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涡轮磨粉机的制作方法

2022-02-21 20:11:23 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型涉及一种磨矿设备,尤其是利用涡轮转动磨滚产生离心压力碾压矿石的磨粉机,主要应用于各种矿石粉体的细磨和超细磨,还可应用于粮食的面粉加工。


背景技术:

2.我国煤矿,铁矿,水泥等各类矿石开采量每年有几十亿吨之巨,这些矿石绝大部分都需要经过细磨才能得到合理的分选和应用,现有的各类磨机粉磨效率都极低,能耗极大,据资料分析,磨机的粉磨效率只有百分之一左右,绝大部分电能成为热能消耗掉,在现有磨矿设备中,球磨机使用最为普及。占百分之八十多,这些磨矿设备极其耗电,以一台日产千吨的球磨机为例,每年耗电高达五百万度,球磨机等磨矿设备年耗电占到我国总电量的百分之4之多,每年几千亿度电要消耗在磨矿上,这些磨矿设备不仅极其耗电,在磨矿目数要求上,实际通过率只有百分之六十到八十,不仅影响选矿效果,还降低了矿产品的品质要求。现有矿磨机存在诸多缺点和问题,大型矿磨机重量达百吨以上,体积庞大,需要专门的基建设施安放,磨件损坏很快,需要经常大修,人工操作繁杂,材料损失和人工成本大。
3.碎磨工艺是通过磨机利用能量对矿石进行挤压、滚压、冲击和研磨,使矿石中有用矿物单体解理,利于下阶段进行选别的过程。磨机根据磨矿介质和研磨物料的不同,可分为:球磨机、柱磨机、棒磨机、管磨机、自磨机、旋臼式辊磨机、雷蒙磨、立磨、多层立磨、立式辊磨机、盘磨机、dmc磨机等。
4.球磨机广泛应用于水泥,煤粉,新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业,对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。由给料部、出料部、回转部、传动部(传动齿轮,电机,电控)等主要部分组成。球磨机是由水平的筒体,进出料空心轴及磨头等部分组成,筒体为长的圆筒,筒内装有研磨体,筒体为钢板制造,有钢制衬板与筒体固定,研磨体一般为钢制圆球,并按不同直径和一定比例装入筒中,研磨体也可用钢段。物料由球磨机进料端空心轴装入筒体内,当球磨机筒体转动时候,研磨体由于惯性和离心力作用,摩擦力的作用,使它附在筒体衬板上被筒体带走,当被带到一定的高度时候,由于其本身的重力作用而被抛落,下落的研磨体像抛射体一样将筒体内的物料给击碎。中空轴采用铸钢件,内衬可拆换,回转大齿轮采用铸件滚齿加工,筒体内镶有耐磨衬板,具有良好的耐磨性。是硅酸盐制品,新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色与有色金属、石英沙以及玻璃陶瓷等生产行业进行干式或湿式粉磨的设备。球磨机适用范围大,但是能耗极大,一般200目磨矿要求每吨耗电30度左右,同时钢球和衬板的损耗每吨可达一斤左右,球磨机体积大,重量几百吨,需要建设专门的厂房安放,基建投资大。
5.柱磨机和立磨机采用连续反复辊压粉磨原理,柱磨机上部传动,带动主轴旋转,使辊轮在环锥形内衬中转动,物料从上部给入之后,靠自重和上部推料作用在辊轮与衬板之间形成料层,料层受到辊轮的碾压而成的粉末,最后从柱磨机的下部自动卸料。由于辊轮只做规则的公转和自转,料层作用力主要来自于挤压力及弹性装置给予的压力,而辊轮只做规则的自转和公转,从而避免了辊轮与衬板因撞击而产生的损耗及磨损,因此柱磨机的节
能降耗效果比球磨机好,但没有球磨机适用范围大,很多硬度大的矿石不能细磨。柱磨机和立磨机在使用过程中由于工况恶劣,常会出现立磨磨辊、磨盘衬板磨损、立磨磨辊轴承室磨损以及减速机渗漏等常见问题。立磨磨辊本体和耐磨衬板在使用过程中,一旦出现配合间隙,将会使本体与衬板之间磨损加剧,加之热风和水泥颗粒对配合面的不断冲刷,导致沟槽的产生,致使本体与衬板之间发生冲击碰撞,严重时使得衬板产生裂纹甚至断裂,机器损坏,特别是减速机的损坏,造成恶性事件。该类问题一旦发生,一般修复方法难以解决,更换费用高昂;立磨磨辊轴承的装配要求比较严格,企业一般采用将轴承放在干冰中冷却的方式装配。轴承和轴承室之间一旦出现间隙,将会影响轴承的正常运转,导致轴承发热,严重时将会导致轴承烧灼现象;立磨减速机渗漏不但影响机器的外形美观,而且浪费油品,给设备的维修维护造成很大的麻烦。
6.雷蒙磨主要由主机、分析机、鼓风机、成品旋风分离器、管道装置、电机等组成。其中主机由机架、进风蜗壳、铲刀、磨辊、磨环、罩壳及电机组成。雷蒙磨的工作原理是:物料经粉碎到所需粒度后,由提升机将物料送至储料斗,再经振动给料机将料均匀连续的送入雷蒙磨主机磨室内,磨辊轴安装在梅花架上,磨辊悬挂在下面,梅花架由传动装置带动旋转,由于旋转时离心力作用,磨辊向外摆动,紧压于磨环,铲刀铲起物料送到磨辊与磨环之间,因磨辊的滚动而达到粉碎目的。物料研磨后的细粉随鼓风机的循环风被带入分析机进行分选,细度过粗的物料落回重磨,合格细粉则随气流进入成品旋风集粉器,经出粉管排出,即为成品。在雷蒙磨磨室内因被磨物料中有一定的水分,研磨时生热,水气蒸发,以及整机各管道接口不严密,外界气体被吸入,使循环气压增高,保证磨机在负压状态下工作,所增加的气流量通过余风管排入除尘器,被净化后排入大气。雷蒙磨只能磨硬度底的矿料,如石灰石、煤炭等,且产量底,雷蒙磨磨锟轴承需要每天每班加油保养,不能连续大规模生产,雷蒙磨机内向上的风力大,细料难以在磨环上形成料层,因此难以超细磨。
