CN102015110B - 用于研磨固体材料的辊磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于研磨诸如水泥原料和类似材料等固体材料的辊磨机，所述辊磨机包括实质上水平的研磨平台和至少两个辊，所述至少两个辊被构造为与所述研磨平台互相作用地操作，其中至少一个所述辊围绕被连接到摇臂的固定轴转动，所述摇臂被枢转地连接到磨机机座，所述磨机机座实质上位于所述研磨平台的外侧并且因此不利用磨机机座并且剩余辊不利用磨机机座。根据本发明，在不引入更多磨机机座的情况下能增加辊的数量并且因此增加磨机的性能。

Description

用于研磨固体材料的辊磨机

技术领域

一种用于研磨固体材料例如水泥原料和类似材料的辊磨机，所述辊磨机包括水平研磨平台和至少两个研磨辊，其被构造成与所述研磨平台相互作用地操作。

背景技术

例如，通过美国专利US4828189可知道前述类型的辊磨机。这种已知的磨机被称作竖直磨机并且包括外壳或磨机本体，所述外壳或磨机本体带有被定位在磨机本体之内并且被安装为围绕竖直轴线转动的水平研磨平台。提供位于所述研磨平台的下面的驱动装置例如马达和齿轮减速器，用以转动所述研磨平台。摇臂被安装在辊磨机结构中并且在每个摇臂的端部安装研磨辊用以围绕轴线转动，所述轴线被定位成与所述平台成预定角度。承重磨机结构由多个磨机机座组装而成，其中对于每一个研磨辊有一个磨机机座。各个研磨辊组件，由研磨辊、轮轴、毂和轴承组成，需要磨机机座以支撑力机构，例如液压缸，其产生研磨压力并且其被安装在磨机机座中。

具有去除磨机的齿轮减速器的能力是必要的，因为它的部件承受大的应力载荷并且因此偶尔可能需要被替换。因为磨机机座是结构的主要部分并且承受很大应力，所以它们通常被焊接在一起，且与所述磨机本体一起，并且被永久地固定到地基，例如通过环氧胶泥(epoxy grout)和地基锚栓固定。因为这一点，竖直磨机通常被限定到最多具有四个永久磨机机座，每个磨机机座用于一个研磨辊组件，否则磨机机座之间的间隔对于替换齿轮减速器来说太窄。尽管是可能的，为了更换和修理齿轮减速器而移动其中一个磨机机座不是理想的。

可选地，通过显著地向外移动磨机机座，增加磨机机座的数量并且因此增加研磨辊的数量是可能的。这通常需要其它磨机部件例如辊轮轴、研磨平台和摇臂显著变大。由于部件增加而导致的高成本抵消了由于通过增加研磨辊的数量实现的磨机性能的增加而获得的任何益处。因此，期望以不同方式提供更多研磨辊。

发明内容

本发明的目的是提供一种辊磨机，为了增加磨机的性能，所述辊磨机带有增加数量的辊，而不具有上面所提及的缺点。

这通过在介绍部分中所提及的类型的辊磨机得到，其中至少一个全尺寸磨机辊不利用磨机机座实现连接，而是通过允许它围绕位于磨机平台之上和上方的轴转动的装置被连接。在一个实施方式中，至少一个辊围绕被连接于内部机架的固定轴转动，所述内部机架位于研磨平台的中心部分中，其中所述磨机具有至少一个围绕被连接到摇臂或类似结构的固定轴常规地转动的其它辊，所述摇臂或类似结构被枢转地连接到辊磨机结构的一部分，通常是磨机机座，其位于研磨平台的外侧。

依照本发明，在不引入更多磨机机座的情况下增加辊的数量并且增加磨机的性能。

取决于辊磨机的所期望的性能，本发明的辊磨机能包括两个、三个、四个或更多个被连接到磨机机座的辊组件和两个、三个、四个或更多个不与磨机机座连接地操作的额外的辊组件，或者它们的任意组合。通常，但不是总是如此，被连接到磨机机座的辊组件的数量将等于不与磨机机座连接地操作的辊组件的数量。进一步的特征是不利用磨机机座的辊是全尺寸的并且是力辊，其与利用磨机机座的辊相比，在它们的尺寸和研磨性能上实质上是没有区别的。

