CN102172548A - 一种连续卧式行星球磨机 - Google Patents

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本发明涉及了一种连续卧式行星球磨机。由公转盘、太阳轮、自转磨筒、行星轮、主轴、行星轴、加料装置、出料装置、含尘气体排出装置、磨机底部粉料输送装置、公转转速输入机构和自转转速输入机构组成。磨机筒体与行星轮连接,自转转速输入机构将能量传递给太阳轮,太阳轮与均布其周边并与之啮合的行星轮实现自转转速的无级调节;公转转速输入机构通过主轴、公转盘将动力传递给磨机筒体,完成磨筒公转转速的调节。本发明的磨机磨筒可根据需要实现公转转速和自转转速的无级调整,改变粉碎的冲击强度达到最优的粉碎效果,单位产品的能耗较球磨机节省32%以上,为连续生产,加强了磨内通风,大大降低普通行星磨机磨筒的温度,可以延长设备的使用寿命。

Description

一种连续卧式行星球磨机
技术领域
本发明属于粉磨设备领域,具体涉及了一种连续卧式行星球磨机。
背景技术
粉磨技术是伴随着现代高新技术和新材料产业迅速发展起来的一门新型技术,现已成为矿物原料和材料深加工技术之一,也是促进相关新技术新材料发展的原动力。粉磨技术广泛应用于非金属矿物、精细陶瓷、耐火材料和磨料、水泥、化工产品、食品、药品等等。常用的粉磨设备有球磨机、立磨机、辊压机、高速旋转磨、气流磨等,球磨机适合高产量、不同易磨性物料的粉磨,但其能量利用率很低,不能满足绿色、低碳的要求。
根据国家统计局统计,2010年我国水泥企业全年水泥产量18.9亿吨,已经连续26年处于世界生产的首位。在水泥的生产中每吨水泥的电耗约为110千瓦时,其中大约70%消耗于物料的粉磨,因此对于传统粉磨系统的优化具有巨大的潜力,提出了降低能量消耗和减少废气排放,优化水泥粉磨的目标。随着ISO9000水泥新标准全面实施,对水泥细度、粒度分布等的要求更加严格,有关文献提出的水泥最佳颗粒级配为:普通硅酸盐水泥中3~30μm颗粒应达到40%~50%;高强快硬硅酸盐水泥中3~30μm颗粒应达到50%~60%;超高强快硬硅酸盐水泥中3~30μm颗粒应达到70%以上。总体上来讲,3~30μm的颗粒含量应>65%,其中10~20μm的颗粒对水泥性能尤为重要,其含量愈高愈好;>65μm的颗粒活性很低,最好没有;<3μm的细颗粒因比表面积大,使水灰比增加,最好不大于10%。
水泥的粒度分布与混凝土的许多主要性能如早期强度、晚期强度、密实性、水灰比等都有较大关系,它也是目前现代化水泥生产厂家调控水泥品种、强度等级及某些施工性能的主要手段之一。目前,只有球磨机在合理的操作工艺参数下粉磨出的产品能够达到上述的粒度分布要求。
连续性卧式行星磨是将几个小型磨筒组装在一起,使它们既有公转又有自转,物料在离心力场(10~20g的冲击加速度)中受到比传统球磨机大10~20倍的打击力而被粉碎,磨机转速不受临界转数的限制,在同等产量的情况下,磨筒尺寸缩小。行星磨实际上是离心力场中的球磨机,研磨体与球磨机相同为钢球或钢锻,粉磨机理与球磨机比较接近,与球磨机相比,粉磨能耗下降30%以上,研磨体的使用量仅是球磨机的20%左右,节约了钢材,产品粒度分布同球磨机产品相当。现有的研究表明:大型化、提高粉碎效率、节约电耗的主要途径之一就是提高冲击加速度,增加对物料的打击应力,减少物料在行星磨机内的停留时间。因此,离心力场中高效粉磨节能技术(行星磨连续粉磨技术),是第一个有可能替代水泥球磨机的新装备,具有十分广阔的应用前景和重要的环保意义。
一项中国发明专利“一种大型连续进出料行星球磨机”(申请号200610040101.7,申请日2006.4.27),提出了中心齿轮、惰轮和磨筒齿轮相互啮合传递能量的行星球磨机,该磨机的主轴功率由中心齿轮传递给惰轮,再由惰轮传递到磨筒齿轮,属二级传递,造成能量的浪费;另一中国实用新型专利“公转、自转均可调速的行星球磨机”(申请号200520028661.1,申请日2005.5.20),该磨机为间歇卧式行星磨,每次磨料需要将磨罐取下,不能实现连续进出料,处理量非常小,不能适应大工业生产的要求。
发明内容
本发明的目的是为了改进现有技术的不足而提供一种公转、自转转速可以实现无级调节的连续卧式行星球磨机。
本发明的技术方案为:一种连续卧式行星球磨机,由公转盘(8)、太阳轮(4)、磨筒(12)、行星轮(6)、主轴(11)、行星轴(5)、加料装置(15)、分料装置(14)、出料装置(10)、含尘气体排出装置(9)、磨机底部粉料输送装置(19)、公转功率输入机构(18)和自转转速输入机构(1)和齿圈(20)组成;其中:自转功率输入机构(1)通过轴承(2)和轴承座(3)与太阳轮(4)连接,行星轮(6)和太阳轮(4)、齿圈(20)啮合,行星轮(6)通过行星轴(5)、轴承(7)、(13)与磨筒(12)连接,磨筒(12)的两端由行星轴(5)、轴承(7)、(13)与公转盘(8)连接,磨筒(12)的轴线与主轴(11)轴线平行;公转功率输入机构(18)通过轴承(16)、轴承座(17)连接于主轴(11)的另一端,在公转功率输入机构(18)一侧的公转盘(8)外侧依次连接分料装置(14)和加料装置(15);物料由加料装置(15)加入,经分料装置(14)进入各个磨筒(12),经过粉磨达到粉磨细度后由设置在磨筒另一端、另一公转盘(8)内侧的下料装置(10)进入粉料输送装置(19),磨内含尘气体由含尘气体排出装置(9)输送。
