Устройство для захвата и перемещения ферромагнитных материалов Советский патент 1984 года по МПК B23Q11/02 

Изобретение относится к устройст ,вам для захвата, ра.эделения и перемещения ферромагнитных материалов и может быть использовано в металлооб работке для отвода стружки из зоны резания, в качестве 1 «1гнитного сепа ратора при магнитном обогащении полезных ископаемых, а также для извлечения стальных и чугунных предме тов из подлежащих размолу.и дроблению материалов . Известно устройство для отвода Остальной вьющейся стружки, включающее конический, стружкозаборник из немагнитного материала, охватывающи стружкозаборник электромагнит, созд Ъщий направленное пульсирующее магнитное поле, контактирующий с резцом магнитопровод и всасывающий трубопровод 1. Однако выполнение магнитной сиетемы в виде одного электромагнита, создающего направленное пульсирующее магнитное поле, затрудняет регу лирование величины тянущего усилия и скорости движения захваченного ма териала, что также снижает эффектив ность работы устройства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для запуска электромагнитного насоса, которое содержит изогнутый подпружиненный аксиально подвижный металлопровод с жестко закрепленным на нем ферромагнитным кольцом-толка телем и коническим заборником, а также охватывающий металлопровод ряд обмоток (катушек) для создания -бегущего магнитного поля 2, Известное устройство не обеспечи вает надежный захват, разделение и последующее транспортирование произ вольно перемещающихся магнитных час тиц (например, вьющейся сливной или спиральной стружки), так как необхо дима предварительно собрать захваты ваемый материал и сконцентрировать в зоне заборника, затем отвести иду щую не сплошным потоком, а отдельны ми элементами массу,, слабо взаимодействующую с бегущим магнитным полем и, вследствие небольших сил ине ции, неспособную преодолеть сопроти ление, создаваемое так называемьам продольным краевым магнитным эффектом на выходе метеллопровода. Цель изобретения - обеспечение надежности захвата. Поставленная цель достигается тем, что устройство для захвата и перемещения ферромагнитных материалов, содержащее трубопровод, конический заборник и охватывающую трубопровод электромагнитную систему, снабжено втулкой, состоящей из двух аксиально расположенных частей магнитной и немагнитной, трубопровод выполнен из двух подпружиненных одна относительно другой частей - неподвижной и подвижной, причем подвижная часть расположена внутри втулки и жестко связана с ней, конический заборник установлен на подвижной части, а электромагнитная система выполнена в виде электромагнита, обмотка которого расположена на заборнике, цилиндрического электромагнита, охватывающего втулку, и разъёмной трубымагнитопровода, охватывающей неподвижную часть трубопровода, вдоль которой размещены секции обмоток отделенные одна от другой ферромагнитными кольцами, а рабочая часть заборника выполнена из упругоя эластичного материала. Кроме того, рабочая часть конического заборника выполнена из секторов, шарнирно установленных на введенном в устройство кожухе и покрытых со стороны магнита слоем ферромагнитного материала. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, вид сбоку с разрезом по продольной оси с выдвинутым наружу заборником (исходное положение) и условно снятой половиной трубы магнитопровода; на фиг.2 то же, с втянутым внутрь заборником на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг, 1; на фиг. 5 - конический заборник из упруго-эластичного материала} на фиг.б структурная схема магнитной системы; на фиг. 7 схема применения устройства в металлообработке для отвода сливной (спиральной, элементной) стружки.-при точении на фиг,, 8 - схема применения устройства в качестве магнитного сепаратора при магнитном обогащении полезных ископаемых с использованием пневмосистемы. Устройство для захвата и перемещения магнитных материалов содержит трубопровод, выполненный из двух .немагнитных частей - неподвижной 1 и подвижной 1 и подвижной 2, расположенных аксиально. Часть 2 соединена резьбой со сббрной втулкой 3,. сваренной из двух частей - ферромагнитной 4 и немагнитной 5. Часть 2 вставлена с возможностью осевого перемещения в изогнутую часть 1 трубопровода, закрепленную на кольцах 6 внутри разъемной (исходя из требований технологичности сборки) вдоль оси трубы-магнитопровода 7, состоящей из двух половин. 