CN117427732A - 一种磨辊驱动的立式辊磨及其粉磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磨辊驱动的立式辊磨及其粉磨方法，属于立式辊磨设备领域，包括若干磨辊、轮毂驱动组件、磨盘、磨盘支撑组件和加压组件，若干磨辊在磨盘圆周上均匀分布，每个磨辊分别在单独的电机的驱动下转动，并通过摇臂安装在混凝土机架基础上；加压组件包括油缸、摇臂、支座，磨辊通过磨辊轴固定在摇臂内，摇臂和摇臂轴采用过盈配合连接，并固定在轴承座内，轴承座通过定位销和螺栓与底座连接，油缸垂直布置，油缸的上耳环与摇臂的耳部通过上销轴铰接，油缸的下耳环与下销轴铰接，油缸的拉力通过摇臂、磨辊传递到磨盘上的物料和磨盘，通过物料传递给磨盘的摩擦力带动磨盘被动转动。本发明取消现有的主减速机，降低制造成本，提高研磨效率。
Description
技术领域
本发明属于立式辊磨设备领域，尤其涉及一种磨辊驱动的立式辊磨及其粉磨方法。
背景技术
立式辊磨普遍用于生料、水泥、矿渣等材料的制备，立磨减速机既承受研磨压力，又传递扭矩。目前立磨减速机存在螺伞的制造难度大，三件套容易损坏等问题。随着立磨持续大型化的发展趋势，减速机的大型化需求也越来越多，需要加大伞齿、行星传动、减速机的箱体等，导致其制造成本非常大，且可靠性偏低，很难满足立磨大型化的需求。此外，立磨大型化后若想配置更多数量或者规格更大的磨辊，减速机很难从相邻两个磨辊的支架之间拖出来进行检修，导致减速机的尺寸不能太大，这也限制了磨机性能的发挥。
立磨的粉磨原理是物料通过输送装置喂料落到磨盘中心，磨盘在驱动装置的带动下旋转，落入磨盘中心的物料在离心力作用下向外均匀分散形成料床。磨辊在加压装置作用下对物料进行连续碾压，磨盘边缘的物料被甩出磨盘。磨辊是被动转动，磨辊的前端一直存在堆积的物料，不利于料床的稳定性，并浪费一定的粉磨能耗。
专利CN115770646分布式驱动立式辊磨及其粉磨工艺中提出了一种磨辊和磨盘分别由电机单独驱动的立式辊磨，解决了立磨大型化驱动系统的瓶颈。
专利CN115814902A一种轮毂驱动的碾磨装置及其改造方法提出了一种轮毂驱动的碾磨装置，并应用于现有磨机的提产改造，提高了粉磨效率，磨机的产量。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种磨辊驱动的立式辊磨及其粉磨方法，具有若干独立可控的轮毂驱动组件，磨辊主动转动咬入物料进行研磨，并带动磨盘转动，物料在离心力的作用下向磨盘的边缘移动。本发明取消了现有的主减速机，降低制造成本，降低故障敏感性，提高研磨效率，具有良好的节能降耗功效。
本发明是这样实现的，一种磨辊驱动的立式辊磨，包括若干磨辊、用于驱动磨辊的轮毂驱动组件、磨盘、磨盘支撑组件和加压组件，若干磨辊在磨盘圆周上均匀分布，每个磨辊分别在单独的电机的驱动下转动，并通过摇臂安装在混凝土机架基础上；加压组件包括油缸、摇臂、支座，磨辊通过磨辊轴固定在摇臂内，摇臂和摇臂轴采用过盈配合连接，并固定在轴承座内，轴承座通过定位销和螺栓与底座连接，底座预埋在混凝土机架基础上，油缸垂直布置，油缸的上耳环与摇臂的耳部通过上销轴铰接，油缸的下耳环与下销轴铰接，下销轴固定在位于基础的支座上，油缸的拉力通过摇臂、磨辊传递到磨盘上的物料和磨盘，通过物料传递给磨盘的摩擦力带动磨盘被动转动。
所述摇臂轴水平布置，磨辊轴的中心线C4与摇臂轴的中心线C3呈空间12°-15°布置。