7.我国有大量的铁矿,钛铁矿,金矿等堪布细度低的金属矿产资源得不到合理利用,一个重要因素是矿物的超细磨耗电极高,且产量低,开采此类矿产品,在经济上得不偿失。煤电和炼钢需要将煤矿细磨,煤粉越细燃烧就越充分,但受到磨矿技术限制,细磨到400目左右,球磨机耗电量大于煤粉燃烧增加的电量,在经济上不划算,煤电和炼钢废气排放不仅碳灰含量大,同时污染大气环境。我国北方冬季雾霾原因就是煤粉细度不达标,天气等只是表面现象,我国水泥行业磨矿是耗能大户,耗电量占到我国总耗电量的百分之二,平均生产一吨水泥耗电九十多度,且磨矿细度不理想,二百目还有百分之十几的颗粒不能通过,水泥细度和通过率决定着水泥的品质,水泥越细价值越大,通过率越高价值越大。上述种种问题都是现有磨矿技术难于解决的,且迫切的问题,因此,市场急需要一种能耗低,产量大的超细磨矿磨机来解决上述诸多生产问题。
8.随着当今市场对粉体产品的质量要求不断精细,国外先进企业在磨矿目数要求上,粉体通过率超过百分之九十,而我国粉体企业实际通过率不到百分之八十,不仅影响选矿效果,还降低了矿产品的品质要求。
9.高岭土,钾长石,石英砂、氧化镁,氧化铝等非金属矿料除铁一直以来是该领域的技术难题,尤其是高岭土,极少的一点铁氧化物杂质就会大大降低高岭土的品质,而球磨机等磨矿设备在磨矿生产过程中,还会产生一些铁屑、铁粉等铁杂,造成二次污染,不利于这类矿物的品质提高。


技术实现要素:

10.分析现有的各种矿磨机设备,其粉磨效率极低,能耗极大的原因,第一个主要原因是,磨件与矿的接触,实际上是比较大的面,而不是点和线,这样会使驱动力加倍,增加了机械能损耗,同时也加重了轴承和齿轮等传动部件的负载,使其使用寿命大大缩短。第二个主要原因是,在矿石细磨的过程中,堆积的粉体具有很大的流动性,在磨件的冲压下会流走,磨件的机械能和动能,绝大部分是作用在磨件和衬板上,不仅极大地浪费了能量,也是造成磨件机械损坏的主要原因。第三个主要原因是,磨件的一部分冲压动能,会通过矿石粉体传递到对面的磨件和衬板,产生热能和声能浪费掉。第四个主要原因是,没有能够在磨件和矿石接触的第一时间内使矿石达到细度要求,因此,必须对矿石反复压磨,磨好后的矿石也没有立即脱离磨件,矿料在球磨机内研磨时间长达几十分钟,矿料在立磨机内研磨时间也有几分钟,长时间的反复研磨,会在磨矿生产过程中产生大量的多余热量,这是能耗的重要的来源,如果不用水气降温,粉体温度和机体温度能够超过200多度,即使用水气降温也有接近100度,这部分热能占磨机能耗的绝大部分,不仅浪费电能还破坏了设备和粉体运行的温度环境。
11.为了解决现有矿磨机粉磨效率极低,能耗极大的问题,提高粉体的品质,合理利用开采微细难选金矿、铁矿以及钛铁矿等,本实用新型针对各种矿磨机技术的优缺点,利用高速滚动的磨滚具有的动量,在沿磨环高速公转产生的离心力作用下,滚压矿石颗粒,其技术原理是:涡轮盘上设置有若干个磨滚,磨滚圆心有盲孔,利用涡轮盘上的若干个驱动轴驱动磨滚,沿磨环内壁高速滚动,矿石在高速滚动的磨滚滚压下破碎,破碎后的较细颗粒被涡轮产生的风力带走,避免重复压磨浪费电能,经过分级栅的分选,粉体通过率达百分之百,驱动轴与磨滚是松动配合,避免了驱动轴在径向上的压力。本实用新型的一大技术要点就是空心磨滚与驱动轴之间的配合为松动配合,不是像雷蒙磨和立磨那样的,磨锟与轴承之间必须是紧密配合,其优点明显,一是,磨滚一定会在离心力的作用下沿磨环内壁滚动,磨滚运动不可能超出磨环内壁范围,二是,磨滚无轴承润滑问题,不用每班加油,无油污染问题,三是,磨滚拆装简单。磨滚高速自转具有很高的动量,落入磨滚与磨环之间的矿石颗粒会受到磨滚高速自转的动量以及磨滚沿磨环内壁公转产生的离心压力,在上述二种力的相对冲压下,高速滚动的磨滚部分动量转化为对矿石作用的冲量,压碎矿石颗粒。
12.为实现上述目的,本实用新型所采取的第一个技术方案:包括磨滚、磨环、涡轮总成、锅体、电动机、传动装置、进料口、出料口、轴承、机架,其特征在于:在所述的机架上设置有锅体,所述的锅体呈锅形,由锅筒、锅盖和锅底组成,在所述的锅体中,设置有磨环,所述的磨环呈圆环形状,所述的磨环外缘紧贴所述的锅筒内壁,在所述的磨环内是涡轮总成,所述的涡轮总成包括涡轮盘、涡轮叶、驱动轴和涡轮主轴,所述的涡轮盘呈圆盘形状,设置有若干个涡轮叶,所述的涡轮叶呈长条形状,在所述涡轮盘的大圆处,固定设置有若干个驱动轴,所述的驱动轴垂直竖立在涡轮盘上,所述涡轮盘的圆心设置有涡轮主轴,所述涡轮盘的盘面垂直于所述涡轮主轴的轴线,所述的涡轮主轴的轴心与所述磨环的圆心重合,在所述锅底或是锅盖的中心设置有轴承,所述的涡轮主轴的上端穿过所述的轴承,在所述的锅底中心处轴承正下方的机架上,设置有下轴承,涡轮主轴的下端与所述的下轴承配合,所述的涡轮主轴连接传动装置,或是直接连接电动机,所述的传动装置连接电动机,所述的传动装置是皮带和带轮配合或是齿轮组,所述的电动机固定设置在机架上,在所述的涡轮盘上放
