CN1124519A - 轧辊 - Google Patents

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Abstract

一种轧辊，主要用于不同材料的磨碎或解集分散。当轧辊变形与恒定的辊间隙发生矛盾时，普遍应用该轧辊，特别是高负荷时，该发明旨在进一步完善同类轧辊，以实现在不同运行点可进行可变调节及保持恒定辊间隙。此目的通过在组成轧辊的芯与辊套间安装弹性元件实现。

Description

轧辊
本发明涉及一种轧辊，主要用于磨碎和解集分散各种材料，如粒状松散材料、颜料及类似物料，同时也可用于处理平面形体。
它普遍应用于轧辊在运行中的变形与轧辊间隙发生矛盾时。
辊式破碎机、压延机等此类装置中的轧辊据其功能不是固定间隙、相互平行安装(轧辊间隙或研磨间隙)，就是相互间无间隙挤压。这样它们在运行时不仅产生磨损，而且还有一定的挠曲，从而导致运行时与设定值的偏离误差。一个两端支承的轧辊与同类设置的另一轧辊挤压时，会产生挠曲，中间挠度大于两端。
比如在印刷机中，这种挠曲将使接触线上的挤压应力不均，因而对印刷效果产生不良影响。尤其在常用细长辊子的印刷机构造中，人们提出不少解决办法以平衡这种挠曲。除采用弹性防护套层(橡胶)等简单办法外，主要是使用挠度可控的辊子。借助费用较高的结构和控制技术上的配置，轧辊的挠曲可得到控制平衡。这优先通过液压系统实现，其中辊子是一个有固定跨臂的旋转空心辊(类似EP—A—45170或EP—A—482378)，根据EP—A—451470，对空心辊内壁成列安装的支承块连续加压，可获得一条特定曲线。
著名的尼普科轧辊利用静压轴承实现了挠曲平衡。但这种静压滑动轴承的制造费用很高。
而EP—A—21297则用电磁铁代替液压系统，在辊套内安装了许多电磁铁，并配以辗轮和传感器，单个电磁铁的激励可通过配置的传感器控制。
另一种方法如EP—A—227302所述，轧光辊用作空心辊，其内部再安装一轴向支承。此支承固定两端同时也支撑在空心辊内壁。此外空心轴也在端部外周支撑。
众所周知的还有采用弧形轧辊，不过这时只有对计算确定的安装力(特定压力)才可能实现挠曲平衡，而在运转中这种力的变化是不考虑的。但对预计工况，磨辊(平整辊)能达到在整个辊子宽度研磨均匀。另外辊套的磨损一般可通过辊子中凸度或鼓形磨削来均衡。本发明旨在进一步改进此类轧辊，主要是磨辊(平整辊)，克服现有技术的不足，无须控制被动实现挠曲平衡以达到恒定的磨碎间隙，目的在于以合理的技术经济费用达到较高的机能可靠性。
该目的是这样实现的：
轧辊，主要是磨辊，用通用弹性元件，如弹簧或弹性层来平衡轧辊变形和挠曲，轧辊由柱形芯和筒形辊套组成，其中，芯和辊套间装有弹性元件或材料，并形成两者间的间隙。
按本发明，轧辊有一个两端支承的芯子，芯与耐磨套之间是弹性元件，套由这些元件支撑。弹性元件可由单个的通用弹性元件组成(比如弹性体弹簧件、金属弹簧等)，也可用连贯或间断的弹性/中间层的形式。中间层比芯和套的材料软。
弹性元件的行程必须大于辊芯的挠度。
同样，使用单个弹性元件时，芯和套的间隙大小也据挠度大小而定，间隙必须大于挠度，确定间隙大小时有时也考虑弹性元件的定位支撑。
使用不同刚度的弹性元件也可能大体消除挠曲。
本发明方案允许有较小的制造挠度的长轧辊，或者说，使用较长而具有变形和挠曲平衡功能辊子的辊式破碎机座，其制造费用低，并且辊套一旦破损更换方便。
同样该间隙可以用各种常用的方式进行冷却，如旋管冷却，冷却液从一端面进入(半径较小端)，从另一端排出，这样就不会阻碍使辊子锥状变形的自身热膨胀，只要圆柱偏差远小于辊套挠度，就能达到恒定磨碎间隙。辊套必须呈线形。
辊套的热容量较小便于调节。
本发明辊子使磨碎间隙在各运行点如起动时保持恒定成为可能。
磨辊(平整辊)中普遍存在的中凸弯曲得以消除。
这种辊子结构可在动载时进行可变调节，也可用于恒定大负荷情况。
尽管在印刷机辊子中装入弹性中间层或覆盖层已为人们所熟悉，但只能用于很小的力和压力，迄今尚未有如用于辊式破碎机或颜料辊磨机中精磨工序的平整辊中的此类解决方案。
以下参照附图对本发明辊子进行说明，附图是原理图，其中：
用于辊式破碎机(精磨工序)的长1米的平整辊1，由厚壁管形的芯2组成，该芯通常是钢铸件，管壁强度应足以加工末端剩余部分3。外表面只需精车。外表面每隔大约100mm安装刚度相同的商业通用弹性元件4，在纳入导轨5时要注意4的材料特性。
选择弹簧4的外径时，应使芯2和冷硬铸铁件辊套6间产生大约10mm的间隙8。辊套6外径柱形磨光，内部只需精车。
在50N/mm的极限载荷下，辊子1在全长上的偏心率小于1mm，所以间隙8也可减小到这个值。间隙8是单侧的，就是说辊子端面用通用密封圈密封。
另一种变型，弹性元件4也可以安装成筋条式，特别是间断预紧的纵向筋条，比如用聚氨酯类贴在或铸在芯2上。在辊子1两端再装上密封圈7。安装间断的纵向筋条可以传递扭矩并且工艺性好，如果有冷却要求，还可提供理想的冷却液循环回路。
本发明轧辊1，不限于上述实现形式，其制造和运行费用低，机能性好，尤其在长时间运行后能保持恒定辊磨间隙并提供了冷却可能性。在均匀辊磨或粉碎碾磨物时其优点表现在较长的运行寿命和(或)较高的运行参数易变性。另外，如对于颜料辊磨机，可用同一类型辊子加工不同颜料。
                        符号标记1.轧辊2.芯3.末端剩余部分4.弹性元件5.导轨6.辊套7.密封圈8.间隙

Claims (8)

1.轧辊，主要是磨辊，用通用弹性元件，如弹簧或弹性层来平衡轧辊变形和挠曲，其特征在于，轧辊(1)由柱形芯(2)和筒形辊套(6)组成，其中，芯(2)和辊套间装有弹性元件或材料，并形成两者间的间隙(8)。
2.如权利要求1所述轧辊，其特征在于：弹性元件以至少一层或以相互间隔的环形的弹性元件(4)的形式安装。
3.如权利要求2所述轧辊，其特征在于：弹性元件(4)由金属或弹性材料制成。
4.如权利要求1至3所述轧辊，其特征在于：弹性元件以相同和(或)不同的刚度安装。
5.如权利要求1所述轧辊，其特征在于：间隙(8)至少等于辊芯最大挠度值。
6.如权利要求1所述轧辊，其特征在于：辊套(6)是柱形或锥形。
7.如权利要求1和2所述轧辊，其特征在于：弹性元件以间断或连贯层形式安装。
8.如权利要求1和2所述轧辊，其特征在于：相互间隔的弹性件以纵向筋条形式安装。
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