CN200939388Y - 超微细悬辊磨粉机 - Google Patents

Abstract

一种可将非金属矿物研磨成超微细粉末的超微细悬辊磨粉机，由对矿物进行粉碎和研磨的主机装置、对不同粒度粉末进行分离的分析机、给整个装置提供能量的主风机、及将前述三个部分连接成整体的通风管道、循环、收集装置构成。本实用新型通过上述主机装置及各系统的全面改造，最后形成了一个全新的，系统的超微细悬辊磨粉机生产设备，其工艺结构，工艺流程，生产能力，机械性能以及节能环保，经济效益都大大优超于传统雷蒙机。

Description

超微细悬辊磨粉机

技术领域

本实用新型属于非金属矿物加工机械领域，具体的说是一种新型超微细悬辊磨粉机。

背景技术

传统雷蒙磨从国外引进我国已二十多年，该机主要用于非金属矿物料的大批量粉碎加工。产品细度一般在325目(44μm)至400(38μm)之间，随着社会经济发展，只能生产单一粗粉产品并不能满足用户需要，更不利于非金属加工业经济效益的提高，在使用传统雷蒙磨过程中发现，雷蒙磨在加工方解石类矿粉时，325目粗粉中含有大量的-10μm超细产品，如将其改造分离利用新技术并加大其生产量，经济效益是可观的。因此，雷蒙磨这一传统设备就有待于借助新技术来改造扩大其应用范围，使其机械性能更加稳定耐用，产品再上等级。本申请人在先申请的超细雷蒙磨粉机(专利号：01240392.x)尽管克服了普通雷蒙磨粉磨机的缺陷，但是在使用过程发现存在密封容易失效和振动较大造成寿命缩短的问题，等等。

发明内容

针对传统雷蒙磨的技术改造这一目的，发明人通过实际使用4R3216、3R2115型传统式雷蒙磨过程中，不断的反复探讨、革新改造、对传统雷蒙磨进行全面分析改试经过十二年的努力，以至达到满意效果。

具体的说，一种可将非金属矿物研磨成超微细粉末的超微细悬辊磨粉机，由对矿物进行粉碎和研磨的主机装置、对不同粒度粉末进行分离的分析机、给整个装置提供能量的主风机、及将前述三个部分连接成整体的通风管道、循环、收集装置构成，分析机安装在主机装置的上部并与之相连通，主风机的出风口通过风箱进风接头接入主机下部，风机进口通过风机接头、风管、弯头接入2号旋风收集器，分析机上部出风口通过分析机出口三通(、风管、天圆地方接头接人1号旋风收集器，1号旋风收集器上部通过管道和一号轴流风机与2号旋风收集器上部相连通，且1号旋风收集器和2号旋风收集器下部分离口上均装有锁闭气出料装置，通风机出风口三通上部通过蝶形阀、风管、天圆地方接头接入3号旋风收集器，3号旋风收集器上部通过大小头接口的二号轴流风机、弯头、风管接入水过滤收集器；其改进之处是：

(1)超微细悬辊磨粉机的主机传动方式是利用低速电机通过三角皮带轮直接变速传动，主机主轴(47)的中心稳定采取主轴外套倒T型定位套管上再套接传动套(15)，在主轴和传动套之间共有上部的两个深沟球轴承(18)、中部的单列圆锥滚子轴承(22)、下部深沟球轴承(39)和平底推力球轴承(41)共五个轴承的内外交错互相制约定位；

(2)磨辊轴(12)为台阶梯型；磨辊轴套(9)依次用深沟球轴承(7)、平底推力球轴承(8)、深沟球轴承(7)、深沟球轴承(29、30)上下共5套轴承安装在磨辊轴(12)上，磨辊轴设计为中心通油孔，由上端吊耳中心油嘴为5套轴承供油润滑，同时采取骨架油封加油浸石棉盘根填料方式密封；

