CN102078832B - 纯静压滑履水泥磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种纯静压滑履水泥磨机，包括：进料装置、进料端支撑系统、回转部、出料端支撑系统、出料装置和润滑及控制站，所述回转部(4)的进料端支撑系统设有斜座式纯静压滑履移动轴承结构；所述回转部的出料端支撑系统(5)设有斜座式纯静压滑履轴向止推轴承结构；所述斜座式纯静压滑履移动轴承结构与斜座式纯静压滑履轴向止推轴承结构通过润滑及控制站(1)的高压油对纯静压滑履轴承润滑，使筒体滑环(7)与滑履轴承托瓦(9)之间形成一层较厚的油膜，实现全液体润滑。本发明能够有效地解决普通管磨机中滑履轴承温度过高的问题，可使其承载能力大大提高，并兼备可靠性高，作业温度低，使用寿命长，使水泥磨机成为高效率的粉磨设备。

Description

纯静压滑履水泥磨机

技术领域

本发明涉及水泥设备技术领域，尤其适用于水泥生产的一种纯静压滑履水泥磨机。

背景技术

目前，在水泥生产过程中，由于水泥生产工艺、生产地域、环境温度、通风状况等因素制约，出磨水泥的温度会达到100℃以上。在如此高温条件下，目前水泥行业普遍采用的传统滑履水泥磨机，由于滑履轴承直接支撑在磨机的筒体上，物料的高温直接由筒体传递到滑履轴承，故滑履水泥磨机的轴承温度普遍偏高。其滑履轴承寿命短、烧瓦现象频繁、运转效率低，磨损功耗高、承载能力弱，非常不利于水泥的稳定连续作业。

发明内容

为解决现有滑履水泥磨机存在滑履轴承寿命短、烧瓦现象频繁、运转效率低，磨损功耗高、承载能力弱的问题，本发明提供一种纯静压滑履水泥磨机。能够有效地解决普通管磨机中滑履轴承温度过高的问题，可使其承载能力大大提高，并兼备可靠性高，作业温度低，使用寿命长等诸多优点，进而可以大幅度提高磨机的产量，降低磨机的电耗，在较大程度上满足了大型水泥磨机连续作业、高效节能、低碳运行的发展要求。实现大型水泥磨机由动压轴承或动静压轴承到纯静压滑履轴承支撑的转变，使水泥磨机成为高效率的粉磨设备。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

所述的一种纯静压滑履水泥磨机，包括：进料装置、进料端支撑系统、回转部、出料端支撑系统、出料装置和润滑及控制站，所述回转部的进料端支撑系统设有斜座式纯静压滑履移动轴承结构；所述回转部的出料端支撑系统设有斜座式纯静压滑履轴向止推轴承结构；所述斜座式纯静压滑履移动轴承结构与斜座式纯静压滑履轴向止推轴承结构通过润滑及控制站的高压油对纯静压滑履轴承润滑，使筒体滑环与滑履轴承托瓦之间形成一层较厚的油膜，实现全液体润滑。

所述的一种纯静压滑履水泥磨机，斜座式纯静压滑履移动轴承结构，由移动斜底座和支撑装置构成，所述移动斜底座上设置有两个与垂直方向成30°的回转部支撑装置，所述回转部支撑装置，包括：托辊、凹凸球体和托瓦，所述托辊底部坐在移动斜底座上，托辊上部设置的球体座上固定有凹凸球体，所述凹凸球体通过轴承托瓦的瓦体上设置有静压腔与筒体滑环配合连接，用于轴承的轴向移动。

所述的一种纯静压滑履水泥磨机，斜座式纯静压滑履轴向止推轴承结构由固定斜底座和支撑装置构成，所述固定斜底座上设置有两个与垂直方向成30°的回转部支撑装置，所述回转部支撑装置，包括：固定块、球体座、凹凸球体和托瓦，所述固定块设置在固定斜底座上，固定块上部设置的球体座上固定有凹凸球体，所述凹凸球体通过轴承托瓦的瓦体上设置的静压腔与筒体滑环配合接触；所述磨机的筒体滑环两侧面设置有限制托瓦与滑环之间轴向移动的夹板，使筒体滑环在托瓦内保持正确的位置，使滑环的径向运转灵活，从而使磨机回转部筒体正常转动，所述夹板通过螺栓固定在托瓦上。