置有若干个磨滚,所述的磨滚呈圆柱形,所述的圆柱形磨滚的圆心是盲孔,所述磨滚的盲孔套着驱动轴,所述磨滚的盲孔与驱动轴是松动配合,涡轮总成转动时,通过其上的驱动轴驱动磨滚滚动,在所述锅盖的中心或中心的附近处设置有进料口,在所述锅底设置有出料口,矿磨要求:落入磨滚与磨环之间的矿石颗粒的夹角小于咬合夹角。
13.为实现上述目的,本实用新型所采取的第二个技术方案:包括磨滚、磨环、涡轮总成、锅体、电动机、传动装置、进料口、出料口、轴承、机架、分级栅,其特征在于:在所述的机架上设置有锅体,所述的锅体呈锅形,由锅筒、锅盖和锅底组成,在所述的锅体中,设置有磨环,所述的磨环呈圆环形状,所述的磨环外缘紧贴所述的锅筒内壁,在所述的磨环内是涡轮总成,所述的涡轮总成包括涡轮盘、涡轮叶、驱动轴和涡轮主轴,所述的涡轮盘呈圆盘形状,均匀设置有若干个涡轮叶,所述的涡轮叶呈长条形状,在所述涡轮盘的大圆处,固定设置有若干个驱动轴,所述的驱动轴垂直竖立在涡轮盘上,所述涡轮盘的圆心设置有涡轮主轴,所述涡轮盘的盘面垂直于所述涡轮主轴的轴线,所述的涡轮主轴的轴心与所述磨环的圆心重合,在所述锅底的中心设置有轴承,所述的涡轮主轴上端穿过所述的轴承,在所述的锅底中心处轴承正下方的机架上,设置有下轴承,涡轮主轴的下端与所述的下轴承配合,所述的涡轮主轴连接传动装置,或是直接连接电动机,所述的传动装置连接电动机,所述的传动装置是皮带和带轮配合或是齿轮组,所述的电动机固定设置在机架上,在所述的涡轮盘上放置有若干个磨滚,所述的磨滚呈圆柱形,所述的圆柱形磨滚的圆心是盲孔,所述磨滚的盲孔套着驱动轴,所述磨滚的盲孔与驱动轴是松动配合,涡轮总成转动时,通过其上的驱动轴驱动磨滚滚动,在所述锅盖的中心或中心的附近处设置有进料口,在所述的磨环上面设置有分级栅,所述分级栅是由若干个栅片间隔一定的距离,并沿着锅筒内壁组成的环形栅栏,在所述分级栅的外围是蜗形出料口,在所述的蜗形出料口中设置有目数调节阀,矿磨要求:落入磨滚与磨环之间的矿石颗粒的夹角小于咬合夹角。
14.本实用新型所述磨滚盲孔的底是凹面或是平面,所述磨滚的盲孔是平面时,在盲孔内设置有永磁体。所述的磨滚一般呈圆管形状,内孔为盲孔,盲孔的作用是防止粉体灰尘进入,盲孔是凹面底,可以避免驱动轴端面与盲孔的底面摩擦,盲孔是平面时,设置永磁体产生磁悬浮,防止端面摩擦。磨滚的材质一般采用硬度大的合金钢和陶瓷材料,如高锰钢、高铬合金钢、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等耐磨材料。
15.本实用新型所述的驱动轴是由固定轴杆、驱动轴承、轴承保护管,或永磁体组成,所述的轴承保护管套着所述的驱动轴承,所述的驱动轴承套着所述的固定轴杆,所述的永磁体设置在固定轴杆的顶端,所述的永磁体与磨滚圆孔内设置的永磁体相互排斥,排斥力将磨滚托起。
16.驱动轴与磨滚的圆孔配合不是通常的紧密配合方式,而是留有几毫米,甚至几厘米的活动空间,因为圆形滚动体沿一固定面滚动是不需要驱动轴与滚动体做紧密配合的,地面或磨环这样的固定面已经限制了滚动体的活动半径,轴与轴承的紧密配合不仅多此一举,还极大地增加了磨锟中轴承的负荷,因为,此时的轴承受到的压力是磨锟挤压矿石的压力,就是离心径向上的压力,压力可达数吨,而活动配合极好地解决了这个问题,驱动轴在磨滚的圆孔中只有圆周方向上的驱动力,没有离心径向上的压力,圆周方向上的驱动力一般只有几公斤到几十公斤,是磨锟挤压矿石压力的百分之一左右。
17.所述的涡轮主轴上设置有平衡托盘,所述的平衡托盘呈圆盘形,有若干个螺栓孔,
所述平衡托盘的圆心与涡轮主轴固定连接,平衡托盘的盘面垂直与涡轮主轴的轴线,所述平衡托盘的螺栓孔与涡轮主轴的轴线平行。在所述的涡轮盘上,靠近涡轮主轴的地方有若干个螺栓孔,所述的螺栓孔与平衡托盘上的螺栓孔一一对应,平衡托盘的作用是保证涡轮总成的旋转平衡。
18.本实用新型所述的落入磨滚与磨环之间的矿石颗粒的夹角是指:落入磨滚与磨环之间的矿石颗粒的宽度与磨滚的切线,形成的夹角,所述的咬合夹角是指:落入磨滚与磨环之间的矿石颗粒的夹角,等于或小于某个特定的角度时,磨滚与磨环相对转动对矿石颗粒产生的挤压力大于向外的侧切力,这时,矿石颗粒被磨滚与磨环紧紧咬住,矿石颗粒会随着磨滚一起运动,被挤压破碎,一般大部分类型的矿石颗粒的咬合夹角在20度到40度之间,有些类型的矿石颗粒与磨滚表面的摩擦系数较大,咬合夹角在40度到50度,矿石颗粒的尺寸小于咬合夹角,在挤压作用下,矿石颗粒不会被侧切力挤出去,而是被磨滚与磨环咬住,,被挤压破碎,如果矿石颗粒与磨滚的切线之间的夹角大于咬合夹角,则矿石颗粒被侧切力挤出去,这样就不能被磨滚挤压破碎,因此,在设计磨滚的直径时,必须充分考虑到上述咬合夹角的要求,磨滚的直径越大,能入磨的矿石颗粒就越大。