(3)分析机180°倒置安装，调速机为立式安装并在主机腔室外直接利用三角皮带轮进行传动；

(4)风箱、风道均为底部向中心倾斜30°形成斗状；并且风道16个进风口顺时针向研磨室中心倾斜60°。

(5)采取循环两级收集，溢出式两级收集，并在两级收集器之间加一管道式轴流风机做为补充，由引风机进风量控制阀的调整，使一、二级收集器达到负压收集状态，溢出的气体、微细粉体混合物将通过余风管进入三、四级收集器；在三、四级收集之间加一管道式轴流风进行正负压转换；四级收集采用水过滤收集。

本实用新型通过上述各部件，各系统的全面改造，最后形成了一个全新的，系统的超微细悬辊磨粉机生产设备，其工艺结构，工艺流程，生产能力，机械性能以及节能环保，经济效益都大大优超于传统雷蒙机。

附图说明

图1为本实用新型系统安装示意图。

图号说明：

23-一号辅助风、24 1、2级收集器平台栏杆、25-锁气阀、26-1、2级收集器平台27-蝶型阀、28-空气补偿阀、29-闭气阀、30-双向出料阀、31-蝶型阀、32-主风机33-主风机电机、34-主风机座架。

图2为图1的侧视图。

图号说明：

1-弯头、2-二级收集器、3-风管、4-天园地方、5-风管、6-二号附助风机、7-二号附助风机大小接口、8-一级收集器、9-风管、10-弯头、11-一级收集器支架、12-水位标尺、13-天园地方、14-三级收集器、15-排气管、16-水过滤收集器、17-三、四级收集器平台栏杆、18-分析机出口三通、19-三、四级收集器平台、20-平台支柱、21-扶梯、22-主机装置。

图3为图1的俯视图。

图号说明：

1-机电机、3-主机电机调整架、4-水过滤收集器、5-液位标尺导管、6-排气管、7-电磁调速电机、8-主风机轴套座、9-斗状环形风箱、10-分析机罩壳、11-主风机电机、12-主风机座架、13-主风机、14-二号附助风机、15-三级收集器、16-二级收集器、17-一号附助风机、18-一级收集器。

图4为本实用新型中主机系统组装示意图。

图号说明：

1-分析机皮带轮、2-分析机轴盖、3-调速电机皮带轮、4-分析机轴套、5-电磁调速电机、6-人孔盖、7-分析及罩壳、8-闭路环、9-叶轮、10-分析机轴、11-叶轮调整盖、12-叶片、13-储料斗、14-调整盖、15-梅花、16-进料控制阀、17-斗状环形风箱、18-主机仓门、19-风箱进口、20-主机电机、21-主机电机调整架22-主机电机皮带轮、23-主机皮带轮、24-主机座架。

图5本实用新型中主机结构示意图。

图号说明：

1-六角头螺栓、2-六角螺母、3-平垫、4-弹簧垫、5-六角头螺栓、6-平垫圈、7-弹簧垫圈、8-主轴调整盖、9-梅花十字架、10-平键、11-六角头铰制孔用螺栓、12-六角螺母、13-平垫圈、14-弹簧垫圈、15-传动套、16-隔盘、17-轴用外卡簧、18-深沟球轴承、19-迷宫底座、20-磨环、21-主机风道底座、22-单列圆锥滚子轴承、23-骨架式橡胶油封、24-铲刀架座、25-迷宫转盘、26-六角头螺栓、27-六角螺母、28-平垫圈、29-弹簧垫圈、30-六角头螺栓、31-螺母、32-平垫圈、33-弹簧垫圈、34-六角头螺栓、35-六角螺母、36-平垫圈、37-弹簧垫圈、38-主机底村板、39-深沟球轴承、40-隔套、41-平底推力球轴承、42-轴承盖、43-六角头螺栓、44-平底圈、45-弹簧垫圈、46-骨架式橡胶油封、47-主机主轴、48-平键、49-主机皮带轮、50-主机皮带轮保险盖、51-六角头螺栓、52-平垫圈、53-弹簧垫圈。