所述的一种纯静压滑履水泥磨机，所述凹凸球体为球面接触，所述凸球体坐在凹球体内。

所述的一种纯静压滑履水泥磨机，润滑及控制站为静压滑履轴承润滑及控制系统，由供油系统和PLC控制系统组成；所述供油系统由高压系统、高压补油系统、低压系统组成，高压系统分别向管磨机两端的滑履轴承提供静压支撑，低压系统循环冷却过滤油箱内的润滑油，同时向高压系统和高压补油系统供油；所述高压补油系统起保护作用，在全部停电的情况下，由蓄能器向管磨两端的滑履轴承提供静压支撑；所述PLC控制系统提供自动控温、自动测压、故障报警、显示及连锁保护功能。

所述的一种纯静压滑履水泥磨机，进料端支撑系统端的磨机筒体滑环与轴承托瓦之间具有轴向移动。

所述的一种纯静压滑履水泥磨机，托瓦为铸件，内衬轴承合金，承受比压200N/cm²，表面粗糙度≤0.8，所述托瓦中心设置有静压油囊，高压油由此进入托瓦与筒体滑环之间，托瓦在液压静态下工作。

一种纯静压滑履水泥磨机的进料端支撑系统、出料端支撑系统及润滑控制系统的制作工艺，其步骤如下：

1、滑履水泥磨机进料端支撑系统：管磨机进料端设置成用于满足静压滑履轴承对于磨机高负荷性能和自动调节性能的纯静压滑履移动轴承结构，包括：

a.)对轴承瓦体静压腔的设计，由两个与垂直方向成30°的托瓦支撑磨机，每个托瓦设置有静压油腔；

b.)凹凸球体的设计，每个托瓦下部有凹凸球体结构，凸球体坐在凹球体内，二者为球面接触，以便自动调节；

c.)轴承斜底座结构的设计，凹球体与球体座连在一起座在与移动斜底座之间的托辊上，以便轴承的轴向移动；

d.)高压油通过泵注入到托瓦的静压油腔中，在静压油腔中聚集的压力可以促使磨机筒体抬升直到出现油隙为止，油液可以从油隙中自由溢出；油隙可以使托瓦与筒体完全分离，使筒体速度以低速的摩擦旋转，托瓦与筒体之间在液压静态下工作；

2、滑履水泥磨机出料端支撑系统：管磨机出料端设置成能够满足静压滑履轴承对于轴向止推方式要求的纯静压滑履轴向止推结构；

a)由两个与垂直方向成30°的托瓦支撑磨机，每个托瓦设置有静压油腔；

b)每个托瓦下部有凹凸球体结构，凸球体坐在凹球体内，二者为球面接触，以便自动调节；

c)凹球体与球体座连在一起座在与固定斜底座之间的固定块上，使得轴承的轴向移动得以控制；筒体滑环两侧面设置夹板，夹板通过螺栓固定在托瓦上，其作用是限制托瓦与滑环之间的轴向移动，保证滑环在托瓦内的正确位置，使滑环的径向运转灵活，从而使磨机筒体正常转动；

d.)高压油通过泵注入到托瓦的静压油腔中，在静压油腔中聚集的压力可以促使磨机筒体抬升直到出现油隙为止，油液可以从油隙中自由溢出；油隙可以使托瓦与筒体完全分离，使筒体速度以低速的摩擦旋转，托瓦与筒体之间在液压静态下工作；

3.滑履水泥磨机静压滑履轴承润滑及控制系统：由供油系统和PLC控制系统组成；

a.)供油系统分别向水泥磨机两端的滑履轴承提供具有高压力和大流量的液压静态支撑；

b.)PLC控制系统具有自动控温、自动测压、故障报警、显示及连锁保护装置。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

1、本发明的水泥磨机进料端支撑系统、出料端支撑系统和轴承润滑及控制系统的设计方法，其流量、压力、油膜间隙等取值范围采用了优化设计，而且取值范围经实际应用得到肯定。