优选地，不被连接到磨机机座的辊和被连接到磨机机座的辊围绕研磨平台交替地定位。

优选地，内部机架的轴向中心线与研磨平台的轴向中心线重合，使得辊围绕研磨平台对称地设置。

用于被连接于所述机架的辊的轴可以经由焊接被永久地连接或者例如经由在轴上的法兰和设置在机架上的相应的法兰以可拆卸的方式连接，由此经由螺钉或螺栓能固定所述法兰。

通过水平拉杆或压杆防止机架在研磨平台的转动方向上移动，拉杆或压杆在一端处被连接于在被连接于所述机架的固定轴上的支架并且在另一端处被连接到辊磨机结构。在辊磨机结构上提供进一步的装置以防止轴在研磨平台的径向方向上进行不期望的移动。

为了获得足够的研磨压力，在机架上的辊通过拉杆组件压靠在所述平台上。在各个辊轴的外端上被枢转地安装支架，带有力施加装置例如液压缸的拉杆被连接于所述支架。因此，当这些被枢转地保持在被锚定在磨机地基中的支架中时，通过液压缸能使所述辊压靠在所述研磨平台上。所述液压缸可以，例如，被其它装置例如弹簧系统代替。

当安装时，这些拉杆组件将不需要拆除减速齿轮，因为拉杆组件将被安装在磨机机座之间，但是由于这些组件的简单的、轻的和可卸下的结构，当将要改变齿轮减速器时它们易于被拆除。

可选地，不连接到磨机机座的辊可以围绕竖直轴转动，其中所述辊经由铰链连接被连接到所述竖直轴，所述铰链连接带有允许辊在包括所述辊轴的中心线的平面内在向上和向下方向上自由圆周运动(circular movement)的转动中心，并且该组辊被构造为与所述研磨平台相互作用地操作。本发明的特征在于，所述铰链连接的转动中心在竖直平面中位于包括所述辊、辊轴和连接到辊轴的铰链部分的质量中心的水平平面的下面。因此，在不使用力机构的情况下增加研磨压力将是可能的。这是由于这个事实，即在所述磨机的操作期间，离心力作用在所述辊、所述辊轴和被连接到辊轴的所述铰链部分上，由于上面所限定的特定设计将产生围绕所述铰链的转矩并且因此产生被向下引导靠在所述研磨平台上的力。

为了获得高研磨速度(被定义为所述辊和所述研磨平台之间的相对速度)，并且因此获得高磨机性能，辊组和研磨平台在相反的方向上旋转是优选的。

附图说明

现在将通过根据本发明的辊磨机的实例并且参考下面的附图进一步详细地描述本发明，其中：

图1是本发明的辊磨机的一部分的侧视图；

图2是本发明的辊磨机的相同部分的顶视图；

图3是本发明的辊磨机的另一实施方式的截面侧视图；

图4是在图3中示出的所述辊磨机的实施方式的顶视图。

具体实施方式

在图1中能看到辊磨机1的侧视图，其包括水平研磨平台2，所述水平研磨平台2围绕竖直轴线转动并且由齿轮减速器21支撑。辊3、13被构造成与所述研磨平台2相互作用地操作。辊3围绕被连接于机架5的固定(stationary)轴4转动。所述轴4通过在所述轴4上的法兰6和被设置在所述机架5上的相应法兰7被连接于所述机架5并且被定位在平台2之上和上方。

各个轴4的外端上安装支架8，拉杆9被枢转地连接于所述支架8，由此通过被枢转地保持在支架11中的液压缸10能将所述辊3推靠在所述研磨平台2上，所述支架11被锚定在磨机地基中。

参考常规安装的辊13，摇臂组件18被枢转地安装到磨机机座16。辊13被安装在轴14上，轴14被固定到摇臂15的一端，用以围绕所述轴14的轴向中心线转动。摇臂15被枢转地安装到所述磨机机座16以围绕水平轴线19旋转。摇臂叉(fork)20在一端处被固定到所述摇臂15并且在另一端处被枢转地连接到液压缸17。所述液压缸17的另一端被枢转地连接到所述磨机机座16。除了这之外，摇臂叉20，在连接到所述摇臂15和所述液压缸17的连接处之间，被枢转地安装到所述磨机机座16以围绕所述水平轴线19旋转。

