УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЕМКИ МАГНИТНОЙ ФРАКЦИИ Российский патент 2001 года по МПК B03C1/00 E21C41/22 E21C50/00 

Изобретение относится к устройствам для отработки россыпных месторождений сложенных материалами, обладающими магнитными свойствами.

Известно устройство для выемки магнитной фракции, содержащее магнитный улавливающий элемент, выполненный в виде тела вращения, с горизонтальной осью вращения, снабженного постоянными магнитами, узел для съема магнитной фракции и лоток для ее приема (см. Добрецов В.Б. Освоение минеральных ресурсов шельфа.- Л.: Недра, 1980, с. 218, рис. 69).

Недостаток этого решения - возможность его использования только для выемки полезных компонентов, залегающих непосредственно на поверхности, по которой это устройство перемещается, кроме того, производительность устройства сравнительно невелика, т.к. размеры поверхности магнитного улавливающего элемента, контактирующие с полезными компонентами, ограничены.

Известно также устройство для выемки магнитной фракции, содержащее несущую раму, снабженную узлом для внедрения в тело россыпи, например вибратором, и несколькими магнитными улавливающими элементами, длина которых существенно больше поперечных размеров (см. Добрецов В.Б.Освоение минеральных ресурсов шельфа.- Л.: Недра, 1980, с. 221, рис. 72).

Это устройство предназначено для внедрения сверху вниз в тело россыпи, при этом улавливающие элементы выполнены в виде цилиндрических стаканов, снабженных платформами с электромагнитными вкладышами, и механизмом поворота этих вкладышей.

Недостаток этого решения - конструктивная сложность устройства и невозможность использования при разработке месторождений большой мощности (приведение устройства в рабочее состояние после его внедрения на заданную глубину (или до упора днища полости в грунт) требует поворота магнитных платформ в рабочее положение с преодолением сопротивления материала россыпи, что ограничивает размеры полости и глубину внедрения устройства соображениями прочности конструкции).

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в обеспечении возможности выемки россыпей большой мощности и упрощении конструкции устройства.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении мощности разрабатываемых россыпей при упрощении конструкции устройства и упрощении его эксплуатации (нет необходимости подвода энергии для питания электромагнитов, работы силовых цилиндров).

Для решения поставленной задачи устройство для выемки магнитной фракции, содержащее несущую раму, снабженную узлом для внедрения в тело россыпи, например вибратором, и несколькими магнитными улавливающими элементами, длина которых существенно больше поперечных размеров, отличается тем, что магнитные улавливающие элементы выполнены в виде стержней переменного профиля из намагничиваемого материала и распределены на площади общей несущей рамы. Кроме того, магнитные улавливающие элементы выполнены составными. Кроме того, постоянные магниты размещены у концов магнитных улавливающих элементов, связанных с общей несущей рамой. Кроме того, устройство снабжено защитной юбкой, выполненной в виде тонкостенного кожуха, охватывающего все магнитные улавливающие элементы, длиной, соответствующей длине этих элементов. Кроме того, защитная юбка выполнена составной из отдельных секций, длина которых соответствует длине секций магнитных улавливающих элементов.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".

Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признаки... "магнитные улавливающие элементы выполнены в виде стержней.. . из нaмaгничивaемoгo материала и распределены на площади общей несущей рамы" позволяют упростить конструкцию и упростить схему ее работы, по которой внедрение устройства в материал россыпи и перевод устройства в режим улавливания магнитной фракции осуществляются во время одной и той же операции (таким образом отпадает необходимость в специальных узлах, обеспечивающих упомянутое переключение режима работы).

Выполнение стержней с переменным профилем позволяет повысить "улавливающую" способность устройства.

Признаки второго пункта формулы позволяют варьировать длиной магнитных улавливающих элементов в зависимости от максимальных размеров вынимаемой россыпи.

Признаки третьего пункта формулы позволяют упростить конструкцию устройства за счет независимости работы устройства от наличия источника энергии.

Признаки четвертого пункта формулы повышают эффективность работы крайних магнитных улавливающих элементов, исключая их трение о материал россыпи при извлечении устройства.

Признаки пятого пункта формулы позволяют наращивать юбку при наращивании магнитных улавливающих элементов.