2、本发明的纯静压滑履移动轴承结构，具有自校准性能好、带负荷性能强等特点；纯静压滑履轴向止推结构具有结构简单、止推性能好、使用寿命长等特点；

3.本发明的水泥磨机具有投资低廉、运行安全可靠、操作简便可行等特点。既适宜于新磨机的制造，也适宜于进行老磨机的改造。

附图说明

图1是纯静压水泥磨机示意图；

图2a是移动轴承结构主向示意图；图2b是图2a的侧向示意图；

图3a是固定轴承结构主向示意图；图3b是图3a的侧向示意图；

图中：1.润滑及控制站2.进料装置3.进料端支撑系统4.回转部5.出料端支撑系统6.出料装置7.筒体滑环8.夹板9.托瓦10.凸凹球体11.球体座12.托辊13.移动斜底座14.固定块15.固定斜底座。

具体实施方式

如图1、2a、2b、3所示：该一种纯静压滑履水泥磨机，包括：进料装置、进料端支撑系统、回转部、出料端支撑系统、出料装置和润滑及控制站，所述回转部的进料端支撑系统设有斜座式纯静压滑履移动轴承结构；所述回转部的出料端支撑系统设有斜座式纯静压滑履轴向止推轴承结构；所述斜座式纯静压滑履移动轴承结构与斜座式纯静压滑履轴向止推轴承结构通过润滑及控制站的高压油对纯静压滑履轴承润滑，使筒体滑环与滑履托瓦之间形成一层较厚的油膜，实现全液体润滑。

所述斜座式纯静压滑履移动轴承结构，由移动斜底座和支撑装置构成，所述移动斜底座上设置有两个与垂直方向成30°的回转部支撑装置，所述回转部支撑装置，包括：托辊、凹凸球体和托瓦，所述托辊坐底部在移动斜底座上，托辊上部设置的球体座上固定有凹凸球体，所述凹凸球体通过轴承托瓦的瓦体上设置有静压腔与筒体滑环配合连接，以便轴承的轴向移动。

所述斜座式纯静压滑履轴向止推轴承结构由固定斜底座和支撑装置构成，所述固定斜底座上设置有两个与垂直方向成30°的回转部支撑装置，所述回转部支撑装置，包括：固定块、球体座、凸凹球体和托瓦，所述固定块设置在固定斜底座上，固定块上部设置的球体座上固定有凹凸球体，所述凹凸球体通过轴承托瓦的瓦体上设置的静压腔与筒体滑环配合接触；所述磨机的筒体滑环两侧面设置有限制托瓦与滑环之间轴向移动的夹板，使筒体滑环在托瓦内保持正确的位置，使滑环的径向运转灵活，从而使磨机回转部筒体正常转动，所述夹板通过螺栓固定在托瓦上。所述凹凸球体为球面接触，凸球体坐在凹球体内。

所述润滑及控制站为静压滑履轴承润滑及控制系统，由供油系统和PLC控制系统组成；所述供油系统由高压系统、高压补油系统、低压系统组成，高压系统分别向滑履水泥磨机两端的滑履轴承提供静压支撑，低压系统循环冷却过滤油箱内的润滑油，同时向高压系统和高压补油系统供油；所述高压补油系统起保护作用，在全部停电的情况下，由蓄能器向滑履水泥磨两端的滑履轴承提供静压支撑；所述PLC控制系统提供自动控温、自动测压、故障报警、显示及连锁保护功能。所述进料端支撑系统端的磨机筒体滑环与轴承托瓦可在一定范围内轴向移动。所述托瓦8为铸件，内衬轴承合金，承受比压200N/cm²，表面粗糙度≤0.8，所述托瓦中心设置有静压油囊，高压油由此进入托瓦8与筒体滑环7之间，托瓦8在液压静态下工作。