19.通常磨滚直径与入料矿石最大尺寸的比值在20左右比1,直径200毫米的磨滚,最多可以磨10毫米左右的矿石,要想磨更大的矿石,就必须加大磨滚的直径,磨滚直径过大,不利于锅体内部安装和涡轮正常工作,因此,需要在不增加磨滚直径的前提下达到磨大颗粒矿石的要求,磨滚可以设计成工字型磨滚,所述的工字型磨滚呈工字型滚体,二端直径比中段大,这样可以磨比较粗的大颗粒矿石,比如,二端直径200毫米,中段直径190毫米的工字型磨滚,最大可以磨15毫米左右粗的矿石,出料小于5毫米,小于5毫米的矿料可以直接被100毫米直径的磨滚粉碎成各种目数的粉体。
20.所述分级栅是由若干个栅片间隔一定的距离,并沿着锅筒内壁围成的环形栅栏,分级栅的栅片在水平方向上一般是径向分布,也可以根据磨矿需求相对于径向倾斜一定角度,向涡轮旋转方向倾斜,则出料大,反向倾斜,则出料细,分级栅的栅片一般在垂直方向上向内倾斜30到60度,有利于粗料下落回磨,在所述分级栅的外围是蜗形出料口,在所述的蜗形出料口中设置有目数调节阀,通过调节阀调节蜗形出料口的风量达到调节出料目数的目的。其分级原理是:涡轮旋转产生的高速旋转气流带动粉体高速旋转,高速旋转的粉体经过分级栅的间隙过程中,有一个时间差,打开蜗形出料口,粉体会向分级栅的间隙方向流动,粉体一半尺寸进入间隙的时间差,如果大于前述的时间差,则粉体不能通过,反之,则能通过。比如:分级栅的间隙是一毫米宽,粉体旋转速度是每秒一百米,分级栅出料风速一米每秒,则大于20微米的粉体都不能通过,小于20微米的粉体都能通过,如果分级栅的栅片反涡轮旋转方向倾斜,粉体出料风速矢量变小,则大于10微米的粉体都不能通过,小于10微米的粉体都能通过。
21.在所述的磨环上开有分级槽,所述的分级槽是在环形磨环内侧上的垂直切槽,其作用是起到分级粉体的作用,分级槽窄而深,一般宽几毫米,深几厘米以上,分级槽内窄外宽,避免大颗粒矿料堵塞槽道,分级槽在水平方向上一般是径向分布,也可以根据磨矿需求相对于径向倾斜一定角度,向涡轮旋转方向倾斜,则出料大,反向倾斜,则出料细,与上述分级栅的工作原理一样,涡轮旋转产生的高速旋转气流带动粉体在磨环内壁高速旋转,高速旋转的粉体经过分级槽的过程中,有一个时间差,打开出料口,粉体会向分级槽的方向流
动,粉体一半尺寸进入间隙的时间差,如果大于前述的时间差,则粉体不能通过,反之,则能通过。比如:分级槽的间隙是5毫米宽,粉体旋转速度是每秒一百米,分级槽出料风速一米每秒,则大于100微米的粉体都不能通过,小于100微米的粉体都能通过。分级槽主要用于成品出料目数在10目到100目左右的粉体。
22.本实用新型的有益效果是:驱动轴与磨滚的圆孔留有几毫米,甚至几厘米的活动空间,因为圆形滚动体沿一固定面滚动是不需要驱动轴与滚动体做紧密配合的,地面或磨环这样的固定面已经限制了滚动体的活动半径,轴与轴承的紧密配合不仅多此一举,还极大地增加了磨锟中轴承的负荷,因为,此时的轴承受到的压力是磨锟挤压矿石的压力,就是离心径向上的压力,压力可达数吨,而活动配合极好地解决了这个问题,驱动轴在磨滚的圆孔中只有圆周方向上的驱动力,没有离心径向上的压力,圆周方向上的驱动力一般只有几公斤到几十公斤,是磨锟挤压矿石压力的百分之一左右。本实用新型利用磨滚高速滚动的动能滚压矿砂,磨滚与物料粉体的接触几乎是线接触,磨滚高速滚动产生的又是非常省力的侧切力,使矿石颗粒产生破碎和解理,并且,破碎和解理后的较细矿石颗粒被涡轮产生的风力带走,不会再被继续压磨,避免重复压磨浪费电能,无过磨现象。现有的各种矿磨机设备,其粉磨效率极低,能耗极大的缺点,第一个主要原因是,磨件与矿的接触,实际上是比较大的面,而不是点和线,这样会使驱动力加倍,增加了机械能损耗,同时也加重了轴承和齿轮等传动部件的负载,使其使用寿命大大缩短。第二个主要原因是,在矿石细磨的过程中,堆积的粉体具有很大的流动性,在磨件的冲压下会流走,磨件的机械能和动能,绝大部分是作用在磨件和衬板上,不仅极大地浪费了能量,也是造成磨件机械损坏的主要原因。第三个主要原因是,磨件的一部分冲压动能,会通过矿石粉体传递到对面的磨件和衬板,产生热能和声能浪费掉。第四个主要原因是,没有能够在磨件和矿石接触的第一时间内使矿石达到细度要求,磨好后的矿石也没有立即脱离磨件,因此,必须对矿石反复压磨,这是能耗的重要的来源,球磨机从进料到出料需要几十分钟,立磨机需要几分钟,而本实用新型只有几秒。球磨机等磨矿设备年耗电占到我国总电量的百分之4之多,而相同矿料,相同处理量的涡轮磨粉机的能耗不到球磨机的五分之一,全面采用推广本发明可每年为国家节省几千亿度电,我国现有磨矿设备的粉体一次性目数通过率实际只有百分之五十左右,需要再分级处理,不仅影响选矿效果,还降低了矿产品的品质要求,而本实用新型涡轮磨粉机具有自动筛选粉体的功能,磨矿后的粉体目数通过率达到百分之百,球磨机和立磨机在磨矿生产过程中产生大量的多余热量,不用水气降温的粉体温度机体温度能够超过200多度,即使用水气降温也有100度,这部分热能占磨机能耗的绝大部分,不仅浪费电能还破坏了设备和粉体运行的温度环境,本实用新型在磨矿生产过程中几乎不产生多余热量,不仅节省了电能,还保证了设备各部件的良好运行环境,保证了粉体性质不会受到高温环境的影响。本发明可以混合磨矿,同时细磨多种不同矿料,使之能够在出料的时候就已经均匀地混合,可以直接入窑烧制,特别适用于水泥行业的干法混料入窑,节省大量标准煤。本实用新型磨滚转速要比雷蒙磨机和立磨的磨锟转速快五到十倍,磨滚的数量可以达到几十个之多,因此,粉磨产量十倍以上的增加。本实用新型机械结构稳定可靠,相同处理量的设备,重量只有球磨机的十分之一左右,本实用新型的工作噪音要远小于球磨机的噪音,避免了对工人身体健康的伤害。