图6为本实用新型分析机结构示意图。

图号说明：

1-六角头螺、2-平垫、3-弹垫、4-分析机主轴皮带轮、5-、6-六角头螺栓、1-直通7-平垫、8-弹簧垫圈、9-六角螺母、10-分析机轴承座、11-骨架式橡胶油封、12-磨辊轴、13-分析机主轴、14-分析机轴套、15-分析机轴承座、16-分析机壳罩、17-分析机出口法兰座、18-分析机闭路环、19-六角螺母、20-六角螺母、21-平垫、22-弹簧垫圈、23-分析机叶片外卡盘、24-分析机叶片内卡盘、25-分析机调整盖、26-六角头螺栓、27-平垫、28-弹簧垫圈、29-六角头螺栓、30-螺母、31-平垫、32-弹簧垫圈、3 3-分析机叶片、34-六角头螺栓、35-螺母、36-平垫、37-弹簧垫圈、38-六角头螺栓、39-六角螺母、40-平垫圈、41-弹簧垫圈

图7为本实用新型主机中磨辊组装结构示意图。

图号说明：

1-直通式压注油、2-磨辊吊耳、3-六角头螺栓、4-六角螺母、5-平垫圈、6-弹簧垫圈、7-深沟球轴承、8-平底推力球轴承、9-磨辊轴承、10-磨辊轴密封盘、11-骨架式橡胶油封、12-磨辊轴、13-磨辊轴密封盘压盖、14-平垫圈、15-弹簧垫圈、16-油浸石棉盘根、17-六角头螺栓、18-六角头螺栓、19-平垫圈、20-弹簧垫圈、21-磨辊轴密封盘压盖、22-磨辊密封盘、23-磨辊轮、24-磨辊芯套、25-磨辊轴盖、26-六角头螺栓、27-弹簧垫圈、28-平垫圈、29-深沟球轴承、30-深沟球轴承、31-圆螺姆用止动垫圈、32-小圆螺母

图8为本实用新型中锁气阀结构示意图。

图号说明：

1-热轧等边角钢活封板吊铁、2-合页、3-锁气阀活封板、4-锁气阀壳。

图9为本实用新型中蝶形阀结构示意图。

图号说明：

1-蝶阀壳、2-蝶阀轴套座、3-六角螺母、4-平垫圈、5-弹簧垫圈、6-六角螺母、7-六角头螺栓、8-平垫圈、9-弹簧垫圈、10-蝶阀轴、11-蝶阀片、12-蝶阀手柄、13-蝶阀定位卡盘、14-加强半圆头方颈螺、15-平垫圈、16-弹簧垫圈、17-六角螺母、18-六角头螺栓、19-六角螺母、20-平垫圈、21-弹簧垫圈、22-蝶阀轴套、23-六角螺母、24-平垫圈、25-弹簧垫圈

图10为本实用新型中蝶形阀示意图。

图号说明：

1-蝶阀壳、2-蝶阀轴套座、3-六角螺母、4-平垫圈、5-六角螺母、6-六角螺母、7-六角头螺栓、8-平垫圈、9-弹簧垫圈、10-蝶阀轴、11-蝶阀片、12-蝶阀定位卡盘、13-六角螺母、14-平垫圈、15-弹簧垫圈、16-六角头螺母、17-六角螺母、18-平垫圈19-弹簧垫圈、20-方颈螺栓、21-六角螺母、22-平垫圈、2 3-弹簧垫圈、24-蝶阀手柄

图11为本实用新型中闭气阀结构示意图。

图号说明：

1-六角头螺栓、2-六角螺母、3-平垫圈、4-弹簧垫圈、5-调节阀砣、6-调节阀杠杆、7-调节阀轴、8-六角头螺栓、9-六角螺母、10-平垫圈、11-弹簧垫圈、12-调节阀翻板、13-限位块、14-闭气调节阀壳

图12为本实用新型中双向出料阀结构示意图。

图号说明：

1-六角螺母、2-平垫圈、3-弹簧垫圈、4-蝶阀轴套座、5-调节阀轴、6-调节阀翻板、7-六角头螺栓、8-六角螺母、9-弹簧垫圈、10-平垫圈、11-闭气调节阀壳、12-蝶阀轴套、13-双向出料斗手柄、14-六角螺母、15-平垫圈、16-弹簧垫圈。

