低功率自循环油冷除铁器的制造方法
【专利摘要】一种低功率自循环油冷除铁器，包括磁系组件(1)、油箱组件(2)和油枕(3)，其中磁系组件(1)是除铁器的核心部件，用于产生可实现除铁器的吸铁作用的激励磁场，磁系组件(1)的磁路为开放磁路结构磁路为开放磁路结构；油箱组件(2)，用于变压器油的循环和散热；以实现低功率自循环油冷除铁器内部散热平衡；油枕(3)，用于设备运行时变压器油膨胀的补充容器；本发明采用自然油冷循环结构，取消了外部的循环管路，减少了油路循环阻力、避免了油路布置复杂干涉、循环效率低、焊点泄漏等问题的发生，保证了除铁器能够正常工作，提高了除铁效率。
【专利说明】低功率自循环油冷除铁器
【技术领域】
[0001]本发明属于磁性选矿机械领域，具体涉及除铁器【技术领域】，特别涉及低功率自循环油冷除铁器。
【背景技术】
[0002]随着磁选工艺越来越多的应用于选矿领域，除铁器在近年来得到广泛的应用。除铁器适用于电厂输煤皮带，煤矿、铁矿、有色金属矿等需要分离铁件的场所，同时也适用于陶瓷、粮食、水泥等多种场合。例如在中国专利申请第97233990.6号中公开的一种利用稀土钕铁硼磁块提供磁场吸附铁磁性物质的悬挂式永磁除铁器，它包括框架、磁盘、电机及传动系统和固定在皮带上的刮条。其特点是磁盘采用永久磁芯，固定在框架上，电机及传动系统和永磁滚筒、从动滚筒驱动皮带磁盘绕运，从而构成永久吸铁、自动卸铁结构的永磁除铁器。该除铁器结构简单尺寸小，励磁不通电，节约能源，且磁场梯度大，吸力强，可靠性高，无故障运行，工作效率高，适用范围广。
[0003]近年来出现了各种各样的除铁器，例如自冷电磁除铁器、风冷电磁除铁器、循环油冷电磁除铁器、水冷电磁除铁器等。其中，循环油冷电磁除铁器因其散热好、温升低、体积小、重量轻等特点，现已广泛应用于煤炭、电力及港口等行业。目前，常用循环油冷除铁器包括自循环和强迫油循环两种方式，强迫油循环除铁器因其需要额外增加油泵、散热器等装置，结构复杂且故障点较多。并且，现存自循环油冷除铁器均为外循环结构，油路设计弯道多，彼此干涉，布置较为困难。
[0004]在油冷电磁除铁器中，油路布置是否合理直接关系到除铁器的温升的高低与性能的强弱，因此近年来技术人员将研究主攻方向设定为如何合理设置油路的研究上。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明人针对上述情况，经过多次设计和研究，提出了一种低功率自循环油冷除铁器，在本发明中用自然油冷内循环油路取代外部循环油路，并且能够提高变压器油在磁系线圈内循环的均匀性，减少管路阻力，提高循环效率。
[0006]依据本发明的技术方案，提供一种低功率自循环油冷除铁器，该低功率自循环油冷除铁器包括磁系组件1、油箱组件2和油枕3，其中磁系组件I是除铁器的核心部件，用于产生可实现除铁器的吸铁作用的激励磁场，磁系组件I的磁路为开放磁路结构；油箱组件2，用于变压器油的循环和散热；以实现低功率自循环油冷除铁器内部散热平衡；油枕3，用于设备运行时变压器油膨胀的补充容器；
[0007]其中，磁系组件I主要包含导磁介质铁芯7，由若干绕组组成的通电线圈12，由铁芯轭板5、中轭板6、小轭板8组成的轭板，小托板11。其中，通电线圈12的作用是通过通电产生磁场，为除铁器提供背景磁场；通电线圈12套在铁芯7上，铁芯7为导磁介质，将通电线圈12产生的磁场导到除铁器的正下方，并起到加强磁场的作用，铁芯7外部套一层绝缘板4，起到绝缘作用；由铁芯轭板5、中轭板6、小轭板8组成的轭板主要作用是避免漏磁,将发散的磁力线搜集到铁芯7上，并加强磁场；小托板11的主要作用是固定线圈和整个磁系。
