CN101888903A - 多段式辊碾粉机 - Google Patents

Abstract

一种多段式辊碾粉机，包括至少两个碾磨段(2、2′)，每个碾磨段都包括多个辊(20、20′)，其中，每个碾磨段都包括驱动轴(16、16′)和接合件(15)的附接至驱动轴的相应端部以随其旋转的凸部和凹部，并且其中，所述接合件为相邻碾磨段的驱动轴的所述凸部与凹部之间的旋转而设置。

Description

多段式辊碾粉机

技术领域

本发明涉及一种辊碾粉机，并且具体地涉及一种适用于由坚硬材料生产细粉的辊碾粉机。

背景技术

本发明有关于一种辊碾粉机，其能够用来碾磨传统上使用球磨机碾磨的材料。在水泥工业和铝工业中，球磨机广泛地用于粉末的生产，其中这些球磨机用来碾磨铝土矿，铝土矿是特别坚硬的材料。

球磨机消耗大量的能量。典型地，其中球磨机将使用80千瓦/吨的电能来将材料碾磨到特定粒度，本发明的辊碾粉机将使用显著减少的能量，也许仅有4至5千瓦/吨。

某些废料如果碾磨至足够小的粒度可用于水泥质成分的制造。例如，如果石灰石减小到足够小的粒度，它可以结合到水泥质成分中。然而，球磨机的能量消耗可使得这种粒度的减小是不经济的。类似地，如果一些产品能减小到足够小的粒度，这些产品将能够作为待燃烧以供产生能量的混合物的一部分。因此，提供一种能够以适度的能源消耗来生产小粒度的材料的碾粉机将是有利的。

在许多情况下，如果不能经济地减小这些材料的尺寸，它们将被倒入土地填筑场，这会产生成本，并且这些没有其他用处的材料需要耗费空地。

与球磨机相关的另一个问题在于，尤其当碾磨非常坚硬的材料(诸如铝土矿)时，金属材料球磨损而留下金属与碾磨的产品相混合。之后必须通过使碾磨的材料在磁铁之间穿过而提取出该金属，这进一步增加了生产成本。

从GB 331877中获知了一种辊碾粉机。在这种碾粉机中，磨辊布置成绕着垂直轴线旋转并与环状物相接合。辊安装在摆动臂上，这些摆动臂设置有偏压装置以便在碾粉机的离心作用充分生效以前迫使辊抵靠环状物。通过进料设备将待碾磨的产品传送到辊，该进料设备随碾粉机一起旋转并被布置成将产品沉积在辊的前面。

从保加利亚专利第37402号中获知了一种多级式辊碾粉机，其包括三个连续布置的辊碾粉机，并设置有分类装置，以在每个碾磨阶段之间去除限定范围内的一定尺寸的颗粒。

还从日本专利第5096197号中获知了一种多级式碾粉机。在这种多级辊碾粉机中，多组辊安装在壳体中对于每套辊来说共用的驱动轴上。所述辊碾粉机碾磨夹带在泥浆里的固体物质颗粒。除碾磨固体颗粒之外，辊碾粉机的作用还在于确保固体颗粒很好地分散在泥浆中。

现有技术的辊碾粉机没有设计成用于碾磨诸如铝土矿的坚硬物质。然而，相比较于球磨机，辊碾粉机消耗相当少的能量。

因此，将期望提供一种改进的辊碾粉机。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种多段式辊碾粉机，其包括至少两个碾磨段，其中，每个碾磨段都包括驱动轴以及附接至所述驱动轴的相应端部以随其旋转的接合件的凸部和凹部，其中，附接至一个驱动轴的凸部与附接至另一个驱动轴的凹部相接合，并且其中，所述接合件为待由同一驱动器驱动和不同驱动器驱动的相邻碾磨段的驱动轴而设置。

凸部可以包括多个辊，而凹部可以包括环形沟槽，其中，如果相应碾磨段的驱动轴以不同的速度被驱动，那么辊便于凸出与凹部之间的相对旋转。

根据本发明的第二方面，提供了一种多段式辊碾粉机，其包括至少两个碾磨段，其中，每个碾磨段的辊和每个碾磨段的壁件都适于向所述辊的辊表面与壁件的滚动表面之间的界面提供引入部(lead-in)。

