一种用于永磁高场强磁滤机磁系的工装夹具及其装配工艺

摘要

本发明公开了一种用于永磁高场强磁滤机磁系的工装夹具及其装配工艺，具体涉及一种每个分选空间的均匀背景磁感应强度能够达1.5T以上的永磁高场强磁系，要解决的技术问题是现有技术中磁选机的分选区域场强的强度低、且分布不均匀，装配较复杂，本发明包括两块磁系端板，两块磁系端板之间固定有平行的磁系铠板Ⅰ和磁系铠板Ⅱ，两块磁系端板之间还设有螺杆Ⅰ和螺杆Ⅱ，螺杆Ⅰ和螺杆Ⅱ位于磁系铠板Ⅰ和磁系铠板Ⅱ之间。采用这样技术方案的本发明的工装夹具简单易装配，操作方便，容易实现。尽管采用高性能的永磁材料，巧妙地借助人力和辅助工装夹具实现了装配，一次装配完成，装配质量高，磁场强度高，磁极形状完好，保证装配质量。

说明书

技术领域

本发明涉及磁选技术，尤其是用于永磁高场强磁滤机磁系的工装夹具及其装配工艺。

背景技术

近些年来，磁系设计理论和磁极充磁技术及其装备发展迅猛，而对永磁磁系，特别是高场强永磁磁系装配工艺技术研究较少，上世纪80年代，美国、英国先后研制出挤压式磁系结构的稀土永磁磁辊强磁选机，曾经进行过相应永磁磁系的装配研究。专利200910064164.X中提到了一种用于永磁高场强磁滤器磁系的装配工艺及其工装夹具，提高了装配质量和效率，但装配过程较为复杂。中高场强的磁选设备的磁系复杂，且随着磁场强度的提高，磁力迅速增加，装配磁极非常困难，危险性也增大，尤其是挤压式磁系结构的永磁磁选机，通常的装配方法是采用机械固定与粘结剂相结合的办法把高性能永磁材料装配在一起。与磁系设计理论和磁极充磁技术及其装备取得的显著进步相比，磁系装配工艺技术明显滞后，严重影响了永磁磁选机磁场强度等性能指标的提高。

目前主要存在以下问题：

（1）国内永磁高场强磁系装配工艺技术研究较少，没有规范的装配操作工艺。

（2）由于强磁性材料的特殊性，磁极的装配须一次完成，否则它不仅会失去作用，反而会适得其反，导致磁场强度的降低；装配要求高，一次性装配成功比较困难，装配质量很难保证。

（3）由于采用高性能的敏铁硼永磁材料，磁极装配时排斥力和磁力翻转力矩很大，使得装配永磁磁系危险性极大，只凭人力不借助辅助工装的装配是无法实现的；若装配方法不当，可能使磁极破碎。

发明内容

针对现有技术中磁选机的分选区域场强的强度低、且分布不均匀，装配较复杂等技术问题，本发明提供一种每个分选空间的均匀背景磁感应强度能够达1.5T以上的用于永磁高场强磁滤机磁系的工装夹具及其装配工艺。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于永磁高场强磁滤机磁系的工装夹具，包括两块磁系端板，两块磁系端板之间固定有平行的磁系铠板Ⅰ和磁系铠板Ⅱ，两块磁系端板之间还设有螺杆Ⅰ和螺杆Ⅱ，螺杆Ⅰ和螺杆Ⅱ位于磁系铠板Ⅰ和磁系铠板Ⅱ之间。

