от ферромагнитных частиц, так как для достижения необходимой эффективности очистки жидкостей от ферромагнитных частиц совершенно не обязательно изготавливать магнитные стержни по всей длине из дорогостоящих магнитов, обладающих сильным магнитным полем. Для достижения одинаковой эффективности очистки с прототипом [2] достаточно изготовить последнюю секцию магнитного стержня из дорогостоящего магнита с сильным магнитным полем для обеспечения очистки жидкостей от мельчайших ферромагнитных примесей, а для очистки жидкостей от более крупных примесей вполне достаточно магнитов с менее сильным или более слабым магнитным полем, стоимость которых значительно ниже.

2. Уменьшение длины секции идет в направлении движения жидкости, а ослабление магнитного поля секций - в противоположном направлении.

Это необходимо для удешевления стоимости магнитных стержней по причинам, описанным выше, и именно этот признак обеспечивает последовательную очистку жидкостей от крупных ферромагнитных частиц секциями, изготовленными из более дешевых магнитов со слабым магнитным полем, до мельчайших частиц секциями, изготовленными из дорогостоящих магнитов с сильным магнитным полем.

Другими словами, при движении жидкости вдоль многосекционных магнитных стержней происходит последовательная очистка жидкостей от ферромагнитных примесей различных размеров, т.е. грубая и тонкая очистка.

Уменьшение длины секций в направлении движения жидкости объясняется составом и размером ферромагнитных примесей в COЖ.

3. Между прямолинейными участками каждого зигзага цепного конвейера жестко установлены разделительные решетки для исключения возможности притягивания (прилипания) магнитных стержней различных прямолинейных участков всех зигзагов цепного конвейера друг к другу и, как следствие, поломок магнитных стержней и разрыва цепей.

4. Каждая четная звездочка, расположенная в верхней части емкости для очищаемой жидкости, помещена в подвижном подпружиненном корпусе, а каждая нечетная звездочка, расположенная в верхней части емкости для очищаемой жидкости, выполнена ведущей для того, чтобы обеспечить автономный привод и автономное натяжение (ослабление) различных зигзагов цепи при провисании (натягивании) отдельных зигзагов в процессе движения цепного конвейера по зигзагообразному контуру.

Именно такая конструкция звездочек в верхней части емкости для очищаемой жидкости (над уровнем COЖ) объясняется тем, что эти звездочки находятся выше уровня очищаемой жидкости, а значит только данный существенный признак исключает попадание в звездочки и подшипники примесей и грязи, находящихся в COЖ (при ее разбрызгивании в процессе работы устройства). Каждая нечетная звездочка в верхней части емкости для очищаемой жидкости выполнена ведущей (жестко установлена на валах с ведущими шестернями). Т.о., другими словами, усилие от привода цепного конвейера равномерно передается на ведущие шестерни и соответственно на нечетные звездочки, жестко установленные на валах с ведущими шестернями, а это значит, что нечетные звездочки в верхней части емкости являются самостоятельными приводами соответствующих зигзагов цепного конвейера.

5. Часть звездочек (в зависимости от количества зигзагов цепи и конкретной конструкции устройства), расположенных в нижней части емкости для очищаемой жидкости, помещена в подвижном подпружиненном корпусе для того, чтобы обеспечить автономное натяжение (ослабление) различных зигзагов цепи при провисании ее или натягивании в процессе движения цепного конвейера по зигзагообразному контуру.

Таким образом, признаки, указанные в формуле изобретения, необходимы для достижения задачи изобретения.

Принципиальная схема устройства для очистки жидкостей от ферромагнитных частиц представлена на фиг. 1; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1 (стенка с подводящим патрубком условно снята); на фиг. 3 - принципиальная схема магнитного стержня с разрезом одной из его секций.

Устройство состоит из емкости 1 для COЖ, бесконечного зигзагообразного цепного конвейера 2, установленного на звездочках 3, с многосекционными магнитными стержнями 4, закрепленными на нем так, что их оси параллельны осям подводящего 5 и отводящего 6 патрубков, приспособления для очистки магнитных стержней 7 с лотком 8, привода цепного конвейера 9 и рассеивающих сеток 10. Каждая четная звездочка 3, расположенная в верхней части емкости 1 для очищаемой жидкости и часть звездочек А, расположенных в нижней части емкости 1 для очищаемой жидкости установлены в подвижном корпусе 11, подпружиненном посредством пружины 12, а каждая нечетная звездочка 3, расположенная в верхней части емкости 1 для очищаемой жидкости выполнена ведущей. Между прямолинейными участками каждого зигзага цепного конвейера жестко установлены разделительные решетки 13. Каждый магнитный стержень 4 состоит из секций 14, 15 и 16, разделенных металлическими шайбами 17. Уменьшение длины секций 14, 15 и 16 идет в направлении движения жидкости, а ослабление магнитного поля секций 16, 15 и 14 - в направлении, противоположном движению жидкости.