一种纯静压滑履水泥磨机的进料端支撑系统、出料端支撑系统及润滑控制系统的制作工艺，其步骤如下：

1、滑履水泥磨机进料端支撑系统：滑履水泥磨机进料端设置成用于满足静压滑履轴承对于磨机高负荷性能和自动调节性能的纯静压滑履移动轴承结构，包括：对轴承瓦体静压腔的设计和瓦体下部凹凸球体、轴承平底座结构的设计；

a.)由两个与垂直方向成30°的托瓦支撑磨机；

b.)每个托瓦下部有凹凸球体结构，凸球体坐在凹球体内，二者为球面接触，以便自动调节；

c.)凹球体与球体座连在一起座在与移动斜底座之间的托辊上，以便轴承的轴向移动；

d.)高压油通过泵注入到托瓦的静压油腔中，在静压油腔中聚集的压力可以促使磨机筒体抬升直到出现油隙为止，油液可以从油隙中自由溢出；油隙可以使托瓦与筒体完全分离，使筒体速度以较低的摩擦旋转，托瓦与筒体之间在液压静态下工作；

2、滑履水泥磨机出料端支撑系统：滑履水泥磨机出料端设置成能够满足静压滑履轴承对于轴向止推方式要求的纯静压滑履轴向止推结构；

a)由两个与垂直方向成30°的托瓦支撑磨机；

b)每个托瓦下部有凹凸球体结构，凸球体坐在凹球体内，二者为球面接触，以便自动调节；

c)凹球体与球体座连在一起座在与固定斜底座之间的固定块上，使得轴承的轴向移动得以控制；所述筒体滑环两侧面设置有夹板，夹板通过螺栓固定在托瓦上，其作用是限制托瓦与滑环之间的轴向移动，保证滑环在托瓦内的正确位置，使滑环的径向运转灵活，从而使磨机筒体正常转动；

d.)高压油通过泵注入到托瓦的静压油腔中，在静压油腔中聚集的压力可以促使磨机筒体抬升直到出现油隙为止，油液可以从油隙中自由溢出；油隙可以使托瓦与筒体完全分离，使筒体速度以较低的摩擦旋转，托瓦与筒体之间在液压静态下工作；

3.滑履水泥磨机静压滑履轴承润滑及控制系统：由供油系统和PLC控制系统组成；a.)供油系统分别向水泥磨机两端的滑履轴承提供具有高压力和大流量的液压静态支撑；b.)PLC控制系统提供自动控温、自动测压、故障报警、显示及连锁保护功能。

工作时，

一、结合图1，纯静压滑履水泥磨机由润滑及控制站1、进料装置2、进料端支撑系统3、回转部4、出料端支撑系统5、出料装置6等部件组成。

二、水泥磨机进料端支撑系统

结合图2，进料端支撑上设置的纯静压滑履移动轴承结构，由两个与垂直方向成30°的托瓦9支撑磨机。每个托瓦下部有凹凸球体10结构，凸球体座在凹球体内，二者为球面接触，以便自动调节。凹球体与球体座11连在一起压在托辊12上，托辊压在轴承的移动斜底座13上，此结构使得磨机轴承可在一定范围内轴向移动。托瓦9为铸件，内衬轴承合金，承受比压200N/cm²，表面粗糙度≤0.8，托瓦中心有静压油囊，高压油由此进入托瓦9与筒体滑环7之间，托瓦9在液压静态下工作。

