本实用新型涉及选矿设备领域，具体的说是一种智能型立式永磁筒式磁选机。
背景技术：
磁选机用于将铁粉掺杂的硅和非金属矿物杂质剔除，以提高铁粉的品位。本案申请人致力于磁选机的研发设计多年，并先后申请并获得了多件专利。如“一种磁选柱用永磁磁系”（专利号ZL201420496415.8），在磁选机领域首次实现了铁粉能在滚筒表面连续轴向螺旋移动。将上述磁系应用于已发明的“永磁磁选柱”（专利号ZL201410015771.8)，并对底部椎体锥度和排矿阀以及磁系场强分布等加以改进，形成了“立式精选淘洗一体式永磁磁选机”（专利号ZL201520856476.5)，经长期的运行实践证明，相同工况下，该永磁磁选机比电磁磁选柱能耗更小、省水50%以上、回收率更高且铁精矿品位更高，而且铁精粉浓度可达70而精矿底阀不堵等优势，给用户带来了可观的经济效益。为最大限度发挥设备性能，提高分选效果和提高产能达到节能减排目的。
在上述专利中，均是磁系不动，筒皮旋转，也就是中心轴固定筒皮旋转的机械传动模式。要想增加产能，必须加快筒皮表面铁粉运输速度，若单纯增加筒皮转速，由此引起分选腔内矿浆的旋转扰流速度增加，造成筒皮表面磁性物离心力增加；同时阻碍远离磁滚筒且受磁滚筒磁力吸引的微细磁性颗粒靠近筒皮，从而造成回收率降低跑尾增大弊端；再有选厂流程中受工况条件限制，给矿量及给矿浓度波动较大而影响设备回收率和精矿品位，因此必须根据现场给矿工况条件，对设备分选作业进行有效的自动控制。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种更加合理的机械结构，而提高设备可靠性和提高单台设备磁选效率，并能根据给矿工况条件变化，实现分选自动控制，提高回收率，稳定精矿品位的立式永磁筒式磁选机。
为解决上述技术问题，本实用新型的智能立式永磁筒式磁选机包括顶端敞口的外筒体、安装在外筒体顶部的溢流箱和连接在外筒体底部的精矿斗，溢流箱的底部开设有尾矿口；外筒体的内部安装有中心轴、永磁磁系和内筒体；外筒体的下部套设有环形水腔，环形水腔的外部连接有进水管，外筒体的筒壁周圈开设有多个与环形水腔连通的冲水口；外筒体的中部开设矿浆进口，其结构特点是所述外筒体的顶端设置支撑架，中心轴的顶端转动安装在支撑架上，中心轴的下部伸入外筒体内，支撑架上安装有与中心轴的顶端动力连接的中心轴驱动电机；永磁磁系固定安装在中心轴的下部，内筒体转动安装在中心轴的下部并将永磁磁系密封罩入筒内，支撑架上安装有与内筒体的顶端动力连接的内筒体驱动电机。
该磁选机还包括一外置的给矿箱，给矿箱的进口管从箱体底壁的中心穿入并在靠近箱体顶端的位置截止，箱体底壁的周圈间隔开设多个给矿口；所述矿浆进口在外筒体的周圈开设多个，各给矿口分别通过软管与各矿浆进口对应连接。
所述给矿箱的底部放置在支撑平台上，支撑平台与给矿箱之间安装有压力传感器。
所述精矿斗内安装有精矿流量计，精矿斗的底端出口上安装有电控精矿阀；进水管上安装有水流量计和电控进水阀；溢流箱内安装有尾矿浓度传感器，精矿流量计、水流量计、尾矿浓度传感器以及压力传感器的信号输出端均与一PLC控制器电连接，各电控阀和各驱动电机的控制端均与PLC控制器的控制输出端电连接。
所述中心轴驱动电机安装在支撑架的顶端，中心轴驱动电机的动力输出端连接有减速机，中心轴的顶端与减速机的输出端连接。
所述内筒体驱动电机安装在支撑架的侧部，内筒体驱动电机的动力输出端安装有主动带轮，内筒体的顶端安装有从动带轮，主动带轮和从动带轮之间连接有皮带。
本实用新型具有如下几个有益效果，下面进行具体分析。
1）内筒体转动安装在中心轴的下部，中心轴的底端密封在内筒体中，与外部的分选腔隔离，不存在以前的轴机械密封问题，从而大大增加了设备的使用寿命和可靠性，简化了机械结构；另外，中心轴连同内筒体形成的永磁滚筒整体悬挂于外筒体中，省去了对内筒体和/或中心轴的下支撑结构，并且能使得外筒体下端和其相连接的锥形精矿斗及冲水口组成水利旋流器结构，更有利于锥形精矿都内精矿粉的进一步分选。
2）中心轴带动的永磁磁系与内筒体分别通过不同的驱动机构沿相反的方向转动，在不增加内筒体转速的情况下（如果通过增加内筒体的转速来提高分选速度，则会加大分选腔内的扰流，降低分选效果），加快了铁粉的向下移动速度，增加了设备的分选速度，也就是说增加了设备的处理量，提高了分选效率。
3）单独设置给矿箱，设置多个出矿口并利用软管分别向主机各矿浆进口均匀输送矿浆，不需要在外筒体上套设环形给矿腔，从而简化了设备筒体的结构，设备筒体的安装拆卸更灵活方便。同时，给矿箱采用中心进口管的结构，分选腔内可以均匀分布进料，提高了分选效果。
4）利用PLC控制器采集各传感器的实时信号，通过电控阀分别控制进水量和精矿流出量，从而能依据给矿量大小和尾矿浓度的变化进行调节进水量和精矿排矿速度。给矿箱下面的压力传感器，反应的是给矿量的大小，根据给矿量控制进水量，若给矿浓度有变化，用尾矿箱内浓度传感器来检测尾矿浓度大小变化情况，进一步修正给水量大小，使分选腔内矿浆浓度趋于恒定的合适浓度，在此工况下进行有效分选，从而得到品位稳定的精矿粉；利用椎形精矿都内的精矿压力传感器可及时得知精矿堆积量大小，防止堵塞出矿口，同时稳定椎体内旋流工况，有利于对精矿粉的进一步分选提纯。
综上所述，本实用新型具有结构稳定、分选效率高、密封效果好和自动化程度高的优点，有效提高了设备的可靠性和精矿的品位。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
图1为本实用新型的结构原理示意图。
具体实施方式
参照附图，本实用新型的智能立式永磁筒式磁选机包括顶端敞口的外筒体1、安装在外筒体1顶部的溢流箱2和连接在外筒体1底部的精矿斗3，溢流箱2的底部开设有尾矿口5；外筒体1的内部安装有中心轴6、永磁磁系7和内筒体8；外筒体1的下部套设有环形水腔9，环形水腔9的外部连接有进水管10，外筒体1的筒壁周圈开设有多个与环形水腔9连通的冲水口11；外筒体1的中部开设矿浆进口12，外筒体1的顶端设置支撑架13，中心轴6的顶端转动安装在支撑架13上，中心轴6的下部伸入外筒体1内，支撑架13上安装有与中心轴6的顶端动力连接的中心轴驱动电机14；永磁磁系7固定安装在中心轴6的下部，内筒体8转动安装在中心轴6的下部并将永磁磁系7密封罩入筒内，支撑架13上安装有与内筒体8的顶端动力连接的内筒体驱动电机28。
其中，对于中心轴的驱动结构，中心轴驱动电机14安装在支撑架13的顶端，中心轴驱动电机14的动力输出端连接有减速机15，中心轴6的顶端与减速机15的输出端连接。对于内筒体的驱动结构，内筒体驱动电机8安装在支撑架13的侧部，内筒体驱动电机8的动力输出端安装有主动带轮，内筒体8的顶端安装有从动带轮27，主动带轮和从动带轮27之间连接有皮带29。
上述结构中，中心轴6的底端与内筒体8的底端壁转动连接，且中心轴6的底端部被轴承压盖密封在轴承室内、中心轴6的上部转动安装在支撑架上，内筒体8顶部固定连接皮带轮27，并由内筒体驱动电机28经皮带29连接，驱动内筒体8旋转；中心轴6顶端穿过支撑架13平板下面安装的固定轴承26内孔，与平板上面安装的中心轴驱动电机14和减速机15总成相连接并防脱，从而带动永磁磁系7旋转。其中，固定轴承26起到稳定中心轴6的支点作用。
对于永磁磁系的具体结构和磁选原理，在名称为“一种永磁磁选柱磁系”（专利号ZL201420496415.8）的专利中已详细说明，在此不再赘述。
参照附图，该磁选机还包括一外置的给矿箱22，给矿箱22的进口管23从箱体底壁的中心穿入并在靠近箱体顶端的位置截止，箱体底壁的周圈间隔开设多个给矿口24；所述矿浆进口12在外筒体1的周圈开设多个，各给矿口24分别通过软管30与各矿浆进口12对应连接。
参照附图，给矿箱22的底部放置在支撑平台上，支撑平台与给矿箱22之间安装有压力传感器25。
参照附图，精矿斗3内安装有精矿流量计16，精矿斗3的底端出口上安装有电控精矿阀4；进水管10上安装有水流量计17和电控进水阀18；溢流箱2内安装有尾矿浓度传感器19，精矿流量计16、水流量计17、尾矿浓度传感器19以及压力传感器25的信号输出端均与一PLC控制器20电连接，各电控阀和各驱动电机的控制端均与PLC控制器20的控制输出端电连接。
