具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種機(jī)械，其具有以懸臂方式安裝于軸承上的轉(zhuǎn)子，且沿轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn) 軸線，在遠(yuǎn)離軸承的位置具有一轉(zhuǎn)子自由端，該轉(zhuǎn)子自由端具有一轉(zhuǎn)子端面，該轉(zhuǎn)子端面與 相對(duì)設(shè)置的固定端面之間通過間隙隔開。
【背景技術(shù)】
[0002] 在機(jī)械加工領(lǐng)域，很多機(jī)械和裝置中都需要將懸臂式轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子自由端的轉(zhuǎn)子端 面進(jìn)行密封，其中轉(zhuǎn)子端面與一固定端面呈相對(duì)設(shè)置，該固定端面例如是一個(gè)固定殼體的 一部分，懸臂式轉(zhuǎn)子安裝在該殼體內(nèi)。出于上述目的，具有緊公差（tight tolerances)的 平行平面狀間隙（plane-parallel gap)通常形成于轉(zhuǎn)子和作為定子的殼體之間，也就是 說，形成于轉(zhuǎn)子端面和相對(duì)的固定端面之間。該間隙最好用氣態(tài)流體清洗（rinsed with gaseous fluid)。該間隙在殼體的工作腔與由殼體排出的物料之間形成非接觸式密封 (contactless seal)。通常但不是必須的，利用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子繞軸承轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0003] 在具有葉片式轉(zhuǎn)動(dòng)分級(jí)輪的空氣分級(jí)機(jī)中，作為懸臂式轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子自由端具有轉(zhuǎn) 子端面，該間隙可使分級(jí)后的原料（no unclassified feedstock)進(jìn)入固定端面的物料出 口（product discharge)，使分好的物料（separated fine material)通過該物料出 口流出 工作腔而完成分級(jí)。
[0004] 在以干式狀態(tài)工作的攪拌球磨機(jī)中，為了在物料出口將研磨介質(zhì)與已磨碎的物料 分離并將研磨介質(zhì)保持在研磨腔或工作腔中，轉(zhuǎn)子的自由端具有一懸臂式攪拌軸，該攪拌 軸包括具有轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的研磨介質(zhì)分離裝置，其轉(zhuǎn)子端面及與其相對(duì)的固定端面之間形成相 對(duì)于殼體的間隙，該固定端面形成有物料出口。
[0005] 圖8為現(xiàn)有的一種此種類型的機(jī)械1的元件及幾何關(guān)系的原理性示意圖。該機(jī)械 1的轉(zhuǎn)子2以懸臂方式安裝于軸承3上，該轉(zhuǎn)子2具有一轉(zhuǎn)子自由端4,該轉(zhuǎn)子自由端4的 端部形成轉(zhuǎn)子端面5,該轉(zhuǎn)子端面5的直徑為d。轉(zhuǎn)子自由端4的自由長度1為從軸承3到 轉(zhuǎn)子端面5的中心M之間的距離。與轉(zhuǎn)子端面5相對(duì)，設(shè)置有一相對(duì)的固定端面6,該固定 端面6可以作為殼體7的一部分，該殼體7也可以稱為定子。轉(zhuǎn)子端面5和固定端面6之 間設(shè)有一寬度為s的間隙8 (該間隙8的寬度并不是所有的小尺寸都適合的）。當(dāng)轉(zhuǎn)子2靜 止的時(shí)候，該轉(zhuǎn)子端面5和固定端面6之間的間隙8為平行平面狀。另外，清洗氣體的體積 流量的大小會(huì)增加間隙8的尺寸。
[0006] 在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于不可避免的不平穩(wěn)因素 （unavoidable imbalance)，例如沉 積物（deposits)和磨損的形成，轉(zhuǎn)子自由端4會(huì)繞著軸承3上的轉(zhuǎn)動(dòng)中心D產(chǎn)生燒曲 (deflection)。假設(shè)轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子自由端4,如果包括固定于其上且包括該轉(zhuǎn)子端面5的轉(zhuǎn) 子體，是長度為1的剛性體（f lexurally rigid)，則有可能計(jì)算出上述燒曲的尺寸，轉(zhuǎn)子自 由端4的轉(zhuǎn)子端面5在其邊緣R相對(duì)于殼體或定子7的固定端面6具有直徑d。參照?qǐng)D中 示出的各個(gè)元件的位置、變量以及它們之間的關(guān)系可知：