所述油缸为两个，两个油缸的中心线C2与磨辊轴的中心线C4位于同一个平面内，并与磨盘的中心线C1共面，保证两个油缸同步运动。
所述轴承座上装有翻辊销轴，在摇臂的后端装上翻辊支架和翻辊油缸，翻辊油缸下部与位于基础上的翻辊底座铰接，通过翻辊油缸实现摇臂、磨辊绕翻辊销轴转动，以便磨辊的安装和检修。
所述磨盘支撑组件包括支撑架、输出法兰、滑动推力瓦、调心轴承，支撑架固定在基础上，输出法兰与支撑架之间设有滑动推力瓦和调心轴承，滑动推力瓦采用巴氏合金推力瓦，设有高压油孔，采用静压润滑，高压油孔与高压油站连接，高压油平衡传递到输出法兰上的压力，形成输出法兰和滑动推力瓦的静压支撑，降低磨盘转动时的摩擦阻力，磨盘通过双头螺柱和拱键固定连接在输出法兰上。
所述磨盘中心的上侧设有用于物料喂料的中心下料管，中心下料管的下部设有刮料架，刮料架为两个槽钢90度布置，防止物料在磨盘的中心堆积结块甚至堵料。
所述轮毂驱动组件包括电机、万向联轴器、减速机、旋转轴和位于磨辊内的行星轮系，磨辊通过位于磨辊轴内的旋转轴驱动，旋转轴的前端与位于磨辊上的行星轮系连接，旋转轴的后端连接到减速机，电机横向布置在减速机旁边，并采用万向联轴器安装。
所述磨辊的电机为变频电机，行星轮系设置在磨辊的前端，降低上游的传动系统的转矩和质量负荷。
采用上述磨辊驱动的立式辊磨的粉磨方法，启动电机并带动磨辊转动，物料从位于磨辊前端的下料管喂入，油缸带动摇臂及磨辊向磨盘转动，磨辊将物料压紧并研磨，通过物料传递给磨盘的摩擦力带动磨盘转动，物料在离心力的作用下向磨盘的边缘移动，磨辊的转速高于磨盘转速，物料被均匀的咬入研磨区；
在磨盘的风环处，通过引风机拉入磨内的热风将粉磨的物料提升起来，经过中壳进入分离器进行分选，在此过程中物料与热风进行了充分的热交换，通过调整分离器的转速来控制成品细度，合格物料被选出，不合格的物料通过中心下料管落入到磨盘上，再次粉磨，如此循环往复。
本发明具有的优点和技术效果：
1.采用若干电机、减速机代替原有设计的一个主电机、减速机，具有较低的单机装机功率和减速机的输出扭矩，降低了制造成本，解决了立磨大型化后减速机的瓶颈。
2.磨辊通过摇臂安装在混凝土机架基础上，代替原来的结构件支架，减震效果好，振动小，运行更平稳。
3.取消了主减速机，立磨的高度同比大幅降低，降低了土建的高度，节约了成本。
4.磨盘支撑组件所需的检修空间小于原有主减速机所需的检修空间，可以配置数量更多或者规格更大的磨辊，提高磨机的能力。
5.更好的物料咬入能力，磨辊主动转动，磨盘被动转动，磨辊的转速高于磨盘转速，物料被均匀的咬入研磨区。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1是本发明磨辊驱动的立式辊磨及其粉磨工艺的主视图；
图2是本发明磨辊驱动的立式辊磨及其粉磨工艺的轴测图；
图3是本发明磨辊驱动的立式辊磨及其粉磨工艺的翻辊示意图；
图4是本发明磨辊驱动的立式辊磨及其粉磨工艺的轴测图(五辊方案)。
图中：1、支撑架，2、双头螺柱，3、输出法兰，C1、磨盘的中心线，4、调心轴承，5、拱键，6、滑动推力瓦，6a，高压油孔，7、磨盘，8.风环，9、下销轴，10、支座，C2、油缸的中心线，11、油缸，12、混凝土机架，13、底座，14、上销轴，15、螺栓，16、定位销，17、翻辊销轴，18、轴承座，19、摇臂轴，C3、摇臂轴的中心线，20、摇臂，21、旋转轴，22、减速机，C4、磨辊轴的中心线，23、电机，24、中壳，25、磨辊，26、行星轮系，27、中心下料管，28、刮料架，29、万向联轴器，30、翻辊底座，31、翻辊油缸，32、翻辊支架，33、磨辊轴。