图2示出了在图1中所示的所述辊磨机1的顶视图，其具有三个被连接到磨机机座16的辊13和三个被连接于机架5的辊3。所述辊磨机1可以非常好地具有两个被连接到磨机机座16的辊13和两个被连接于机架5的辊3。优选地，被常规地安装到磨机机座的辊的数量将等于被安装到机架的辊的数量。作为进一步的例子，辊磨机可以具有四个被连接到磨机机座16的辊13和四个被连接于机架5的辊3，或者仅仅一个被连接到磨机机座16的辊13和一个被连接于机架5的辊3，或者上面所提及的分别用于磨机机座16和机架5的辊3、13的数量的任意组合。

连接于机架的辊3和被连接到磨机机座的辊13，交替地并且对称地围绕研磨平台2的周边定位，并且结果是，磨机机座16能围绕研磨平台2对称地定位。

通过水平拉杆或压杆12防止轴4在研磨平台的转动方向上移动，所述水平拉杆或压杆12在一端处被连接于支架8并且在另一端处被连接到(未示出)辊磨机结构。

参考图3，示出了使用不连接到磨机机座的辊的另一实施方式。尽管在这个示图中，为了清楚的目的，仅仅示出了那些不被连接到磨机机座的辊，但是示出的原理的目的是与被连接到磨机机座的辊结合使用以获得本发明的全部益处，如同在图4中更清楚地阐述的那样。

在图3中，图中可见辊磨机21的截面图，其包括水平研磨平台23和一组与其互相作用地操作的辊24，其中该组辊被连接到竖直轴25并且围绕竖直轴25旋转。竖直轴25从平台23的下面向上延伸并且上升穿过平台23的中心部分。竖直轴25被连接到与平台驱动马达分离的驱动马达(未示出)。竖直轴24能使得辊在平台上在与平台的转动方向相同或与平台的转动方形相反的方向上转动。此外，竖直轴25被设置为在操作期间上下移动，并且结果是上下地移动所述辊，作为补偿辊磨损并且也为了改变在平台上的辊的外倾角(camber angle)的手段。

辊24围绕分离的水平辊轴26旋转，水平辊轴26经由铰链连接27而被连接到竖直轴25，所述铰链连接27允许辊24，在围绕该连接旋转时，在包括辊轴的中心线32的平面内自由地上下移动。

根据本发明，在竖直平面内观察时，铰链连接27的转动中心27a位于包括辊24、辊轴26和连接到辊轴26的铰链部分27b的质量中心28的水平平面的下面，为了简化，该水平平面通过与辊轴的中心线32重合的点划线(dot-and-dash line)被示在附图上。结果是，在磨机的操作期间作用在辊24、辊轴26和被连接到其的铰链部分27b上的离心力，将产生围绕铰链27的转矩并且因此产生向下地引导的力，其有助于辊24的压靠在研磨平台23上的研磨压力。

有助于源于离心力的研磨压力的力的大小将，在各种因素中(amongother things)，取决于该组辊的转动速度并且取决于铰链连接的转动中心27a与辊24、辊轴26以及被连接到其的铰链部分27b的质量中心28之间的竖直距离L_a和水平距离V_a。实际上，因此，将期望在从设计观点而言的可能范围内使得竖直距离L_a最大化并且在可能的范围内使得水平距离V_a最小化，使得比率L_a/V_a是尽可能的高，优选为高于大约0.2，最优选为从大约0.2到大约3，并且，如果合适的话，高于大约3。

通常，为了通过离心力使得材料在研磨平台23上朝着它的周边边缘移动，以某一转动速度旋转研磨平台23。为了获得高研磨速度，被定义为辊24和研磨平台23之间的相对速度，并且因此获得高磨机性能，优选为在相反的方向上旋转该组辊24和所述研磨平台23。然而，为了获得所期望的研磨压力，对于较小的磨机而言，辊组24的转动速度必须超过在较大的磨机中应用的转动速度。在过大的研磨速度情况下为了避免在振动和类似事情方面的操作问题，因此优选地，在小型磨机中在相同的方向上旋转该组辊24和研磨平台23。

参考图4，三个辊24在圆形路径中围绕辊轴26转动，所述辊轴26进而被连接于竖直轴25。如同所示的那样，辊24在圆形路径中在箭头A的方向上围绕平台23移动，所述箭头A的方向与由箭头B示出的、平台23的转动方向相反，尽管应当理解，辊24能在任一方向上移动。三个传统的辊13也被示为如同上面所阐述的那样被安装在轴14上，轴14被固定到摇臂15的一端，并且辊13进而被枢转地安装到磨机机座16。辊24通过其行进的圆形路径使得辊24保持为与传统的辊13充分地分离。