[0007] 1表示：在轉(zhuǎn)子2靜止時(shí)，轉(zhuǎn)子自由端4從軸承3到轉(zhuǎn)子端面5的中心M之間的長 度，單位為mm ;
[0008] d表示：轉(zhuǎn)子自由端4的轉(zhuǎn)子端面5的直徑d，單位為mm ;
[0009] t表示：轉(zhuǎn)子自由端4從軸承3或轉(zhuǎn)動(dòng)中心D到轉(zhuǎn)子端面5的邊緣R之間的有效 長度，單位為mm ;
[0010] 下述公式應(yīng)用于圖8中：
[0011]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（I)，其轉(zhuǎn)子（2)以懸臂方式安裝于一軸承（3)上，該轉(zhuǎn) 子（2)具有一旋轉(zhuǎn)軸線（A)，從軸承（3)沿該旋轉(zhuǎn)軸線（A)延伸形成有一轉(zhuǎn)子自由端（4)， 該轉(zhuǎn)子自由端（4)具有一轉(zhuǎn)子端面（5)，該轉(zhuǎn)子端面（5)通過一間隙（8)與一相對(duì)的固定端 面（6)隔開，在機(jī)械（1)的運(yùn)轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)子（2)的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，該轉(zhuǎn)子自由端（4)在懸臂式轉(zhuǎn)子 (2)的不平穩(wěn)性或外部力的作用下相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線（A)產(chǎn)生撓曲，其特征在于：該轉(zhuǎn)子端面 (5)至少在其邊緣區(qū)域（9)至邊緣（R)處朝向軸承（3)方向彎曲或傾斜而下沉。
2. 如權(quán)利要求1所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：該固定端面（6)為一 殼體（7)的一部分。
3. 如權(quán)利要求1所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：該固定端面（6)具有 一與轉(zhuǎn)子端面（5)相對(duì)的出料口（14)，該間隙（8)為形成于轉(zhuǎn)子端面（5)和固定端面（6) 之間且圍繞出料口（14)的密封間隙。
4. 如權(quán)利要求1所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：該轉(zhuǎn)子端面（5)的形 狀為截頭錐體狀、錐體狀或球冠狀。
5. 如權(quán)利要求1所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：該固定端面（6)的形 狀類似于轉(zhuǎn)子端面（5)，該間隙（8)的寬度一致，在該機(jī)械（1)的運(yùn)轉(zhuǎn)及該轉(zhuǎn)子（2)的轉(zhuǎn)動(dòng) 過程中，該轉(zhuǎn)子自由端（4)在懸臂式轉(zhuǎn)子（2)的不平穩(wěn)性或外部力的作用下相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸 線⑷產(chǎn)生撓曲。
6. 如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：在該轉(zhuǎn)子 (2)靜止時(shí)，該間隙（8)在轉(zhuǎn)子端面（5)的邊緣（R)處的寬度大于其在轉(zhuǎn)子端面（5)的中心 (M)的寬度。
7. 如權(quán)利要求1所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：該轉(zhuǎn)子端面（5)的形 狀為中部凸出的球面狀，當(dāng)該轉(zhuǎn)子（2)靜止時(shí)，該轉(zhuǎn)子自由端（4)具有一自然軸向長度（1)， 該長度指從軸承（3)到轉(zhuǎn)子端面（5)的中心（M)的距離，該中部突出的球面狀的轉(zhuǎn)子端面 (5)具有一等于轉(zhuǎn)子自由端⑷的該自然軸向長度⑴的半徑。
8. 如權(quán)利要求1所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：該轉(zhuǎn)子端面（5)的形 狀為中部凸出的球面狀，該中部凸出的球面狀的轉(zhuǎn)子端面（5)的邊緣（R)處的半徑小于其 中心（M)處的半徑。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：與該轉(zhuǎn)子端面 (5)相對(duì)的固定端面（6)的形狀為中部凹陷的球面狀。