行星轮传动机构,包括太阳轮(4),行星轮(6),齿圈(20)。齿圈(20)固定,太阳轮(4)为主动件,行星轮(6)为被动件。太阳轮由自转功率输入机构带动旋转,太阳轮与行星轮啮合以驱动行星轮转动。
其中所述的太阳轮(4)固定于轴承座(3)上,行星轮(6)均布于太阳轮(4)的周边,分别与太阳轮啮合;自转功率输入机构(1)将动力传递给太阳轮(4),太阳轮(4)再传递给行星轮(6),带动磨筒(12)的旋转。
其中所述的磨筒(12)的个数与行星轮(6)的个数相同。优选所述的行星轮(6)的个数为三个、四个或六个。优选所述的行星轮(6)和太阳轮(4)的直径比值为12~10。
公转转速和自转转速的调节由两套变频调速系统完成,其输入功率跟据生产能力、产品细度等调节,本发明对磨筒的材质无特殊要求。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图;
图2为太阳轮和行星轮之间啮合示意图,其中(a)(b)(c)分别为行星轮配置为三个、四个和六个;其中:1-自转转速输入机构、2-轴承、3-轴承座、4-太阳轮、5-行星轴、6-行星轴、7-轴承、8-公转盘、9-含尘气体排出装置、10-出料装置、11-主轴、12-磨筒、13-轴承、14-分料装置、15-加料装置、16-轴承、17-轴承座、18-公转转速输入机构、19-粉料输送装置、20-齿圈。
有益效果:
1、本发明采用两套功率输入机构,磨机磨筒可以根据需要实现公转转速和自转转速的无级调整。
2、本连续卧式磨机可以通过调节磨机的转速来改变研磨体的冲击加速度,使得单位产品的能量消耗较球磨机节省32%以上。
3、本行星磨实现连续化生产,加强了磨内通风,大大降低普通行星磨机磨筒的温度,延长设备的使用寿命,适合多种物料的粉磨。
具体实施方式
实施例1
如图1所示:公转功率输入机构18通过轴承16、轴承座17与主轴11连接,主轴11上设置有两个公转盘8,公转盘8的同心圆周上均匀设置多个磨筒12,磨筒12轴线与主轴11轴线平行安装,实现公转转速的无级调节;自转功率输入机构1通过轴承(2)、轴承座(3)将动力传递给太阳轮4,行星轮6与太阳轮4啮合获得自转所需能量,行星轮6通过行星轴5、轴承7、13与磨筒12连接,实现磨筒自转转速的无级调节。在公转功率输入机构18一侧的公转盘8外侧依次连接分料装置14和加料装置15,物料通过加料装置15,经过分料装置14均匀进入各个磨筒12,经过粉磨达到粉磨细度后由设置在磨筒尾部另一公转盘8内侧的下料装置10进入粉料输送装置19,磨内含尘气体由含尘气体排出装置9排出进入下一工序处理。
磨筒12的个数与行星轮6的个数相同,每一磨筒连接一行星轮,为了保证齿轮传动的安全和避免粉尘的污染,设置有齿圈20。
实施例2
如图1所示的连续卧式行星磨,其中公转盘直径为800mm,行星轮和磨筒的个数分别为3个,行星轮与太阳轮直径比为1∶4。与相同磨筒直径、相同输入功率的普通球磨机的粉磨结果比较,被粉碎物料均为-2.36+2.00mm的水泥熟料,两种磨机的研磨体全部选用的钢球,研磨体填充率和料球比相同,分别为0.2和1∶6,本发明的行星磨机粉磨1分钟与普通球磨机粉磨30分钟得到的水泥熟料产品的粒度分布相当。实验中测定两种磨机的粉磨功耗,本发明粉磨得到的80μm产品的功耗同球磨机比较,减少34.4%。
实施例3
如图1所示的连续卧式行星磨,其中公转盘直径为800mm,行星轮和磨筒的个数分别为3个,行星轮与太阳轮直径比为1∶4,与相同磨筒直径、相同输入功率的普通球磨机的粉磨结果比较,被粉磨物料均为-1.70+1.18mm的水渣,研磨体均采用
Figure BDA0000047883520000042
的钢球,实验中研磨体填充率和料球比均分别选用0.2和1∶6,本发明的粉磨设备粉磨1分钟与普通球磨机粉磨16分钟得到的水渣产品的粒度分布相当。实验中测定两种磨机的粉磨功耗,本发明得到的80μm产品的功耗较球磨机的减少32.1%。
实施例4
如图1所示的连续卧式行星磨,其中公转盘直径为1000mm,行星轮和磨筒的个数分别为4个,行星轮与太阳轮直径比为1∶5.5,与相同磨筒直径、相同输入功率的普通球磨机的粉磨结果比较,被粉磨物料均为-2.36+2.00mm的水泥熟料,研磨体均采用
Figure BDA0000047883520000043
的钢球,实验中研磨体填充率和料球比全部选用0.2和1∶6,本发明的粉磨设备粉磨1分钟与普通球磨机粉磨30分钟得到的水泥熟料产品的粒度分布相当。实验中测定两种磨机的粉磨功耗,本发明得到的80μm产品的功耗较球磨机的减少35.2%。

