[发明专利]矩形磁钢同极挤压、异极间隔装配工艺及工装夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于高梯度带式永磁磁选机主磁系平面布置的装配工艺及工装夹具，具体说是涉及一种矩形磁钢同极挤压、异极间隔装配工艺及工装夹具。

背景技术

目前，国内外的永磁磁选设备具有结构简单、效率高、耗电少等优点，因其永磁磁系的优化组合使其以高效、经济、节能的特点备受选矿厂、洗煤厂及其它工业部门的青睐。磁系是磁选机的关键部件，它的磁性能好坏直接影响磁选机的技术性能和分选效果。因此磁系的优化设计至关重要。磁系一经设计好，在制造中如何保证达到设计要求，装配质量起决定性作用，这一点对闭合磁系设计尤为重要。国内外不少设计专家在具体实践中，对于两块或两块以上矩形永磁钢构建主磁极的装配多采用打孔螺栓连接、橡胶粘结剂固接的方法，经验证，磁系装配质量不高，磁体利用率低；同时因高场强设备的发展又对制造加工工艺提出了更高的要求，尤其是主磁体如何装配、永磁材料固有性质的最大程度发挥成为设计者考虑的重点。

稀土永磁体NdFeB的快速发展，使其成为永磁设备磁系优选的首要条件。但因磁体NdFeB属烧制性材料，其密度与铁质材料接近，但其抗压强度低，性脆、易碎；NdFeB材料磁性能强、吸力大等特殊性能，需有特殊装配工装模具，以保证一次装配质量，降低磁体装配的废品率，提高生产效率。目前对磁系的装配技术，综合国内外文献可知：针对低场强的磁选设备，磁系是由铁氧体及少量的钕铁硼组成，堵漏磁极与主磁极间的斥力小，装配起来相对容易，一般用手可直接压入；中高场强的磁选设备的磁系复杂，且随着磁场强度的提高，磁力迅速增加，装配堵漏磁极就非常困难，危险性也增大；目前完全用机械方法装配还没能实现，只能靠人工结合工装卡具来完成。用手直接压入的永磁体因工具及环境的影响，不免在永磁体固接表面产生杂质影响闭合磁系的磁场分布；另外，对于一次装配精度很难保证。

近些年来，永磁磁系的装配工艺研究较少，从上世纪80年代美国IN-PROSYS公司、英国BOXMAG-RAPID公司开始采用的人力装配而不借助工装到后期采用机械固定与粘结剂相结合的方法把高性能永磁材料结合在一起，并没有形成一套完整的、简便的的装配方法及工装夹具，期间因装配方法不当，使磁性材料破碎，造成了物料的大量浪费。国外其他研究机构对永磁磁系的装配研究还处于起步阶段，没有做过相应报到。

从90年代至今，北京矿冶研究总院和长沙矿冶研究院对永磁磁系的装配研究较多，考虑到充好磁的单块永磁体由于磁性能强、易破碎等特点，因而在选择装配方案时，选用机械压装，替代手工装配；依据挤压磁系中排斥力与磁翻转力矩的极大影响，相应设计了一套完整的工装夹具，但过于复杂，使得磁系加工制造成本高，不宜推广。

山西晋中精达电机有限责任公司，设计一套有磁性开口槽形的压装模具，材料以选取铁质材料为佳。根据永磁体尺寸的大小，其长度方向略小于磁体长度；宽度大于磁体宽度1mm-2mm；槽深与磁体高度相等，制成与磁体数量相等的槽形工具，连成一工具架。而磁体的压入采用手工方式，压装时的压力大小很难确定，压力过大，会造成磁体破损；压力过小，不足以克服磁体与工装模具的吸力。在压装时，与磁体部位接触的压力头宜用非磁性材料代替磁性材料，以免使磁性很强的磁体吸附于压装机上，造成磁体破损。

河南理工大学报道的用于永磁高场强磁滤器磁系的装配工艺及其工装夹具，安全可靠，简单易行，不仅能提高装配效率，且可提高装配质量。但该装配技术对于辊式机中环形挤压布置构建的磁系过于复杂。

发明内容

本发明的目的旨在针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种能够解决高梯度带式机主磁体装配的磁翻转、磁吸附、磁体利用率低等问题的矩形磁钢同极挤压、异极间隔装配工艺及工装夹具。

本发明是通过结构科学、合理的工装夹具，使四块矩形永磁钢呈两两邻接、两组间隔分别布置在同块矩形钢板上，其中一组相邻永磁钢采取N-N磁极相连的无间隙组合方式，另一组采用S-S磁极相连的无间隙组合方式；整套技术工艺安全可靠，装配夹具简单易行，不仅能提高一次性装配质量，且大大提高了装配效率，减少了磁性材料的不必要浪费；可适用于同极挤压、异极间隔布置的矩形磁钢装配领域，具体适用于高梯度带式永磁磁选机主磁系平面布置的装配工艺及工装夹具。

本发明的目的可通过以下技术措施来实现：