10. 如權(quán)利要求9所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：當(dāng)該轉(zhuǎn)子（2)靜止 時(shí)，該轉(zhuǎn)子自由端（4)具有一表示由軸承（3)到轉(zhuǎn)子端面（5)的中心（M)的自然軸向長度 (1)，該中部凹陷的球面狀的固定端面（6)具有一等于該自然軸向長度（1)與該間隙（8)的 寬度（s)之和的半徑，該半徑在轉(zhuǎn)子⑵靜止時(shí)由轉(zhuǎn)子端面（5)的中心（M)處測得。
11. 如權(quán)利要求9所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：在轉(zhuǎn)子（2)靜止時(shí)， 該轉(zhuǎn)子自由端（4)具有一表示由軸承（3)到轉(zhuǎn)子端面（5)的中心（M)的自然軸向長度（1)， 至少與轉(zhuǎn)子端面（5)的邊緣區(qū)域（9)相比，該中部凹陷的球面狀的固定端面（6)的半徑大 于該自然軸向長度（1)與間隙（8)的寬度（s)之和，該半徑在轉(zhuǎn)子（2)靜止時(shí)由轉(zhuǎn)子端面 (5)的中心（M)處測得。
12. 如權(quán)利要求1所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：該機(jī)械（1)為一空 氣分級(jí)機(jī)，該空氣分級(jí)機(jī)的轉(zhuǎn)子（2)具有一作為轉(zhuǎn)子端的葉片式分級(jí)輪，該分級(jí)輪形成或 位于該轉(zhuǎn)子自由端（4)且包括該轉(zhuǎn)子端面（5)。
13. 如權(quán)利要求1所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：該機(jī)械（1)為一攪 拌球磨機(jī)（10)，該攪拌球磨機(jī)（10)的轉(zhuǎn)子（2)包括一作為轉(zhuǎn)子端的分離裝置（15)，該分離 裝置（15)形成或位于該轉(zhuǎn)子自由端（4)且包括該轉(zhuǎn)子端面（5)。
14. 如權(quán)利要求13所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：該分離裝置（15) 具有一可使廢氣通過的排放空間（20)，該排放空間（20)經(jīng)過一出料口（14)導(dǎo)通至一為物 料排放而設(shè)的排放管（21)，該排放管（21)相對(duì)于水平方向向上或向下傾斜2-15°。
15. 如權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：該轉(zhuǎn) 子端具有一免安裝的排放空間（20)。
16. 如權(quán)利要求1所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：當(dāng)該轉(zhuǎn)子（2)靜止 時(shí)，該間隙（8)在轉(zhuǎn)子端面（5)的中心（M)測得的寬度小于或等于1_。
17. 如權(quán)利要求1所述的具有懸臂式轉(zhuǎn)子的機(jī)械（1)，其特征在于：用于清洗該間隙 (8)的裝置（19)內(nèi)通入氣態(tài)流體。
【專利摘要】一種機(jī)械(1)，其具有以懸臂方式安裝于軸承(3)上的轉(zhuǎn)子(2)，該轉(zhuǎn)子(2)具有一旋轉(zhuǎn)軸線(A)，由軸承(3)沿該旋轉(zhuǎn)軸線(A)延伸形成有一轉(zhuǎn)子自由端(4)，該轉(zhuǎn)子自由端(4)具有一轉(zhuǎn)子端面(5)，該轉(zhuǎn)子端面(5)通過一間隙(8)與一相對(duì)的固定端面(6)隔開，在機(jī)械(1)的運(yùn)轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)子(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)子自由端(4)在懸臂式轉(zhuǎn)子(2)的不平穩(wěn)性或外部力的作用下相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線(A)產(chǎn)生撓曲，其中，該轉(zhuǎn)子端面(5)至少在其邊緣區(qū)域(9)至邊緣(R)處朝向軸承(3)方向彎曲或傾斜而下沉。
【IPC分類】B07B11-00, B02C17-18, F16J15-447
【公開號(hào)】CN104722368
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410816274
【發(fā)明人】羅蘭·尼德, 拉斯·彼得·韋蘭
【申請(qǐng)人】耐馳干法研磨技術(shù)有限公司, 羅蘭·尼德
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月20日
【公告號(hào)】DE102013021757A1, EP2886211A1, US20150174585