CN102658227B

CN102658227B - 卧式磨机通用的波形衬板

Info

Publication number: CN102658227B
Application number: CN201210150605.XA
Authority: CN
Inventors: 邱仰止; 陈雯; 谢建国
Original assignee: Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co Ltd
Current assignee: Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co Ltd
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2032-05-16
Also published as: CN102658227A

Abstract

一种卧式磨机通用的波形衬板，包括衬板本体，衬板本体上的一端为安装面，另一端为研磨工作面，研磨工作面上顺着磨机的转动方向设有依次相连的第一平面段FG、弧形连接段KF、陡坡段EK、第二平面段DE、第一倾斜段CD、第三平面段BC以及第二倾斜段AB，第一平面段FG、第二平面段DE和第三平面段BC与安装面中对应位置处的形状平行，陡坡段EK垂直于筒体的表面，弧形连接段KF为一圆弧面，第二倾斜段AB、第一倾斜段CD的斜度为沿着与磨机转动相反的方向逐步提高。本发明具有结构简单紧凑、加工简便、能够提高磨机台时产量，降低单产能耗等优点。

Description

卧式磨机通用的波形衬板

技术领域

本发明主要涉及到磨机领域，特指一种主要适用于卧式磨机的波形衬板。

背景技术

现有技术中，为保护筒体和传递能量，磨机筒体内壁上一般都安上“衬板”。在以往的技术中，这种安装于筒体内的衬板出现过大量的结构形式，各种不同结构形式的衬板具有不同的工作表面形状，不同的工作表面形状能够影响到磨机台时产量。

目前，国内外磨机普遍使用的筒体衬板的主要形式有如下几种：单波形衬板、条形衬板、船舵形衬板、阶梯形衬板、小波纹衬板、平纹衬板等。其中，用于冶金系统的主要为单波衬板、条形波衬板及船舵形衬板；用于水泥系统的主要为阶梯形衬板、小波纹衬板和平纹衬板。除此以外，还有高波衬板、凸棱衬板、分级衬板、沟槽衬板、角螺旋衬板以及用于做衬板材料橡胶用的各种压条衬板等等。提高磨机台时产量是生产单位的永恒追求。从磨机问世以来，细心的人们一直在关心衬板工作对产量的影响，比如近代的阶段式衬板就是从上世纪五六十年代前的凸棱衬板的生产实践中改进转换而产生的。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、加工简便、能够提高磨机台时产量、降低单产能耗的卧式磨机通用的波形衬板。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种卧式磨机通用的波形衬板，包括衬板本体，所述衬板本体上的一端为安装面，另一端为研磨工作面，所述研磨工作面上顺着磨机的转动方向设有依次相连的第一平面段FG、弧形连接段KF、陡坡段EK、第二平面段DE、第一倾斜段CD、第三平面段BC以及第二倾斜段AB，所述第一平面段FG、第二平面段DE和第三平面段BC与安装面中对应位置处的形状平行，所述陡坡段EK垂直于筒体的表面，所述弧形连接段KF为一圆弧面，所述第二倾斜段AB、第一倾斜段CD的斜度为沿着与磨机转动相反的方向逐步提高。

作为本发明的进一步改进：

所述第三平面段BC和第一倾斜段CD的长度等于研磨介质的直径。

所述第二平面段DE的长度小于研磨介质的直径。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的卧式磨机通用的波形衬板，可用来替代现用的所有衬板结构，其结构简单紧凑、加工简便，利用研磨工作面上依次设置的不同功能段，能够大大提高研磨介质在研磨工作面上运动时相互之间的研磨效果（搓动），进而明显地提高研磨质量，提高磨机台时产量、降低单产能耗。

附图说明

图1是本发明波形衬板的结构示意图。

图例说明：

1、衬板本体；11、安装面；12、研磨工作面；13、安装孔。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明卧式磨机通用的波形衬板，包括衬板本体1，衬板本体1上开设有安装孔13，衬板本体1上的一端为安装面11，另一端为研磨工作面12，安装面11与研磨工作面12为相对设置的两个面，研磨工作面12为朝向磨机转动中心并直接与被磨物料及介质相接触的工作面，安装面11与研磨工作面12相背并朝向磨机筒体壁，用来安装衬板本体1，图中所示的HI段即为安装面，其呈圆弧状，该圆弧的半径与磨机筒体壁相适应；图中所示的AI段和GH段为衬板本体1的两个端面。在安装时，多块本发明的波形衬板依次首尾相连，固定于筒体内壁上。

本发明在研磨工作面12上顺着磨机的转动方向（图中N向为磨机的转动方向）设有依次相连的第一平面段（FG段）、弧形连接段（KF段）、陡坡段（EK段）、第二平面段（DE段）、第一倾斜段（CD段）、第三平面段（BC段）以及第二倾斜段（AB段）。其中，第一平面段FG、第二平面段DE和第三平面段BC与HI段中对应位置处的形状平行，或也可与HI段成一点点角度，或也可视其长度为微凸的波面状。陡坡段EK垂直或接近垂直于筒体的表面，用来保证从第二平面段DE与第一平面段FG之间保持有一定高度差。弧形连接段KF为一圆弧面，其用来将陡坡段EK与第一平面段FG连接起来。本实施例中，第三平面段BC和第一倾斜段CD的长度等于研磨介质的直径，而第二平面段DE的长度小于研磨介质的直径。

在磨料的过程中，夹着物料的研磨介质在衬板上沿筒体运转方向向上提升的过程中，由于重力的作用，其将会沿着研磨工作面12向下滑动。在这个过程中，由于研磨工作面12上各点到磨机筒体中心线的距离不等，就造成了沿衬板表面下滑的相邻研磨介质沿径向的相对运动。在研磨工作面12上，研磨介质的相对运动将沿径向逐层地向内层传递，因而造成整个被提升的研磨介质沿径向的连续不断地来回搓动。这种“搓动作用”将会对夹在介质中的大小物料进行粉碎和粉磨。显然，如这个来回搓动的距离越大和次数越多，则粉磨和粉碎的效果就越好。这种“搓动”实际上是卧式磨机进行粉碎研磨的主要工作机制，因此也应该用这一原理来指导磨机衬板的设计。

另外，在上述粉碎研磨过程中，充分地利用研磨工作面12来提升高度也很重要。所谓“提升高度”就是一个波的最高处和最低处之间的高度差，它的作用有两个：一是搅拌作用。合理的提升高度可使磨机在工作时，研磨介质能够保持在抛物状态下工作，抛落的作用主要是“搅拌”。即，把刚加入的大粒物料和没有研磨好的物料翻压到研磨介质堆里面和下面以利于通过“搓动”被磨碎磨细，同时把已碾碎的物料翻到研磨介质堆上面而被顺利地排出。很显然，细物料从研磨介质堆里流出的阻力要比从研磨介质堆上面流出大的多，而速度要慢得多。同样，短时间内的冲击所产生的粉磨效果远远不及介质堆里的长时间受搓动的粉磨效果好。根据长期的试验，这种“抛落”可提高台时产量20%以上。第二个作用则是提升高度的大小影响搓动总量，即提升高度变大，搓动量也变大。

正因为上述两个原因，本发明设计了独特的研磨工作面12形状。如上所述，要有效的磨料就必需要有搓动。要有搓动，衬板各处的厚度就不可能相同。这个厚度差为搓动提供了条件，这个厚度差与提升高度是一回事，以下一律称为提升高度。除了这个波形外，提升高度是本发明成功应用的一个重要出发点。它不但影响搓动量的大小，而且也是起搅拌作用的关键值。

要获得较佳的粉碎碾磨效果，就必须让和被磨物料混合在一起的介质（或球）流畅地沿衬板的研磨工作面12下滑。一般情况下，向下滑动的介质有时要同时沿磨机筒体径向运动（有时没有径向运动），而径向运动又分为两种情况，一种是沿径向向磨机筒体中心移动的运动（如图示的AB段和CD段），一种是沿径向向外（向筒体）的移动（如EKF段）。向筒体中心移动时，与介质接触的衬板要受到三个力（离心力，重力的分力和产生径向运动的推力）的作用，而在介质向外移动时，衬板几乎不受力，它由介质本身的离心力和重力的分力来完成。在介质没有径向运动时，衬板仅受介质的离心力和重力的作用。