所述的螺杆Ⅰ、螺杆Ⅱ相对应设置在磁系铠板Ⅰ和磁系铠板Ⅱ的中间。

所述的磁系铠板Ⅰ和磁系铠板Ⅱ均匀分布有用于安装螺钉的通孔。

一种利用所述用于永磁高场强磁滤机磁系的工装夹具的装配工艺，该工艺包括下述步骤：

a.在磁系端板上根据磁块的长度固定磁系铠板Ⅰ和磁系铠板Ⅱ，螺杆Ⅰ和螺杆Ⅱ安装在磁系端板上；

b. 将端部磁块和T型磁轭通过磁力固定在一起，T型磁轭朝上然后穿过螺杆Ⅰ和螺杆Ⅱ，使磁块与磁系端板贴合，然后将T型磁轭与磁系铠板Ⅰ和磁系铠板Ⅱ固定，并在T型磁轭的上侧涂胶，等待进一步安装；

c. 将两块磁块分别从螺杆Ⅰ、螺杆Ⅱ的上端穿入，使磁块与T型磁轭贴合，将磁块与T型磁轭挤压在一起，并在磁块的上侧涂胶，等待进一步安装；

d. 将十字磁轭从螺杆Ⅰ、螺杆Ⅱ的上端穿入，使十字磁轭靠近磁块，将十字磁轭与磁块挤压在一起，将十字磁轭与磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ固定，并在十字磁轭的上侧涂胶，等待进一步安装；

e. 按照上述方式将剩余的磁块和十字磁轭依次挤压装入；

f. 将另一组磁块和T型磁轭通过磁力固定在一起，T型磁轭朝下然后穿过螺杆Ⅰ、螺杆Ⅱ，使T型磁轭尽量靠近磁块，然后将T型磁轭与磁系铠板Ⅰ和磁系铠板Ⅱ固定；

g.将另一个磁系端板与磁系铠板Ⅰ和磁系铠板Ⅱ固定在一起，然后用螺母将螺杆Ⅰ、螺杆Ⅱ与磁系端板拧紧。

与现有技术相比，1）本发明的工装夹具简单易装配，通过磁系端板、磁系铠板及螺杆的的结构设计，巧妙地借助人力和辅助工装夹具实现了装配；

2）操作方便，容易实现，本发明一次装配完成，避免磁块的损坏，不仅提高装配质量，而且提高装配效率；

3）本发明的磁场强度高，尽管采用高性能的永磁材料，装配完成后仍可保持磁极形状完好，该装配技术工艺不但适用于普通永磁磁选机磁系装配，更适用于高场强永碰磁选机磁系的装配；

4）本发明采用了同极挤压技术和闭路磁系设计，确保了每个分选空间的均匀背景磁感应强度能够达1.5T以上；

5）由于永磁作用面的磁体裸露，分选时，将弱磁性物质直接附着在作用面表面，作用力完全作用于弱磁性矿物，作用面磁力无任何损失。 

附图说明

　图1为本发明工装夹具示意图。

　图2为本发明的磁系铠板的结构示意图。

　图3为本发明的十字磁轭的结构示意图。

　图4为本发明的T型磁轭的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种用于永磁高场强磁滤机磁系的工装夹具，包括两块磁系端板1，两块磁系端板1之间固定有平行的磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3，两块磁系端板1之间还设有螺杆Ⅰ4和螺杆Ⅱ5，螺杆Ⅰ4和螺杆Ⅱ5位于磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3之间，该工装夹具是针对永磁高场强磁滤机磁系的磁块8和磁轭的特殊性而进行设计的。如图3和图4为永磁高场强磁滤机磁系的十字磁轭和T型磁轭，本申请的磁块和磁轭的配合方式，确保了每个分选空间的均匀背景磁感应强度能够达1.5T以上。

螺杆Ⅰ4、螺杆Ⅱ5相对应设置在磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3的中间，螺杆Ⅰ4和螺杆Ⅱ5对应的安装在磁系端板1的中线上，螺杆Ⅰ4和螺杆Ⅱ5的间距以均能穿在两块对应的磁块8中间为宜，从而达到磁块8工作时的稳定性及产生磁场的均匀性。

如图2所示，磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3均匀分布有用于安装螺钉10的通孔。该通孔有多个，用于磁块和磁轭的固定，利于整个磁滤机在工作过程的稳固。

