一种磁块模块化充磁方法及磁盘的布磁方法及其装置

1.本发明涉及稀土磁盘技术领域，更具体地，涉及一种磁块模块化充磁方法及磁盘的布磁方法及其装置。


背景技术：

2.近年来，稀土磁盘分离技术与絮凝技术相结合形成的磁絮凝-稀土磁盘分离水体净化技术被广泛应用于黑臭水体治理、煤矿矿井水治理、景观水处理、分散式污水处理、临时应急截污处理等诸多领域，是重点推广应用的先进水处理技术。稀土磁盘是分离水体净化技术的核心部件，其直径决定处理能力，表磁强度决定处理效果。在同样磁块条件下磁盘越薄则表磁强度越高，磁盘重量越轻，成本越低；磁盘直径越大，则单盘处理能力越大，单位污水处理磁盘成本越低，因此稀土磁盘呈现大型化和超薄化发展趋势。稀土磁盘大型化和超薄化带来磁盘中磁块数量和磁块磁场强度的增加，需要高效快速的完成磁盘磁块的排布固定。
3.一个大型稀土磁盘中的磁块数量往往达到数百甚至上千个，磁块需要按照设计的排列顺序排布并有效固定。现有主流工艺是先对磁块进行充磁，然后采用胶粘的方式实现稀土磁盘中磁块排列和固定，存在布磁效率低、生产周期长、劳动强度大、胶粘磁块易移位等问题。
4.现有技术中公开了一种稀土磁盘，包括磁盘作用体和支撑骨架，利用支撑骨架定位安装，用于解决多个稀土磁盘之间安装定位的问题，单对于单个磁盘上的磁块充磁及排布安装困难的问题仍未能解决。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磁块模块化充磁方法，该充磁工艺简单、快速、易于批量复制，大大减少了磁块充磁的时间和人力，使效率显著提升。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
7.提供一种磁块模块化充磁方法，具体包括以下步骤：
8.sa1：分别制作磁块及设有若干磁块腔的模具；
9.sa2：将若干磁块分别内嵌于模具中形成条形结构；
10.sa3：对条形结构中的若干磁块进行整体充磁得到磁块条。
11.本发明利用模具将磁块条形成一个固定的整体，再整体对磁块条进行充磁；在充磁时，磁块条中的磁块由于模具的限位可避免在磁力作用下到处乱窜，而始终保持着原有位置不偏移，充磁完毕后使整个磁块条内的磁块均为同极性。
12.进一步地，所述磁块与模具之间为过盈配合，通过工具轻轻敲击使磁块嵌入模具内，模具对磁块的裹紧力大于充磁过程中的磁场力以及相邻磁块的排斥力。
13.进一步地，所述磁块通过机加工方式制作，所述模具通过注塑方式制作。
14.进一步地，模具材料为聚氨酯、pp、聚四氟乙烯中的任一种。
15.本发明还提供一种磁盘的布磁方法，具体包括以下步骤：
16.s1：将如上所述的磁块模块化充磁方法获得的磁块条放入拼装夹具内，依次放入对应的磁块条，横向为同极性的磁块条，纵向为异极性的磁块条，布满拼装夹具内腔，形成磁块组；
17.s2：将若干磁块组依次放入框架；
18.s3：在框架两侧封装覆板，形成稀土磁盘。
19.本发明为了实现高效布磁，将充磁完毕后的磁块条放置在框架内，沿着纵向进行组合，由于相邻磁块条间极性相反，在安装时依靠相邻磁块条吸力即可实现快效拼装；将横向布置为同极性的磁块条，而将纵向布置为异极性的磁块条是本发明的另一发明点，若采用其他的排列方式，比如在框架内均为同极性的磁块条，则容易受到同极相斥的影响而不便于拼装，而此处，之所以将横向布置为同极性是因为同一磁块条在充磁时形成了同极性，这样可以进行整体充磁，提高效率。
