CN102343295A - 一种悬臂式柔性静压浮碾环辊磨 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种柔性静压浮碾环辊磨。它由机座、筒体、进料装置、出料装置、研磨装置、传动装置构成。研磨装置可布置为2～5层。每一层研磨装置皆由磨辊、悬臂、托架、挡料盘和研磨内衬板构成。托架上均匀安装3～6个悬臂，每个悬臂末端安装有磨辊，磨辊随主轴公转。与磨辊相对应的研磨内衬板安装在筒体上。物料在磨机中从上到下运动，在磨辊、衬板及挡料盘之间的形成料层被碾压而粉碎。该设备可用于矿石破碎，具有能耗低、工效高的特征。根据本专利试制的筒体直径为760mm样机，最大进料粒度可达50mm，每小时可生产最小粒度达300目的物料18t。此外，本发明涉及的设备，在结构设计上进行了优化，运转时具有防卡死、易维护的特点，扩大了其应用范围。

Description

一种悬臂式柔性静压浮碾环辊磨

技术领域：

本发明专利涉及了一种柔性静压浮碾环辊磨，它是一种通过磨辊与研磨内衬板之间的相互作用而对物料产生挤压、剪切、冲击作用的多级破粉碎的机械设备。

背景技术：

粉体制备行业是能源消耗大户，降低研磨过程中的能耗、减少污染迫在眉睫，意义重大。开发新型的粉体制造设备，是解决上述问题的重要举措。立式磨、对辊磨、筒辊磨等新型磨机，在降低研磨过程中的能耗，提高研磨效率方面上已较传统的高能耗、低效率、易损件消量大且安装、拆卸、更换较为困难研磨设备大为改进，但仍存在着制造费用高、维修困难等不足。70年代推出的环辊磨，虽然在提高生产效率，降低能耗方面上有很大的进步，但存在给料粒度要求严格(须小于25mm)、牵引碾环的销轴易断裂、进料给料不均匀、工作噪音大(大于105dB)，压力主要依靠离心力提供，难以满足粉体制备的需求，而没有在粉体工业中得到广泛使用。专利号ZL0123527.X公开的一种“浮碾式粉磨机”，虽然也可以降低研磨过程的能耗，但该设备中研磨体(浮轮)与托板直接接触，易产生摩擦而引起磨损，缩短了研磨件使用寿命，此外，该机研磨衬板选材不理想，机械强度较小且以脆性为主，容易易碎裂，设备运行维护消耗较大。专利号ZL02254055.5所公开的另一种“浮碾环磨机”，由两块以上的带浮碾轮的转盘和一块均料盘同轴互相重叠组合而成，每块转盘中主轴轴心对称点对称的置有3至10个浮碾轮，浮碾轮在随主轴转动时受离心力作用甩向内衬环。这种机型虽然解决了粉磨装置中衬板的机械强度小、对进料粒度要求严格、工作噪音大的等问题，但却会因工作受力不均匀而导致浮碾轮倾斜而使其磨损不均匀，有时甚至会导致浮碾轮在转盘上被卡死，难以自由退让。此外，该设备对物料加工的力仍然来源于离心力，难以进行深度加工。

发明内容：

针对上述情况，本发明提出了一种能解决研磨装置中磨辊容易出现受力不均匀而发生倾斜导致被卡死不能自由退让，使得磨辊磨损不均匀、转盘被磨穿，维护费用高以及只有单纯离心力作为粉磨压力而不能对产品深加工的悬臂式柔性静压浮碾环辊磨，并对环辊磨机的各部分进行了优化，如在添加了防结料装置，解决了粉磨装置磨底部容易结料的问题，更便于设备的维护，节能效果更为明显，生产效率更高，应用范围更广。

本发明涉及的一种悬臂式柔性静压浮碾环辊磨由机座、筒体、进料装置、出料装置、粉磨装置和传动装置构成。开有两扇带铰链门的筒体安装固定于机座上面，其顶部设有进料装置。出料装置和传动装置安装在机座下方，通过皮带轮由电机带动，电机垂直安放在底座上面。磨机的核心工作部件位于筒体内部，是由2～5层同轴的磨辊交叉重叠组合而成。磨辊安装在悬臂上，悬臂与托架连接在一起，一个托架上装有3到6个不等的悬臂，中间都是用轴与轴承连接。托架呈星型或三角型结构，其上除了安装悬臂外，还安装了圆周装盘翼形成转盘。传动轴穿过托架的轴线中心，该带悬臂的托架为一个剖面为“土”或“主”字形的层状盘体，盘翼的翼缘朝上一面均向下倾斜一定的角度。在筒体的内壁装有与每层托架上磨辊相对应的研磨衬板。每层研磨衬板之间夹垫有圆筒状的垫环，该垫环的内壁相对衬板的内壁要低，在衬板与筒体之间还垫有防震层。