辊和壁件的边缘可包括削边，这些削边共同提供了引入部。有利地，至少壁件的滚动表面被硬化。此外，每个辊的滚动表面可被硬化。

每个碾磨段都可以包括布置在辊上方以将材料传送到辊与壁的滚动表面之间的界面的撒料板。优选地，该撒料板布置成将材料传送到所述引入部。

根据本发明的第三方面，提供了一种多段式辊碾粉机，其包括至少两个碾磨段，其中，每个碾磨段的壁都包括至少三个壁件，并且其中，壁件中的一个包括用于将辊接合于其上的滚动表面，并且其中，壁件可一个堆叠在另一个的顶部上，所述壁件包括用于限制一个壁件相对于另一个壁件的横向移动的装置。

每个碾磨段的上部和下部壁件都可以支撑轴承箱，其中，位于箱内的轴承支撑碾磨段的驱动轴。

有利地，用于限制一个壁件相对于另一个壁件的横向运动的装置包括位于相邻壁件的端面中的对应的槽口(rebate)，其中，一个壁件的槽口与相邻壁件的槽口相接合。

通过以多个壁件的形式构造壁，每个壁件都可以用最适合的材料制成，例如，与碾粉机的辊相接合的壁件的滚动表面的工作寿命可以通过将其硬化而延长。不过，不需要硬化壁的用于支撑驱动轴的那些部分。而且，通过将壁构造成多个壁件形式的，简化了碾磨段的组装、拆卸和修理，这是因为可以同时装配碾磨段的壁与碾磨段的内部工作件。

根据本发明的第四方面，提供了一种多段式辊碾粉机，其中，每个碾磨段都可以与其他碾磨段分离，并且其中，每个碾磨段都设置有用于与提升设备相接合的部件。这提供了可以容易地将碾磨段与其他碾磨段分离的优点，例如在碾磨段中之一发生故障的情况下，可将该碾磨段取下并用情况正常的碾磨段替换它。

用于与提升设备相接合的所述件可以包括从碾磨段的每侧向外延伸的托架。优选地，所述托架每个都构造成用于接收叉车的叉子。更优选地，在壁由多个壁件构成时，每个碾磨段的最上部壁件设置有所述提升设备。这种布置不仅允许一个碾磨段从另一个碾磨段的轻松移动，而且可用于将碾磨段的上部壁件提离通过相同的提升设备与其附接的壁件。

根据本发明的第五方面，提供了一种多段式辊碾粉机，其包括第一驱动器和第二驱动器，其中，至少一个碾磨段由第一驱动器驱动，且至少一个碾磨段由第二驱动器驱动，并且其中，第一和第二驱动器可以布置成以不同的速度驱动相应的碾磨段。

具有以不同速度驱动不同碾磨段的能力是有利的。例如，当碾磨非常坚硬的产品并且需要细粒时，可能无法通过使材料一次经过碾粉机就生产出需要尺寸的颗粒。对于这种材料来说，为了达到期望的粒度，已发现通过利用以相对低的速度驱动的第一碾磨段将材料减小到第一尺寸，然后通过使材料经过以比第一碾磨段高的速度运转的相邻碾磨段而将该材料减小到期望尺寸的颗粒，消耗的能量最少。实际上，已发现这种布置会得到比使材料两次经过单个碾磨段更好的结果，其中单个碾磨段对于第一次和第二次经过该碾磨段来说以相同的第一和第二速度运转。

根据本发明的第六方面，提供了一种多段式辊碾粉机，其包括进料单元，其中，进料单元包括至少两个产品入口和用于在将至少两种产品引入到多段式辊碾粉机的第一碾磨段之前将它们混合的装置。