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明分布式驱动立式辊磨及其粉磨工艺的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
如图1-4所示，本发明的磨辊驱动的立式辊磨，包括若干磨辊25、用于驱动磨辊的轮毂驱动组件、磨盘7、磨盘支撑组件和加压组件，若干磨辊25在磨盘7圆周上均匀分布，每个磨辊分别在单独的电机23的驱动下转动，并通过摇臂20安装在混凝土机架12基础上；加压组件包括油缸11、摇臂20、支座10，磨辊25通过磨辊轴33固定在摇臂20内，摇臂20和摇臂轴19采用过盈配合连接，并固定在轴承座18内，轴承座18通过定位销16和螺栓15与底座13连接，底座13预埋在混凝土机架12基础上，油缸11垂直布置，油缸11的上耳环与摇臂20的耳部通过上销轴14铰接，油缸11的下耳环与下销轴9铰接，下销轴9固定在位于基础的支座10上，油缸11的拉力通过摇臂20、磨辊25传递到磨盘7上的物料和磨盘7，通过物料传递给磨盘的摩擦力带动磨盘7被动转动。
粉磨工艺：同时启动电机23并带动磨辊25转动，物料从位于磨辊25前端的中心下料管27喂入，油缸11带动摇臂20及磨辊25向磨盘7转动，磨辊25将物料压紧并研磨，通过物料传递给磨盘7的摩擦力，从而带动磨盘7转动，物料在离心力的作用下向磨盘7的边缘移动。磨辊的转速高于磨盘转速，物料被均匀的咬入研磨区。
在风环8处，通过引风机拉入磨内的热风将粉磨的物料提升起来，经过中壳24进入分离器进行分选，在此过程中物料与热风进行了充分的热交换，通过调整分离器的转速来控制成品细度，合格物料被选出，不合格的物料通过中心下料管27落入到磨盘7上，再次粉磨，如此循环往复。
具体地说明如下：
磨辊25在磨盘7上圆周均匀布置，并由电机23单独驱动。通过物料传递给磨盘的摩擦力带动磨盘7转动，磨盘7是被动转动。磨辊25是通过位于磨辊轴33内的旋转轴21来驱动的，旋转轴21的前端与位于磨辊上的行星轮系26连接，旋转轴的后端连接到减速机22。电机23横向布置在减速机22的旁边，并采用万向联轴器29安装。
每个磨辊25都单独被驱动，所有磨辊电机23为变频电机，可以保证几个磨辊的输入功率一样。由于采用变频驱动，磨盘7的转速会根据不同的需要时改变，此外生产不同的物料时，磨盘的转速都会有一个最佳的控制参数与之相匹配。
行星轮系26设置在磨辊25的前端，可以降低上游的传动系统的转矩和质量负荷，使得所需要的传动结构最小，成本最低。
摇臂轴29水平布置，磨辊轴的中心线C4与摇臂轴的中心线C3呈空间12°-15°布置；摇臂20和摇臂轴19采用过盈配合连接，并固定在轴承座18内。
轴承座18通过定位销16和螺栓15与底座13连接，底座13预埋在混凝土机架12基础上。由于磨辊25通过摇臂20安装在混凝土机架12基础上，磨辊25运行时一部分的压力作用在混凝土机架12基础上，一部分通过磨盘7传递到磨盘支撑组件的基础上。取消了原有的钢结构机架，混凝土支架的减震效果好，振动小，运行更平稳。
轴承座18上装有翻辊销轴17，拆卸轴承座18上的定位销16和螺栓15、万向联轴器29、减速机22等；在摇臂20的后端装上翻辊支架32，翻辊油缸31；翻辊油缸31下部与位于基础上的翻辊底座30铰接；通过翻辊油缸31的作用可以实现摇臂20、磨辊25绕翻辊销轴17转动，以便磨辊25的安装和检修。