附图说明
23.图1是磨滚结构示意图。
24.图2是涡轮总成俯视结构示意图。
25.图3是涡轮总成结构示意图。
26.图4是锅体结构示意图。
27.图5是一种涡轮磨粉机结构示意图。
28.图6是一种涡轮磨粉机结构示意图。
29.图7是分级栅结构示意图。
30.图8是分级槽结构示意图。
31.图9是一种工字型磨滚结构示意图。
具体实施方式
32.实施列1、如图1、图2、图3、图4、图5和图9中所示:一种涡轮磨粉机,包括磨滚1、磨环2、涡轮总成3、锅体4、电动机5、传动装置6、进料口7、出料口8、轴承9、机架10。所述的机架10呈矩形框架结构,采用若干根厚实的方形钢梁或钢板做成组合框架,也可以做成整体铸件,整体铸件厚重稳定,防止大功率负荷产生的震动位移,框架结构相对轻便,有利于移动位置,机架10结构一般由四根尺寸比较粗的方形钢梁作为垂直立柱,四根立柱之间相距一定距离,用横向方形钢梁和纵向方形钢梁紧固连接,紧固连接一梁般为焊接,横向方形钢梁和纵向方形梁钢就是机架10的横梁和纵梁,机架10下面有脚架,一般是用四根立柱做为脚架,
33.在所述的机架10上设置安装有锅体4,所述的锅体4呈锅形,由锅筒40、锅盖41和锅底42组成,所述锅筒40一般呈圆筒形,采用大直径的无缝钢管制作,口径和壁厚根据磨矿要求确定,一般来说,单位时间处理量大,则锅筒40口径就大,筒壁也就越厚,在锅筒40上端和下端都焊接有法兰环400,所述的法兰环上有若干个螺栓孔,所述锅筒40一边设置焊接有旋转轴401。所述锅盖41一般呈圆盘形法兰,中间有洞,此洞就是涡轮磨粉机的进料口7,锅盖41法兰边围有若干个螺栓孔与锅筒40上端法兰环上的螺栓孔一一对应,所述锅盖41一边设置有旋转轴承410,旋转轴承410与旋转轴401配合使用,锅盖41能够水平旋转,便于开关锅盖41。所述锅底42一般呈圆盘法兰形,中间有主轴孔420,设置连接有轴承9,在主轴孔420周围开有若干个进气孔421,进气孔421的作用是让粉尘向锅体4上部流动,避免粉尘落入轴承9,损坏轴承9,锅底42法兰边围有若干个螺栓孔与锅筒40下端法兰环上的螺栓孔一一对应,锅底42与锅筒40下端的连接方式还可以是焊接。锅盖41和锅底42的材质一般都是用结构强度大的钢材整体铸造一次成型。
34.在所述的锅体4中,设置有磨环2,所述的磨环2呈圆环形状,外缘紧贴所述的锅筒40内壁,磨环2一般采用硬度大耐磨的合金钢或陶瓷材料,如高锰钢、高铬合金钢、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等耐磨材料。采用耐磨合金钢,磨环2一般是整体环形铸件,采用耐磨陶瓷材料,陶瓷材料难以烧铸大型铸件,可以分段烧铸若干段弧形陶瓷段,在锅筒40安装拼接成圆环形磨环2,拼接而成的圆环形磨环2要求锅筒40有足够的壁厚来支撑磨滚1沿磨环2旋转的离心压力。
35.在所述的磨环内是涡轮总成3,所述的涡轮总成包括涡轮盘30、涡轮叶31、驱动轴
32和涡轮主轴33,所述的涡轮盘30呈圆盘形状,在涡轮盘30的上面和下面都设置有若干个涡轮叶31,所述的涡轮叶31呈长条形状,等角均匀分布,涡轮叶31数量最少是二个,多则依据磨矿要求设置,二个、三个、四个、六个、八个、十个、十二个到一百个等等都是可以的。涡轮叶31的作用一则是让进料均匀地顺着涡轮叶31加速流动到磨环2内壁上,二则是在锅体4中产生气旋和气压,涡轮盘30和涡轮叶31一次铸造成型,或是焊接,表面可装贴有陶瓷耐磨材料,如氧化铝陶瓷片、氧化锆陶瓷片等,也可以在涡轮盘30和涡轮叶31表面做等离子喷涂陶瓷工艺。在所述涡轮盘30的大圆径处,也就是远离涡轮盘30中心的圆面处,固定设置有若干个驱动轴32,这些驱动轴32等角分布,垂直竖立在涡轮盘30上,驱动轴32数量最少是二个,多则依据磨矿要求设置,与涡轮叶31数量一致,二个、三个、四个、六个、八个、十个、十二个到一百个等等都是可以的。所述的驱动轴32是由固定轴杆321、驱动轴承320、轴承保护管322,以及永磁体17组成,所述的轴承保护管322套着所述的驱动轴承320,所述的驱动轴承320套着所述的固定轴杆321,所述的永磁体17设置在固定轴杆321的顶端,所述的永磁体17与磨滚1盲孔16内设置的永磁体17相互排斥,排斥力将磨滚1托起,起到磁悬浮的作用。