一种利用所述用于永磁高场强磁滤机磁系的工装夹具的装配工艺，该工艺包括下述步骤：

a.在磁系端板1上根据磁块的长度固定磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3，螺杆Ⅰ4和螺杆Ⅱ5安装在磁系端板1上；

b. 将端部磁块6和T型磁轭7通过磁力固定在一起，T型磁轭7朝上然后穿过螺杆Ⅰ4和螺杆Ⅱ5，使磁块6与磁系端板1贴合，然后将T型磁轭7与磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3固定，并在T型磁轭7的上侧涂胶，等待进一步安装；

c. 将两块磁块8分别从螺杆Ⅰ4、螺杆Ⅱ5的上端穿入，使磁块8与T型磁轭7贴合，将磁块8与T型磁轭7挤压在一起，并在磁块8的上侧涂胶，等待进一步安装；

d. 将十字磁轭9从螺杆Ⅰ4、螺杆Ⅱ5的上端穿入，使十字磁轭9靠近磁块8，将十字磁轭9与磁块8挤压在一起，将十字磁轭9与磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3固定，并在十字磁轭9的上侧涂胶，等待进一步安装；

e. 按照上述方式将剩余的磁块8和十字磁轭9依次挤压装入；

f. 将另一组磁块6和T型磁轭7通过磁力固定在一起，T型磁轭7朝下然后穿过螺杆Ⅰ4、螺杆Ⅱ5，使T型磁轭7尽量靠近磁块8，然后将T型磁轭7与磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3固定；

g.将另一个磁系端板1与磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3固定在一起，然后用螺母将螺杆Ⅰ4、螺杆Ⅱ5与磁系端板1拧紧。

更具体的步骤是：

a.在磁系端板1上根据磁块的长度固定磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3，螺杆Ⅰ4和螺杆Ⅱ5通过螺母安装在磁系端板1上，组装好的工装夹具水平固定在非导磁材料制作而成的水平工作台上；

b. 将端部磁块6和T型磁轭7通过磁力固定在一起，T型磁轭7朝上然后穿过螺杆Ⅰ4和螺杆Ⅱ5，使磁块6与磁系端板1贴合，然后用螺钉10将T型磁轭7与磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3固定，并在T型磁轭7的上侧涂胶，等待进一步安装；

c. 将两块磁块8分别从螺杆Ⅰ4、螺杆Ⅱ5的上端穿入，使磁块8与T型磁轭7贴合，然后从螺杆Ⅰ4、螺杆Ⅱ5的上端分别穿入调节螺母，向下转动调节螺母，将磁块8与T型磁轭7挤压在一起，退出调节螺母，并在磁块8的上侧涂胶，等待进一步安装；

d. 将十字磁轭9从螺杆Ⅰ4、螺杆Ⅱ5的上端穿入，使十字磁轭9靠近磁块8，然后从螺杆Ⅰ4、螺杆Ⅱ5的上端分别穿入调节螺母，向下转动调节螺母，将十字磁轭9与磁块8挤压在一起，用螺钉10将十字磁轭9与磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3固定，然后退出调节螺母，并在十字磁轭9的上侧涂胶，等待进一步安装；

e. 按照上述方式将剩余的磁块8和十字磁轭9依次挤压装入；

f. 将另一组磁块6和T型磁轭7通过磁力固定在一起，T型磁轭7朝下然后穿过螺杆Ⅰ4、螺杆Ⅱ5，使T型磁轭7尽量靠近磁块8，然后用螺钉10将T型磁轭7与磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3固定；

g.将另一个磁系端板1与磁系铠板Ⅰ2和磁系铠板Ⅱ3固定在一起，然后用螺母将螺杆Ⅰ4、螺杆Ⅱ5与磁系端板1拧紧。

用于永磁高场强磁滤机磁系的工装夹具将磁块和T型磁轭7和十字磁轭装配好后，构成一个完整的磁系，磁系通过铠装板可安装在磁滤机的机架上，还可以进行拆卸修复。