201120295548.5、 发明名称为"一种立环高梯度磁选机及其冷却� �置"的中 国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域

本发明涉及矿选设备技术领域， 特别是涉及立环高梯度磁选机。 背景技术

现有弱磁性矿湿法选除的主要方法之一是采用 立环高梯度磁选机对物 料进行分选。

立环高梯度磁选机是一种利用经冷却后的较低 温度的绕组线圏产生的 较高磁场进行弱磁性矿湿法选除的设备， 其分选原理主要是利用绕组线圏 所产生的磁场通过上下磁轭构成磁场回路， 在上下磁轭和绕组线圏中间设 置转环并安装磁介质， 转环的下部浸没在矿浆中， 依靠转环的转动， 被磁 化的介质便将矿物的磁性颗粒吸附在磁介质表 面。

当转环带动浸没在矿浆中的磁介质离开矿浆并 转过一定角度后， 设置 在转环顶部的压力水便会将磁性矿粒沖入精矿 收集装置， 以实现对物料的 分选。

对于弱磁性矿以及许多伴生矿都需要有较高的 磁场才能达到分选的目 的， 而产生磁场的来源主要为绕组线圏， 从技术角度来讲， 在绕组线圏及 匝数、 线径、 材质、 电流、 电压等参数相同的情况下， 线圏温升越高， 线 阻越大， 磁场的热衰减也就越大， 线圏的绝缘也会逐步下降。

目前， 立环高梯度线圏的冷却方式主要有内冷式和外 冷式两种： 内冷式所采用的方式为铜质中空导线， 导线中通冷却水将热量带走， 由于水中含有一定的杂质， 在长期的使用过程中， 冷却水易结垢将线圏孔 堵塞， 故障率高。 另外， 冷却后的水自然流掉， 水资源浪费严重， 耗用铜 材多， 成本高， 工艺复杂。

外冷式是所采用的线圏浸在冷却油中， 冷却油实行绕组线圏以外循环 的方式， 主要依靠循环回路中的冷却装置进行散热。 这种冷却方式的降温 效果主要取决于两个方面，一方面是冷却油及 时带走绕组线圏热量的能力， 另一方面是冷却装置对冷却油进行散热的能力 ， 就前者而言， 现有绕组线 圏在成形后大都结合为一个密实的整体， 只有外部的绕组线圏直接与冷却 油接触， 因此冷却油只能及时地将其外表面的热量带走 ， 其内部的绕组线 圏产生的热量只能先传递给外部的绕组线圏， 然后再传递给冷却油， 由于 受热传导效率的限制， 绕组线圏的内部势必会积聚大量无法排出的热 量， 导致绕组线圏的整体温度升高、 磁场强度下降。

因此， 如何提高立环高梯度磁选机的绕组线圏在冷却 液中的散热能 力， 以确保绕组线圏在工作中保持较低的温度，从 而获得较高的磁场强度， 是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。 发明内容

本发明的目的是提供一种立环高梯度磁选机。 该立环高梯度磁选机的 绕组线圏在冷却液中具有快速散热能力， 能确保绕组线圏在工作中保持较 低的温度， 从而获得较高的磁场强度。

为了实现上述目的， 本发明提供一种立环高梯度磁选机， 包括励磁绕 组线圏和线圏外壳， 所述绕组线圏浸于所述线圏外壳的冷却液中， 所述绕 组线圏为多层结构， 每一层或多层所述绕组线圏之间设置绝缘件形 成能够 通过冷 卩液的间隙。

优选地， 所述绝缘件包括第一绝缘垫条， 每一层或多层所述绕组线圏 之间的第一绝缘垫条按冷却液流向倾斜间隔布 置。

优选地， 进一步包括连接所述第一绝缘垫条的第二绝缘 垫条， 所述第 二绝缘垫条与第一绝缘垫条交叉排列并嵌入所 述第一绝缘垫条的缺口中。

优选地， 所述第二绝缘垫条按冷却液流向布置， 其厚度小于等于所述 第一绝缘垫条的缺口深度。

优选地， 所述第一绝缘垫条为双层或多层结构， 其中与所述第二绝缘 垫条交叉的一层为多段式结构， 其各段之间的间隔形成所述缺口。 优选地， 所述绕组线圏的内侧与线圏外壳的环形内壁之 间设有竖向布 置并间隔排列的第三绝缘垫条， 所述第三绝缘垫条紧靠所述环形内壁的一 侧开设有间隔排列的导流缺口。