[0008]进一步地，通电线圈12为多层绕组结构，两绕组间使用圆绝缘棒15隔开固定线圈并做为散热油道，圆绝缘棒15使用绝缘棒定位板13和绝缘垫块9固定，由绝缘垫块9、绝缘棒定位板13和圆绝缘棒15组成的结构用于固定线圈并形成油路循环通路。在线圈外部，使用磁系拉筋14将铁芯轭板5和小托板11连接起来，固定磁系，避免磁系变形导致通电线圈12松散。同时，为了避免除铁器温度过高，影响使用寿命，增加温度传感器10对除铁器的内部温度实时监测。
[0009]另外地，油箱组件2主要由筒体20、大轭板18、油道箱板17、、大托板21、托板侧钢板22、左侧板24、右侧板23组成。油箱组件2和磁系组件I组成一密封容器，使变压器油在内部循环。筒体20包裹在磁系组件I中的通电线圈12外侧，将磁系组件I密封，组成油路通道；大轭板18与磁系组件I中的铁芯轭板5焊接在一起，与油道箱板17通过中间的轭板垫板19隔开组成油路循环通路；同样，油道箱板17与左侧板24、右侧板23通过中间的筋板25隔开组成油路通道；大托板21与托板侧钢板22通过中间的托板垫板26隔开组成油道通路；为了满足强度要求，在各个连接点处增加加强筋16。
[0010]优选地，油枕3由枕体28、液位开关装置29、励磁接线盒27、吸湿器30、油枕注油接管31组成。油枕3作为设备运行时变压器油膨胀的补偿容器。枕体28通过两个立管与除铁器的油道相连，作为油枕3的储油容器；液位开关装置29置于油枕3的下方正中心的位置，通过浮球液位开关实现液位报警；励磁接线盒27置于油枕3的上方；吸湿器30置于油枕3的下方，使用一弯管将吸湿器30与枕体28相连，弯管一侧深入枕体28中；油枕注油接管31至于油枕3上方一侧，与其中一个立管同心。
[0011]进一步地，在油路循环过程中，低温的变压器油由油枕注油接管31注入到循环油路中，直到注满整个循环油路，在油枕3中有一部分变压器油。磁系组件I中，通电线圈12通电后发热，变压器油受热后通过油路循环通路自下而上运动，将通电线圈12中的热量全部带走，实现对通电线圈12的散热。热的变压器油循环到磁系组件I上方后，流入油箱组件2的油道通路中，通过油箱组件2的外壁实现对变压器油的散热。散热后的变压器油再次流入到磁系组件I中的油路中，至此完成一次热交换内循环过程。
[0012]由于本发明采用多层线圈结构，大幅度的增加了散热面积，提高了散热效果。同时，采取自然油路循环结构，变压器油依靠温度变化运动，通过油箱组件2的外壁进行散热，不需要使用其它散热装置，避免了散热装置故障影响散热效果，同时减少了除铁器的故障点。另外，本结构不需要其它的外置管路，简化了油路结构，减少了油路循环阻力、避免了油路布置复杂干涉、循环效率低、焊点泄漏等问题的发生，保证了除铁器能够正常工作，提高了除铁效率。本发明结构简单，设计合理，维护量小，便于维修，添补了此类除铁器的空白，处于自循环油冷除铁器的领先水平，值得广泛的推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为依据本发明的低功率自循环油冷除铁器的总体结构示意图；
[0014]图2为图2中所示低功率自循环油冷除铁器的主视剖视图；
[0015]图3为图1中所示低功率自循环油冷除铁器磁系组件主视剖视图；