三、水泥磨机出料端支撑系统

水泥磨机出料端设置纯静压滑履轴向止推结构，与磨机的轴向力有直接关联，通过对水泥磨机所受轴向载荷进行深入地研究：

①对边缘传动来说，水泥磨机传动装置的斜齿轮产生磨机的轴向力。

②对中心传动来说，水泥磨机主减速器斜齿传动产生的轴向力，通过减速器输出端滚动轴承的游隙经过传动接管传递给主机，引起主机的轴向载荷。

③筒体的热膨胀所引起的轴向载荷。

④筒体本身结构的挠度变形所引起的轴向载荷。

⑤在进行安装时，其进、出料端回转中心线的安装高度在水平位置的偏差引起的轴向载荷。

在进行了水泥磨机轴向力的分析计算之后，对轴向止推结构进行了巧妙的设计，较好的满足了静压滑履轴承对于轴向止推方式的要求。

结合图3，出料端支撑上设置纯静压滑履轴向止推结构，由两个与垂直方向成30°的托瓦9支撑磨机。每个托瓦9下部有凹凸球体10结构，凸球体座在凹球体内，二者为球面接触，以便自动调节。磨机筒体旋转方向的旋入端轴承结构与进料端轴承结构相同，旋转方向旋出端轴承结构的球体座连在固定块14上，固定块14座在轴承的固定斜底座15上，限制轴承的轴向移动。托瓦9为铸件，内衬轴承合金，承受比压200N/cm²，表面粗糙度≤0.8，托瓦9中心有静压油囊，高压油由此进入托瓦9与筒体滑环7之间，托瓦9在液压静态下工作。

四、水泥磨机静压滑履轴承润滑及控制系统

它由高压系统、高压补油系统、低压系统和PLC控制系统组成。高压系统分别向水泥磨两端的滑履轴承提供静压支撑。高压补油系统起保护作用，在全部停电的情况下，由蓄能器向水泥磨两端的滑履轴承提供静压支撑。低压系统循环冷却过滤油箱内的润滑油，同时向高压系统和高压补油系统供油。PLC控制系统提供自动控温、自动测压、故障报警、显示及连锁保护功能，运行安全可靠，操作简便可行。

Claims (6)

1.一种纯静压滑履水泥磨机，包括：进料装置、进料端支撑系统、回转部、出料端支撑系统、出料装置和润滑及控制站，其特征在于：所述进料端支撑系统(3)设有斜座式纯静压滑履移动轴承结构；所述出料端支撑系统(5)设有斜座式纯静压滑履轴向止推轴承结构；所述斜座式纯静压滑履移动轴承结构与斜座式纯静压滑履轴向止推轴承结构通过润滑及控制站(1)的高压油对纯静压滑履轴承润滑，使进料端支撑系统(3)和出料端支撑系统(5)的筒体滑环(7)与滑履轴承托瓦(9)之间形成一层具有一定厚度的油膜，实现全液体润滑；

其中，斜座式纯静压滑履移动轴承结构，由移动斜底座(13)和支撑装置构成，所述移动斜底座(13)上设置有两个与垂直方向成30°的回转部的支撑装置，所述移动斜底座(13)的回转部的支撑装置，包括：托辊(12)、凹凸球体(10)和滑履轴承托瓦(9)，所述托辊(12)底部坐在移动斜底座(13)上，托辊(12)上部设置的球体座上(11)固定有凹凸球体(10)，所述凹凸球体通过滑履轴承托瓦(9)的瓦体上设置有静压腔与筒体滑环(7)配合连接，用于轴承的轴向移动；

其中，斜座式纯静压滑履轴向止推轴承结构由固定斜底座(15)和支撑装置构成，所述固定斜底座(15)上设置有两个与垂直方向成30°的回转部的支撑装置，所述固定斜底座(15)的回转部的支撑装置，包括：固定块(14)、球体座(11)、凹凸球体(10)和滑履轴承托瓦(9)，所述固定块(14)设置在固定斜底座(15)上，固定块(14)上部设置的球体座(11)上固定有凹凸球体(10)，所述凹凸球体(10)通过滑履轴承托瓦(9)的瓦体上设置的静压腔与筒体滑环(7)配合接触；所述筒体滑环(7)两侧面设置有限制托瓦与滑环之间轴向移动的夹板(8)，使简体滑环(7)在滑履轴承托瓦(9)内保持正确的位置，使滑环的径向运转灵活，从而使磨机回转部(4)简体正常转动，所述夹板(8)通过螺栓固定在滑履轴承托瓦(9)上。

2.根据权利要求1所述的一种纯静压滑履水泥磨机，其特征在于：所述凹凸球体(10)由凸球体、凹球体组成，凸球体与凹球体为球面接触，所述凸球体坐在凹球体内。

3.根据权利要求1所述的一种纯静压滑履水泥磨机，其特征在于：润滑及控制站(1)为静压滑履轴承润滑及控制系统，由供油系统和PLC控制系统组成；所述供油系统由高压系统、高压补油系统、低压系统组成，高压系统分别向管磨机两端的滑履轴承提供静压支撑，低压系统循环冷却过滤油箱内的润滑油，