采用两个油缸11进行加载，两个油缸的中心线C2与磨辊轴的中心线C4位于同一个平面内，并与磨盘的中心线C1共面，保证两个油缸11同步运动，提高油缸的转动灵活性。
油缸11的上耳环与摇臂20的耳部通过上销轴14铰接，下耳环通过下销轴9铰接，下销轴9固定在位于基础的支座10上。油缸11基本上是垂直布置，避免了原有油缸加载时承受的侧向力，提高了活塞杆、密封件的使用寿命。
磨盘7通过双头螺柱2和拱键5固定连接在输出法兰3上，输出法兰3与支撑架1之间设有滑动推力瓦6和调心轴承4，支撑架1固定在基础上。
进一步的，滑动推力瓦6采用巴氏合金推力瓦，设有高压油孔6a，采用静压润滑。高压油孔6a与高压油站连接，高压油可以平衡传递到输出法兰3上的压力，形成输出法兰3和滑动推力瓦6的静压支撑，降低磨盘7转动时的摩擦阻力。
磨盘支撑组件的高度同比原有的减速机要大幅降低，降低了设备的高度、制造成本，需要的润滑油量也减少。磨盘支撑组件的维修简单，可以适当提高磨辊的数量及规格，提高磨机的能力。
磨盘7中心的上侧设有中心下料管27，位于磨辊25的前端，用于物料的喂料，以及经过选粉机筛选后不合格的细粉回料，细粉能更好的混合在粗粉，有利于料层的稳定性。中心下料管27的下部设有刮料架28，刮料架28为两个槽钢90度布置，防止物料在磨盘7的中心堆积结块甚至堵料；
粉磨工艺：启动电机23并带动磨辊25转动，物料从位于磨辊25前端的中心下料管27喂入，油缸11带动摇臂20及磨辊25向磨盘7转动，磨辊25将物料压紧并研磨，通过物料传递给磨盘7的摩擦力带动磨盘7转动，物料在离心力的作用下向磨盘7的边缘移动。磨辊25的转速高于磨盘7转速，物料被均匀的咬入研磨区。
在风环8处，通过引风机拉入磨内的热风将粉磨的物料提升起来，经过中壳24进入分离器进行分选，在此过程中物料与热风进行了充分的热交换，通过调整分离器的转速来控制成品细度，合格物料被选出，不合格的物料通过中心下料管27落入到磨盘7上，再次粉磨，如此循环往复。
将理解，当据称将部件“连接”到另一个部件时，它可以直接连接到另一个部件或可以存在中间部件。相反，当据称将部件“直接连接”到另一个部件时，则表示不存在中间部件。
综上所述，本发明磨辊驱动的立式辊磨及其粉磨方法，取消现有的主减速机，降低制造成本，提高研磨效率，降低故障敏感性，具有良好的节能降耗功效。
以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种磨辊驱动的立式辊磨，包括若干磨辊(25)、用于驱动磨辊的轮毂驱动组件、磨盘(7)、磨盘支撑组件和加压组件，其特征在于，若干磨辊(25)在磨盘(7)圆周上均匀分布，每个磨辊分别在单独的电机(23)的驱动下转动，并通过摇臂(20)安装在混凝土机架(12)基础上；加压组件包括油缸(11)、摇臂(20)、支座(10)，磨辊(25)通过磨辊轴(33)固定在摇臂(20)内，摇臂(20)和摇臂轴(19)采用过盈配合连接，并固定在轴承座(18)内，轴承座(18)通过定位销(16)和螺栓(15)与底座(13)连接，底座(13)预埋在混凝土机架(12)基础上，油缸(11)垂直布置，油缸(11)的上耳环与摇臂(20)的耳部通过上销轴(14)铰接，油缸(11)的下耳环与下销轴(9)铰接，下销轴(9)固定在位于基础的支座(10)上，油缸(11)的拉力通过摇臂(20)、磨辊(25)传递到磨盘(7)上的物料和磨盘(7)，通过物料传递给磨盘的摩擦力带动磨盘(7)被动转动。