[0016]图4为图3所示的磁系组件的B-B剖视图；[0017]图5为图1所示的低功率自循环油冷除铁器中的油箱组件的结构示意图；
[0018]图6为图5所示的油箱组件的主视剖视图；
[0019]图7为图5所示的油箱组件的左视图；
[0020]图8为5所示的油箱组件的俯视图；
[0021]图9为图1所示的低功率自循环油冷除铁器中的油枕的主视图；
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外地，不应当将本发明的保护范围仅仅限制至下述具体结构或部件或具体参数。
[0023]在本发明中，低功率自循环油冷除铁器的核心主体为磁系组件1，低功率自循环油冷除铁器可分为磁系组件1、油箱组件2和油枕3等三大功能模块。其中磁系组件I是除铁器的核心部件，用于产生可实现除铁器的吸铁作用的激励磁场，磁系组件I的磁路为开放磁路结构；油箱组件2，用于变压器油的循环和散热；以实现低功率自循环油冷除铁器内部散热平衡；油枕3，用于设备运行时变压器油膨胀的补充容器；
[0024]如图1所示，低功率自循环油冷除铁器可分为磁系组件1、油箱组件2和油枕3等三大功能模块。其中磁系组件I是除铁器的核心部件，用于产生可实现除铁器的吸铁作用的激励磁场，磁系组件I的磁路为开放磁路结构；油箱组件2，用于变压器油的循环和散热；以实现低功率自循环油冷除铁器内部散热平衡；油枕3，用于设备运行时变压器油膨胀的补充容器；
[0025]如图2所示，图2为低功率自循环油冷除铁器的主视剖视图。低功率自循环油冷除铁器可分为磁系组件1、油箱组件2和油枕3等三大功能模块。磁系组件I与油箱组件2焊接在一起，组成一密闭容器，形成油路通道，实现变压器油的循环散热。
[0026]如图3?4所示，图3为磁系组件主视剖视图，图4为图3的A-A剖视图。磁系组件I主要包含导磁介质铁芯7，由若干绕组组成的通电线圈12，由铁芯轭板5、中轭板6、小轭板8组成的轭板和小托板11。其中，通电线圈12的作用是通过通电产生磁场，为除铁器提供背景磁场，实现吸铁作用；通电线圈12套在铁芯7上，铁芯7为导磁介质，将通电线圈12产生的磁场导到除铁器的正下方，并起到加强磁场的作用，铁芯7外部套一层绝缘板4，起到绝缘作用；由铁芯轭板5、中轭板6、小轭板8组成的轭板主要作用是避免漏磁，将发散的磁力线搜集到铁芯7上，并加强磁场；小托板11的主要作用是固定线圈和整个磁系。通电线圈12为多层绕组结构，两绕组间使用圆绝缘棒15隔开固定线圈并做为散热油道，圆绝缘棒15使用绝缘棒定位板13和绝缘垫块9固定，由绝缘垫块9、绝缘棒定位板13和圆绝缘棒15组成的结构用于固定线圈并形成油路循环通路。将变压器油注入到磁系组件I中，通电线圈12通电后发热，变压器油受热后通过油路循环通路的油道自下而上运动，将通电线圈12中的热量全部带走，实现对通电线圈12的散热。在线圈外部，使用磁系拉筋14将铁芯轭板5和小托板11连接起来，固定磁系，避免磁系变形导致通电线圈12松散。同时，为了避免除铁器温度过高，影响使用寿命，增加温度传感器10对除铁器的内部温度实时监测。