20.其他的稀土磁盘有些由不同极向的磁块组成，而导致无法整体充磁，由于稀土磁盘结构特点，也难以采用螺栓方式进行固定连接，有些稀土磁盘是整个磁盘都是布置同极性的磁块，这种又不便于拼装。传统布磁工艺是利用专用磁块胶将磁块逐个按照设计位置粘接固定：首先在磁盘覆板上确定各个磁块的位置，再依靠人力或专用工装将磁块移至对应位置，涂抹磁块胶粘接固定磁块，同向磁块由于排斥力大，将磁块移至设计位置难度大、人力高、效率低，同时会造成同极磁块间隙大、异极磁块间隙小、磁块位置不统一的问题，粘接磁块使用过程中也易松动移位，影响磁盘效果。
21.本发明还提供一种磁块条，包括模具、若干磁块，在所述模具上设有若干用于放置磁块的磁块腔，所述磁块内嵌于所述磁块腔中。
22.本发明还提供一种磁块组，包括若干如上所述的磁块模块化充磁方法获得的磁块条、设有中空内腔的拼装夹具，若干磁块条均装设于拼装夹具内，横向为同极性的磁块条，纵向为异极性的磁块条。
23.优选地，拼装夹具内横向放置的磁块条为1个，纵向放置的磁块条至少为2个。
24.优选地，所述拼装夹具设有中空腔体，所述中空腔体为阶梯状结构且关于拼装夹具的中轴线对称。
25.本发明还提供一种稀土磁盘，包括覆板、框架、若干如上所述的磁块组，若干磁块组依次装设于所述框架内，所述覆板分别封装于框架的上下两侧。
26.优选地，所述框架外部为梯形或方形结构，内部设有用于放置所述磁块组的中空腔体。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.本发明是先将未充磁的磁块按照设计排布在特制的模具内，磁块未充磁，没有磁力，容易安装固定，时间短，效率高；未充磁的磁块与模具通过紧配合牢牢固定在模具内，磁块的排布位置自然确定，后期无须人力调整；由于磁块与模具之间包覆裹紧为过盈配合，磁块在充磁过程中不会由于磁场力而脱离模具；布磁好的磁块整体进行充磁，得到需要的磁场方向，形成磁块条；将多个磁块条按相邻的磁块条极性相反的顺序排列形成磁块组；再将磁块组放在框架内，封装后即可完成整个磁盘的布磁。传统的磁块布磁工艺是先将磁块充磁，然后通过胶水或机械方式一个个磁块的排布固定，磁块在充磁以后相互间作用力强，尤
其是普遍采用高性能钕铁硼材料，磁块间作用力非常大，安装固定过程劳动强度大、易引起工伤、安装固定时间长、且后期磁块易松动。本发明是先排布磁块再充磁的快速布磁工艺，显著减少了磁块排布固定的工作难度和工作强度，数十倍的提高工作效率，缩短工作时间。
附图说明
29.图1为本发明一种磁块模块化充磁方法的流程图；
30.图2为本发明一种磁盘的布磁方法的流程图；
31.图3为本发明一种磁块条的结构示意图；
32.图4为本发明一种磁块组的结构示意图；
33.图5为拼装夹具的结构示意图；
34.图6为磁块组的另一种实施方式的结构示意图；
35.图7为一种稀土磁盘去除覆板后的结构示意图；
36.图8为一种稀土磁盘的结构示意图。
37.图示标记说明如下：
38.1、磁块；2、模具；3、磁块条；4、磁块组；5、拼装夹具；6、覆板。
具体实施方式
39.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
40.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
41.实施例1
42.如图1所示为本发明一种磁块模块化充磁方法的实施例，具体包括以下步骤：
43.sa1：分别制作磁块1及设有若干磁块腔的模具2；
