CN105339089A - 机器接口、驱动装置和垂直碾磨机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在垂直碾磨机(3)的碾磨盘(2)和碾磨盘(2)的驱动装置(4)之间的机器接口(1)。机器接口(1)设计为，使得碾磨盘(2)和驱动装置(4)热退耦。
Description
技术领域
本发明涉及一种在垂直碾磨机的碾磨盘和碾磨盘的驱动装置之间的机器接口、驱动装置和垂直碾磨机。
背景技术
1978年08月03日的DE2703535Al(Loesche)在图1中示出了一种辊式碾磨机，其具有绕着垂直轴线转动的碾磨盘7和在其上滚动的碾磨辊4。碾磨盘的驱动经由变速器9实现。这种碾磨机也被称为垂直碾磨机，其另外用于水泥制造。
2001年09月27日的DE10013097C2(Hitachi)描述了一种具有多个粉碎辊和一个粉碎环的煤炭碾磨机，在粉碎环上设计有用于粉碎辊的滚轧面。在此，粉碎在粉碎辊和减速装置之间引导的煤炭。磨机还包括减速装置，减速装置将用于粉碎环的转动功率从发动机传输到粉碎环上。在此，冷却风扇设置在减速装置的与发动机连接的输入轴中，并且设置用于冷却使减速装置润滑的润滑油的冷却器。冷却器在此布置在冷却风扇的下游。
为了直接干燥垂直碾磨机中的碾磨物，在水泥制造时在碾磨过程期间采用热气发生器。由此在碾磨室中达到80℃至130℃的温度。热量经由碾磨盘和其驱动装置之间的接口从碾磨室中流到驱动装置。因为从碾磨室持续流出热流，用于冷却驱动装置的、即用于冷却齿轮和轴承的油冷却器必须设计为大于在碾磨室没有加热的情况下所需要的油冷却器。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在垂直碾磨机的碾磨盘和碾磨盘的驱动装置之间的改善的机器接口、驱动装置和垂直碾磨机。
该目的通过根据权利要求1所述的机器接口、权利要求3所述的驱动装置和权利要求4所述的垂直碾磨机实现。本发明的优选的改进方案在从属权利要求中描述。
根据本发明的机器接口位于垂直碾磨机的碾磨盘和碾磨盘的驱动装置之间。在此，机器接口设计为，使得碾磨盘和驱动装置热退耦。由此相对于垂直碾磨机中的常规的机器接口，显著地减少了从碾磨盘指向驱动装置的热流。
本发明基于以下认知，通过在碾磨室中转动的碾磨盘之间的机器接口流到变速器的热流dQ/dt能利用下述公式描述：
dQ/dt＝(λ/d)·A·ΔT
其中，
dQ＝热量，
dt＝时间段，
λ＝导热能力，
d＝厚度，
A＝面积，并且
ΔT＝温度差。
因此，这种热流的减少能通过减少导热能力λ和/或机器接口的面积A来实现。
在此的机器接口表示了特别成本低廉且稳定的解决方案，因为其在机械上构造得特别简单。利用本发明，垂直碾磨机的油冷却器能够设计得比迄今为止的更小。相对于常规的碾磨机，可观地有大约25％的可行的成本节约。这也导致了设备驱动装置的更小的后续成本，例如通过更小的油供应设备节省了电力成本。
根据本发明的一个优选的改进方案，在碾磨盘和驱动装置之间布置有针对金属热绝缘的层。附加地或替代于此地，能够尽可能小地设计在预设的负荷能力的情况下的、在碾磨盘和驱动装置之间的接触面。
因此，在垂直碾磨机的布置在碾磨室中的部件和借助于润滑剂冷却的部件之间布置有热绝缘层。优选的热绝缘的材料满足在机器接口处对机械的负荷能力(承载能力、抗剪强度等)的要求，并且具有与金属相比更小的导热能力。优选的热绝缘的材料具有λ<1W/(m·K)的导热率、进一步优选为λ<0.5W/(m·K)。合适的材料例如是盘形式或涂层形式的陶瓷或者塑料。绝缘材料的厚度d越大，其绝缘作用越大，并且因此热流的减少越大。
在碾磨盘和驱动装置之间的机器接口必须满足确定的、通过碾磨机运行者限定的对负荷能力的要求，该负荷能力在运行碾磨机时产生，例如关于承载能力、抗剪强度、弹性、断裂强度等。在该要求的范畴中，尽可能地减小支承面。与支承面的减小成比例地减小了通过机器接口的热流。
本发明的一个优选的改进方案是驱动装置、特别是变速器，具有适用于连接碾磨盘的法兰，其中，法兰构造为如上所述的机器接口。
