Магнитный сепаратор

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для очистки смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и других технологических жидкостей от механических примесей. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности в работе магнитного сепаратора. Магнитный сепаратор содержит постоянные магниты, выполненные в виде сегментов тороидальных поверхностей вращения. Постоянные магниты соединены торцами и собраны в тороидальные поверхности вращения, которые охватываются кожухами, установленными на валу магнитного сепаратора с зазором между соседними тороидальными поверхностями и охватывающими их кожухами. Тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов, могут полностью или частично охватываться кожухами. Вал магнитного сепаратора может быть выполнен полым со сквозными пазами для отвода очищенной СОЖ. На валу магнитного сепаратора между кожухами, охватывающими тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов, могут быть расположены разделительные немагнитные прокладки. Скребок магнитного сепаратора может быть выполнен прилегающим к кожухам, охватывающим тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов, или прилегающим к кожухам и разделительным прокладкам. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для очистки смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и других технологических жидкостей от механических примесей.

Известны магнитные сепараторы, состоящие из корпуса и постоянных магнитов (см., например, Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием. Справочник. /Под общей ред. С.Г.Энтелиса, Э.М.Берлинера, 2-е изд., переработ. и дополненное. М.: Машиностроение, 1995, с. 395, рис. 24).

Однако магнитные сепараторы малоэффективны и требуют ручной очистки.

Известен магнитный сепаратор, содержащий постоянные магниты (см., например, Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием. Справочник. Под общей ред. С.Г.Энтелиса, Э.М.Берлинера, 2-е изд., переработ. и дополненное. М.: Машиностроение, 1995, с. 394, рис. 22).

Однако магнитный сепаратор малоэффективен из-за малой площади контакта магнитных поверхностей с очищаемой жидкостью и низкой напряженности магнитного поля в сепараторе.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы магнитного сепаратора.

Для достижения поставленного результата предлагается в магнитном сепараторе установить постоянные магниты, выполненные в виде сегментов тороидальных поверхностей вращения. Постоянные магниты должны быть соединены торцами и собраны в тороидальные поверхности вращения, которые охватываются кожухами, установленными на валу магнитного сепаратора с зазором между соседними тороидальными поверхностями и охватывающими их кожухами.

Тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов, могут полностью или частично охватываться кожухами.

Вал магнитного сепаратора может быть выполнен полым, а между кожухами, охватывающими тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов, на поверхности вала выполнены сквозные пазы для отвода очищенной СОЖ.

На валу магнитного сепаратора между кожухами, охватывающими тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов, могут быть расположены разделительные немагнитные прокладки.

Скребок магнитного сепаратора может быть выполнен прилегающим к кожухам, охватывающим тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов, или прилегающим к кожухам и разделительным прокладкам.

По имеющимся у авторов сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста равным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на полученный технический результат - новое свойство объекта, совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения в принципе может быть многократно использована в области машиностроения с получением технического результата, заключающегося в повышении эффективности очистки СОЖ, обуславливающего обеспечение достижения поставленной цели, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".

На фиг. 1, 4 изображены схемы общего вида магнитного сепаратора.

На фиг. 2, 3, 5, 6, 7, 8 - разрезы А-А, Б-Б, В-В магнитного сепаратора, демонстрирующие различные варианты конструкций магнитных барабанов.

Магнитный сепаратор 1 состоит из корпуса 2, постоянных магнитов 3, выполненных в виде сегментов тороидальных поверхностей вращения. Постоянные магниты 3 соединены торцами и собраны в тороидальные поверхности вращения 4, которые охватываются кожухами 5, установленными на валу 6 магнитного сепаратора с зазором между соседними тороидальными поверхностями вращения 4 и охватывающими их кожухами 5, которые выполнены из немагнитного материала. Кожухи 5 могут быть выполнены из металла (см. фиг. 5, 6) или из неметаллического материала (см. фиг. 7, 8).

Вал магнитного сепаратора может быть выполнен полым со сквозными пазами 7 для отвода очищенной СОЖ (см. фиг. 2). Корпус 1 магнитного сепаратора содержит патрубки для подвода загрязненной СОЖ 8 и отвода очищенной СОЖ 9.

Тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов, могут полностью (см. фиг. 5, 8) или частично (см. фиг. 2, 6, 7) охватываться кожухами 5.

На валу 6 магнитного сепаратора между кожухами, охватывающими тороидальные поверхности вращения 4, состоящие из постоянных магнитов 3, могут быть расположены разделительные немагнитные прокладки 10, 11, 12, 13. Прокладки 10, 11, 12 выполнены в виде пластин (см. фиг. 5, 6, 7) или прокладка 13 - в виде полого кожуха (см. фиг. 8). Над прокладками 10, 11, 12 и в полом пространстве прокладки 13 устанавливают постоянные магниты 14, 15, выполненные в виде сегментов тороидальных поверхностей вращения. Постоянные магниты 14 и постоянные магниты 15 соединены торцами и собраны в тороидальные поверхности вращения.

Постоянные магниты 3 и 15 могут поддерживаться основаниями 16, 17, выполненными из немагнитного материала.

Магнитный сепаратор снабжен скребками 18, 19.

Скребок 18 магнитного сепаратора может быть выполнен прилегающим к кожухам 5, охватывающим тороидальные поверхности вращения 3, состоящие из постоянных магнитов 3, и к валу 6 (см. фиг. 1, 3) или прилегающим к кожухам 5 и разделительным прокладкам 10, 11, 13 (см. фиг. 5, 6, 8), или прилегающим к кожухам 5 и постоянным магнитам 14 (см. фиг. 7).