[0027]如图5?8所示，图5为油箱组件2的结构示意图，图6为油箱组件2的主视图，图7为油箱组件2的左视图，图8为油箱组件2的俯视图；油箱组件2主要由筒体20、大轭板18、油道箱板17、、大托板21、托板侧钢板22、左侧板24、右侧板23组成。油箱组件2和磁系组件I组成一密封容器，使变压器油在内部循环。筒体20包裹在磁系组件I中的通电线圈12外侧，将磁系组件I密封，组成油路通道；大轭板18与磁系组件I中的铁芯轭板5焊接在一起，与油道箱板17通过中间的轭板垫板19隔开组成油路循环通路；同样，油道箱板17与左侧板24、右侧板23通过中间的筋板25隔开组成油路通道；大托板21与托板侧钢板22通过中间的托板垫板26隔开组成油道通路。热的变压器油循环到磁系组件I上方后，流入油箱组件2的油道通路中，通过油箱组件2的外壁实现对变压器油的散热。散热后的变压器油再次流入到磁系组件I中的油路中，至此完成一次热交换内循环过程。另外为了满足强度要求，在各个连接点处增加加强筋16。
[0028]图9为油枕3的结构示意图，油枕3包括枕体28、液位开关装置29、励磁接线盒27、吸湿器30、油枕注油接管31组成。油枕3作为设备运行时变压器油膨胀的补偿容器。枕体28通过两个立管与除铁器的油道相连，作为油枕3的储油容器；液位开关装置29置于油枕3的下方正中心的位置，主要作用是监测油枕3内的液位情况，通过浮球液位开关实现液位报警；以防止除铁器缺油影响散热。励磁接线盒27置于油枕3的上方，与一侧立管在一条垂直线上，将除铁器的励磁线与外部电缆相连，为除铁器提供励磁，一方面节省了空间，使整体结构更简洁，另一方面避免了将励磁接线盒27置于变压器油液面下，减少一泄油点。吸湿器30置于油枕3的下方，使用一弯管将吸湿器30与枕体28相连，弯管一侧深入枕体28中，将变压器油中的水分和潮气吸出来，避免变压器油中掺杂水分，影响除铁器的绝缘，同时也可以避免变压器油变质。油枕注油接管31至于油枕3上方一侧，与其中一个立管同心，将变压器油注入到除铁器内。
[0029]有益效果
[0030]本发明的低功率自循环油冷除铁器在油路循环结构上做出巨大的改进，相比于现有技术中的除铁器取得了的技术效果。主要表现在:
[0031](一 )现有低功率自循环油冷除铁器循环油路结构
[0032]①循环油流分配不均，影响散热:原有低功率自循环油冷除铁器循环油路结构为外部布置管道，通过油在管道中流动进行散热。此种结构会导致变压器油走近路，靠近管道部分油流速较快，热交换能力强，远离管道部分流速较慢，甚至有些靠近线圈部分油不流动，形成滞留层，导致油流不均，散热效果不好。线圈温升高。
[0033]②由于原有循环油冷除铁器管路较多，布置较复杂容易导致焊接泄露、管路阻力大等各种问题。
[0034]( 二 )本专利低功率自循环油冷除铁器循环油路结构
[0035](I)本专利采用自然循环油路结构。独特的油路结构起到变压器油均匀的分配作用:变压器冷油从磁系组件中自下而上流入到油箱组件，实现对变压器的散热。不需要外在的管路。变压器油均匀的在除铁器内部循环散热效果好，线圈温升低，能大幅度降低功率，性能获得提闻;
[0036](2)由于本专利低功率自循环油冷除铁器的变压器油无需外部管路，避免了与设备上其它零部件的干涉问题，避免焊接渗漏的隐患。
[0037](3)该种自然循环结构使油路循环更加均匀合理，有效地降低了除铁器的温升，保证温升在60°C以下，提高了除铁器的性能，使其性能远远高于行业标准。本发明结构简单，设计合理，便于维修，添补了此类除铁器的空白，处于油冷除铁器的领先水平，值得广泛的推广应用。
[0038]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。
【权利要求】