本发明的另一个优选的改进方案是具有如上所述的机器接口的垂直碾磨机。
附图说明
接下来根据附图阐述本发明。其分别示意性地并且不按比例地示出：
图1是垂直碾磨机的第一剖面图；
图2是机器接口的第一设计方案；
图3是机器接口的另一个设计方案；
图4是机器接口的另一个设计方案；并且
图5是垂直碾磨机的另一个截面图。
具体实施方式
图1示出了垂直碾磨机3的截面，其具有能转动的碾磨盘2和碾磨盘2的驱动装置4，该驱动装置引起碾磨盘2的转动。在碾磨盘2和驱动装置4之间，垂直碾磨机3具有机器接口1。在此，驱动装置4在其垂直上侧具有驱动装置法兰40，其适用于连接碾磨盘2。在此，驱动装置法兰40的垂直向上指向的一侧构成接触面7，在接触面上将碾磨盘2放置在驱动装置4上。因此，碾磨盘2和驱动装置法兰40的接触面7形成了所述的机器接口1。
碾磨盘2布置在通过围挡8界定的碾磨室9中。通过加热碾磨室9造成热流10，其从碾磨盘2经由机器接口1流到驱动装置4。根据本发明，目前如下地设计机器接口1，以便显著地妨碍从碾磨盘2指向驱动装置4的热流10。
图2示出了本发明的第一设计方案。在此，在碾磨盘2和驱动装置4之间的机器接口1处布置有热绝缘层5，例如是垫、盘或涂层形式。碾磨盘2和驱动装置4的承载了碾磨盘2的部分通常由具有在大约15至60W/(m·K)范围中的导热能力λ的金属构成，例如钢。与此相对，热绝缘层5由既满足对机械的负荷能力(承载能力、抗剪强度等)的要求又具有相对较小的导热能力的材料构成。合适的材料例如是制造商AGK高性能原料有限责任公司，多特蒙德(德国)的Durobest。原料系列Durobest110-280包括具有在0.18至0.3W/(m·K)范围中的导热能力λ的层压纸和层压板。
图3示出了本发明的另一个设计方案。在此，在碾磨盘2和驱动装置4之间的机器接口1处不是整面地构造接触面7，而是通过在驱动装置法兰40的向上指向的一侧处形成留空部6来根据面积地减小接触面。有利的是，一直减小碾磨盘2和驱动装置4的接触面，如其在遵守固定要求的情况下能够实现的那样。作为减小面积的后果，得到与整面的接触面相比减小了的、在最佳的情况下最小化的热流。
图4示出了本发明的另一个设计方案，其中，根据图2和图3的设计方案相互组合。通过形成留空部6根据面积地减小的接触面7由热绝缘的层5覆盖。
图5示出了垂直碾磨机的另一个剖面。经由包括电动机和行星齿轮装置的驱动元件4，在驱动装置4的水平的驱动装置法兰40上布置碾磨盘2。在碾磨盘2的上侧上设计碾磨床，未示出的碾磨辊能够在碾磨床上滚动。碾磨盘2-沿着碾磨盘2的旋转轴线看-基本上设计为环形并且在其内腔包围有空气室11。碾磨盘2的放置在驱动装置4的驱动装置法兰40上的下侧具有环形形状，从而在驱动装置法兰40和放置在其上的碾磨盘2之间的接触面同样具有环形形状。根据本发明，接触面7现在沿着机器接口1如下地构造，使得碾磨盘2和驱动装置4热退耦，例如通过在碾磨盘2的下侧和驱动装置法兰40的上侧之间插入热绝缘层和/或根据面积地减小碾磨盘2和驱动装置4的接触面。以这种方式显著地妨碍了从碾磨盘2指向驱动装置4的热流10。
尽管通过优选的实施例在细节上详细地阐述并描述了本发明，但本发明并不局限于所公开的实例。
Claims (4)
1.一种在垂直碾磨机(3)的碾磨盘(2)和所述碾磨盘(2)的驱动装置(4)之间的机器接口(1)，其中，所述机器接口设计为，使得所述碾磨盘(2)和所述驱动装置(4)热退耦。
2.根据权利要求1所述的机器接口(1)，其中，在所述碾磨盘(2)和所述驱动装置(4)之间布置有针对金属热绝缘的层(5)，和/或在预设的负荷能力的情况下尽可能小地设计在所述碾磨盘(2)和所述驱动装置(4)之间的接触面(7)。
3.一种驱动装置(4)、特别是变速器，具有适用于连接碾磨盘(2)的法兰(40)，其中，所述法兰(40)构造为根据权利要求1或2中任一项所述的机器接口(1)。
4.一种垂直碾磨机(3)，具有根据权利要求1或2中任一项所述的机器接口(1)。
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