綜述渦電流有色金屬分選機的輕量化設計

　　我國發生電氣火災事故頻繁，因涉及各種電氣設備故障的原因而導致火災發生的起數一直居高不下，造成了大量的生命財產損失。為準確查明此類電氣火災事故的主要成因，防范其他類似火災事故再次發生，需及時提取電氣火場中的金屬熔珠熔痕等熔落物作為重要物證。渦電流有色金屬分選機作為火場金屬熔落物分離的主要裝置，其重要性不言而喻。傳統的渦流分選設備不僅體積較大，不便攜帶，應用范圍也會受到很大的制約。因此，渦流分選機的輕量化設計具有相當重要的現實意義。

　　針對火場環境下的渦流分選機需要輕量化設計的特定要求，有研究分析了渦流分選機的工作原理并指出了現有設計上存在的不足，分析出影響原有渦流分選機分選能力的相關參數。為了使設計的分選機在保持分選能力的情況下，重量較小，建立了現有渦流分選機核心部件磁輾的有限元模型，從原理上提出一種輕量化設計的方案，然后利用網格搜索法對磁輥進行了重量優化。

　　為分析渦流有色金屬分選機的工作原理，在有限元軟件中分析了渦流分選機的靜態和瞬態特性。利用靜態場仿真分析得出原結構的磁感應強度和磁力線分布情況、熔落物距磁極表面的距離對漏磁通密度的景響和距磁極表面固定距離漏磁密的分布情況等規律。利用瞬態場仿真分析得出金屬熔珠進入原結構磁場后對磁輥磁力線分布、磁感應強度分布的影響和不同材料的熔珠、磁輥轉速、磁塊個數對金屬熔珠所受電磁斥力大小的影響等規律。

　　為了使設計的分選機在保持分選能力的情況下，重量較小，有研究采用有限元結合網格搜索優化算法的方法，對比分析渦流分選機在不同外徑、不同內徑和不同磁極對數的情況下，磁輥外表面磁感應強度的變化規律，對設計進行了結構參數優化，提出一種對原渦流分選機的優化設計方案，得出了現階段有色金屬分選機較為合理的結構，減少了分選機的重量，提高了分選機的效率，實現了輕型化。