前述的是本发明的示例并且不被解释为对本发明的限定。尽管已经描述了本发明的几个代表性的实施方式，但是本领域技术人员将容易地认识到，在本质上不脱离本发明的创新性的教导和益处的情况下对代表性的实施方式进行多种修改是可能的。因此，所有这种修改旨在被包含在本发明的范围之内，如同在权利要求中限定的那样。因此，应当理解，前述的是本发明的示例并且不被解释为被限定到所披露的特定实施方式，并且对所披露的实施方式的修改，以及其它实施方式，旨在被包含在附属的权利要求的范围之内。由下面的权利要求限定本发明，其中权利要求的等同描述也被包含在其内。

Claims (18)

1.一种用于研磨固体材料的辊磨机，所述辊磨机包括水平的研磨平台和至少两个辊，所述至少两个辊被配置成与所述研磨平台互相作用地操作，其中(i)所述至少两个辊中的至少一个，但不是全部，各围绕被连接到摇臂的固定轴转动，所述摇臂被枢转地连接到磨机机座，所述磨机机座位于所述研磨平台的外侧，(ii)剩余的一个或多个辊不利用磨机机座，并且(iii)不利用磨机机座的辊与利用磨机机座的辊在它们的尺寸和研磨性能方面是没有区别的。

2.如权利要求1所述的辊磨机，其中不利用磨机机座的所述辊各围绕被连接于机架的固定轴转动，所述机架位于所述研磨平台的中心部分中。

3.如权利要求2所述的辊磨机，其中所述机架的轴向中心线与所述研磨平台的轴向中心线重合。

4.如权利要求2所述的辊磨机，其中不利用磨机机座的辊各利用液压缸作为力施加装置以使不利用磨机机座的所述辊压靠在所述研磨平台上。

5.如权利要求2所述的辊磨机，其中不利用磨机机座的辊各利用弹簧系统作为力施加装置以使不利用磨机机座的所述辊压靠在所述研磨平台上。

6.如权利要求2所述的辊磨机，其中所述固定轴被可拆卸地连接于所述机架。

7.如权利要求2所述的辊磨机，其中利用磨机机座的辊的数量的范围为从两个到四个并且不利用磨机机座的辊的数量的范围为从两个到四个。

8.如权利要求7所述的辊磨机，其中利用磨机机座的辊的数量等于不利用磨机机座的辊的数量。

9.如权利要求2所述的辊磨机，其中围绕研磨平台的周边交替地和对称地布置所述不利用磨机机座的辊和所述利用磨机机座的辊。

10.如权利要求1所述的辊磨机，其中不利用磨机机座的至少一个辊围绕经由铰链连接而被连接到竖直轴的辊轴转动，所述铰链连接经由铰链部分而被连接到所述辊轴，所述铰链连接具有转动中心，所述转动中心允许辊在包括辊轴的中心线的平面内在向上和向下的方向上自由圆周运动，并且辊被构造为与所述研磨平台相互作用地操作，其中进一步地，铰链连接的转动中心在竖直平面中位于包括辊、辊轴和铰链部分的质量中心的水平平面下面。

11.如权利要求10所述的辊磨机，其中所述辊轴水平。

12.如权利要求10所述的辊磨机，其中所述铰链连接的转动中心在竖直平面中位于所述辊轴的中心线的下面。

13.如权利要求10所述的辊磨机，其中(a)铰链连接的转动中心和辊、辊轴以及铰链部分的质量中心之间的竖直距离与(b)铰链连接的转动中心和辊、辊轴以及连接到辊轴的铰链部分的质量中心之间的水平距离的比值高于0.2。

14.如权利要求13所述的辊磨机，其中所述比值的范围为从0.2到3。

15.如权利要求13所述的辊磨机，其中所述比值高于3。

16.如权利要求10所述的辊磨机，其中围绕被连接到竖直轴的辊轴转动的至少一个辊和所述研磨平台在相反的方向上旋转。

17.如权利要求10所述的辊磨机，其中围绕被连接到竖直轴的辊轴转动的至少一个辊和所述研磨平台在相同的方向上旋转。

18.如权利要求1所述的辊磨机，其中所述固体材料是水泥原料。

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