2.根据权利要求1所述磨辊驱动的立式辊磨，其特征在于，所述摇臂轴(19)水平布置，磨辊轴(33)的中心线C4与摇臂轴(19)的中心线C3呈空间12°-15°布置。
3.根据权利要求1所述磨辊驱动的立式辊磨，其特征在于，所述油缸(11)为两个，两个油缸的中心线C2与磨辊轴的中心线C4位于同一个平面内，并与磨盘的中心线C1共面，保证两个油缸(11)同步运动。
4.根据权利要求1所述磨辊驱动的立式辊磨，其特征在于，所述轴承座(18)上装有翻辊销轴(17)，在摇臂(20)的后端装上翻辊支架(32)和翻辊油缸(31)，翻辊油缸(31)下部与位于基础上的翻辊底座(30)铰接，通过翻辊油缸(31)实现摇臂(20)、磨辊(25)绕翻辊销轴(17)转动，以便磨辊(25)的安装和检修。
5.根据权利要求1所述磨辊驱动的立式辊磨，其特征在于，所述磨盘支撑组件包括支撑架(1)、输出法兰(3)、滑动推力瓦(6)、调心轴承(4)，支撑架(1)固定在基础上，输出法兰(3)与支撑架(1)之间设有滑动推力瓦(6)和调心轴承(4)，滑动推力瓦(6)采用巴氏合金推力瓦，设有高压油孔(6a)，采用静压润滑，高压油孔(6a)与高压油站连接，高压油平衡传递到输出法兰(3)上的压力，形成输出法兰(3)和滑动推力瓦(6)的静压支撑，降低磨盘(7)转动时的摩擦阻力，磨盘(7)通过双头螺柱(2)和拱键(5)固定连接在输出法兰(3)上。
6.根据权利要求1所述磨辊驱动的立式辊磨，其特征在于，所述磨盘(7)中心的上侧设有用于物料喂料的中心下料管(27)，中心下料管(27)的下部设有刮料架(28)，刮料架(28)为两个槽钢90度布置，防止物料在磨盘(7)的中心堆积结块甚至堵料。
7.根据权利要求1所述磨辊驱动的立式辊磨，其特征在于，所述轮毂驱动组件包括电机(23)、万向联轴器(29)、减速机(22)、旋转轴(21)和位于磨辊内的行星轮系(26)，磨辊(25)通过位于磨辊轴(33)内的旋转轴(21)驱动，旋转轴(21)的前端与位于磨辊上的行星轮系(26)连接，旋转轴(21)的后端连接到减速机(22)，电机(23)横向布置在减速机(22)旁边，并采用万向联轴器(29)安装。
8.根据权利要求7所述磨辊驱动的立式辊磨，其特征在于，所述磨辊的电机(23)为变频电机，行星轮系(26)设置在磨辊(25)的前端，降低上游的传动系统的转矩和质量负荷。
9.采用权利要求1-8任一项所述磨辊驱动的立式辊磨的粉磨方法，其特征在于，启动电机(23)并带动磨辊(25)转动，物料从位于磨辊(25)前端的中心下料管(27)喂入，油缸(11)带动摇臂(20)及磨辊(25)向磨盘(7)转动，磨辊(25)将物料压紧并研磨，通过物料传递给磨盘(7)的摩擦力带动磨盘(7)转动，物料在离心力的作用下向磨盘(7)的边缘移动，磨辊(25)的转速高于磨盘(7)转速，物料被均匀的咬入研磨区；
在磨盘的风环(8)处，通过引风机拉入磨内的热风将粉磨的物料提升起来，经过中壳(24)进入分离器进行分选，在此过程中物料与热风进行了充分的热交换，通过调整分离器的转速来控制成品细度，合格物料被选出，不合格的物料通过中心下料管(27)落入到磨盘(7)上，再次粉磨，如此循环往复。
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