本发明的另一方面提供了一种减小颗粒材料的尺寸的方法，其包括使所述材料经过根据以上阐述的本发明任一个或多个方面的多段式辊碾粉机的步骤。

附图说明

在示出了根据本发明的多段式辊碾粉机的优选实施例且仅作为实例的图中：

图1是根据本发明的多段式辊碾粉机的示意图；

图2是图1所示多段式辊碾粉机的两个碾磨段的横截面正视图；

图3是图1所示多段式辊碾粉机的部件的分解图；

图4示出了图1所示多段式辊碾粉机的碾磨段的部件；

图5a是图1所示碾粉机的辊滑架的示意图，其中省去了摆动臂的一部分；

图5b是图1所示碾粉机的辊滑架的示意图；

图5c是图1所示碾粉机的件的示意图；

图6是图1所示多段式辊碾粉机的一部分的横截面图；

图6a是用于本发明的辊碾粉机中的可替代辊座架的横截面图；以及

图7是根据本发明的多段式辊碾粉机的进料单元的示意图。

具体实施方式

参照附图，由于辊碾磨段2的部件对应于辊碾磨段2′的部件，因此除辊碾磨段2′的部件的参考标号后面有个撇号之外，相同的参考标号用于两个碾磨段。

现在参照图1，多段式辊碾粉机1包括辊碾磨段2、2′、材料进料单元3、驱动器4和电动机5。电动机5与驱动器4的一端附接，而驱动器的另一端附接至碾磨段2。驱动器4将动力从电动机5传递至碾磨段2。动力从碾磨段2经由联接装置传递至碾磨段2′，联接装置会在下面更多地描述。碾磨段2′设置有板6，该板的角包括孔7，以使整个碾粉机1可通过适当的紧固件固定在位。碾磨段2、2′中的每个及进料单元3都设置有一对托架8。托架8的尺寸使得标准的擒纵叉可以插入到托架中，以便于以简单方式取下进料单元3或碾磨段2、2′中的一个。

现在参照图2和图3，每个碾磨段2、2′的外壁都包括上壁件10和下壁件12、以及中间壁件11。壁件10和12每个都安装有一个本身支持轴16的轴承。支撑轴承箱14的支撑臂13从壁件10的内表面径向向内地延伸。下壁件12基本对应于上壁件10，因为其包含从壁件12的内表面向内地延伸且支撑轴承箱14的支撑臂13。

中间壁件11是壁的与辊20接合的部分。优选地，每个辊20的至少与壁件11接合的表面被硬化。如从图2中可以看到的，壁件11的前缘21和辊20的前缘22被斜切以形成“V”形，其将待碾磨的材料引入辊20的表面与壁件11的内表面23之间的界面。应该注意的是，至少壁件11的内表面23被硬化，且中间壁件11设计成通过使用而磨损。上壁件10、下壁件12和中间壁件11通过搭接接头24互锁。上壁件10的下表面和中间壁件11的上表面每个都设置有对应的槽口24(最佳地示出在图5c中)。搭接接头24确保上壁件10在中间壁件11上的正确定位。类似地，中间壁件11的下表面和下壁件12的上表面设置有对应的槽口24。提供用于穿过贯穿壁11、12、13的孔49延伸的杆48形式的适当紧固件是为了防止壁件10、11、12在碾粉机的运转过程中彼此分离。

现在参照图4、5a和5b，辊20安装在包含上板30a和下板30b的滑架上，板安装有多个摆动臂31。摆动臂31安装在上下板30之间，摆动臂31在板30中的安装布置供摆动臂31朝向和远离中间壁件11自由摆动。每个摆动臂31都包括一对隔开的辊座架32。轴33在所述座架32之间延伸，轴33安装有轴承34，每个轴承接近辊座架32。上板30a附接至接合件15的部件15b，该接合件将滑架连接到旋转动力源(或是驱动器4或是多段式碾粉机另一个碾磨段的轴)，例如，在图2中，可以看到下碾磨段的接合件15′附接至上碾磨段的轴16。在使用中，滑架旋转使摆动臂31受到离心力的导致所述摆动臂绕着它们与板30的附接点摆动，直到辊与中间壁件11的内表面接合。随着滑架的旋转速度增加，辊20上的离心力以及因此由辊20施加在壁件11的内表面上的力成比例地增加。

作为利用轴16从上碾磨段2驱动下碾磨段2′的可替代方式，下碾磨段2′可以独立于上碾磨段2而被驱动。当如此构造时，轴16′的底端装配有接合件15″。接合件15″可以附接至类似于驱动器4的驱动器的输出端，或附接至由独立于驱动器4的驱动器驱动的另一碾磨段的轴。在图2所示的实施例中，从第一碾磨段2的轴16到第二碾磨段2′的轴16′的传动通过移去楔35而中断，如果楔处于适当位置则会将动力从轴16传递到接合件15′。能够以不同的速度驱动不同的碾磨段是有利的。例如，当碾磨特别坚硬的材料时，第一段可以以相对低的速度运转，而独立于第一段驱动的第二段以更快的速度运转。令人惊讶地，已发现，与相同材料两次(一次以较低速度随后以更快速度)经过碾粉机的单个段相比，使材料经过本发明多级式碾粉机(其中第二碾磨段以比第一段快的速度旋转)所得到的产品更好，换言之，碾磨成更小的粒度和/或更均匀分布的粒度。