Все секции 14, 15 и 16 магнитного стержня конструктивно выполнены аналогично и представляют собой постоянные магниты 18, между которыми помещены шайбы 19. Снаружи постоянных магнитов 18 и в выточки 20 на шайбах 19 надеты износостойкие втулки 21.

Устройство работает следующим образом.

Загрязненная COЖ подастся в емкость 1 через подводящий патрубок 5. Сетка 10 гасит скорость потока и распределяет его по высоте емкости 1. Проходя вдоль магнитных стержней 4, COЖ последовательно очищается от крупных ферромагнитных примесей секциями 14, средних частиц - секциями 15 и мельчайших примесей секциями 16 и отводится через патрубок 6. Магнитные стержни 4 выносят осевшие на них загрязнения в зону приспособления 7 для очистки магнитных стержней. После очистки магнитных стержней 4 загрязнения падают в лоток 8. Т.к. цепной конвейер 2 выполнен зигзагообразным, в процессе эксплуатации происходит неравномерное растяжение и сжатие цепи на различных участках ее движения.

Для обеспечения автономного и равномерного натяжения цепи 2, а также равномерного распределения усилия от привода к ведущим звездочкам четные поворотные элементы в виде звездочек 3 в верхней части емкости (над уровнем COЖ) и часть звездочек 3 в нижней части емкости установлены а подвижном корпусе 11, который подпружинен посредством пружины 12, а нечетные звездочки 3 в верхней части устройства (над уровнем COЖ) выполнены ведущими. При провисании или натягивании отдельных зигзагов в процессе работы устройства происходит соответственно сжатие или растяжение пружины 12, смещение корпуса 11 и находящейся в нем звездочки 3 вверх или вниз, а соответственно и регулировка натяжения цепи 2 в процессе работы устройства.

Для исключения возможности притягивания (прилипания) магнитных стержней различных прямолинейных участков всех зигзагов цепного конвейера 2 друг к другу между прямолинейными участками жестко установлены разделительные решетки 13.

Из вышеизложенного материала видно, что применение в предлагаемом устройстве новой конструкции магнитных стержней, существенно снижает их стоимость при одновременном обеспечении высокоэффективной очистки COЖ от ферромагнитных частиц.

Применение предлагаемого устройства для очистки жидкости от ферромагнитных частиц по сравнению с прототипом [2] обеспечивает высокую надежность и работоспособность за счет обеспечения автономного и равномерного распределения усилия от привода к ведущим звездочкам, регулирования натяжения и ослабления отдельных зигзагов или цепи в цепом, а также за счет исключения возможности притягивания (прилипания) друг к другу и поломок магнитных стержней цепи на различных участках ее движения.

Использование: очистка жидкости в процессе технологических операций, когда образуются мелкодисперсные ферромагнитные частицы. В устройстве для очистки жидкостей от ферромагнитных частиц, содержащем емкость для очищаемой жидкости с подводящим и отводящим патрубками, магнитную систему в виде расположенного внтури емкости и установленного на звездочках приводного бесконечного зигзагообразного цепного конвейера с закрепленными на нем магнитными стержнями, оси которых имеют направление, преимущественно совпадающее с осями подводящего и отводящего патрубков, привод цепного конвейера, приспособления для очистки стержней с лотком, магнитные стержни выполнены многосекционными, при этом секции выполнены из магнитов, обладающих разными магнитными полями, и разделены между собой металлическими шайбами, причем уменьшение длины секций идет в направлении движения жидкости, а ослабление магнитного поля секций - в противоположном направлении, между прямолинейными участками каждого зигзага бесконечного цепного конвейера жестко установлены разделительные решетки, при этом каждая четная звездочка, расположенная в верхней части емкости для очищаемой жидкости, помещена в подвижном подпружиненном корпусе, а каждая нечетная звездочка, расположенная в верхней части емкости для очищаемой жидкости, выполнена ведущей, причем часть звездочек, расположенных в нижней части емкости для очищаемой жидкости, помещена в подвижном подпружиненном корпусе. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для очистки жидкостей от ферромагнитных частиц, содержащее емкость для очищаемой жидкости с подводящим с отводящим патрубками, магнитную систему в виде расположенного внутри емкости и установленного на звездочках приводного бесконечного зигзагообразного цепного конвейера с закрепленными на нем магнитными стержнями, оси которых имеют направление, преимущественно совпадающее с осями подводящего и отводящего патрубков, привод цепного конвейера, приспособление для очистки стержней с лотком, отличающееся тем, что магнитные стержни выполнены многосекционными, при этом секции выполнены из магнитов, обладающих разными магнитными полями, и разделены между собой металлическими шайбами, причем уменьшение длины секции идет в направлении движения жидкости, а ослабление магнитного поля секций - в противоположном направлении.