44.磁块1为利用磁性材料通过机加工方式制作，每一个磁块均具有标准的形状，便于后续在模具中的放置；模具2通过注塑方式制作。模具2材料为聚氨酯、pp、聚四氟乙烯中的任一种；磁块1优选采用高性能钕铁硼材料。
45.sa2：将若干磁块1分别内嵌于模具2中形成条形结构；
46.磁块1与模具2之间为过盈配合，通过工具轻轻敲击使磁块1嵌入模具2内，模具2对磁块1的裹紧力大于充磁过程中的磁场力以及相邻磁块1的排斥力。模具2的长度可以根据需要进行选择，优选地，同时设置多种不同长度的模具2，以磁块1的放置个数定义模具2的长度，如第一模具2只能放置3个磁块1，第二模具2只能放置5个磁块1，第三模具2只能放置7
个磁块1，依次类推，当然，磁块1的放置个数是随意的，至少是一个，也可以为双数个，模具2的长度也没有特别的要求，仅视后续需拼装的稀土磁盘大小而定，按照模具2的长度将对应个数的磁块1分别放入其中，得到长度不同的磁块条3；
47.sa3：对条形结构中的若干磁块1进行整体充磁得到磁块条3。
48.磁块条中的磁块在同一个方向上均具有相同的极性，无需对单个磁块1进行分别充磁，利用整体进行充磁的方法可大大提升充磁效率。
49.实施例2
50.如图2所示为本发明一种磁盘的布磁方法的实施例，具体包括以下步骤：
51.s1：将如上述的磁块模块化充磁方法获得的磁块条3放入拼装夹具5内，依次放入对应的磁块条3，横向为同极性的磁块条3，纵向为异极性的磁块条3，布满拼装夹具5内腔，形成磁块组4；
52.拼装夹具5内腔的轮廓形状与所需拼装后的磁块组的轮廓形状一致，以对磁块组进行限位。拼装夹具5采用304不锈钢材料制成。
53.作为其中一个实施方式，如图3所示，将由3个磁块1组成的磁块条3放置在第一行，由4个磁块1组成的磁块条3放置在第二行，将由5个磁块1组成的磁块条3放置在第三行，依次类推，最后一行为由7个磁块1组成的磁块条3；而相邻的两行之间的磁块条3的磁性相反，由于磁块条3充磁时是进行整体充磁的，而充磁后的磁块条3的两端均为相反极性，要做到排列时相邻的两个磁块条3的磁性相反只需将相邻的两个磁块条3翻转180度即可；使拼装夹具5的内腔被磁块组4填充满，拼装夹具5的内腔边沿作为磁块组4的限位，防止磁块组4在拼装夹具5内随意移动。
54.作为另一个实施方式，如图6所示，将由3个磁块1组成的磁块条3放置在第一行和第二行，由4个磁块1组成的磁块条3放置在第三行至第五行，将由5个磁块1组成的磁块条3放置在第六行至第八行，将由6个磁块1组成的磁块条3放置在第九行；而相邻的两行之间磁块条3的磁性相反。
55.s2：将若干磁块组4依次放入框架；
56.将拼装好的磁块组4整体放入框架内，为得到完成布磁的稀土磁盘作准备。磁块组4整体放入框架，不需要对单个磁块1进行胶粘固定，大大减少了磁块1布磁的时间和人力，效率显著提升，而且磁块组4的尺寸跟设计一致，保证了所有磁块1的位置一致性，提高了磁盘的产品质量和可靠性。该布磁工艺简单、快速、易于批量复制，人力成本和劳动强度低。具体地，相邻的两个磁块组4之间通过侧部进行连接，优选采用粘接的方式进行固定连接；将多个磁块组4依次进行连接，直至首尾相连；或者为了便于组装成稀土磁盘的形状同时兼顾便于组成磁块组4的拼装夹具5的加工，也可以视需要在相邻两个磁块组4之间附加连接件，以满足形成一定的稀土磁盘的形状要求，比如稀土磁盘需要为环形，但为了拼装夹具5的加工更简便，可以将拼装夹具5加工成梯形，而此时，则需要在相邻的两个拼装夹具5之间增加连接件，才能满足组装后形成环形的稀土磁盘。
57.s3：在框架两侧封装覆板6，形成稀土磁盘。