每个碾磨段2、2′都设置有撒料板18，撒料板的作用是确保将待碾磨的材料在辊20、20′与壁件11、11′内表面之间的界面处传送至辊。每个撒料板18都附接至滑架的上板30并因而随之旋转。

图6更详细地示出了多段式辊碾粉机的特定部分。接合件15′包括上部15a′和下部15b′，上部15a′和下部15b′附接至轴16和轴16′的相应端。上部15a′包括环形槽15d′，而下部15b′安装有多个滚柱轴承15c′，这些滚柱轴承位于环形槽15d′内。接合件15′为待彼此独立地驱动或共同驱动的相邻碾磨段的轴16和轴16′而设置。在轴16和16′由不同的动力源以不同的速度驱动的情况下，接合件15′的上部15a′和下部15b′相对于彼此旋转，而当轴16和轴16′连接成使得它们以相同的速度被驱动时，在接合件15′的上部15a′与下部15b′之间不存在相对旋转。

下板30b和轴承箱14包括防止碾磨的材料进入轴承37的装置，所述装置包括形成在下板30b的下侧中的环形槽40和从轴承箱14的表面向上突出且位于槽40内的对应环形件41，相应的槽40和环形件41的尺寸为使得环形件41与槽40之间形成有小的间隙42。，当下板30b相对于轴承箱14旋转时需要该间隙42。为使碾磨的材料接近轴承37，材料必须经过由间隙42形成的曲折路径。间隙42的尺寸和它的形状意味着材料从中经过是会受阻的。

图6示出的碾粉机的另一部件是板36，该板与螺栓39一起用于将轴承37固定在轴承箱14内。

图6还示出了摆动臂31的安装装置，该安装装置包括位于上板30a和下板30b内的凹槽43、装在摆动臂31的孔45和凹槽43内的销44、以及置于形成在摆动臂31的表面及上板30a的下表面中的凹槽内的密封件46。销44装在凹槽43内的部分的形状使得它们之间形成间隙47。间隙47优选地以润滑剂填充。

现在参照图6a，示出了用于每个都安装有辊20的摆动臂的可替代安装装置。每个摆动臂都包括轴59，该轴安装在上板30a与下板30b之间。轴59借助于上、下轴承73而被置于箱63内。顶部辊座架60和底部辊座架61通过螺栓64附接至箱63。轴承67、68分别位于辊座架60和61内，辊20的短粗轴65、66支撑在所述轴承内。辊座架61的上部和辊20的上部每个分别具有阶梯剖面69、71。这些阶梯剖面与密封件70、72一起作用以防止灰尘进入轴承67、68。阶梯剖面的设置意味着为了进入轴承灰尘必须向上移动多次，这是不太可能做到的。图6a中所示辊的另一方面(但不限于此处所示的其他构造特征)是下削边22a。壁件的磨损表面设置有类似的斜面。这些下削边一起确保了壁及辊的表面均匀地磨损。

图7所示的进料单元3具有安装于其上的两个进料入口装置50，每个进料入口装置都包括：回转阀51，具有出口53和连接至管道的用于引入材料的入口52；以及电动机54，其为回转阀51供以动力。从入口52传送至出口53的材料的量由回转阀51的位置控制。从出口53出来的材料进入进料单元3。通过两个进料入口装置50进入碾粉机的材料的混合是在撒料板18的作用及碾磨段的碾磨作用下混合的。多于一个入口的设置允许材料在一次操作中混合并碾磨。而且，通过包含流量控制(在本实例中是回转阀的形式)，材料的相对比例可以得到控制。

本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和图)中公开的所有特征、和/或因此披露的任何方法或工序的所有步骤都可以以任意的结合方式结合，除如下情形的结合之外：所述特征和/或步骤中的至少一些是互斥的。

除非另有特别声明，本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和图)中公开的所有特征可以由用于相同、等同或类似用途的可替代特征替代。因此，除非另有特别声明，公开的每个特征只是一系列等同或类似特征的一个实例。