36.所述磨滚1的盲孔16的端面是凹面或是平面,端面凹面的作用是避免,驱动轴32与盲孔16的端面摩擦,磨滚1的盲孔16是平面时,内设置有永磁体17。所述的磨滚1一般呈圆管形状,内孔为盲孔,盲孔的作用是防止粉体灰尘进入,磨滚1的材质一般采用硬度大的合金钢和陶瓷材料,如高锰钢、高铬合金钢、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等耐磨材料。每个磨滚1的尺寸大小依据磨矿要求设计,一般重几公斤到几十公斤,驱动轴32驱动磨滚1滚动的原理与雷蒙磨,以及立磨不一样,驱动轴32与磨滚1的盲孔16配合不是通常的紧密配合方式,而是留有几毫米,甚至几厘米的活动空间,因为圆形滚动体沿一固定面滚动是不需要驱动轴32与滚动体做紧密配合的,地面或磨环这样的固定面已经限制了滚动体的活动半径,轴与轴承的紧密配合不仅多此一举,还极大地增加了磨锟中轴承的负荷,因为,此时的轴承受到的压力是磨锟挤压矿石的压力,就是离心径向上的压力,压力可达数吨,而活动配合极好地解决了这个问题,驱动轴32在磨滚1的盲孔16中只有圆周方向上的驱动力,没有离心径向上的压力,圆周方向上的驱动力一般只有几公斤到几十公斤,是磨锟挤压矿石压力的百分之一左右。
37.上述磨滚与驱动轴的松动配合是是关键技术,这样可避免驱动轴的轴承在径向上的巨大压力,轴承的转速可以成倍增加,磨滚转速要比雷蒙磨机和立磨的磨锟转速快五到十倍,离心压力几十倍的增加,磨滚直径可以减小,磨滚的数量还就可以达到几十个之多,因此,粉磨产量十倍以上的增加。
38.通常磨滚1直径与入料矿石最大尺寸的比值在20左右比1,直径200毫米的磨滚1,最多可以磨10毫米左右的矿石,要想磨更大的矿石,就必须加大磨滚1的直径,磨滚1直径过大,不利于锅体内部安装和涡轮正常工作,因此,需要在不增加磨滚1直径的前提下达到磨大颗粒矿石的要求,磨滚1可以设计成工字型磨滚101,所述的工字型磨滚101呈工字型滚体,二端直径比中段大,这样可以磨比较粗的大颗粒矿石,比如,二端直径200毫米,中段直径190毫米的工字型磨滚101,最大可以磨15毫米左右粗的矿石,出料小于5毫米,小于5毫米的矿料可以直接被100毫米直径的磨滚1粉碎成各种目数的粉体。
39.所述的涡轮主轴33上设置有平衡托盘34,所述的平衡托盘34呈圆盘形,有若干个螺栓孔,所述平衡托盘34的圆心与涡轮主轴33固定连接,平衡托盘34的盘面垂直于涡轮主
轴33的轴线,所述平衡托盘34的螺栓孔与涡轮主轴33的轴线平行。在所述的涡轮盘30上,靠近涡轮主轴33的地方有若干个螺栓孔,所述的螺栓孔与平衡托盘34上的螺栓孔一一对应,平衡托盘34的作用是保证涡轮总成3的旋转平衡。
40.所述涡轮主轴33垂直穿过涡轮盘30的圆心,涡轮盘30上的螺栓孔与平衡托盘34上的螺栓孔一一对应,并用螺栓栓紧,螺栓与螺栓之间可以用钢条等焊接连接固定,防止螺栓松动。所述的涡轮主轴33的轴心与所述磨环2的圆心必须是重合的,涡轮盘30边沿与磨环2之间的间隙一般在一毫米左右,在涡轮盘30上面的涡轮叶31所产生的气压足以让涡轮盘30上面的粉体从间隙中落下。在所述的锅底42的中心设置有轴承9,所述的涡轮主轴33一头穿过所述的轴承9,该轴承9是主轴承,一般使用循环油润滑,在机架底部同样设置有另一个主轴承,也使用循环油润滑,二个主轴承可以保证涡轮总成3的旋转平衡,所述的涡轮主轴33一头连接传动装置6,传动装置6连接再电动机5,传动装置6以皮带传动为好,涡轮主轴33一般不能直接连接电动机5,需要经过传动装置6间接连接传递动力,所述的电动机5垂直固定设置在机架10上,电动机5输出轴向上或向下设置都是可以的。将磨滚1安放在涡轮盘30的驱动轴32上,涡轮总成3转动时,通过其上的驱动轴32驱动磨滚1滚动,在所述锅盖41的中心处设置有进料口7,而出料口8一般设置在锅底42下方,在锅底42边围设置有若干个出气孔80,把这些出气孔80气流汇集在一起的壳体就是出料口8。
41.工作原理:事先调节好磨滚与磨环之间的间隙,使之达到磨矿要求目数的宽度,接通电源,电动机工作,通过皮带带动涡轮转动,离心力将磨滚拉向磨环内壁,驱动轴驱动磨滚沿磨环内壁滚动,达到额定转速后,矿料经过筛网从进料口吸入,在涡轮叶的离心加速下,矿料均匀地堆积在磨环内壁上,形成物料层,被高速滚动的磨滚冲压破碎,成为相对较小的矿料颗粒,顺着磨滚与磨环之间的间隙下落,其它不能通过磨滚与磨环之间的间隙的矿料颗粒继续被高速滚动的磨滚冲压破碎,直到成为相对更小的矿料颗粒,达到磨矿要求的粉体细度,顺着磨滚与磨环之间的间隙下落,最后被粉体输送设备带走,完成粉磨工作。
42.实施列2、如图1、图2、图3、图4、图5、图8和图9中所示:一种涡轮磨粉机,包括磨滚1、磨环2、涡轮总成3、锅体4、电动机5、传动装置6、进料口7、出料口8、轴承9、机架10。所述的机架10呈矩形框架结构,采用若干根厚实的方形钢梁或钢板做成组合框架,也可以做成整体铸件,整体铸件厚重稳定,防止大功率负荷产生的震动位移,框架结构相对轻便,有利于移动位置,机架10结构一般由四根尺寸比较粗的方形钢梁作为垂直立柱,四根立柱之间相距一定距离,用横向方形钢梁和纵向方形钢梁紧固连接,紧固连接一梁般为焊接,横向方形钢梁和纵向方形梁钢就是机架10的横梁和纵梁,机架10下面有脚架,一般是用四根立柱做为脚架,