同时向高压系统和高压补油系统供油；所述高压补油系统起保护作用，在全部停电的情况下，由蓄能器向管磨两端的滑履轴承提供静压支撑；所述PLC控制系统提供自动控温、自动测压、故障报警、显示及连锁保护功能。

4.根据权利要求1所述的一种纯静压滑履水泥磨机，其特征在于：进料端支撑系统端的磨机筒体滑环(7)与滑履轴承托瓦(9)之间具有轴向移动。

5.根据权利要求1所述的一种纯静压滑履水泥磨机，其特征在于：滑履轴承托瓦(9)为铸件，内衬轴承合金，承受比压200N/cm²，表面粗糙度≤0.8，所述托瓦中心设置有静压油囊，高压油由此进入滑履轴承托瓦(9)与简体滑环(7)之间，滑履轴承托瓦(9)在液压静态下工作。

6.根据权利要求1所述水泥磨机的一种纯静压滑履水泥磨机的进料端支撑系统、出料端支撑系统及润滑控制系统的制作工艺，其特征在于：其步骤如下：

1)、滑履水泥磨机进料端支撑系统：管磨机进料端设置成用于满足静压滑履轴承对于磨机高负荷性能和自动调节性能的纯静压滑履移动轴承结构，包括：

a.)对轴承瓦体静压腔的设计，由两个与垂直方向成30°的托瓦支撑磨机，每个滑履轴承托瓦(9)设置有静压油腔；

b.)凹凸球体的设计，每个托瓦下部有凹凸球体(10)结构，凸球体坐在凹球体内，二者为球面接触，方便凸球体与凹球体的球面间位置关系的自动调节；

c.)轴承斜底座结构的设计，凹球体与球体座(11)连在一起座在与移动斜底座(13)之间的托辊(12)上，以便轴承的轴向移动；

d.)高压油通过泵注入到滑履轴承托瓦(9)的静压油腔中，在静压油腔中聚集的压力能够促使磨机筒体抬升直到出现油隙为止，油液能够从油隙中自由溢出；油隙能够使滑履轴承托瓦(9)与筒体完全分离，使筒体速度以低速的摩擦旋转，滑履轴承托瓦(9)与筒体之间在液压静态下工作；

2)、滑履水泥磨机出料端支撑系统：管磨机出料端设置成能够满足静压滑履轴承对于轴向止推方式要求的纯静压滑履轴向止推结构；

a)由两个与垂直方向成30°的滑履轴承托瓦(9)支撑磨机，每个滑履轴承托瓦(9)设置有静压油腔；

b)每个托瓦下部有凹凸球体(10)结构，凸球体坐在凹球体内，二者为球面接触，方便凸球体与凹球体的球面间位置关系的自动调节；

c)凹球体与球体座连在一起座在与固定斜底座(15)之间的固定块(14)上，使得轴承的轴向移动得以控制；筒体滑环(7)两侧面设置夹板(8)，夹板(8)通过螺栓固定在滑履轴承托瓦(9)上，其作用是限制托瓦与滑环之间的轴向移动，保证滑环在托瓦内的正确位置，使滑环的径向运转灵活，从而使磨机筒体正常转动；

d.)高压油通过泵注入到滑履轴承托瓦(9)的静压油腔中，在静压油腔中聚集的压力能够促使磨机筒体抬升直到出现油隙为止，油液能够从油隙中自由溢出；油隙能够使滑履轴承托瓦(9)与简体完全分离，使简体速度以低速的摩擦旋转，滑履轴承托瓦(9)与筒体之间在液压静态下工作；

3).滑履水泥磨机静压滑履轴承润滑及控制系统(1)：由供油系统和PLC控制系统组成；

a.)供油系统分别向水泥磨机两端的滑履轴承提供具有高压力和大流量的液压静态支撑；

b.)PLC控制系统具有自动控温、自动测压、故障报警、显示及连锁保护装置。

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