На чертеже показан общий вид устройства после его извлечения из россыпи.

На чертеже показаны несущая рама 1, вибратор 2, магнитные улавливающие элементы 3, выполненные в виде стержней переменного профиля из намагничиваемого материала и распределенные на площади общей несущей рамы 1. Кроме того, на чертеже показаны постоянные магниты 4, впадины 5 на поверхности магнитных улавливающих элементов, защитная юбка 6, магнитные частицы 7.

Несущая рама 1 выполнена из металлического проката. Ее размеры и число магнитных улавливающих элементов 3 определяются мощностью грузоподъемного оборудования (на чертежах не показано), используемого для извлечения устройства из россыпи и глубиной разработки, на которую устройство предназначено.

Магнитные улавливающие элементы (стержни) 3 выполнены из арматурной стали в виде отрезков, концы которых снабжены резьбовыми узлами соединения, например, муфтами и резьбовыми участками на концах отрезков или снабженных резьбой выступов и впадин. Защитная юбка 6 выполнена в виде тонколистовых цилиндрических кожухов, концы которых снабжены соединительными элементами, например резьбой и муфтами. Мощность вибратора 2 определяется массогабаритными характеристиками установки.

Напряженность магнитного поля на поверхности дисков должна быть порядка 350 Э. При большой глубине разработки, напряженность магнитного поля на поверхности магнитных улавливающих элементов, создаваемая постоянными магнитами, будет недостаточна, поэтому их заменяют на электромагниты (на чертежах не показаны).

Заявленное устройство работает следующим образом. Устройство заглубляют в тело россыпи (до упирания несущей рамы 1 в ее поверхность), при этом вибратор 2 включен в работу, облегчая погружение устройства в тело россыпи. Магнитные фракции налипают на поверхности стержней 3. При после чего извлекают устройство из россыпи. При этом защитная юбка 6 исключает потерю магнитных частиц, налипших на внешние поверхности магнитных элементов, обращенные к непотревоженному массиву россыпи. Частицы 7, налипшие во впадинах 5 магнитных элементов и на их поверхности, остаются и извлекаются из россыпи. Извлеченное из массива устройство подвергают вибровоздействию над приемным бункером (на чертежах не показан) или механическим путем, например взаимодействием с щетками или другими подобными устройствами, в результате чего магнитные частицы осыпаются с него. Далее все повторяется.

Изобретение может быть использовано для отработки россыпных месторождений сложенных материалами, обладающими магнитными свойствами, обеспечения возможности выемки россыпей большой мощности и упрощения конструкции устройства. Устройство для выемки магнитной фракции содержит несущую раму, снабженную узлом для внедрения в тело россыпи, вибратор и несколько магнитных улавливающих элементов, длина которых существенно больше поперечных размеров. Магнитные улавливающие элементы выполнены в виде стержней переменного профиля из намагничиваемого материала и распределены на площади общей несущей рамы. Изобретение повышает эффективность выемки магнитной фракции, обеспечивает выемку россыпей большой мощности при упрощении конструкции устройства. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для выемки магнитной фракции, содержащее несущую раму, снабженную узлом для внедрения в тело россыпи, например вибратором, и несколькими магнитными улавливающими элементами, длина которых существенно больше поперечных размеров, отличающееся тем, что магнитные улавливающие элементы выполнены в виде стержней переменного профиля из намагничиваемого материала и распределены на площади общей несущей рамы. 2. Устройство для выемки магнитной фракции по п.1, отличающееся тем, что магнитные улавливающие элементы выполнены составными. 3. Устройство для выемки магнитной фракции по п.1, отличающееся тем, что постоянные магниты размещены у концов магнитных улавливающих элементов, связанных с общей несущей рамой. 4. Устройство для выемки магнитной фракции по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено защитной юбкой, выполненной в виде тонкостенного кожуха, охватывающего все магнитные улавливающие элементы, длиной, соответствующей длине этих элементов. 5. Устройство для выемки магнитной фракции по п.1 или 4, отличающееся тем, что защитная юбка выполнена составной из отдельных секций, длина которых соответствует длине секций магнитных улавливающих элементов.