优选地， 所述第三绝缘垫条固定于所述环形内壁。

优选地， 所述线圏外壳的进液口和出液口分别位于其两 端。

优选地， 所述线圏外壳的进液口和出液口位于其同一端 ， 所述线圏外 壳的内部设有隔开所述进液口和出液口的挡板 。

优选地， 所述线圏外壳的上部安装有与其相连通的补液 箱， 所述补液 箱的进气口安装有防潮呼吸器。

本发明所提供的立环高梯度磁选机在现有技术 的基础上做了进一步 改进， 其绕组线圏为多层结构， 每一层或多层所述绕组线圏之间设置绝缘 件形成能够通过冷却液的间隙。 如此， 工作时冷却液从进液口进入线圏外 壳后， 便可以在每一层或多层绕组线圏之间流动， 其与绕组线圏的接触面 积倍增， 冷却液能够与不同位置的绕组线圏进行充分的 接触换热， 并在携 带热量后沿所述间隙流向出液口， 将绕组线圏产生的热量带走， 其极为快 速的散热能力能确保绕组线圏在工作中保持较 低的温度， 从而获得较高的 磁场强度。

在一种具体实施方式中， 所述绝缘件包括第一绝缘垫条， 每一层或多 层所述绕组线圏之间的第一绝缘垫条按冷却液 流向倾斜间隔布置。 将第一 绝缘垫条按冷却液流向倾斜间隔布置， 可以在每一层或多层所述绕组线圏 之间形成若干条相对独立的冷却液通道， 使冷却液能够沿通道流过绕组线 圏， 而不会产生紊流。 此外， 倾斜的布置方式一方面可以减小冷却液遇到 的阻力， 使冷却液能够顺利流过绕组线圏， 另一方面可以获得较长的通道 长度， 使冷却液与绕组线圏进行充分的接触换热。

在另一种具体实施方式中， 所述绕组线圏的内侧与线圏外壳的环形内 壁之间设有竖向布置并间隔排列的第三绝缘垫 条， 所述第三绝缘垫条紧靠 所述环形内壁的一侧开设有间隔排列的导流缺 口。 如此， 冷却液从进液口 进入线圏外壳的进液腔内， 在绕组线圏的间隙之间斜向流动后， 可以经第 三绝缘垫条的导流缺口顺利地流向回液腔。 附图说明

图 1为本发明所提供立环高梯度磁选机的一种具� �实施方式的局部剖 视图， 图中箭头为冷却油走向和沖矿水走向；

图 2为图 1所示立环高梯度磁选机的左视图， 其中绕组线圏部分为剖 视图；

图 3为图 1中所示绕组线圏及线圏外壳的全剖示意图；

图 4为图 3中 I部位的局部放大示意图；

图 5为图 3的 A-A视图；

图 6为图 5中 II部位的局部放大示意图；

图 7为第一绝缘垫条与第二绝缘垫条相连接的局� �示意图；

图 8为图 7的 A-A视图；

图 9为另一种第一绝缘垫条与第二绝缘垫条相连� �的剖视图

图 10为另一种绕组线圏及线圏外壳的俯视图；

图 11为图 10中 III部位的局部放大示意图。

图 1至图 11中：

1.机架 2.上磁轭 3.下磁轭 4.转环 5.进矿斗 6.沖水斗 7. 精矿收集装置 8.介质盒 9.尾矿箱 10.脉动箱 11.绕组线圏 12. 线圏外壳 12-1.进油口 12-2.出油口 13-1.第一绝缘垫条 13-2.第 二绝缘垫条 13-3.第三绝缘垫条 13-3-1.导流缺口 14.挡板 15.补 油箱 16.呼吸器

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种立环高梯度磁选机 。该立环高梯度磁选机 的绕组线圏在冷却液中具有快速散热能力， 能确保绕组线圏在工作中保持 较低的温度， 从而获得较高的磁场强度。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方 案， 下面结合附图和具 体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本文中的"上、 下、 左、 右"等表示方位的用语是基于附图的位置关系� � 不应将其理解为对保护范围的绝对限定； 同理， "第一、 第二"等用语仅是 为了便于描述， 以区分具有相同名称的不同组成部件， 并不表示先后或主 次关系。

请参考图 1、 图 2, 图 1为本发明所提供立环高梯度磁选机的一种具� � 实施方式的局部剖视图， 图中箭头为冷却油走向和沖矿水走向； 图 2为图 1所示立环高梯度磁选机的左视图， 其中绕组线圏部分为剖视图。