43.在所述的机架10上设置安装有锅体4,所述的锅体4呈锅形,由锅筒40、锅盖41和锅底42组成,所述锅筒40一般呈圆筒形,采用大直径的无缝钢管制作,口径和壁厚根据磨矿要求确定,一般来说,单位时间处理量大,则锅筒40口径就大,筒壁也就越厚,在锅筒40上端和下端都焊接有法兰环400,所述的法兰环上有若干个螺栓孔,所述锅筒40一边设置焊接有旋转轴401。所述锅盖41一般呈圆盘形法兰,中间有洞,此洞就是涡轮磨粉机的进料口7,锅盖41法兰边围有若干个螺栓孔与锅筒40上端法兰环上的螺栓孔一一对应,所述锅底42一般呈圆盘法兰形,中间有主轴孔420,设置连接有轴承9,在主轴孔420周围开有若干个进气孔421,进气孔421的作用是让粉尘向锅体4上部流动,避免粉尘落入轴承9,损坏轴承9,锅底42
法兰边围有若干个螺栓孔与锅筒40下端法兰环上的螺栓孔一一对应,锅底42与锅筒40下端的连接方式还可以是焊接。锅盖41和锅底42的材质一般都是用结构强度大的钢材整体铸造一次成型。出料口8一般设置在锅底42下方,在锅底42边围设置若干出气孔80,把这些出气孔80气流汇集在一起的壳体就是出料口8,在出料口8设置有目数调节阀81,通过调节阀81调节出料口8的风量达到调节出料目数的目的。
44.在所述的锅体4中,设置有磨环2,所述的磨环2呈圆环形状,外缘紧贴所述的锅筒40内壁,磨环2一般采用硬度大耐磨的合金钢或陶瓷材料,如高锰钢、高铬合金钢、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等耐磨材料。采用耐磨合金钢,磨环2一般是整体环形铸件,采用耐磨陶瓷材料,陶瓷材料难以烧铸大型铸件,可以分段烧铸若干段弧形陶瓷段,在锅筒40安装拼接成圆环形磨环2,拼接而成的圆环形磨环2要求锅筒40有足够的壁厚来支撑磨滚1沿磨环2旋转的离心压力。在所述的磨环2上开有分级槽12,所述的分级槽12是在环形磨环2内侧上的垂直切槽,其作用是起到分级粉体的作用,分级槽窄而深,一般宽一毫米到十毫米,深几厘米以上,分级槽内窄外宽,避免大颗粒矿料堵塞槽道,分级槽12在水平方向上一般是径向分布,也可以根据磨矿需求相对于径向倾斜一定角度,向涡轮旋转方向倾斜,则出料大,反向倾斜,则出料细,与分级栅12的工作原理一样,涡轮旋转产生的高速旋转气流带动粉体在磨环内壁高速旋转,高速旋转的粉体经过分级槽12的过程中,有一个时间差,打开出料口8,粉体会向分级槽12的方向流动,粉体一半尺寸进入间隙的时间差,如果大于前述的时间差,则粉体不能通过,反之,则能通过。比如:分级槽12的间隙是5毫米宽,粉体旋转速度是每秒一百米,分级槽12出料风速一米每秒,则大于100微米的粉体都不能通过,小于100微米的粉体都能通过。分级槽12主要用于成品出料目数在10目到100目左右的粉体。
45.在所述的磨环内是涡轮总成3,所述的涡轮总成包括涡轮盘30、涡轮叶31、驱动轴32和涡轮主轴33,所述的涡轮盘30呈圆盘形状,在涡轮盘30的上面和下面都设置有若干个涡轮叶31,所述的涡轮叶31呈长条形状,等角均匀分布,涡轮叶31数量最少是二个,多则依据磨矿要求设置,二个、三个、四个、六个、八个、十个、十二个到一百个等等都是可以的。涡轮叶31的作用一则是让进料均匀地顺着涡轮叶31加速流动到磨环2内壁上,二则是在锅体4中产生气旋和气压,涡轮盘30和涡轮叶31一次铸造成型,或是焊接,表面可装贴有陶瓷耐磨材料,如氧化铝陶瓷片、氧化锆陶瓷片等,也可以在涡轮盘30和涡轮叶31表面做等离子喷涂陶瓷工艺。在所述涡轮盘30的大圆径处,也就是远离涡轮盘30中心的圆面处,固定设置有若干个驱动轴32,这些驱动轴32等角分布,垂直竖立在涡轮盘30上,驱动轴32数量最少是二个,多则依据磨矿要求设置,与涡轮叶31数量一致,二个、三个、四个、六个、八个、十个、十二个到一百个等等都是可以的。所述的驱动轴32是由固定轴杆321、驱动轴承320、轴承保护管322,以及永磁体17组成,所述的轴承保护管322套着所述的驱动轴承320,所述的驱动轴承320套着所述的固定轴杆321,所述的永磁体17设置在固定轴杆321的顶端,所述的永磁体17与磨滚1盲孔16内设置的永磁体17相互排斥,排斥力将磨滚1托起,起到磁悬浮的作用。
46.所述磨滚1的盲孔16的端面是凹面或是平面,端面凹面的作用是避免,驱动轴32与盲孔16的端面摩擦,磨滚1的盲孔16是平面时,盲孔16内设置有永磁体17。所述的磨滚1一般呈圆管形状,内孔为盲孔,盲孔的作用是防止粉体灰尘进入,磨滚1的材质一般采用硬度大的合金钢和陶瓷材料,如高锰钢、高铬合金钢、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等耐磨材料。每个磨滚1的尺寸大小依据磨矿要求设计,一般重几公斤到几十公斤,驱动轴32驱动磨滚1滚动的
原理与雷蒙磨,以及立磨不一样,驱动轴32与磨滚1的盲孔16配合不是通常的紧密配合方式,而是留有几毫米,甚至几厘米的活动空间,因为圆形滚动体沿一固定面滚动是不需要驱动轴32与滚动体做紧密配合的,地面或磨环这样的固定面已经限制了滚动体的活动半径,轴与轴承的紧密配合不仅多此一举,还极大地增加了磨锟中轴承的负荷,因为,此时的轴承受到的压力是磨锟挤压矿石的压力,就是离心径向上的压力,压力可达数吨,而活动配合极好地解决了这个问题,驱动轴32在磨滚1的盲孔16中只有圆周方向上的驱动力,没有离心径向上的压力,圆周方向上的驱动力一般只有几公斤到几十公斤,是磨锟挤压矿石压力的百分之一左右。