1.一种低功率自循环油冷除铁器，包括磁系组件(I)、油箱组件(2)和油枕(3)，其中: 磁系组件(I)是除铁器的核心部件，用于产生可实现除铁器的吸铁作用的激励磁场，磁系组件(I)的磁路为开放磁路结构； 油箱组件(2)，用于变压器油的循环和散热；以实现低功率自循环油冷除铁器内部散热平衡； 油枕(3)，用于设备运行时变压器油膨胀的补充容器。
2.根据权利要求1所述的低功率自循环油冷除铁器，其特征在于，磁系组件(I)由导磁介质铁芯(7)、通电线圈(12)、轭板及小托板(11)组成；通电线圈(12)由若干绕组组成，轭板由铁芯轭板(5)、中轭板(6)和小轭板⑶组成。 其中，通电线圈(12)的作用是通过通电产生磁场，为除铁器提供背景磁场，实现吸铁作用；通电线圈(12)套在铁芯(7)上，铁芯(7)为导磁介质，将通电线圈(12)产生的磁场导到除铁器的正下方，并起到加强磁场的作用；由铁芯轭板(5)、中轭板(6)、小轭板(8)组成的轭板用于是避免漏磁，将发散的磁力线搜集到铁芯(7)上，并加强磁场；小托板(11)的主要作用是固定通电线圈12和整个磁系。
3.根据权利要求2所述的低功率自循环油冷除铁器，其特征在于，通电线圈(12)为多层绕组结构，两绕组间使用圆绝缘棒(15)隔开固定通电线圈(12)并做为散热油道，圆绝缘棒(15)使用绝缘棒定位板(13)和绝缘垫块(9)固定，由绝缘垫块(9)、绝缘棒定位板(13)和绝缘棒(15)组成的结构用于固定通电线圈(12)并形成油路循环通路。在通电线圈(12)外部，使用磁系拉筋(14)将铁芯轭板(5)和小托板(11)连接起来，固定磁系，避免磁系变形导致通电线圈(12)松散。同时，为了避免除铁器温度过高，影响使用寿命，增加温度传感器(10)对除铁器的内部温度实时监测。
4.根据权利要求2所述的低功率自循环油冷除铁器，其特征在于，铁芯(7)外部套一层绝缘板(4)，起到绝缘作用。
5.根据权利要求3所述的低功率自循环油冷除铁器，其特征在于，将变压器油注入到磁系组件(I)中，通电线圈(12)通电后发热，变压器油受热后通过油路循环通路的油道自下而上运动，将通电线圈(12)中的热量全部带走，实现对通电线圈(12)的散热。
6.根据权利要求4或5所述的低功率自循环油冷除铁器，其特征在于，油箱组件(2)主要由筒体(20)、大轭板(18)、油道箱板(17)、大托板(21)、托板侧钢板(22)、左侧板(24)、右侧板(23)组成。油箱组件(2)和磁系组件(I)组成一密封容器，使变压器油在内部循环。筒体(20)包裹在磁系组件(I)中的通电线圈(12)外侧，将磁系组件(I)密封，组成油路通道；大轭板(18)与磁系组件(I)中的铁芯轭板(5)焊接在一起，与油道箱板(17)通过中间的托板垫板(19)隔开组成油路循环通路。
7.根据权利要求3所述的低功率自循环油冷除铁器，其特征在于，油道箱板(17)与左侧板(24)、右侧板(23)通过中间的筋板(25)隔开组成油路通道；大托板(21)与托板侧钢板(22)通过中间的托板垫板(19)隔开组成油道通路。热的变压器油循环到磁系组件(I)上方后，流入油箱组件(2)的油道通路中，通过油箱组件(2)的外壁实现对变压器油的散热。散热后的变压器油再次流入到磁系组件(I)中的油路中，至此完成一次热交换内循环过程。另外为了满足强度要求，在各个连接点处增加加强筋(16)。
【文档编号】B03C1/00GK103433129SQ201310379381
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】张承臣, 李红旭, 赵迎, 李文忠, 姚淑彬 申请人:沈阳隆基电磁科技股份有限公司