本实用新型的工作原理是：待选矿浆首先经由进口管23进入给矿箱22并溢流，等径的数根软管30均匀将料分配进入分选腔，铁粉在磁系磁场力作用下吸附在内筒体8外壁，内筒体驱动电机28带动内筒体8以合适速度旋转，铁粉沿内筒体8的外壁螺旋轴向快速向下翻滚跳跃移动，冲洗水经电控进水阀18和水流量计17后反方向切线进入环形水腔9，再从进水口11切线进入分选腔，相反方向的冲洗水对内筒体8壁上的精矿粉冲刷淘洗，干净的精矿粉脱落至椎体精矿斗3，最后经电控精矿阀4排出。在内筒体转动的同时，中心轴驱动电机14也带动永磁磁系7与内筒体8反向以合适速度旋转，磁系和筒皮的相对反方向转动，在不增加内筒体8转速情况下，加快了铁粉的向下移动速度，增加了设备的分选速度，也就是说增加了设备的处理量。弱磁性和无磁性矿粉溢流至溢流箱2内并经尾矿口流出，完成分选作业。
智能自动控制原理是：给矿箱22底部的压力传感器25测量给矿量的大小，以电压信号方式传输给PLC控制器20，PLC控制器20根据给矿量控制电控进水阀18电机的正反转，从而调整阀门开度大小，以调节进水量，水流量计17根据进入水的流量大小，输出信号反馈给PLC控制器20，告知即时流量数值；而由于输入原矿浆浓度有变化，会引起分选腔内重选浓度工况条件的变化，溢流槽2内的尾矿浓度传感器19测量其浓度变化量，将所测信号传输给PLC控制器20，以修正需要增加还是减少给水量，PLC控制器20再次控制电控进水阀18的开度，调节合适的给水量以稳定分选腔内矿浆浓度；椎形精矿斗4内的精矿压力传感器测量数值，反应的是精矿堆积量的大小，传输给PLC控制器20，控制电控精矿阀4，改变排矿量大小，使椎体内精矿粉保持在一定数量，从而保证水力旋流器功能对精矿粉进一步提纯。可见，通过自动化控制，实现了根据给矿量的多少，控制给水量和精矿排量，以稳定分选腔内重选和设备底部水利旋流分选工况条件的目的。
结合上述具体实施方式，本实用新型具有如下几个有益效果，下面进行具体分析。
1）内筒体8转动安装在中心轴6的下部，中心轴6的底端密封在内筒体8中，与外部的分选腔隔离，不存在以前的轴机械密封问题，从而大大增加了设备的使用寿命和可靠性，简化了机械结构；另外，中心轴6连同内筒体8形成的永磁滚筒整体悬挂于外筒体1中，省去了对内筒体8和/或中心轴6的下支撑结构，并且能使得外筒体1下端和其相连接的锥形精矿斗3及冲水口11组成水利旋流器结构，更有利于锥形精矿都内精矿粉的进一步分选。
2）中心轴6带动的永磁磁系7与内筒体8分别通过不同的驱动机构沿相反的方向转动，在不增加内筒体8转速的情况下（如果通过增加内筒体8的转速来提高分选速度，则会加大分选腔内的扰流，降低分选效果），加快了铁粉的向下移动速度，增加了设备的分选速度，也即增加了设备的处理量，提高了分选效率。
3）单独设置给矿箱22，设置多个出矿口24并利用软管30分别向主机各矿浆进口均匀输送矿浆，不需要在外筒体1上套设环形给矿腔，从而简化了设备筒体的结构，设备筒体的安装拆卸更灵活方便。同时，给矿箱22采用中心进口管23的结构，分选腔内可以均匀分布进料，提高了分选效果。
4）利用PLC控制器20采集各传感器的实时信号，通过电控阀分别控制进水量和精矿流出量，从而能依据给矿量大小和尾矿浓度的变化进行调节进水量和精矿排矿速度。给矿箱22下面的压力传感器25，反应的是给矿量的大小，根据给矿量控制进水量，若给矿浓度有变化，用尾矿箱2内尾矿浓度传感器来检测尾矿浓度大小变化情况，进一步修正给水量大小，使分选腔内矿浆浓度趋于恒定的合适浓度，在此工况下进行有效分选，从而得到品位稳定的精矿粉；利用锥形精矿都4内的精矿压力传感器16可及时得知精矿堆积量大小，防止堵塞出矿口，同时稳定椎体内旋流工况，有利于对精矿粉的进一步分选提纯。
本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改或修饰。上述更改或修饰均落入本本实用新型的保护范围。