CN201020860Y - 高压热态压块机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压热态压块机，其包括主机架、预压机、料斗导料筒、压辊、联轴器、同步齿轮箱、电机减速机和液压站，压辊由压辊本体和分片辊套构成，压辊的表面均布有齿状沟槽，分片辊套的下部与齿状沟槽相对应并设置在齿状沟槽内，在分片辊套的两端底部设置有凸台，在压辊的两端固定有用于固定辊套的压块；其还设置有集中冷却器，压辊主轴为空心结构，其一端设置旋转密封，旋转密封通过管道分别与集中冷却器的总冷却液管以及回液管连接。本实用新型设计结构简单实用，可有效解决高温关键部件的冷却问题，从而使材料在高温高压下，具有足够的强度。

Description

高压热态压块机

技术领域

本实用新型属于热态粉料压块技术领域，主要涉及一种高压热态压块机。

背景技术

国内一般常用高压压块机(或压球机)，均属于冷压块设备。随着矿山、冶金、环保等领域中新工艺新技术的出现，对多种物料需要经过热压成块以获得更高的强度。如钢铁行业中高炉或转炉运转过程产生的冶金尘，目前是采用冷压块设备进行压块后再进入转炉作为一种炉料回收，这些高热粉尘通常的做法是用水冲或者是在空气中自然冷却到一定温度，然后再进行脱水、压块或压球，这种工艺既污染了宝贵的淡水资源，同时也对空气造成了二次污染，而其成球的强度却不是很理想，往往需要借助化学粘合剂进行辅助成球。特别是对于那些必须进入高炉才能回收冶金尘，传统成球方式生产出来的物料球根本无法承受高炉里强大的料柱压力，这需要有更高的抗压强度，此时冷压块设备就无能为力了，只有通过增加粘合剂的使用来提高强度。问题是增加粘合剂的使用会带来很多弊端，比如成球强度不一致、对转炉或高炉的炉体造成损伤，会造成空气污染和对产品品质带来不确定性影响因素等等。而通过热态高压压块，能够大大提高成球的强度和质量。

目前比较普遍使用的冷压成球设备，是由主机、预压机、导料筒、压辊、联轴器、主减速器和液压站等7部分组成。其工作时，是将不高于50℃的粉状物料，通过导料筒进料，物料首先进入预压机，在此环节尽量排挤出物料之间的空气，然后进入主机，主机由电机通过减速机和联轴器带动两个主轴，使两主轴上带有球窝的压辊作相对运动，并在液压站提供的强力挤压作用下，使物料成球。

对于冷压块设备来说，其压辊装配结构主要有：

1、压辊与主轴的装配采用大过盈配合；

2、压辊与主轴通过键和胀套相结合连接。

冷压成球机不需要冷却系统，但对于高压热态成球机来说，以上结构均不能用，因为高温下材料膨胀，无论是过盈配合还是胀套连接均不能保证在冷态下的装配状态，材料在高温下膨胀，压辊与主轴材质不同，材料膨胀量不同，造成其配合过盈量变化，导致不能传递足够的传递扭矩，而本实用专利中表述的结构则有效解决这一问题。此外冷压块设备无须冷却系统，而对于热态物料压块则必须设计冷却系统，否则材料在高温下(最高可达900℃)强度和耐磨性等都会大大降低，从而在高压下，材料本身发生塑性变形，导致不能有效工作。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高压热态压块机，其结构简单实用，可有效解决高温关键部件的冷却问题，从而使材料在高温高压下，具有足够的强度。

为实现上述目的采取的技术方案是：其包括主机架、预压机、料斗、导料筒、压辊、联轴器、同步齿轮箱、电机减速机和液压站，压辊通过轴承座设置在主机架上，导料筒固定在压辊上部的主机架上，料斗设置在导料筒上部，预压机设置在料斗的上部，压辊由压辊本体和辊套构成，压辊的表面均布有齿状沟槽，辊套的下部与齿状沟槽相对应并设置在齿状沟槽内，在辊套的两端底部设置有凸台，在压辊的两端固定有用于固定辊套的压块；其还设置有集中冷却器，在压辊下部的主机架上设置有由雾化液管，雾化液管和集中冷却器连接；压辊主轴为空心结构，其一端设置旋转密封，旋转密封通过管道分别与集中冷却器的冷却液管以及回液管连接。

所述的压辊轴承座由轴承座本体、连通管和加强板构成，加强板和轴承座本体之间设置封闭的上、下冷却腔，上、下冷却腔通过连通管连接，下冷却腔和集中冷却器的出液管连接，上冷却腔和集中冷却器的回液管连接。冷却液由轴承座的一端进入，充满下半腔后通过连通管到上半腔，，从而实现对轴承座的充分冷却，进而实现对轴承的冷却。

所述的预压机包括旋转主轴、支撑架、预压螺旋、传动装置以及电机，旋转主轴通过上、下轴承固定在支撑架上，支撑架固定在料斗上，预压螺旋固定在旋转主轴的下部，旋转主轴通过传动装置和电机连接，旋转主轴为空心结构，在其上端设置有旋转密封，旋转密封分别与集中冷却器的冷却液管以及回液管连接。

所述的支撑架的外围设置有通冷却液的夹套，夹套分别与集中冷却器的冷却液管以及回液管连接。

所述导料筒的两侧设置有侧护板为中空结构，侧护板上设置有和集中冷却器的冷却液管以及回液管连接的接口。

所述的同步齿轮箱及减速器的润滑油道设置油冷却器，冷却器的进液管和集中冷却器上的冷却液管连接。

本实用新型的结构有以下特点：

1、压辊装配结构为分片辊皮嵌装主轴，无论在冷态还是在热态，从主轴传递给辊皮的扭矩不会改变。而且其维修方便，辊皮为易损件，该结构更换辊皮也极其方便，不必象冷压块设备那样，当更换辊皮时必须拆卸轴承等。

2、采用集中冷却系统对设备主要部件：主轴承进行冷却，由于采用了集中冷却，不但保证各主要材料在高温下有足够的强度，使设备连续运转成为可能，而且对用户的冷却系统要求可大大降低。

3、设计温度控制点，通过检测冷却系统的冷却液进出口温度，来判断冷却效果，并通过人工或自动调节各冷却管道的进出口阀门来实现对各冷却点冷却液流量的分配，保证各冷却点都能得到足够的冷却。

从上所述本实用新型设计结构简单实用，可有效解决高温关键部件的冷却问题，从而使材料在高温高压下，具有足够的强度。由于设计了冷却系统，降低接触物料的几个主要工作部件的表面温度，从而使材料强度和耐磨性在高温状态下没明显降低，进而使整机在高温下连续运行成为可能。本压辊装配结构独特，为分片压辊与主轴嵌装，无论热态还是冷态，其与主轴的连接关系不变，从主轴传递过来的扭矩也确保不变。利用该实用新型技术，就能够生产出能把900℃以下的热态物料挤压成型的专用设备。其能够大大提高物料的成球强度，避免了物料在冷却过程中，对环境造成的二次污染，热态返料还能够节约能源，甚至在其他领域派生出新的生产工艺等等，社会效益十分显著。

附图说明

图1是高压热态压块机的装配图

图2是高压热态压块机的装配图的左视图

图3是实用新型的冷却系统配置图。

图4是压辊装配结构图

图5是图4的左视局部剖视图。

图6是分片压辊的零件图

图7是辊瓦零件图

图8是图7的左视剖视图

图9压辊冷却结构图

图10是图9的局部右视剖视图

图11是轴承座零件图

图12是图11的俯视剖视图

图13是预压机装配图

图14是导料筒部件图

图中：1、主机架，2、预压机，3、冷却器液管，4、联轴器，5、同步齿轮箱，6、电机减速机，7、液压站，8、电机，9、同步齿轮箱及减速器，10、油冷却器，11、总冷却液管，12、油冷却器进液管，13、压辊轴承进液管，14、压辊主轴进液管，15、导料筒侧护板进液管，16、预压机上、下轴承进液管，17、预压机主轴进液管，18、回液管，19、集中冷却器，20、旋转密封，21、传动装置，22、支撑架，23、料斗，24、预压螺旋24，25、导料口部件，26、导料架，27、导料筒，28、侧护板，29、螺栓，30、压辊，31、高温轴承，32、轴承座，33、螺母，34、螺栓，35，辊套，36、压辊主轴，37、压块，38、旋转密封，39、轴承座本体，40、连通管，41、加强钢板，42、雾化液管，43、螺栓。

具体实施方式

结合附图，说明本实用新型的具体实施例。

如图1、图2所示，本实用新型主要由其包括主机架1、预压机2、料斗23、导料筒27、压辊30、联轴器4、同步齿轮箱5、电机减速机6和液压站7，压辊30通过轴承座32设置在主机架1上，导料筒27固定在压辊上部的主机架1上，料斗23设置在导料筒27上部，预压机2设置在料斗23的上部，其还设置有集中冷却器19，集中冷却器19通过冷却器液管3对压辊30、预压机2以及导料筒27部件等进行降温，保证材料在高温状态下强度不降低，通过检测冷却系统的冷却液进出口温度可以发出报警信号，回油温度过高则切断系统动力，停止工作。电机减速器6带动同步齿轮箱5，通过联轴器4拖动主机架1中的两压辊相对运转，实现对物料压缩成块，预压机2是为了对物料进行预先压缩，排出部分空气并把物料强制送入两压辊中间。液压站7是为给压辊总成提供足够的压力，同时也为保护设备，防止不可压缩物进入压辊中间后损坏设备。

如图3所示为本实用新型的冷却液配置图，全部冷却点所需冷却液都由总冷却液管11进入。同步齿轮箱及减速器9润滑油由油冷却器10进行冷却，其冷却液由油冷却器进液管12分配。压辊轴承通过压辊轴承座和压辊主轴通入冷却液进行冷却，其冷却液由压辊轴承进液管13和压辊主轴进液管14分配。预压机导料筒侧板是为了防止物料从压辊两侧漏料，必须进行冷却，其冷却液由导料筒侧护板进液管15分配，预压机上、下轴承也必须进行冷却，由带夹套的轴承座和主轴通入冷却液来进行冷却，其冷却液由预压机上、下轴承进液管16和预压机主轴进液管17进行分配。全部冷却液最后由各自的回液管18接入集中冷却器19，集中冷却器19主要对冷却液进行冷却，通过通入冷却水对冷却液进行冷却，冷却后的冷却液又重新返回系统。若用户具备软化冷却水条件时，可以不要集中冷却器19，由冷却液管直接接入用户的软化水系统，而回液管18可直接接入用户的回水系统。油冷却器10和集中冷却器19为列管式冷却器或螺旋板冷却器，主要是通入冷却水对热介质进行热交换，实现对热介质的冷却。

如图4、5、6、7、8所示为压辊装配结构。压辊装配是主机设备的主要部件，该结构主要由高温轴承31、轴承座32、螺母33和螺栓34、分片辊套35、主轴36、压块37旋转密封38构成。压辊主轴36由高温轴承31通过轴承座32支撑在主机机架上。压辊30由压辊本体和分片辊套35构成，压辊本体的表面均布有齿状沟槽，齿状沟槽呈锯齿状或梯形齿状，本实施例为锯齿状。分片辊套35的下部与齿状沟槽相对应并设置在齿状沟槽内，在分片辊套35的两端底部设置有凸台，在压辊30的两端固定有用于固定辊套的压块37。分片辊套35的两侧面与压辊主轴36的锯齿面配合，压块37的内侧面与辊瓦的“A”面和“B”面接触，两压块共同作用从而限制了分片辊套35的径向位移和轴向位移，进而实现定位。辊套采用高红硬性的材料，整体加工后切开后磨削，然后嵌装在主轴36的锯齿内，分片辊套35两端用压块37防止辊套轴向窜动，并与辊套在径向有配合关系，给辊套35进行径向定位，压块37由高强度不锈钢螺栓34、螺母33与压辊主轴36进行固连。上述结构有效解决了辊套与主轴的装配问题，其装配关系不因温度变化而有所变化，保证了足够的传递扭矩，此外，维修更换简单方便，使用效果良好可靠。

压辊主轴36为空心结构，其一端设置旋转密封38，旋转密封38通过管道分别与集中冷却器的冷却液管以及回液管连接。旋转密封38通入冷却液对高温轴承31进行冷却，带夹套的轴承座32也通入冷却液对轴承31进行冷却。

如图9、10所示为压辊冷却结构图。由雾化液管42和螺栓43组成，一定压力的冷却液进入雾化液管后雾化喷至压辊表面，冷却液接触高温压辊后迅速汽化，从而实现对压辊表面的冷却，雾化液管42由螺栓43固定在主机机架上。雾化液管和集中冷却器19连接；通过对压辊进行喷雾冷却，可降低压辊表面温度。

如图11、12所示为轴承座的零件图。所述的压辊轴承座由轴承座本体32、连通管40和加强板41构成，加强板41和轴承座本体32之间设置封闭的上、下冷却腔，上、下冷却腔通过连通管40连接，下冷却腔和集中冷却器的出液管连接，上冷却腔和集中冷却器的回液管连接。冷却液由轴承座的一端进入，充满下半腔后通过连通管到上半腔，从而实现对轴承座的充分冷却，进而实现对轴承的冷却。

如图13所示为预压机的主要结构。所述的预压机包括旋转主轴、支撑架22、预压螺旋24、传动装置21以及电机，旋转主轴通过上、下轴承固定在支撑架22上，支撑架22固定在料斗23上，预压螺旋24固定在旋转主轴的下部，旋转主轴通过传动装置21和电机连接，旋转主轴为空心结构，在其上端设置有旋转密封20，旋转密封20分别与集中冷却器19的总冷却液管11以及回液管18连接。

旋转密封20的作用是为旋转主轴(空心轴)内部通入冷却液。因为主轴是在不停转动的，而冷却液进出配管是不动的，故采用旋转密封。旋转密封主要是为隔开冷却液与经过热交换后带有一定温度的冷却回液。旋转密封为定型产品，在各个行业均有广泛应用。传动装置21的作用是预压机由传动装置21带动预压螺旋部24，实现对物料的压缩，并通过导料口部件25把物料喂入两压辊之间。主轴轴承由带夹套的支撑装置21支撑，夹套分别与集中冷却器的总冷却液管以及回液管连接，轴承由在夹套内通入冷却液实现冷却，冷却液由下口进入，上口排出，以实现充分冷却。支撑架22的作用是为了支撑整个传动装置21，为预压螺旋部件24提供一个固定的回转中心。预压螺旋24的作用是真正实现对物料压缩的部件。当传动装置21带动其旋转时，即可实现对物料的压缩，使物料排出部分空气。

如图14所示为导料筒部件25，其主要有导料架26，导料筒27，侧护板28，螺栓29组成，物料在预压螺旋作用下进入导料筒27后，在侧护板28限制下进入两压辊，侧护板28同时与压辊30之间有合适的间隙来防止物料从压辊两侧流出，侧护板28由不锈钢螺栓29固定在导料架26上，由于携带一定压力的物料始终作用在侧护板上28，其工作条件比较恶劣，必须对其进行冷却，两侧护板本身是中空结构，冷却液从下口进入，上口排出，以实现对两侧护板的冷却。

Claims (7)

1.一种高压热态压块机，其包括主机架(1)、预压机(2)、料斗(23)、导料筒(27)、压辊(30)、联轴器(4)、同步齿轮箱(5)、电机减速机(6)和液压站(7)，压辊(30)通过轴承座(32)设置在主机架(1)上，导料筒(27)固定在压辊上部的主机架(1)上，料斗(23)设置在导料筒(27)上部，预压机(2)设置在料斗(23)的上部，其特征是：压辊(30)由压辊本体和分片辊套(35)构成，压辊(30)的表面均布有齿状沟槽，分片辊套(35)的下部与齿状沟槽相对应并设置在齿状沟槽内，在分片辊套(35)的两端底部设置有凸台，在压辊的两端固定有用于固定辊套的压块；其还设置有集中冷却器(19)，压辊(30)主轴为空心结构，其一端设置旋转密封，旋转密封通过管道分别与集中冷却器的总冷却液管(11)以及回液管(18)连接。

2.根据权利要求1所述的高压热态压块机，其特征是：压辊轴承座(32)由轴承座本体(39)、连通管(40)和加强板(41)构成，加强板(41)和轴承座本体(39)之间设置封闭的上、下冷却腔，上、下冷却腔通过连通管(40)连接，下冷却腔和集中冷却器的出液管连接，上冷却腔和集中冷却器的回液管连接。

3.根据权利要求1所述的高压热态压块机，其特征是：在压辊(30)下部的主机架(1)上设置有雾化液管(42)，雾化液管(42)和集中冷却器(19)连接。

4.根据权利要求1所述的高压热态压块机，其特征是：所述的预压机包括旋转主轴、支撑架(22)、预压螺旋(24)、传动装置(21)以及电机(8)，旋转主轴通过上、下轴承固定在支撑架(22)上，支撑架(22)固定在料斗(23)上，预压螺旋(24)固定在旋转主轴的下部，旋转主轴通过传动装置(21)和电机(8)连接，旋转主轴为空心结构，在其上端设置有旋转密封(20)，旋转密封(20)分别与集中冷却器(19)的总冷却液管(11)以及回液管(18)连接。

5.根据权利要求3所述的高压热态压块机，其特征是：所述的支撑架(22)上设置有通冷却液的夹套，夹套分别与集中冷却器的总冷却液管(11)以及回液管(18)连接。

6.根据权利要求1所述的高压热态压块机，其特征是：所述导料筒(27)的两侧设置有侧护板(28)为中空结构，侧护板上设置有和集中冷却器的总冷却液管以及回液管连接的接口。

7.根据权利要求1所述的高压热态压块机，其特征是：在同步齿轮箱及减速器(9)的润滑油道上设置油冷却器，油冷却器的冷却进液管和集中冷却器上的总冷却液管连接。

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