8 и 9. Магнитная система устройства содержит установленный на части 2 магнит 10 с обмоткой, уложенной по форме конуса, закрепленный гайкой 11, цилиндрический магнит 12, взаимодействующий с ферромагнитной частью 4 втулки 3 и служащий для сообщения движения заборнику- 13 внутрь защитн го немагнитного кожуха14, а также ряд секций обмоток 15 для создания направленного магнитного поля, размещенных вдоль части 1 и разделенных ферромагнитными кольцами 6. При этом ближайшее к магниту 12 полюсное кольцо 16 установлено на части 2 с минимальным зазором между своим наружным диаметром и диаметром трубы-ма-гнитопровода 7, а также между своим внутренним диаметром и на ружным диаметром части 2. Кольцо 16 , установлено с возможностью продольного перемещения относительно части 2 за счет взаимодействия его попеременно либо с магнитным полем магнита 12, либо с магнитным полем ближайшей секции обмоток 15. При этом кольцо 16 имеет возмож 1ост перемагничиваясь, двигаться возврат но-поступательно относительно части 2, периодически изменяя величину полюсного деления Т. Конический заборник 13 может быть выполнен цельньтм из упруго-эластично го материала, например из магнитомягкой резины, или составным из ряда упругих кольцевых, собранных внахлес секторов 17 и 18, шарнирно закреплен ных на кожухе 14 по окружности боль шего диаметра заборника посредством немагнитных петель 19 на осях 20„ В этом случае предусматривается двух слойное (биметаллическое) исполнение упругих кольцевых секторов, -при кото ром поверхность, охватываемая магнитом 10, является ферромагнитной (например,- изготовленной из стали углеродистой, никелевых или кобальтовых сплавов) , а поверхность, контактиру;ю щая с захватываемым материалом - немагнитной, выполненной из конструкционного материала, после термообработки приобретающего упругие свойства (например, из бронзы кремниймар анцовистой, оловянноцинковой или бериллиевой, стали нержавеющей), Магнит 10 представляет собой катушку с обмоткой, навитой на прочный с коническим отверстием каркас 21 (металлический с изоляцией каркаса от обмотки или изготовленный из стеклопластика), Магнит 12 содержит цилиндрическую катушку с обмоткой и полюса 22 и 23, являющиеся одновременно корпусами подшипников 24 качения. Наружным магнитопроводом для магнита 12 служит ферромагнитная втулка 25. Секции обмоток 15 представляют собой соленоиды (катушки) из изолированного провода, навитые на часть 1 так,. что в каждой последующей секции ряда число витков увеличивается. Плав ное вЕадвижение заборника 13 в зону захвата при выключении магнита 12 обеспечивается пружиной 26. Части 1 и 2 трубопровода подпружинены друг к другу пружинами 27 и 28. Установка устройства для захвата и перемещения магнитных материалов в рабочее положение осугцествляется либо посредством поддерживающего немагнитного кронштейна 29 автономного механизма, либо посредством опорного фланца трубы магнитопровода 7. . Последовательность включения-выключения элементов магнитной систеNttJ устройства (программу его работы) обеспечивает блок 30 управления. В зависимости от того, что представляет собой магнитный материал сыпучую смесь (например, элементн; ю стружку или измельченную ферромагнитную руду) или сплошную массу (какой приближенно молно считать сливную стружку) , а также в зависимости от электрических и магнитных характеристик перемещаемого материала (электропроводпости, магнитной восприимчивости) устанавливается вид направленного магнитного поля (бегущее, пульсирующее импульсное), его параметры и структура блока 30 управления. Для захвата сталей, имеющих повышенное электросопротивление, а также слабо 1агнитных, например нержавеющих, на конце трубы-магнитопровода выполнен фланец 31 для присоединения гибкого отсасывающего воздуховода .(не показан),- . При токарной обработке резцом 32 детали 33 устройство закреплено на суппорте станка с помощью механизма. 34, обеспечивающего подвод устройства в зону редания и вывод из нее. Предлагаемое устройство может быть использовано для магнитного обогащения полезных ископаемых в качестве сепаратора. В данном случае оно установлено на крышке 35 короба 36 с воздухораспределительной решеткой 37, Короб снабжен патрубками 38 для подачи сжатого воздуха, патрубками 39 и 40 для удаления пустой породы в бункеры 41 и 42, окном 43 для выхода запыленного воздуха и окном 44 для подачи руды. Устройство работает следующим образом. Включают магнит 12 и заборник с захваченным магнитным материалом выводят из зоны захвата. Затем включат магнит 10 и захваченный магнитный материал удерживается в зоне действия магнита 12. После этого включают секцир обмоток 15 и выключают магнит 12, заборник возвращается в исходное оложение, а захваченный магнитный