本发明专利所涉及的悬臂式柔性静压浮碾环辊磨工作时运用了“料层粉碎”和“多碎少磨”理论，以设置了两层研磨装置的悬臂式柔性静压环辊磨机为例，第一层研磨装置的研磨衬板和磨辊均为带齿状沟槽结构，而第二层研磨装置的研磨衬板和磨辊表面都是光滑的，物料在第一层研磨装置中，以破碎为主，而到了第二层研磨装置中，则在辅助第一层研磨装置完成破碎任务的同时加入了粉磨过程，实现了破碎为主、粉磨为辅的多碎少磨粉碎过程，有效地降低了粉体加工的能耗。而在每一层研磨装置层中，由于摆臂结构和挡料装置的设计，使得磨机得以充分实现料层粉碎的工作过程，达到了提高磨机功效的目的。

本发明所涉及的悬臂式柔性静压浮碾环辊磨可生产粒径达300目的粉体。其应用方式灵活，既可以用于建筑行业的人工制砂，也可架设粗碎设备与细粉磨设备之间的桥梁，为超细粉磨设备提供优质的入磨物料，还可以将其组合串联起来，对物料进行细磨。该设备的破碎比较大，可以较灵活地调整产品粒度。

根据本发明设计的样机，其筒体由一个带两扇对称分布铰链门的半圆筒体构成，可以直接打开筒体门更换研磨损耗件，设备维护维修方便。本发明设计的样机主体研磨装置采取悬臂式，磨辊通过悬臂和托架连接到主轴上，磨辊与悬臂、悬臂与托架之间由轴承连接，可使磨辊在随主轴做公转运动同时还可实现自转，遇到硬度较大的物料或加入量过大的情况时，磨辊可发生少许自由退让，从而不会损伤环磨机的磨辊，也不会因为受力不均而出现被卡死的现象。在本发明的样机底部，安装了防结料套，可有效地避免物料在磨机底部沿主轴附近因堆积结块而降低研磨效率的问题。此外，在本发明设计的样机中，可通过弹簧、液压***等设备而由悬臂对磨辊施加压力，由此根据对加工物料的不同来确定外加压力的类型及施加外力的方式，从而可使该设备更加耐用，更加节能。据实验，根据本发明设计的筒体直径为760mm的柔性静压浮碾环辊磨，制造成本比ZL02254055.5述及的浮碾环磨机低20％左右、磨辊和研磨衬板的使用寿命则约延长1倍，功率消耗也低20％左右。可见，本发明涉及的设备是一种物料粉磨加工的理想设备。

附图说明：

图1为柔性静压浮碾环辊磨索引图。

图2为柔性静压浮碾环辊磨总装图。

图3为柔性静压浮碾环辊磨粉磨层俯视断面图。

图4为实施实例1中制砂的工艺流程图。

图5为实施实例2中非金属矿加工的工艺流程图。

具体实施方式：

下面结合附图用具体的实施方式对本发明专利作更详细的说明：

经过了粗碎的物料(最大入磨粒径应控制在30mm以下)经进料装置(14)加入到柔性静压浮碾环辊磨中，被分料盘(8)甩向四周，均匀下落到第一层研磨装置——研磨衬板(11)、磨辊(13)及挡料盘(7)之间，研磨衬板与磨辊的相互作用，在物料间的挤压、剪切、冲击作用下被破碎成小块。因挡料盘(7)的阻挡，物料的下落速度有所减缓，研磨更加充分。通过挡料盘(7)，可将小块物料再次甩向四周，在重力作用下继续下落到下层的研磨装置间，重复着上述的研磨粉磨过程。经过2层或多层研磨后，物料就可达到一定的细度。之后，借助于卸料耙(10)将粉碎的物料从出料装置(2)排出研磨机之外。由于卸料口的局限性，底层物料易堆积在主轴附近，容易出现结块现象，尤其物料含有一定量的水分后，结块现象更为明显。为防止物料在磨机底部堆积的现象，设计了防结料套(18)。防结料套随主轴的运转，产生向外和向上的推力，将聚集在主轴附近的物料最终也借助于卸料耙而从出料装置(2)处卸出。

由于设计了压板弹簧(6)这一零件，柔性静压浮碾环辊磨在运行过程中具有低的振动和噪声。柔性静压浮碾环辊磨运行的动力是由皮带传动装置将电动机的扭矩传递到主轴(17)上而获得的。

实施实例1：某砂场采用型号HGM-760的柔性静压浮碾环辊磨作为机制砂生产工艺的主要破碎设备，与磨机匹配的电机功率为45kW，衬板(7)内径为740mm，由两层粉磨装置同轴交叉重叠组合而成，第一层粉磨设备带齿，齿宽10mm，齿高5mm，主要进行破碎工艺；第二层粉磨设备表面光滑，主要进行碾磨工艺。整条生产线的流程：物料由堆场运出，通过给料机进入振动筛，将尺寸处于100～500mm间的物料传送至颚式破碎机进行一破，然后二次过筛，使用颚式破碎机将30～100mm的物料进行二破并过筛，将10～30mm的物料填进柔性静压浮碾环辊磨进行碾磨，最终再次过筛获得所需制备的砂石，而尺寸达不到要求的颗粒再回入柔性静压浮碾环辊磨进行碾磨。在试验中被粉磨的原料为鹅卵石，加工成的产品粒径分布在0～8mm，单位小时的产量为30～35吨，电耗为1.6度/吨，一套磨辊与衬板可生产6000吨成品砂，与其他制砂设备相比各项指标都有很大的提高。

实施实例2：采用两台柔性静压浮碾环辊磨进行非金属矿加工，第一台环辊磨机有两层粉磨层，从上到下依次为带齿粉磨层和不带齿粉磨层，整机采用中速运转，主要用于粗碎：第二台环辊磨机有三层粉磨层，三层皆不带齿，采用高速运转，主要用于碾磨制粉。两台柔性静压浮碾环辊磨的衬板(7)内径均为740mm，与其匹配的电机均为45kW。进入两层粉磨层的柔性静压浮碾环辊磨的矿石的最大粒径为30mm，在两台柔性静压浮碾环辊磨的下面都设置有振动筛，通过第二台柔性静压浮碾环辊磨加工后的物料，小于0.15mm的进入成品仓，达不到要求的再回到磨机中。通过该工艺每小时可生产合格的产品18～20吨，且在地理环境恶劣的山地矿区，该套设备的运输携带十分方便灵活。

Claims (7)

1.一种悬臂式柔性静压浮碾环辊磨，由机座(3)、筒体(4)、进料装置(14)、出料装置(2)、研磨装置和传动装置构成。

2.权利要求1所述及的柔性静压浮碾环辊磨的筒体(4)可由通过铰链杆(15)联接的两个半圆壳体组成，并固定于机座(3)中，筒体的顶部为进料装置(14)，机座下部为出料装置(2)。

3.权利要求1所述及的柔性静压浮碾环辊磨可安装有2～5层研磨装置，每层研磨装置皆由磨辊(13)、悬臂(12)、托架(16)、挡料盘(7)和研磨内衬板(11)组成，每个托架(16)上均匀的安有3～6个悬臂(12)，悬臂末端装有磨辊(13)，可通过调节磨辊、挡料盘(7)与研磨衬板之间的间距大小控制加工物料的粗细。

4.权利要求3所述及的研磨装置中，研磨内衬(11)通过衬板支座(5)和压板弹簧(6)安装在筒体(4)内壁上，挡料盘(7)安装于研磨内衬板下方，挡料盘和托架(16)同轴连接到主轴(17)上。

5.权利要求1所述及的柔性静压浮碾环辊磨，安装在上部的第1层～第2层研磨装置中的磨辊(13)和研磨内衬板(11)表面可以设计成带有齿状沟槽的结构，以增大研磨物料所受的剪切作用，提高研磨效率。

6.根据权利要求1所述的柔性静压浮碾环辊磨，所述挡料盘(7)安装在托架(16)下面且与托架同轴，在电机的带动下随主轴(17)一起转动，挡料盘(7)与衬板(11)之间有一定的间隙，挡料盘(7)与衬板(11)之间的间隙大小可以调节。

7.根据权利要求1所述的柔性静压浮碾环辊磨研磨装置中的悬臂(12)与磨辊(6)之间可通过安装弹簧、液压装置提供压力。

Images