Claims (21)

1.一种多段式辊碾粉机，包括至少两个碾磨段，每个碾磨段都包括多个辊，其中，每个碾磨段都包括驱动轴和附接至所述驱动轴的相应端部以随所述驱动轴旋转的接合件的凸部和凹部，并且其中，所述接合件为相邻碾磨段的驱动轴的所述凸部与凹部之间的旋转而设置。

2.根据权利要求1所述的碾粉机，其中，所述凸部包括多个可转动件，而所述凹部包括环形沟槽，其中，当各个碾磨段的所述驱动轴以不同的速度被驱动时，所述可转动件便于所述凸部与所述凹部之间的相对旋转。

3.一种多段式辊碾粉机，包括至少两个碾磨段，其中，每个碾磨段的辊和每个碾磨段的壁件都适于为所述辊的滚动表面与所述壁件的滚动表面之间的界面提供引入部。

4.根据权利要求3所述的碾粉机，其中，所述辊和壁件的边缘包括削边，所述削边共同提供了所述引入部。

5.根据任一项前述权利要求所述的碾粉机，其中，至少所述壁件的滚动表面被硬化。

6.根据任一项前述权利要求所述的碾粉机，其中，至少每个辊的滚动表面被硬化。

7.根据任一项前述权利要求所述的碾粉机，其中，每个碾磨段都包括撒料板，所述撒料板布置在所述辊上方，以将材料传送到所述辊与所述壁的滚动表面之间的界面。

8.根据权利要求4或从属于权利要求4的任一项权利要求所述的碾粉机，其中，所述撒料板布置成将材料传送至所述引入部。

9.一种多段式辊碾粉机，包括至少两个碾磨段，其中，每个碾磨段的壁都包括至少三个壁件，并且其中，所述壁件中之一包括用于将辊接合于其上的滚动表面，并且其中，所述壁件能够一个堆叠在另一个的顶部上，所述壁件包括限制一个壁件相对于另一个壁件的横向移动的装置。

10.根据权利要求8所述的碾粉机，其中，每个碾磨段的上壁件和下壁件都能支撑轴承箱，并且其中，位于所述轴承箱内的轴承支撑所述碾磨段的驱动轴。

11.根据权利要求8或9所述的碾粉机，其中，用于限制一个壁件相对于另一个壁件的横向运动的装置包括位于相邻壁件的端面中的对应槽口，其中，一个壁件的槽口与相邻壁件的槽口接合。

12.一种多段式辊碾粉机，其中，每个碾磨段都能与其它碾磨段分开，并且其中，每个碾磨段都设置有用于与提升设备接合的件。

13.根据权利要求11所述的碾粉机，其中，所述用于与提升设备接合的件包括从碾磨段的每侧向外延伸的托架。

14.根据权利要求12所述的碾粉机，其中，所述托架每个都构造成接收叉车的叉子。

15.根据权利要求11至13中任一项所述的碾粉机，其中，所述壁包括多个壁件，且每个碾磨段的最上部壁件设置有所述提升设备。

16.一种多段式辊碾粉机，包括第一驱动器和第二驱动器，其中，至少一个碾磨段由第一驱动器驱动，且至少一个碾磨段由第二驱动器驱动，并且其中，所述第一和第二驱动器能布置成以不同的速度驱动相应的碾磨段。

17.一种多段式辊碾粉机，包括进料单元，其中，所述进料单元包括至少两个产品入口和用于在将所述至少两种产品引入到所述多段式辊碾粉机的第一碾磨段之前将它们混合的装置。

18.一种减小颗粒材料的尺寸的方法，包括使所述材料经过根据权利要求1至16中任一项所述的多段式辊碾粉机的步骤。

19.根据权利要求17所述的减小颗粒材料的尺寸的方法，其中，所述多段式辊碾粉机是根据权利要求15所述的碾粉机，并且其中，各个碾磨段以不同的速度被驱动。

20.根据权利要求17或18所述的方法，其中，所述多段式辊碾粉机是根据权利要求16所述的碾粉机，并且其中，将至少两种不同的颗粒材料引入到所述碾粉机的进料单元中。

21.一种多段式辊碾粉机，大体上如图所示，并且如参照图所描述的。

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