58.为了便于稀土磁盘对污水的处理，稀土磁盘优选为圆形或圆环形，使稀土磁盘在工作时便于旋转以更多地吸附污染物。覆板6用于对框架及放置于框架内的磁块组4进行固定，覆板6为非导电材料，优选为不锈钢板或铝板，既能满足一定的强度的要求，又能便于清
理吸附在稀土磁盘上的污染物，而不至于损伤稀土磁盘表面。
59.本工艺是通过排布磁块1再充磁的快速布磁工艺，显著减少了磁块1排布固定的工作难度和工作强度，数十倍的提高工作效率，缩短工作时间。
60.实施例3
61.如图3为本发明一种磁块条的实施例，包括模具2、若干磁块1，在模具2上设有若干用于放置磁块1的磁块腔，磁块1内嵌于磁块腔中。
62.模具2用于固定磁块1，避免磁块1在充磁时移位；具体地，将磁块1嵌入模具2中的磁块腔内；而模具2可采用若干个单元拼接而成的结构，根据需要进行不同长度的拼接，以满足不同的大小的稀土磁盘的需要。
63.实施例4
64.如图4至图6所示为本发明一种磁块组的实施例，包括若干如上述的磁块模块化充磁方法获得的磁块条3、设有中空内腔的拼装夹具5，若干磁块条3均装设于拼装夹具5内，横向为同极性的磁块条3，纵向为异极性的磁块条3。
65.作为本发明的一个实施方式，拼装夹具5内横向放置的磁块条3为1个，纵向放置的磁块条3至少为2个。
66.拼装夹具5的大小根据稀土磁盘的大小而定，而在拼装夹具5内放置的磁块组4的数目也随着拼装夹具5的大小而改变。
67.作为本发明的一个实施方式，拼装夹具5设有中空腔体，中空腔体为阶梯状结构且关于拼装夹具5的中轴线对称。
68.阶梯状结构的拼装夹具5可满足使稀土磁盘形成环形，靠近环形中心处的磁块组4数目较少，原来环形中心处的磁块组4数目较多，在整个稀土磁盘上磁块1都均匀地分布，使磁块1之间的间隙保持恒定。
69.实施例5
70.如图7至图8所示为本发明一种稀土磁盘的实施例，包括覆板6、框架、若干如上述的磁块组4，若干磁块组4依次装设于框架内，覆板6分别封装于框架的上下两侧。
71.优选地，稀土磁盘为环形结构，环形的稀土磁盘可便于使用时的旋转，便于提高整个稀土磁盘的吸附效率，使稀土磁盘中的磁块1得到更充分的利用。磁块条3用于产生磁力，在进行污水处理时可对污染物产生吸附力。具体地，磁块条3沿稀土磁盘周向同极性排布且沿径向异极性排布，这样的排布方式既可以便于进行整体充磁，又可以便于充磁后的拼装，从两个不同的工序上均能提高稀土磁盘的生产效率，进而相比与现有技术中的稀土磁盘的生产，显著地提高了生产效率，降低了工人的劳动强度，而且使工序变得简易，使操作变得容易。
72.覆板6用于对框架及磁块组4进行固定，同时对磁块条3形成保护，避免稀土磁盘在工作过程中直接与污染物接触，而造成磁块1的磨损，也可便于对稀土磁盘的清理，污染物会附着在覆板6上，清理时只需将附着物刮除即可，这样，还能使磁块1免受污染，在长期的使用状态下仍能保持良好的吸附力。
73.作为本发明的一个实施方式，框架外部为梯形，内部设有用于放置磁块组4的中空腔体。
74.梯形结构的框架，更易于加工；中空腔体用于放置磁块组4，在实际生产中，通常先
将若干磁块条3线组成磁块组4，然后再放置于中空腔体中，当然，也可以直接将磁块条3逐个直接放入框架中。
75.作为本发明的一个实施方式，在稀土磁盘靠近环形中心处开设有若干安装孔。
76.安装孔便于在多个稀土磁盘进行安装时的定位。
77.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。