Магнитный сепаратор работает следующим образом.

Загрязненная механическими примесями СОЖ (см. фиг. 1, 2) поступает через патрубок 8 в магнитный сепаратор, проходит между корпусом 2 магнитного сепаратора 1 и кожухами, охватывающими тороидальные поверхности вращения 4, состоящие из постоянных магнитов 3. Очищенная СОЖ отводится из магнитного сепаратора через патрубок 9. В процессе очистки СОЖ, содержащиеся в ней магнитные механические примеси притягиваются поверхностями постоянных магнитов 3. В зазоре между соседними тороидальными поверхностями вращения, состоящими из постоянных магнитов, магнитные поля накладываются друг на друга. Возрастает напряженность магнитного поля. Возрастает вероятность захвата магнитных частиц полем постоянных магнитов. При этом качество очистки СОЖ от магнитных механических примесей возрастает. Для направления загрязнений СОЖ в зазор между соседними тороидальными поверхностями вращения вал 6 выполняют со сквозными пазами 7. Это позволяет весь поток загрязнений СОЖ направить через зазор и затем очищенную СОЖ отвести через полый вал 6. В случае, когда загрязненная СОЖ подается через патрубок 8 и отводится через патрубок 9, только часть потока СОЖ проходит через зазор между кожухами 5 тороидальных поверхностей вращения 4, состоящими из постоянных магнитов 3. Однако время контакта загрязненной СОЖ с поверхностями постоянных магнитов при это возрастает, что также приводит к повышению эффективности очистки СОЖ. В случае, когда очищенная СОЖ отводится одновременно через полый вал и через патрубок 9, первая часть жидкости обязательно проходит через зазор, а другая часть жидкости контактирует с постоянными магнитами в течение более длительного времени, чем первая часть жидкости. Это также приводит к повышению эффективности очистки СОЖ.

В процессе очистки СОЖ от магнитных механических примесей на поверхности кожухов 5 образуется слой осадка, который необходимо постоянно удалять для обеспечения эффективной очистки СОЖ. Очистка магнитных патронов осуществляется скребками 18, 19. Скребок 18 выполнен прилегающим к кожухам 5 и поверхности вала 6 (см. фиг. 1, 3). При вращении вала 6 и кожуха 5 скребок 18 очищает вращающиеся поверхности кожухов 5 и вала 6.

Скребок 19 выполнен прилегающим к кожухам 5, разделительным прокладкам 10, 11, 12, 13 и поверхностям постоянных магнитов 14. При этом скребок 19 охватывает лишь часть поверхности кожухов 5. При вращении вала 6 скребок 19 очищает вращающиеся поверхности кожухов 5, разделительных прокладок 10, 11, 12, 13 и вращающиеся поверхности постоянных магнитов 14.

Установка фасонных прокладок 10 (см. фиг. 5) позволяет упростить конструкцию сложных фасонных скребков 18 (см. фиг. 3). При использовании кожухов 5, охватывающих часть тороидальных поверхностей вращения, состоящих из постоянных магнитов, устанавливают плоские прокладки 11, 12. Прокладки 11 выступают за горизонтальную ось сечения магнитных патронов 3, прокладки 12 расположены ниже горизонтальной оси сечения магнитных патронов 3 (см. фиг. 6) или могут выступать до оси (на фиг. не показано). Для повышения эффективности очистки СОЖ над прокладкой 12 располагают постоянные магниты, выполненные в виде сегментов тороидальной поверхности вращения, например, с сечением в виде прямоугольника, соединенные торцами в тороидальную поверхность вращения. Наложение магнитных полей магнитов 3 и магнитов 14 позволяет повысить напряженность магнитного поля в зазоре между соседними тороидальными поверхностями вращения 4, состоящими из постоянных магнитов 3. В результате повышается эффективность очистки СОЖ.

При установке полой прокладки 13 в ней устанавливается тороидальная поверхность, состоящая из постоянных магнитов 15, имеющих в сечении, например, круг (см. фиг. 8). Это позволяет повысить напряженность магнитного поля и обеспечить повышение эффективности очистки СОЖ.

Для стабилизации расположения тороидальных поверхностей вращения, состоящих из постоянных магнитов 3, 15, последние устанавливаются на основания 16, 17.

Использование предлагаемого магнитного сепаратора позволит повысить эффективность очистки СОЖ от магнитных механических примесей.

Формула изобретения

1. Магнитный сепаратор, содержащий постоянные магниты, вал и скребок, отличающийся тем, что постоянные магниты выполнены в виде сегментов тороидальных поверхностей вращения, соединенных торцами и собранных в тороидальные поверхности вращения, которые охватываются кожухами, установленными на валу с зазором между соседними тороидальными поверхностями и охватывающими их кожухами.

2. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов, полностью охватываются кожухами.

3. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов, частично охватываются кожухами.

4. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что вал магнитного сепаратора выполнен полым, а между кожухами, охватывающими тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов, на поверхности вала выполнены сквозные пазы для отвода очищенной СОЖ.

5. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что на валу магнитного сепаратора между кожухами, охватывающими тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов, расположены разделительные немагнитные прокладки.

6. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что скребок выполнен прилегающим к кожухам, охватывающим тороидальные поверхности вращения, состоящие из постоянных магнитов.

7. Магнитный сепаратор по п.1 или 5, отличающийся тем, что скребок выполнен прилегающим к кожухам и разделительным прокладкам.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8