Claims (5)

1.一种连续卧式行星球磨机,由公转盘(8)、太阳轮(4)、磨筒(12)、行星轮(6)、主轴(11)、行星轴(5)、加料装置(15)、分料装置(14)、出料装置(10)、含尘气体排出装置(9)、磨机底部粉料输送装置(19)、公转功率输入机构(18)和自转转速输入机构(1)和齿圈(20)组成;其中:自转功率输入机构(1)通过轴承(2)和轴承座(3)与太阳轮(4)连接,行星轮(6)和太阳轮(4)、齿圈(20)啮合,行星轮(6)通过行星轴(5)、轴承(7)、(13)与磨筒(12)连接,磨筒(12)的两端由行星轴(5)、轴承(7)、(13)与公转盘(8)连接,磨筒(12)的轴线与主轴(11)轴线平行;公转功率输入机构(18)通过轴承(16)、轴承座(17)连接于主轴(11)的另一端,在公转功率输入机构(18)一侧的公转盘(8)外侧依次连接分料装置(14)和加料装置(15);物料由加料装置(15)加入,经分料装置(14)进入各个磨筒(12),经过粉磨达到粉磨细度后由设置在磨筒另一端、另一公转盘(8)内侧的下料装置(10)进入粉料输送装置(19),磨内含尘气体由含尘气体排出装置(9)输送。
2.根据权利要求1所述的连续卧式行星球磨机,其特征在于所述的太阳轮(4)固定于轴承座(3)上,行星轮(6)均布于太阳轮(4)的周边,分别与太阳轮啮合。
3.根据权利要求1所述的连续卧式行星磨机,其特征在于所述的磨筒(12)的个数与行星轮(6)的个数相同。
4.根据权利要求3所述的连续卧式行星球磨机,其特征在于所述的行星轮(6)的个数为三个、四个或六个。
5.根据权利要求1所述的连续卧式行星球磨机,其特征在于所述的行星轮(6)和太阳轮(4)的直径比值为1∶2~10。
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