Материал под действием магнитного поля по части 1 выводится из устройства.

При токарной обработке на переходах, образующих вьющуюся сливную или спиральную стружку, устройство посредством механизма 34 устанавливают так, что его заборник расположен ,в зоне резания, и включают в работу по программе, заданной его блоком 30 управления.

Сходящая с резца стружка захватывается магнитным полем заборника, втягивается вместе с заборником .внутрь трубопровода, перемещается по нему и вьшодится из устройства.

По окончании обработки блок 30 управления отключает устройство, а механизм 34 выводит его из зоны резания, освобождая обзор и уступая место для подвода очередного, предусмотренного технологическим процессом, инструмента.

При использовании устройства для магнитного обогащения руды оно включается в работу по программе, заданной его блоком 30 управления. При подаче через окно 44 на воздухораспределительную решетку 37 измельченной магнитной руды и через патрубок 38 сжатого воздуха, создающего над решеткой кипящий слой, частицы измельченной магнитной руды приводятся во взвешенное состояние. Взвешенные магнитные частицы захватываются заборником, втягиваются вместе с заборником внутрь трубопровода, транпортируются по нему и выводятся в бункер для полезных минералов.

Крупные и мелкие частицы пустой породы удаляются соответственно через патрубки 39 и 40 в бункеры 41 и 42. Запыленный воздух выходит через окно 43.

Надежный захват подвижным заборником взвешенных магнитных частиц и ускоренное их перемещение, практически исключающее возможность попадания в бункер, для полезных минералов частиц пустой породы, повышает эффективность и качество процесса магнитного обогащения полезных ископаемых. Применение устройства в качестве улавливателя стальных и чугунных предметов из подлежащих дроблению и размолу материалов осуществляется, например, путем его установки над вибротранспортером, движущейся лентой конвейера или вводом заборника внутрь пневмотрубопровода, по которым транспортируется материал к технологическому оборудованию.

Стальные и чугунные магнитные предметы захватываются подвижным заборником устройства и удаляются по отводящему трубопроводу в бункер для отходов,

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает захват подви ного магнитного материала, его разделение на отдельные элементы(компоненты) или отделение от смеси с немагнитной шссой, повышает надежность захвата, эффективность разделения иперемещения магнитных материалов.

.5

10 12 X/-5

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАХВА.ТА И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее трубопровод, конический заборник и охватывающую трубопровод электромагнитную систему, отличающее-ся тем, что, с целью обеспечения надежности захт вата, устройство снабжено втулкой, состоящей из двух аксиально располо-женных частей - магнитной и немагнитной, трубопровод выполнен из двух подпружиненных одно относительно дру гой частей - неподвижной и.- подвижной причем подвижная часть расположена внутри втулки и жестко связана с ней конический заборник установлен на подвижной части, а электромагнитная система,выполнена в виде электромагнита, Обмотка которого расположена на заборнике, цилиндрического электромагнита, охватывающего втулку, и разъемной трубы-магнитопровода, охва тывающей неподвижную часть трубопровода, вдоль которой размещены секции обмоток, отделенные одна от другой фeppoмaгнитны ш кольцами, а рабочая часть заборника выполнена из упругоэластичного материала. 2. Устройство по п. 1, о т л и сл ч а 10 щ е е с я тем, что рабочая часть конического заборника выполнена из секторов, шарнирно установленных на введенном в устройство кожухе и покрытых со стороны магнита слоем ферромагнитного материала. О5 о: со

cpus. б

-50

55

44

Jg

Фи5.8