专利名称:磁性分离器的制作方法
本发明一般涉及用来分离脏液体中颗粒的设备，具体地说，涉及一种通常用来净化机床冷却剂的磁性分离器，靠磁性除去冷却剂夹带的金属碎屑及细小颗粒。
在这种分离器中，脏液体被送到一流体通道，流通的一部分为一块弧形的挡板，此档板围在一个可旋转的滚筒的下侧，而滚筒外表面有磁性。当液体流到滚筒上并环绕滚筒流动时，颗粒由于被磁性力吸到滚筒上而从液体中除去。滚筒慢慢地转动，提升被吸住的颗粒使其离开流道并与滚筒刮离。
在先前的许多磁性分离器中，供应到滚筒上的脏液体流速的变化会引起与滚筒接触的液体液位发生改变。如果输入的流速极低，则液体与滚筒之间接触程度可能不够，影响良好的分离。如果流速极高，滚筒可能无法处置液体并可能引起外溢。因此，在许多情况下必须调整分离器(用于动或者通过相当复杂的控制系统)，努力使通过滚筒的流量与输入的流速相适应，并使与滚筒接触的液体的液位保持基本恒定。
本发明一个总目标是提供一种新的比较简单的磁性分离器，其特点在于即使输入的脏液体流速在大范围内变化，这种分离器中与滚筒接触的脏液体液位也能自动保持基本恒定，该分离器无须专门控制就能自动维持液位的基本恒定。
本发明一个具体目的是，用一个铰式堰独特地控制通过滚筒的液体流量，从而达到上述目标，该铰式堰由输入液体的压力来控制，当输入流速增加或减少时，它相应地自动打开或关闭，使滚筒周围的流速增加或减少。
本发明的另一个目的是，提供一种新的铰式堰，它适合于在滚筒磁性吸力的作用下偏转闭合，并且，液体中杂质不会卡住或者妨碍其铰接作用。
本发明还有一个目的是提供一种独特形状的输送槽，它把脏液体流送入滚筒，并使液流沿滚筒长度以流线基本均匀分布。
本发明属于新的比较简单的装配式结构的滚筒，能快速方便地更换流道的档板。
通过下面的详细说明并参考附图，将能更清楚地了解本发明的这些(和其他一些)目的及优点。
图1是一台具有本发明特色的新的改进型磁性分离的透视图。
图2是图1所示分离器的顶视图。
图3是基本上沿图2上3-3线截取的一个放大的局部剖面图。
图4是图3局部放大视图，表示堰处于关闭位置。
图5与图4类似，但表示堰处于打开位置。
图6是基本上沿图3上6-6线截取的放大的局部剖面图。
图7是拆开的分离器某些部件的透视图。
如图所示，体现本发明的设备10是用来除去在诸如机床冷却剂这样的脏液体流中的金属碎屑，颗粒及类似物，该冷却剂通过机床系统循环。所示专门设备为一磁性分离器，它有一个围绕一根水平轴旋转的圆筒形的滚筒11，滚筒内部装有永久磁铁(图中未显示)，它使滚筒的外表面磁化。
滚筒11下面有一块档板12(图3及图7)，它与滚筒一起围成一条冷却剂弧形流道13(图3)。档板是一块弧形金属板，它的成凹面的上表面与滚筒同心并间隔一定距离。机床系统来的脏冷却剂经基本上是水平的输送槽15送到弧形流道的入口端并向下环绕滚筒顺时针流动。在流动期间，滚筒的磁性外表面吸住铁屑及颗粒，使其与冷却剂分离并在滚筒上形成一层铁屑。流道13中干净的冷却剂从档板12的出口端溢出，进入干净冷却剂罐16，并借助泵17(图1)返回机床系统。
在这个特例中，滚筒11是连续转动的，它沿反时针方向以每分钟1.8转的速度相当慢地转动，转动时马达18通过与滚筒中心轴20(图3及图6)相连的减速器19(图1)来驱动滚筒。滚筒旋转时，铁屑被提离弧形流道13并与槽15中的脏冷却剂分离，然后又从滚筒上刮离。从滚筒上刮离的铁屑靠重力落到斜槽23(图3)并进入废物容器24。
输入分离器10的脏液体流速可在宽范围内变化，人们希望槽15中冷却剂与滚筒11的接触面尽可能大，以获得最佳分离效果。同时，通过滚筒的流速必须足够高以适应由机床系统输入的液流，防止输送槽溢流。
根据本发明的一个观点，一个铰式堰25，(图3到图5)从输送槽15延伸到滚筒11，并限定了弧形流道13入口端的间隙26(图4)。当输入流速高时，输送槽15内冷却剂压力增加，堰26就自动偏斜打开(见图5)，使间隙26的宽度增加，从而有更多的液流通过滚筒进入弧形流道13。当输入流速降低时，堰就自动关闭，使间隙宽度减小，降低了通过滚筒的流速。这样，在各种输入流速时，输送槽15中液位均保持基本恒定，从而有良好的分离效果，使分离器10能适应机床系统来的流速。
更准确地说，这个堰25是一根水平放置的扁平的长条，最好用钢这样的磁性材料制成。堰放在相对于滚筒大约3点钟的位置，但也可以放在不同的位置，只要所放的堰能改变间隙26的宽度，当堰向下或向上摆动时，能使间隙宽度相应地增加或减少。
为了安装可向下和向上摆动的堰25，用一个活动铰链30把堰安装在输入槽15的底壁28上(图4)。举例来说，这种铰链可以由一根细长条组成，用可弹性挠曲的诸如聚丙烯这样的材料制成，在其上表面开有一条纵向延伸的凹槽31。铰链一头用一个合适的紧固件32(即螺丝或护板)连在堰上，另一头用类似的紧固件33连在细长的钢安装带34上。钢带34放在输送槽的底壁28上，并用螺栓35紧固在底壁，螺栓35穿过钢安装带上细长的狭槽36。松开螺栓35，可以调整堰25与滚筒11的相对位置，从而决定间隙26的初始宽度。
当输入流速较低时，堰25处于图3及图4所示的基本上水平的位置，因此堰与滚筒11之间的间隙26相当狭。结果，就限制了弧形流道13的入口端，使槽15中冷却剂保持一定的液位，与滚筒基本上成弧形接触。输入流速增加，作用在堰上的压力也增大。由于有铰链30，堰环绕由凹槽31限定的一个枢轴向下摆动并偏离滚筒，从而增加了间隙26的宽度(如图5所示)。因而就增加了通过滚筒并进入弧形流道13的冷却剂流速，使槽15中冷却剂液位保持基本恒定，并防止输送槽中液体溢出。当输入流速再减少时，由于滚筒对堰的磁性吸力，堰又向上复原。
因此，堰25能自动地进行自调节，使槽15中冷却剂液位保持基本恒定。结果，滚筒11可适应广泛变化的流速，而且在较低流速时也有良好的分离效果。因为铰链30是用一种可弹性挠曲的长条做的，因此它可以长期工作。而且不容易被冷却剂中的颗粒弄脏。
槽15是一种独特的结构，它使输入的冷却剂在滚筒11的全长上基本均匀分布。如图1及图2所示，槽包括两个从底壁28竖直向上的隔开的侧壁40。越靠近滚筒，侧壁彼此间隔越远，因此槽是从入口端向出口端张开或喇叭形，入口端比较窄，出口端则宽得多，基本上等于滚筒的长度。此外，侧壁的内侧是弧形的凸面(见图2)。喇叭形的侧壁同其弧形面一起使输入的冷却剂沿滚筒的长度以流线型均匀分布。
为了除去滚筒11上收集的铁屑，斜槽23的上端加工成基本水平的一个突边42(图3)，突边42支承刮板45。刮板是用一片弹簧钢做的，它是在突边42上伸出的悬臂，如46处所示。刮板被磁性吸引，向下接触到滚筒11的周边，处在大约一点钟的位置。滚筒上铁屑被刮板清除并沿刮板从右向左运动，直到排入斜槽23。刮板自由端47向下倾斜，如同一道堤坝，迫使铁屑中冷却剂返回槽15。使用这种排列方式，就无需再用橡皮滚子滚压或用其他类似方法挤出除去的铁屑中的冷却剂。
分离器10包括外壳50(图1)，它是比较简单的装配式结构，以便取下及更换档板12。外壳50包括放在滚筒11两端的一对垂直的上侧板51(图7)，侧板51上开有安装轴20的孔52。用两根拧紧在板上的水平横条53把两块板51刚性地连在一起。板的下端部限定了弧形流道13的侧面。如图1所示，槽15的侧壁40用螺栓拧在板51上，而槽的底部28座在延伸在两块板之间的水平横条54(图3)上。
外壳50还包括一对垂直的下侧板55(图7)，下侧板55位于上侧板51的下面，并由两根用螺栓拧到板上的下水平横条56刚性地连在一起。四条垂直支柱57(图1，2及3)连在横条上，并把外壳50支承在干净冷却剂罐16中。一块上侧板51和一块下侧板55通过拧在板上的垂直竖条58(图7)刚性地连在一起，组成一对。
每块上侧板51与其下面的下侧板55是分开的，上侧板的下端是一个凸面，该凸面与下侧板的凹面切口相配合，同时与切口有一定间隔。一个弧形密封垫圈60(图1，6及7)夹在空间，垫圈上开有一条凹槽61(图6)用来容纳档板12的邻近端。因此，垫圈对档板与侧板51起密封作用，以防止弧形流道中脏冷却剂泄漏到干净冷却剂罐16中。当出现损坏或磨损时，松开螺栓拆开各种板，就可以容易地取出及更换档板和垫圈。
权利要求