图13为本实用新型系统工作原理图。

具体实施方式

附图1-13结合给出了本实用新型的具体实施方式。

本实用新型首先对主机主轴与十字架悬臂中心稳定性能的彻底改造，使其运转平稳，中心无摆动。将分析机传动部分由腔内托式，改为腔外垂吊传动腔内旋转两隔离，增强其工作稳定性和耐用性能，在粉碎部分，对磨辊进行彻底改造。使磨辊与磨辊轴可互补相应运转，增强了其工作效率，使其更耐用。承受更高的压力及运转速度，风箱和风道均改原水平底钭30°，确保风箱，风道始终畅通无堵塞，高效工作中，在整个系统设计配置上，由为四级收集。1、包级收集用循环负压锁闭式收集，无粉尘污染。3、4级收集采用可控溢出式干、湿串联收集，断绝粉尘污染，整个收集系统在收集到超细产品的同时，也杜绝或减少了对周围的环境污染。

一、主机的工作原理分析：

传统4R雷蒙机主机主轴与十字架悬臂中心稳定性能设计，在实际应用中暴露出很多缺陷，主轴的稳固靠的是主轴底部的调心和推力两个轴承进行托起固定，主轴上端依赖传动套上端而间接进行稳定，在实际工作中，而由于传动上端又连接固定有梅花十字架进行悬臂运转，并带动四磨辊装置碾磨物料，由于反作用力来自四个磨辊强度不一，加之传动套底端无固定设计，这时主机主轴梅花十字架，传动套无可避免地进行摆动，结果是：主机噪音大(无负荷时更甚)，振动大，主机研磨部分损坏频繁，由于旷动摆动，铲刀铲料间隙无法保证最佳，物料研磨性能下降，维修周期越来越短，严重影响整个设备使用寿命。

就上述问题申请人第一步就着手对主机的改造革新，集4R、3R各自优点，参考其它设备的工作性能，积长期的工作实践经验，对其大做手术，周密细致的制定改造设计方案，最终成功地研制出XC4R 780-2414型新超微细悬辊磨粉机。

新型超微细悬辊磨粉机的主机传动方式是利用低速电机通过三角皮带轮直接变速传动，更换三角带不用拆卸任何部件，主机主轴的中心稳定采取主轴倒T型定位套管、传动套上、中、下内外互相制约稳定设计，并配合磨辊装置的改造。试验结果：主机各部运转平稳无噪音，无负荷运行音量低于电机音量，空车运行音量低于风机音量，随着进料加负荷音量将上升，就音量的变差，传统雷蒙机在空车运行时噪音已是山摇地动了，随进料加负荷音量将有所改善，这足已说明该新型超微细悬辊磨粉机改进效果。

二、磨辊的工作原理及性能分析：

雷蒙机的粉碎过程是：主机中心轴上端的梅花水平十字架悬接着四个磨辊装置，当主机中心轴带动梅花水平十字架做园周公转时，同时四个磨辊与磨环相互摩擦而自转，并在离心力作用下向外摆动压紧磨环，梅花十字架下端与磨辊装置交叉的铲刀在转动过程中，把物料铲起并抛向磨辊和磨环之间形成一个垫料层，在磨辊的滚动作用下达到粉碎和研磨目的。

传统各类5R、4R、3R雷蒙机的磨辊结构大多设计两种形式，一是将磨辊轴镶人辊轮中通过轴端轴承和轴同速转动。二是辊轮中镶人轴承与磨辊轴配合等装置悬接在梅花十字架，辊轮通过摩擦自转，而磨辊轴不转，其密封也多采用迷宫式或橡胶油封，由于粉碎区气压、温度高、磨辊与磨环摩擦压力大，加之原主机中心运转平稳性差，其整个辊轮又处于物料之中高速旋转，将反作用力传递给辊轴和轴承分担，实际使用中发现，辊轮受压力滚动时，由于主机的原设计问题和磨辊装置结构问题，碾磨时犟劲，而且常有拖动现象，因此多数传统雷蒙机的磨环和辊轮均有不同程度的失圆。并且易导致其它部件损坏，而越演越烈，其主要问题在于整个磨辊装置的灵活和密封性，它直接影响研磨效果和细度。

针对实际问题，对整个磨辊装置进行了结构性全面改造。首先将磨辊轴进行台阶梯型改造设计，使轴承装配更加稳固，设计为磨辊轮和磨辊轴均可互补运转，并加强密封措施的设计，采取骨架油封加油浸石棉盘根填料密封方式，从而断绝了粉体的侵入，完全杜绝了运转时犟劲和拖动痹病，有效保证了磨环和辊轮同心度，消除了撞击噪音，使磨环和磨轮之间物料碾压力更均匀，大大改善了其和主机的灵活性，稳定性，耐用性，产量和产品细度都大大提高。

三、分析机的原理分析：

雷蒙机分析机大多是30-60只水平刀状或条状叶等组成，在分析机主轴带动下作水平运转，经主机粉碎形成粉体随气流混合通过旋转叶片时，质量大的粉体颗粒被叶片击中，而失去上升力被抛向四壁，并返回粉碎区再次研磨，末被叶片击中或质量小的粉体和气流一齐通过叶片控制区进入产品收集系统。

雷蒙机分析机控制大颗粒的途径，是提高分析机转速或增加叶片密度，对提高产品细度虽有明显效果但产量极低，同时原主机粉碎性能也影响着粉体细度和产量其风箱风道的设计形式在实际应用中证明，进入磨室的风量不能保持所需要求，风量极不稳定，这直接影响着粉体细度和颗粒的均匀度，再者传统4R雷蒙机分析机整体及大小伞形齿轮传动变速箱置于主机腔室内，主机和分析机运转时产生的振动和温度变化等因素，导致密封度下降，主机腔室内正压气流携带粉体易进入处于恒压状态的分析机齿轮变速箱内，如此往返，使齿轮箱内机油变稠失去润滑和流动性，造成分析机转速不稳，叶片控制粉体颗粒均匀度将无有保障。

针对分析机上述问题所在，进行必要的结构改造，将分析机180°倒置，撤去伞形齿轮传动变速箱，调速电机由卧式改为立式，在主机腔室外直接利用三角皮带轮进行传动，这样以来既提高了分析机转速的稳定性，又方便和减少了对分析机的维护和保养，并结合主机、磨辊和风箱、风道结构的改造。产品、产量、细度、均匀度将得到了很大的提高。

四、风箱、风道功能原理分析：

当高速气流进入蜗形水平风箱后，再由各风道口到达主机磨室，并携带经粉碎的粉体一同经分析机进入收集循环系统，收集器收集到部分粉体后由风机再次送人蜗形水平风箱。

经实际工作中发现，传统雷蒙机风箱、风道底部设计呈水平状，主机磨室各部运转时均可将较大物料抛进风箱，风道，由于气流作用下，并聚积在风箱蜗壳尾部逐渐向前扩展，使蜗壳风箱内容量逐渐缩小，影响进风量，最后导致塞车，如果加大风量产品粒度将会变粗，风量不稳产品质量无法保障。

因此将蜗形水平风箱、风道改造设计为底部向中心倾斜30°形成斗状；将抛进的物料通过风力和设备的本身振动将其送回磨室，风箱、风道始终保持着畅通无阻；保持风量大小的稳定将确定产品粒度的均匀。

五、循环和收集系统工作原理分析：

传统雷蒙机收集粉体产品主要依赖于大旋风收集器，虽有细粉可以通过小旋风收集器得到，但能捕集到的细粉数量甚微，并通过排出余风，夹带着大量粉尘污染周围环境。

传统雷蒙机的收集、循环系统是由引风机将风量吹进研磨系统，携带粉体进入分级控制系统，收集系统然后进入风机再循环。由于大旋风收集器处于负压状态一部分气体会从外界进入循环系统，加上各管路中和各工作空隙以及物料中的水份在研磨时的蒸发都将导致循环系统气体膨胀，这些多余风量通过余风管进入小旋风收集器，由于小旋风收集器处于正压状态，收集效果极差大部分微细粉体通过收集器顶端的排空管扩散出去，从而造成周围环境粉尘污染。

根据上述种种情况，传统雷蒙机各部系统均不能胜任生产超细粉体的工作，必须进行综合的、系统的、全面的彻底改造，进而形成新的循环收集系统，使其适应超细粉体的生产。

通过对传统雷蒙机全面系统的分析，对循环、收集系统的改造至关重要，所以我们采取循环两级收集，溢出式两级收集，由于循环两级收集系统管路加长，风量速度相对减慢，风压降低，所以在两级收集器之间加一管道式轴流风机做为补充，由引风机进风量控制阀的调整，使二级收集器达到负压收集状态，溢出的气体、微细粉体混合物将通过余风管进入三、四级收集器。由于三级收集是正压会造成喷粉收集困难，故在三、四级收集之间加一管道式轴流风进行正负压转换，再适当调整余风阀和空气补偿阀以至达到最佳效果。四级收集采用水过滤收集，这样经水过滤的排放气体将被净化，杜绝了对周围环境的污染，同时被水留下的粉体经过沉淀又可获得涂布级浆料产品，变废为宝，并增加了一定的经济效益。

通过这些改进，本实用新型具有以下优点：

1、适应生产超微细粉体产品。

2、降低能耗、降低生产成本、减少维修率。

3、减少或杜绝对周围环境的粉尘污染。

4、降低生产超微细粉体的加工成本，提高经济效益。

以上的四个目的我们已经达到并超出了原设想，就与传统的4R3216型雷蒙机对比生产结果如下：

新型超微细悬辊磨粉机最低限度的粉碎细度为325目＞d97，而且不用开启分析机，启用动力是32.1kw，所对比的产量只限一级收集器获得的数据。二、三级收集器收集的微细粉以及四级收集的产品浆料不计在内。

Claims (1)

1、一种超微细悬辊磨粉机，由主机装置、分析机、主风机、及将前述三个部分连接成整体的通风管道、循环、收集装置构成，分析机安装在主机装置的上部并与之相连通，主风机的出风口通过风箱进风接头接入主机下部，风机进口通过风机接头、风管、弯头接入2号旋风收集器，分析机上部出风口通过分析机出口三通(、风管、天圆地方接头接入1号旋风收集器，1号旋风收集器上部通过管道和一号轴流风机与2号旋风收集器上部相连通，且1号旋风收集器和2号旋风收集器下部分离口上均装有锁闭气出料装置，通风机出风口三通上部通过蝶形阀、风管、天圆地方接头接人3号旋风收集器，3号旋风收集器上部通过大小头接口的二号轴流风机、弯头、风管接入水过滤收集器；其特征是：

(1)超微细悬辊磨粉机的主机利用低速电机通过三角皮带轮直接变速传动，主机主轴(47)的中心稳定采取主轴外套倒T型定位套管上再套接传动套(15)，在主轴和传动套之间共有上部的两个深沟球轴承(18)、中部的单列圆锥滚子轴承(22)、下部深沟球轴承(39)和平底推力球轴承(41)共五个轴承的内外交错互相制约定位；

(2)磨辊轴(12)为台阶梯型；磨辊轴套(9)依次用深沟球轴承(7)、平底推力球轴承(8)、深沟球轴承(7)、深沟球轴承(29、30)上下共5套轴承安装在磨辊轴(12)上，磨辊轴设计为中心通油孔，由上端吊耳中心油嘴为5套轴承供油润滑，同时采取骨架油封加油浸石棉盘根填料方式密封；

(3)分析机180°倒置安装，调速机为立式安装并在主机腔室外直接利用三角皮带轮进行传动；

(4)风箱、风道均为底部向中心倾斜30°形成斗状；并且风道16个进风口顺时针向研磨室中心倾斜60°；

(5)采取循环两级收集，溢出式两级收集，并在两级收集器之间加一管道式轴流风机做为补充；在三、四级收集之间加一管道式轴流风进行正负压转换；四级收集采用水过滤收集。

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