在一种具体实施方式中， 本发明提供的立环高梯度磁选机， 包括机架

1 , 机架 1的上部安装上磁轭 2与下磁轭 3 , 转环 4的两轴承座安装在上磁 轭 2上， 转环 4的环体位于上磁轭 2与下磁轭 3之间， 环体两侧内部空间 设置有进矿斗 5、沖水斗 6和精矿收集装置 7,转环 4外周设置有介质盒 8, 转环 4在连续的转动中， 不断的将介质盒 8带入上磁轭 2与下磁轭 3之间 的矿浆中吸附磁性颗粒。

当转环 4带动浸没在矿浆中的磁介质离开矿浆并转过� �定角度后， 设 置在转环顶部的压力水便会将磁性矿粒沖入精 矿收集装置 7 , 从而实现对 物料的分选。

在机架 1下部设有尾矿箱 9,尾矿箱 9内的矿浆在脉动箱 10的作用下 液面不断上下波动， 以实现对介质盒 8内吸附颗粒的沖洗，提高精矿品位。

请参考图 3、 图 4、 图 5、 图 6, 图 3为图 1中所示绕组线圏及线圏外 壳的全剖示意图； 图 4为图 3中 I部位的局部放大示意图； 图 5为图 3的 A-A视图； 图 6为图 5中 II部位的局部放大示意图。

如图所示， 下磁轭 3带有内圓弧的磁极上套装有励磁绕组线圏 11 , 绕 组线圏 11呈矩形环状体， 安装在封闭的线圏外壳 12中， 线圏外壳 12采用 无磁材料制成， 绕组线圏 11浸于线圏外壳 12的冷却油 （或其它绝缘的冷 却液）中，线圏外壳 12在其两端的中间位置设有进油口 12-1与出油口 12-2, 并通过管道与外部冷却装置相连接， 由冷却装置对冷却油进行冷却。

绕组线圏 11为多层结构，每一层绕组线圏之间设置绝缘� ��形成能够通 过冷却油的间隙， 绝缘件包括第一绝缘垫条 13-1 , 每一层绕组线圏之间的 第一绝缘垫条 13-1按冷却油流向倾斜间隔布置。

具体来讲（参见图 5 ),第一绝缘垫条 13-1以进油口 12-1和出油口 12-2 的连线为中心线上下对称分布， 以上侧第一绝缘垫条 13-1为例， 首先从进 油口 12-1按冷却油流向向上侧倾斜布置且彼此平行� � 转向后， 再按冷却油 流向从绕组线圏外侧向内侧倾斜布置且彼此平 行， 直至出油口 12-2。

除线圏转向处之外， 第一绝缘垫条 13-1与绕组线圏 11导线的夹角大 体在 35。-70。之间， 一般情况下可设计为 45。。

将第一绝缘垫条 13-1按冷却油流向倾斜间隔布置，可以在每一� �绕组 线圏之间形成若干条相对独立的冷却油通道， 使冷却油能够沿通道流过绕 组线圏 11 , 而不会产生紊流。 此外， 倾斜的布置方式一方面可以减小冷却 油遇到的阻力， 使冷却油能够顺利流过绕组线圏 11 , 另一方面可以获得较 长的通道长度， 使冷却油与绕组线圏 11进行充分的接触换热。

这里需要说明的是，将第一绝缘垫条 13-1按冷却油流向倾斜间隔布置 是一种优选方式。 根据实际需要， 第一绝缘垫条 13-1也可以按照与冷却油 流向相垂直的方式间隔布置， 即第一绝缘垫条 13-1的延伸方向与绕组线圏 的导线走向保持垂直， 同样能够在绕组线圏之间形成用于通过冷却油 的间 隙。

请一并参考图 7、 图 8, 图 7为第一绝缘垫条与第二绝缘垫条相连接的 局部示意图； 图 8为图 7的 A-A视图。

为防止第一绝缘垫条 13-1在使用中发生位移，可进一步增设第二绝� � 垫条 13-2,各第一绝缘垫条 13-1的底部开设有一个或多个与第二绝缘垫条 13-2的截面形状相吻合的缺口，第二绝缘垫条 13-2基本上与冷却油流向相 一致， 第二绝缘垫条 13-2与第一绝缘垫条 13-1交叉排列并嵌入第一绝缘 垫条 13-1的缺口中， 从而将第一绝缘垫条 13-1连为一体， 并彼此交织成 网状结构， 可有效固定第一绝缘垫条 13-1 , 防止其因移动而失效。

第二绝缘垫条 13-2的长度视所要连接的第一绝缘垫条 13-1的数量而 定。这里，在矩形绕组线圏 11的各边分别设有一长一短两根第二绝缘垫条 13-2, 而且第二绝缘垫条 13-2 的厚度小于 （或等于） 第一绝缘垫条 13-1 的缺口深度， 以保证由第一绝缘垫条 13-1间隔形成的通道的完整， 防止其 相互连通而形成紊流。

作为一种理想的方案， 第一绝缘垫条 13-1和第二绝缘垫条 13-2可一 体成形。 当然， 在不顾及紊流的情况下， 第一绝缘垫条 13-1和第二绝缘垫 条 13-2也可以直接叠置并采用粘接或捆绑等方式� �互连接在一起。

请参考图 9, 图 9为另一种第一绝缘垫条与第二绝缘垫条相连� �的剖 视图。

第一绝缘垫条 13-1为双层（或多层）结构，各层之间相互粘� �在一起， 其中与第二绝缘垫条 13-2交叉的那一层分为多段， 由各段之间的间隔形成 缺口。 如此， 可省去在第一绝缘垫条 13-1上开设缺口的工序， 进一步降低 了制造难度。

请继续参考图 4、 图 6, 图 4为图 3中 I部位的局部放大示意图； 图 6 为图 5中 II部位的局部放大示意图。

绕组线圏 11的内侧与线圏外壳 12的环形内壁之间设有竖向布置并间 隔排列的第三绝缘垫条 13-3, 第三绝缘垫条 13-3固定于线圏外壳 12的环 形内壁， 其紧靠环形内壁的一侧开设有间隔排列的导流 缺口 13-3-1。

这样， 冷却油从进油口 12-1进入线圏外壳 12的进油腔内， 在绕组线 圏 11层与层之间的间隙斜向流动后， 可以经第三绝缘垫条 13-3的导流缺 口 13-3-1顺利地流向回油腔。

上述立环高梯度磁选机工作时， 冷却油从进油口 12-1 进入线圏外壳 12后， 可以在每一层或多层绕组线圏之间流动， 其与绕组线圏 11的接触 面积倍增， 冷却油能够与不同位置的绕组线圏 11都进行充分的接触换热， 并在携带热量后沿间隙流向出油 12-2口，将绕组线圏 11产生的热量带走， 其极为快速的散热能力能确保绕组线圏 11在工作中保持较低的温度，从而 获得较高的磁场强度。

请参考图 10、 图 11 , 图 10为另一种绕组线圏及线圏外壳的俯视图； 图 11为图 10中 III部位的局部放大示意图。

在另一种具体实施方式中， 线圏外壳 12的进油口 12-1和出油口 12-2 位于其同一端， 线圏外壳 12的内部设有挡板 14将进油口 12-1和出油口 12-2隔开，挡板 14与线圏外壳 12固定连接，与绕组线圏 11贴合的部位设 有橡胶条（图中未示出）。

与上述第一种具体实施方式的不同之处就在于 ， 冷却油进入线圏外壳 12后， 不是从绕组线圏 11的两侧流向出油口 12-2, 而是环绕绕组线圏 11 一周后流向出油口 12-2, 因此第一绝缘垫条 13-1为非对称结构， 在整体上 按冷却油的流向以顺时针的方式倾斜布置， 其余结构与上述第一种具体实 施方式基本相同， 可参考上文的描述。 为了保证冷却油在热胀冷缩时能够不溢油或缺 油，线圏外壳 12上部安 装有与其相连通的补油箱 15, 补油箱 15可 ^据循环系统内冷却油的不同 温度随时进行油量补偿， 以保证循环系统内有足够的冷却油工作。

补油箱 15上安装有与补油箱外壳相通的呼吸器 16, 呼吸器 16内装有 防止潮湿空气进入的材料。 当油量增加或减少时，安装在补油箱 15上的呼 吸器 16可随时对进入补油箱内的空气进行过滤，以� ��止带有一定水分的空 气进入冷却油中， 保证绕组线圏 11具有较高的绝缘程度，

绕组线圏 11的导线可以是实心铜线、铝线或其他材料的� ��线，导线的 横截面可以为矩形或其他形状， 导线外表面包覆有耐高温绝缘材料。

上述立环高梯度磁选机仅是一种优选方案，其 具体结构并不局限于此， 在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的 调整， 从而得到不同的实施 方式。例如绕组线圏 11可以多层为一组，每组间设置绝缘件形成通� ��冷却 油的间隙， 或者以单层和多层相结合的方式设置绝缘件等 等， 由于可能实 现的方式较多， 这里就不再——举例说明。

以上对本发明所提供的立环高梯度磁选机进行 了详细介绍。 本文中应 用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行 了阐述， 以上实施例的说明 只是用于帮助理解本发明的核心思想。 应当指出， 对于本技术领域的普通 技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以对本发明进行若干 改进和修饰， 这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护 范围内。