在本发明的上述结构中，于研磨工作面12的AB、CD段，相当于介质处于“爬坡”阶段，而EKFG段则相当于“下坡”阶段，而BC段则相当于“走平路”阶段。很显然，对于“爬坡”阶段来说，坡愈缓愈有利于爬（流动）；这就是提升段ABCDE较长且有两个缓斜坡的原因。而在“下坡”阶段（非提升段），由于是靠离心力和重力的分力下坡，故采用了一个90°或近似90°的垂直下滑设计。这样设计的另一个好处是在此处可以造成一个最大的搓动的同时，这个陡坡段会在磨损造成的移动中被保留下来，也就是说把最大搓动在衬板的使用过程中长期保留。在AB段和CD段由于具有一定坡度，从而使得相邻介质能够产生一定的径向运动，进而提高搓动效果。而BC段存在的目的是使两个相邻球不能同时在AB段和CD段的坡上运动，造成提升高度浪费。可见设计BC段的目的在于使提升高度值得到充分的利用。BC段的大小，在条件（衬板尺寸）许可时，它一般等于或大于磨机内所有介质的平均尺寸。DE段的主要作用是减少提升高度的变化，从而保证磨机的台时产量。因为在衬板的使用过程中，“斜坡”“平台”都必定要产生磨损，而斜面受力最大，因而是磨损最快的地方，随着斜面的磨损，斜面CD将迅速向陡坡推进，如果没有DE段，斜面CD和EF面将形成一个夹角而在衬板的使用过程中将向下移动，从而减小提升高度。

由于磨料介质多数采用的是球，当球沿陡坡段EK下滑到与在陡坡和底部平面同时接触时，势必会留下一个圆弧形空缺，正好与此处的圆弧段KF相适应。此外，该圆弧段KF既有利于衬板铸造，又增加了DE段下部分的宽度，有利于提升高度的缓慢减小，圆弧半径的尺寸一般等于磨机内介质的平均半径。FG段的目的是为了确保提升高度的充分利用，不让从陡坡上落下的研磨介质落在相邻下一个衬板的AB段上，而减小提升高度。

从整体上来说，采用本发明的波形衬板后，总径向相对搓动可以增加60%左右，单个最大径向搓动可以增加50%左右，而波形衬板的提升高度的加大将进一步加大搓动。

在具体的生产试验中，本发明的波形衬板在应用后，具有以下优点：由于总搓动和最大搓动的明显增加，使该磨机的台时产量增加20%以上。另一台Φ2.4×4.5米一段磨机在使用本发明的波形后，在不增加任何人力、物力的情况台时产量增加35%以上，相应地单产节能35%以上。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种卧式磨机通用的波形衬板，包括衬板本体（1），所述衬板本体（1）上的一端为安装面（11），另一端为研磨工作面（12），其特征在于：所述研磨工作面（12）上顺着磨机的转动方向设有依次相连的第一平面段FG、弧形连接段KF、陡坡段EK、第二平面段DE、第一倾斜段CD、第三平面段BC以及第二倾斜段AB，所述第一平面段FG、第二平面段DE和第三平面段BC与安装面（11)中对应位置处的形状平行，所述陡坡段EK垂直于筒体的表面，所述弧形连接段KF为一圆弧面，所述第二倾斜段AB、第一倾斜段CD的斜度为沿着与磨机转动相反的方向逐步提高。

2.根据权利要求1所述的卧式磨机通用的波形衬板，其特征在于：所述第三平面段BC和第一倾斜段CD的长度等于研磨介质的直径。

3.根据权利要求1或2所述的卧式磨机通用的波形衬板，其特征在于：所述第二平面段DE的长度小于研磨介质的直径。