1.用来净化含磁性颗粒的脏液体的设备，所述设备包括一个圆筒形的滚筒及若干个机构，其中滚筒安装成环绕一个大体上水平的轴转动，并且其外表面带有磁性；一个机构与上述滚筒配合限定了一条供脏液体流过的流道，脏液体在滚筒圆周和下面流动，以便把磁性颗粒汇集到滚筒的外表面上，上述流道在滚筒的一侧有一个入口端；另一个机构用来把脏液体送到上述流道的入口端，上述设备的改进措施包括在上述流道入口端设一条细长的堰，堰沿滚筒外周边大体上水平的方向延伸，堰浸没在供入的脏液体中，并且同滚筒一起共同限定一个间隙，使供入的液体从堰及滚筒之间流过，改进措施还包括上述堰的安装机构，该机构使堰可在平行于滚筒轴线的一个枢轴周围相对滚筒向下和向上摆动，堰的枢轴使得在供入的脏液体的压力增加或减少时，堰能相应地向下和向上摆动以增加和减少上述间隙的宽度。
2.如权利要求
1所述的设备，其中所述安装机构由一根可弹性挠曲的长条组成，形成一个活动铰链。
3.如权利要求
2所述的设备，其中所述长条的材料及塑料，所述铰链由开在长条上侧并沿其上侧延伸的一条凹槽所限定。
4.如权利要求
2所述的设备，其中所述的堰用磁性材料制造，当供入的脏液体的压力降低时，堰被上述滚筒的磁性表面向上吸引。
5.如权利要求
1所述的设备，其中所述的传送机构由一条输送槽组成，该槽有两个彼此隔开的直立侧壁，并向远离滚筒一侧的方向延伸，当上述侧壁向滚筒一侧靠近时，两侧壁逐渐张开成喇叭形。
6.如权利要求
5所述的设备，其中，上述侧壁的内侧是弧形的凸面。
7.用来净化含磁性颗粒的脏液体的设备，所述设备包括一个圆筒形的滚筒，滚筒有一个大体上水平延伸的轴及一个带磁性的外表面;一对竖直的上侧板，它们放在滚筒的两端，并支承滚筒使其环绕本身的轴线转动;一块挡板，它放在滚筒的下面并延伸在上述两块上侧板之间，档板有一个凹进去的基本上是弧形的上表面，此表面位于基本同心的滚筒外表面的外面，档板与滚筒及上侧板一起限定一条位于滚筒下面的液体流道;一对竖直的下侧板，它们位于上述滚筒的两端，并放在上述档板的下面;密封位于上、下侧板之间的挡板端部的机构;以及可拆卸地但刚性地把上述侧板与上述挡板整体紧固在一起的机构。
8.如权利要求
7所述的设备，其中所述的紧固机构包括连到各块上、下侧板上并在其间竖直延伸的直条，连到各块上侧板上并在其间水平延伸的横条，以及连到各块下侧板上并在其间水平延伸的横条。
9.如权利要求
7所述的设备，其中所述的流道在上述滚筒一侧有一个入口端，传送机构把供入的脏液体送到上述流道的入口端，一个细长的堰位于流道入口端，并沿滚筒外周边大体水平地延伸，所述堰浸在供入的脏液体中，并与滚筒一起限定一个间隙，使供入的液体从堰与滚筒之间通过，而安装堰的安装机构使堰在与滚筒轴线平行的枢轴周围相对滚筒向上和向下摆动，堰的枢轴的设置使得当供入的脏液体压力增加或降低时，堰能相应地向下和向上摆动，以增加或减小上述间隙的宽度。
10.用来净化含颗粒的脏液体的设备，所述设备包括一个可环绕一根大抵水平轴转动的大抵水平的滚筒;与上述滚筒一起限定一条流道的机构，该机构使液体在滚筒周围和下面流过;以及把供入的脏液体传送到上述流道入口端的机构，上述设备的特征在于传送机构包括一条输送槽，该槽有一个底壁及两个直立的侧壁，两侧壁彼此间隔开，并向远离滚筒一侧的方向延伸，上述侧壁的内侧是弧形的凸面，越靠近滚筒的一侧，侧壁彼此之间就越分开。
专利摘要
分离器有一个带磁性的滚筒，滚筒转动以分离液体中的磁性颗粒，该液体由一条输送槽送入流道。一个堰延伸在槽及滚筒之间，以限定流道入口端的间隙。堰是铰链式的，当输入流速增减时，堰可相应地向下或向上摆动，以自动增加和减少间隙的宽度，因而在各种输入流速下使槽中液位保持基本恒定。槽的形状使输入液体在滚筒全长呈流线型均匀分布。分离器的外壳是一种装配式结构，其弧形挡板易于取下和更换，而挡板与滚筒及外壳一起限定了流道。
文档编号B03C1/10GK86104692SQ86104692
公开日1987年4月22日 申请日期1986年7月8日
发明者马克·R·埃斯塔布罗克 申请人:巴尼斯钻井公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan