專利名稱:垂直輥式磨碎機的制作方法
本發(fā)明涉及垂直輥式磨碎機，尤其是與用來對用作水泥材料的渣塊或高爐爐渣進行最后碾磨的磨碎機有關。
附圖1是一種普通的輥式磨碎機，它包括有一個放料盤(1)和許多輥子(2)，每一個輥子(2)就象是一只普通的輪胎，有一個徑向中心平面(P)，它與旋轉的放料盤(1)的頂面相垂直，同時也垂直于輥子的旋轉軸。當機器工作時，將要碾磨或粉碎的物料送到放料盤(1)的中心部位，物料便靠離心作用向外散開到輥子(2)，并在輥子和放料盤之間被碾磨碎。
每個輥子(2)在軸向中心位置處都有一個徑向平面(P)。這些輥子就坐落在放料盤頂面的環(huán)形槽內，每個輥的外表面與槽底之間的間隙(CL)，在中心(P)處為最小，而該處輥子的壓力卻是最大。實際上，在中心面(P)處，輥子(2)和放料盤(1)是以相同的圓周速度來進行旋轉的。
這樣，就如圖2所示的，在中心面(P)的兩側上，由于輥子和放料盤的鄰接部分之間的圓周速度不一樣，便會產(chǎn)生滑動?；瑒拥姆较颍行拿?P)的一側與另一側正好相反，而且中心面(P)外側的滑動要比內側大得多。結果由于外側上輥子壓力的作用使滑動力加大，從而造成中心面(P)另一側上的力不平衡。
這種力的不平衡，會使圍繞各輥子的支點(5)產(chǎn)生一個相當大的彎矩，并且要求支撐各輥子的懸臂(3)必須做得很結實。這種由于滑動引起的力的不平衡，還會使輥子在放料盤的圓周方向產(chǎn)生振動。
這種情況在作細磨的磨碎機中尤為嚴重，因為只有減小放料盤和輥子間的間隙才能取得有效的滑動力。
另一種先有技術的輥式磨碎機公開在日本專利內，暫定的專利公布號為No.58-109146。這種磨碎機包括有一個可轉動的放料盤和許多具有圓面及錐面的輥子。碾磨時能分成粗磨和細磨兩個區(qū)域粗磨區(qū)，放料盤和輥子間的相對滑動減小，使物料略受到碾磨;細磨區(qū)，相對滑動加大，碾磨效率也就提高。
本發(fā)明的目的就是要提供一種碾磨效率更高的輥式磨碎機。這種磨碎機的特點是，在輥子和放料盤之間有一個適合于作細磨的滑動區(qū)域，而又不會使輥子產(chǎn)生圓周振動。
按照本發(fā)明設計的磨碎機，包括有一個底座和支承在底座上的放料盤，而放料盤能適合于在一根普通的垂直軸上作旋轉運動。放料盤的頂面有一個環(huán)形槽，槽的斷面為半圓形。至少有一個輥子由底座支承高出放料盤，每個輥子都可以在與放料盤垂直軸相交的一根軸上轉動，而該軸則固定在對應于底座的放料盤的周邊處。每個輥子都有一個弧形的邊緣，它在橫斷面中在放料盤徑向向外這一側形成了曲率圓的部分。輥子和放料盤都繞各自的軸轉動，適合于擠壓和碾磨放在它們之間槽內的物料，因為在輥子的邊緣部分和槽之間留有能容納碾磨料的空隙。這種輥子具有一個內軸向寬度和一個外軸向寬度，這兩個寬度正好在輥子徑向平面的相對兩側，其圓心通過徑向平面。外軸向的寬度落在徑向平面的向外部分，內軸向寬度落在徑向平面的向內的部分，且內軸向寬度大于外軸向寬度。
本發(fā)明有關的最佳實施方案用附圖表示出來，其中圖1所示是一臺普通輥式磨碎機的部分側視斷面圖;
圖2表示圖1所示的磨碎機放料盤上徑向距離與相對的圓周速度之間的關系;
圖3是按照本發(fā)明的第一種方案設計的輥式磨碎機的部分側視剖面圖;
圖4是圖3所示的磨碎機放料盤上徑向距離與相對的圓周速度之間的關系;
圖5和圖6與圖3相同，但它們是本發(fā)明的第二和第三種實施方案。
參見圖3，該磨碎機有一個用耐磨金屬制成的旋轉式放料盤(11)，它支承在一個底座上(圖中未畫出)，工作時繞一垂直軸(10)轉動。放料盤(11)的頂面(9)通常呈水平狀態(tài)，只是在其外部邊緣附近有一環(huán)形槽(14)。從包括放料盤垂直軸(10)的橫截面看，環(huán)形槽(14)成半圓狀，圓的中心為(CO)，曲率半徑為(RO)。
至少有一個用耐磨金屬制造的輥子(12)，圖中只畫了一個，其軸頸是安裝在懸臂(13)的端部，該懸臂則由固定在磨碎機底座上的支柱(16)支撐著。懸臂(13)能在一個與放料盤軸(10)相交的垂直平面內在樞軸上(15)轉動，但它不能偏高這一平面。
輥子(12)有一旋轉軸(18)，在這一圖中它是從旋轉樞軸(15)的中心通過的，該輥子的徑向平面(Pa)與旋轉軸(18)相垂直。旋轉軸(18)與徑向平面(Pa)的交點(19)低于樞軸(15)，因而懸臂向下傾斜，旋轉軸(18)和徑向平面(Pa)與放料盤軸(10)成一定的角度。需要碾磨的物料(圖中未標出)被送到放料盤(9)的中心區(qū)域，物料靠離心作用呈徑向向外移動，并進到槽子內(14)。輥子(12)和懸臂(13)靠重力和普通的加壓裝置(圖中未標出)如簧或液壓機構向下偏轉，當物料向外運動經(jīng)過輥子的外緣面(17)和槽(14)間狹小的間隙(20)時，輥子(12)就在物料上面轉動，于是，要碾磨的物料便在輥子和槽間受到擠壓和碾磨。
通常，磨碎機上裝有許多這樣的輥子，成等距離配置在放料盤的周邊上。
輥子(12)的外緣面(17)，其橫截面實際是一個半圓，圓心為(CL)，曲率半徑(R1)。曲率中心(CL)位于徑向平面(Pa)內，而槽(14)的曲率中心(CO)實際上也是在徑向平面(Pa)內。輥子(12)的半徑(R1)小于槽的半徑(RO)，而徑向平面(Pa)處的間隙(20)實際是最小的。
輥子(12)位于徑向平面(Pa)的左側部分(如圖3所示)，這里稱之為徑向向內的一側，而它的另一側即徑向平面(Pa)的右側，稱之為是徑向向外的一側。向內的一側顯然距離放料盤(9)的軸(10)近。正如圖3所示，輥子(12)在徑向平面(Pa)徑向向內一側的尺寸(W1)要比徑向向外一側的尺寸(W2)大。輥子的內側寬度(W1)與外側寬度(W2)之比在1.1和2.0的范圍內，最好是在1.2和1.5之間。這種寬度上存在的差異，就如圖4所示，起到了使徑向平面(Pa)相對兩側上的滑動力達到平衡。這樣，在徑向向外一側的每個點上都會產(chǎn)生較大的滑動。在圖4中，實線表示放料盤的線性(或稱圓周)速度是怎樣隨著距軸(10)的徑向距離而變化的，虛線則表示輥子外緣面上不同部位出現(xiàn)的變化。在徑向平面(Pa)處，間隙(20)和兩線交叉處的速度是相等的。畫有影線的部分表示滑動力，在徑向平面(Pa)的兩側，這兩個部分實際是相等的。因而，在輥子支承樞軸(15)的周圍實際上就不會產(chǎn)生彎矩，輥子也就不會發(fā)生振動現(xiàn)象。這樣，磨碎機就能安全而有效地進行工作，輥子(12)也就可以用輕結構的懸臂(13)來支承。
在徑向平面(Pa)的徑向向內一側，每一點的滑動都很小，從而提高了粗磨時的壓縮粉碎率(壓縮力與滑動力之比)。這樣，就提高了徑向向內一側的粉碎效率，而徑向向內一側就是粗磨區(qū)。
圖5所示的結構與圖3相似，其中每個輥子(22)的徑向向內一側的寬度(Wb1)大于徑向向外一側的寬度(Wb2)。輥子(22)外緣部分(27)橫截面的曲率半徑為(Rb1)，放料盤21有環(huán)形槽(24)其橫截面的曲率半徑為(Rb0)，(Rb0)大于(RB1)但在圖5中，環(huán)形槽(24)和輥子外緣部分(27)的橫截面實際上互相是同心的，至少在輥子的徑向平面(Pb)徑向向外的一側上有一個共同的曲率中心(Cb)，這一側是放料盤(21)軸的徑向向外的一側。中心(Cb)位于徑向平面(Pb)內。
在徑向向外一側，由于輥子(22)和環(huán)形槽(24)之間的間隙(CLb)沒有向外的離散作用，總的滑動力要比圖3的結構大，從而提高了在輥子徑向向外一側上進行細磨的效果。這樣，雖然會在徑向平面(Pb)的兩側上引起較為嚴重的滑動力的不平衡，但是，正如對圖3討論的那樣，只要使輥子內向一側的寬度(Wb1)大于其外向一側的寬度(Wb2)，就能有效地消除這種不平衡。
經(jīng)過碾磨的物料，在離心力和輥子壓力的作用下，被迫離開輥子(22)和環(huán)形槽(24)之間間隙的外緣。在放料盤(21)的環(huán)形槽(24)外緣上裝上圍檔或突起物(25)后，又進一步提高了在徑向向外一側的細磨效果。圍檔(25)是固定在放料盤的外緣上，其寬度超出了間隙的徑向向外部分，因而可以阻止物料的徑向運動。
圖6所示的結構與圖5基本相似，其中各輥子(32)又向一側寬度(WC1)大于其外向一側寬度(WC2)。而且，放料盤(31)的環(huán)形槽(34)和輥子(32)的外緣部分，在橫截面上實際上相互同一個曲率中心(Cc)，至少在輥子(32)徑向平面(Pc)的徑向向外一側是如此，中心(Cc)就在徑向平面(Pc)上。
在徑向向外一側，輥子(32)和環(huán)形槽(36)間的間隙(CLc)是一個常數(shù)，因而被碾磨的物料將會受到足夠大的滑動力(類似于圖5的情況)。這就提高了細磨的效果。
在圖6中，放料盤的轉動軸(AT)和輥子的軸(AR)在點(PO)處相交。至少在徑向平面(Pc)的徑向向內一側，即放料盤(31)的內向上，放料盤的環(huán)形槽(34)有一圓錐體的錐面(36)，它是圍繞放料盤的軸(AT)形成的，頂點在(Po)處。在軸向截面上，錐面(36)與環(huán)形槽(34)的曲率圓相切。
至少在徑向平面(Pc)徑向向內一側的部分，輥子(32)也有一圓錐體的錐面(37)，它是圍繞輥子的軸(AR)形成的，且頂點也是在(Po)處。在軸向橫截面上，錐面(37)與輥子(32)的曲率圓相切。
這種結構在輥子和環(huán)形槽之間實際上不會引起滑動，至少在平面(Pc)的徑向向內一側是如此。但是，在兩個寬大的錐面(36)和(37)之間產(chǎn)生很大的壓縮力，它與徑向平面(Pc)向外一側上的滑動力相對應。因而，輥子(32)轉動時實際上不會產(chǎn)生振動。
最好是在徑向平面(Pc)的徑向向內一側大部分都能形成錐面(36)和(37)，這樣就能大大提高粗磨的效率。在徑向平面(Pc)的徑向向外一側，間隙(CLc)有可能是向外變得狹小，以增加滑動力。
在以上所公開的所有結構中，自放料盤環(huán)形槽徑向向外的部分，其頂面要高出環(huán)形槽徑向向內的部分。
權利要求
1.碾磨物料用的輥式磨碎機，其特征在于它包括能裝在垂直軸上轉動的放料盤，放料盤能在圍繞旋轉軸的中心區(qū)接受下料，該放料盤的頂部呈水平狀并有一個環(huán)形槽，后者在放料盤的頂面自上述中心區(qū)的徑向向外部分，環(huán)形槽的底面呈曲面形，至少有一個輥子的轉動軸是高出放料盤的頂面，并且基本上與所說的垂直軸相交，上述輥子一直伸展到所說的環(huán)形槽內，并且有一個截面呈曲線形的外緣面，磨碎機在工作時，放料盤和輥子同時轉動，碾磨的物料進入上述外緣面和底面間的間隙內，輥子有一徑向平面，它一直延伸到輥子的圓周速度等于放料盤的圓周度這一位置的間隙處，輥子在徑向平面徑向向內一側的寬度要大于徑向平面徑向向外一側的寬度。
2.按權利要求
1設計的輥式磨碎機，其特征是所說的面實際在徑向平面向外的一側上都是圓形的，而圓心都在所說的徑向平面上。
3.按權利要求
1設計的輥式磨碎機，其特征是上述間隙在橫截面上看基本上是不變的，至少在徑向向外一側有一部分是如此。
4.按權利要求
1設計的輥式磨碎機，其特征是所說的輥子向內一側與向外一側的寬度比，基本上在1.1～2.0的范圍內。
5.按權利要求
4設計的輥式磨碎機，其特征是所說的上述兩個寬度之比在1.2～1.5之間。
專利摘要
本發(fā)明的輥式磨碎機，有底座和支承在底座上繞垂直軸轉動的料盤。料盤頂面有環(huán)形槽，其橫截面為半圓形。至少有一個輥子由底座支承，每個輥子繞與料盤垂直軸相交的軸轉動。輥子的弧形外緣部分，其橫截面形成曲率圓。輥子和料盤繞各自的軸轉動，可用來擠壓和碾磨在輥子的外緣和環(huán)形槽間的間隙內所容納的碾磨物料。輥子在料盤的徑向向內一側距其徑向平面的軸向尺度要比另一側的大，輥子徑向平面通過其外緣部分的圓心。
文檔編號B02C4/30GK85105106SQ85105106
公開日1987年11月25日 申請日期1985年7月4日
發(fā)明者橋本勳, 木下統(tǒng)右, 內田正博, 內山進 申請人:川崎重工業(yè)株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan