CN101687197B - 用于碾磨颗粒材料的辊磨机 - Google Patents

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Abstract

一种碾磨如水泥生料、水泥渣块和类似材料的颗粒材料的辊磨机(1)，该辊磨机(1)包括大体水平的碾磨台(3)和一组围绕竖直轴(5)旋转的辊；该组辊包括多个围绕各自的辊轴(6)旋转的辊(4)，该辊轴(6)经由铰链连接部(7)被连接至所述竖直轴(5)，该铰链连接部(7)包括轴承壳体(14)和搁置在其中的轴承轴颈(15)，该铰链连接部(7)允许该辊(4)沿向上和向下的方向在包括该辊轴的中心线(12)的平面内做自由曲线运动；并且该组的辊(4)被构造成与该碾磨台(3)配合操作；其中该铰链连接部(7)的轴承壳体(14)具有的直径超出搁置在该轴承壳体(14)中的该轴承轴颈(15)的直径至少1％。

Description

用于碾磨颗粒材料的辊磨机
技术领域
本发明涉及一种用于碾磨诸如水泥生料、水泥渣块和类似材料的颗粒材料的辊磨机，所述辊磨机包括大体水平的碾磨台和一组能够围绕竖直轴旋转的辊，该组辊包括多个围绕分离的辊轴旋转的辊，所述分离的辊轴经由铰链连接部被连接至竖直轴，所述铰链连接部包括轴承壳体和搁置在其中的轴承轴颈，并且铰链连接部允许辊沿向上和向下的方向在包括辊轴的中心线的平面内做自由圆周运动，所述组的辊被构造成与碾磨台配合操作。
背景技术
上面提到的那种辊磨机是众所周知的。在已知的辊磨机中，将辊轴与竖直轴连接的铰链连接部典型地由传统滑动轴承组成，所述传统滑动轴承可以利用适合的润滑剂来润滑。铰链连接部的功能是确保辊能够彼此独立地跟随辊磨机操作期间发生在沉积于碾磨台上的材料层中的高度变化。就方向和大小来说，待由铰链连接部吸收的力相对于轴承轴颈是大体恒定的，轴承轴颈的倾斜运动由材料层厚度的改变形成，典型地该材料层厚度的改变范围在正负0.5到5度区间之内。轴承轴颈的倾斜运动的频率典型地在0.5到1Hz区间之内。当这种已知的辊磨机被用于碾磨诸如水泥生料、水泥渣块和类似材料的颗粒材料时，铰链连接部将经受相对高的压力，该相对高的压力造成铰链连接部部件之间的摩擦，该摩擦将引起有害热量的产生，由于持续地一侧施加压力并且轴承轴颈非常小的来回倾斜运动可能阻止润滑剂被抽吸到负载区，因而该有害热量不能容易借助于润滑剂而减少。在其它可能被提及的商业可获得的轴承类型中，水力滑动轴承因为轴承轴颈不是连续转动，因而不能建立水力润滑膜而不能被使用；静水力径向轴承从技术的角度来看是一种理想的轴承解决方案，无论在静止操作中还是经历旋转时，它都能确保完全接触，但就是太复杂、敏感和昂贵；而滚动轴承因为小的倾斜运动将阻碍轴颈将润滑剂抽入负载区，因而不适合。因此，所得出的结论是：没有一个传统的商业轴承类型具有处理上述负载条件所需的特性而同时又不伴有重大缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种辊磨机，借助于该辊磨机可以消除或明显减少上述提到的缺点。
这是通过背景介绍中所提到的辊磨机获得，其中该辊磨机具有铰链连接部的轴承壳体，轴承壳体具有的直径超过搁置在其中的轴承轴颈的直径至少1％。
由此可知，铰链连接部的轴承轴颈和轴承壳体之间的摩擦以及它们之间由此产生的热和磨损率远远小于迄今为止所使用的轴承类型。这是由于与较小的倾斜运动相关的轴承轴颈主要在轴承壳体中滚动。此外，这样一种铰链连接部可以无需润滑地操作并且无需对将在辊磨机中碾磨的材料进行密封保护。
理论上，轴承轴颈和轴承壳体之间的直径比必须被准确选择，以使得响应于碾磨台上材料层中的一般变化的高频率小的倾斜运动由与轴承的滚动运动相关的轴承吸收，而不导致随直径比的增加而同步增加的超高表面压力。因此根据本发明，推荐轴承壳体具有的直径超出搁置在其中的轴承轴颈的直径1％到25％，优选地在5％到20％之间。
相同的材料，例如钢，可以被用来制造轴承轴颈和轴承壳体。从强度特性的观点和从经济的角度来看，这具有特殊的优点，还能够在根据本发明的铰链连接部中达到最有利的摩擦条件。
附图说明
现在将参照示意性的附图，对本发明做进一步详细的描述，其中：
图1示出了根据本发明的辊磨机的示意图，
图2示出了根据本发明的铰链连接部的细节，
图3示出了在操作期间铰链连接部的功能的细节。
具体实施方式
在图中可见辊磨机1的剖视图，辊磨机1包括水平碾磨台3和一组与其配合操作的辊4，所述辊被连接至竖直轴5并且绕其旋转。辊4围绕经由铰链连接部7连接至竖直轴5的分离的水平辊轴6旋转，所述铰链连接部7允许辊在绕竖直轴转动的同时沿向上和向下的方向在包括辊轴的中心线12的平面内自由运动。辊在其内运动的平面并不必需包括竖直轴的中心线。为了在碾磨区内获得较小的滑动或剪切效应，辊有时或十分经常地被轻微转动一个角度，这意味着其中心线不是总是经过竖直轴的中心线。
铰链连接部7的旋转中心可以被放置在与辊轴的中心线12相同的水平面内。但是在示出的实施例中，铰链连接部7的旋转中心从竖直平面内观察是位于包括辊4、辊轴6和与其连接的铰链部分7b的质心8的水平面下面，所述水平面在附图中以点划线示出，出于简化的原因其与辊轴的中心线12重合。这将导致在磨机操作期间作用在辊4、辊轴6和与其连接的铰链部分7b上的离心力产生绕铰链7的转动力矩，并因此产生向下导引的力，所述向下导引的力促使生成抵着碾磨台3的辊4的碾磨压力。
在图2中很明显，铰链连接部7包括轴承壳体14和搁置在其中的轴承轴颈15。根据本发明，轴承壳体14具有的直径超过轴承轴颈15的直径至少1％，这导致摩擦以及热量产生，并且考虑到轴承轴颈15主要在与小的倾斜运动相关的情况下在轴承壳体14中滚动，铰链连接部的轴承轴颈15和轴承壳体14之间的磨损率将远远小于之前使用的轴承类型。
为了保证响应于碾磨台上材料层中一般改变的高频率小的倾斜运动通过与滚动运动相关的轴承以最优的方式被吸收而不导致表面压力达到超高水平，轴承壳体14必须具有超过轴承轴颈15的1％到25％之间的直径，优选为5％到20％之间。
在图3中很明显，当轴承轴颈15沿顺时针方向滚动时其中心C0移动到点C1，此时轴承壳体14和轴承轴颈15之间的接触点将从点A移动到点B，其中所述点C1代表当辊4在碾磨台3上的材料层的上升点上滚动时的情况。
在A和C0点给出的中立位置处，反作用力F是点A处切面的法向矢量。当轴承轴颈15运动到C1，反作用力F将由两部分组成，即：法向矢量FN和摩擦力Ft。摩擦力的最大值是Ft＝FN×μs，其中μs是静摩擦系数，对于“钢对钢”来说，该静摩擦系数值大约为0.3。如果Ft值超出，轴承轴颈15将向点A滑回，采取与碾磨台3上的上升材料层一致的滚动运动的新中立位置。

Claims (5)

1.一种用于碾磨颗粒材料的辊磨机(1)，所述辊磨机(1)包括大体水平的碾磨台(3)和一组围绕竖直轴(5)旋转的辊；
该组所述辊包括多个围绕各自的辊轴(6)旋转的辊(4)，所述辊轴(6)经由铰链连接部(7)被连接至所述竖直轴(5)，所述铰链连接部(7)包括轴承壳体(14)和搁置在其中的轴承轴颈(15)，
所述铰链连接部(7)允许所述辊(4)沿向上和向下的方向在包括所述辊轴的中心线(12)的平面内做自由曲线运动；并且
该组所述辊(4)被构造成与所述碾磨台(3)配合操作；
其特征在于，所述铰链连接部(7)的所述轴承壳体(14)具有的直径超出搁置在所述轴承壳体(14)中的所述轴承轴颈(15)的直径至少1％。
2.根据权利要求1所述的辊磨机，其特征在于，所述轴承壳体(14)具有的直径超出搁置在其中的所述轴承轴颈(15)的直径1％到25％。
3.根据权利要求1所述的辊磨机，其特征在于，所述轴承壳体(14)具有的直径超出搁置在其中的所述轴承轴颈(15)的直径5％到20％。
4.根据权利要求1所述的辊磨机，其特征在于，所述轴承壳体(14)和所述轴承轴颈(15)由相同材料制造。
5.根据权利要求4所述的辊磨机，其特征在于，所述轴承壳体(14)和所述轴承轴颈(15)由钢制造。
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