47.上述磨滚与驱动轴的松动配合是是关键技术,这样可避免驱动轴的轴承在径向上的巨大压力,轴承的转速可以成倍增加,磨滚转速要比雷蒙磨机和立磨的磨锟转速快五到十倍,离心压力几十倍的增加,磨滚直径可以减小,磨滚的数量还就可以达到几十个之多,因此,粉磨产量十倍以上的增加。
48.通常磨滚1直径与入料矿石最大尺寸的比值在20左右比1,直径200毫米的磨滚1,最多可以磨10毫米左右的矿石,要想磨更大的矿石,就必须加大磨滚1的直径,磨滚1直径过大,不利于锅体内部安装和涡轮正常工作,因此,需要在不增加磨滚1直径的前提下达到磨大颗粒矿石的要求,磨滚1可以设计成工字型磨滚101,所述的工字型磨滚101呈工字型滚体,二端直径比中段大,这样可以磨比较粗的大颗粒矿石,比如,二端直径200毫米,中段直径190毫米的工字型磨滚101,最大可以磨15毫米左右粗的矿石,出料小于5毫米,小于5毫米的矿料可以直接被100毫米直径的磨滚1粉碎成各种目数的粉体。
49.所述的涡轮主轴33上设置有平衡托盘34,所述的平衡托盘34呈圆盘形,有若干个螺栓孔,所述平衡托盘34的圆心与涡轮主轴33固定连接,平衡托盘34的盘面垂直于涡轮主轴33的轴线,所述平衡托盘34的螺栓孔与涡轮主轴33的轴线平行。在所述的涡轮盘30上,靠近涡轮主轴33的地方有若干个螺栓孔,所述的螺栓孔与平衡托盘34上的螺栓孔一一对应,平衡托盘34的作用是保证涡轮总成3的旋转平衡。
50.所述涡轮主轴33垂直穿过涡轮盘30的圆心,涡轮盘30上的螺栓孔与平衡托盘34上的螺栓孔一一对应,并用螺栓栓紧,螺栓与螺栓之间可以用钢条等焊接连接固定,防止螺栓松动。所述的涡轮主轴33的轴心与所述磨环2的圆心必须是重合的,涡轮盘30边沿与磨环2之间的间隙可根据出料要求调节,一般设置间隙在一毫米左右,涡轮叶31所产生的气压足以让涡轮盘30上面的粉体从间隙中落下,从出料口8流出。在所述的锅底42的中心设置有轴承9,所述的涡轮主轴33穿过所述的轴承9,该轴承9是主轴承,一般使用循环油润滑,在机架底部同样设置有另一个主轴承,也使用循环油润滑,二个主轴承可以保证涡轮总成3的旋转平衡,所述的涡轮主轴33连接传动装置6,传动装置6连接再电动机5,传动装置6以皮带和带轮传动为好,涡轮主轴33一般不能直接连接电动机5,需要经过传动装置6间接连接传递动力,所述的电动机5垂直固定设置在机架10上,电动机5输出轴向上或向下设置都是可以的。将磨滚1安放在涡轮盘30的驱动轴32上,涡轮总成3转动时,通过其上的驱动轴32驱动磨滚1滚动。
51.工作原理:事先打开出料口,通过调节阀调节出料口的风量,使之达到磨矿要求目数要求,接通电源,电动机工作,通过皮带带动涡轮转动,离心力将磨滚拉向磨环内壁,驱动轴驱动磨滚沿磨环内壁滚动,达到额定转速后,矿料经过筛网从进料口吸入,在涡轮叶的离
心加速下,矿料均匀地堆积在磨环内壁上,形成物料层,被高速滚动的磨滚冲压破碎,成为相对较小的矿料颗粒,高速旋转的粉体经过分级槽的过程中,有一个时间差,打开出料口,粉体会向分级槽的方向流动,粉体一半尺寸进入间隙的时间差,如果大于前述的时间差,则粉体不能通过,反之,则能通过,其它不能通过磨滚与磨环之间的间隙的矿料颗粒继续被高速滚动的磨滚冲压破碎,直到成为相对更小的矿料颗粒,通过分级槽,达到磨矿要求的粉体细度,最后被粉体输送设备带走,完成粉磨工作。
52.实施列3、如图1、图2、图3、图4、图6、图7和图9中所示:一种涡轮磨粉机,包括磨滚1、磨环2、涡轮总成3、锅体4、电动机5、传动装置6、进料口7、出料口8、轴承9、机架10、分级栅11。所述的机架10呈矩形框架结构,采用若干根厚实的方形钢梁或钢板做成组合框架,也可以做成整体铸件,整体铸件厚重稳定,防止大功率负荷产生的震动位移,框架结构相对轻便,有利于移动位置,机架10结构一般由四根尺寸比较粗的方形钢梁作为垂直立柱,四根立柱之间相距一定距离,用横向方形钢梁和纵向方形钢梁紧固连接,紧固连接一梁般为焊接,横向方形钢梁和纵向方形梁钢就是机架10的横梁和纵梁,机架10下面有脚架,一般是用四根立柱做为脚架,
53.在所述的机架10上设置安装有锅体4,所述的锅体4呈锅形,由锅筒40、锅盖41和锅底42组成,所述锅筒40一般呈圆筒形,采用大直径的无缝钢管制作,口径和壁厚根据磨矿要求确定,一般来说,单位时间处理量大,则锅筒40口径就大,筒壁也就越厚,在锅筒40上端和下端都焊接有法兰环400,所述的法兰环上有若干个螺栓孔,所述锅筒40一边设置焊接有旋转轴401。所述锅盖41一般呈圆盘形法兰,中间有洞,此洞就是涡轮磨粉机的进料口7,锅盖41法兰边围有若干个螺栓孔与锅筒40上端法兰环上的螺栓孔一一对应,所述锅盖41一边设置有旋转轴承410,旋转轴承410与旋转轴401配合使用,锅盖41能够水平旋转,便于开关锅盖41。所述锅底42一般呈圆盘法兰形,中间有主轴孔420,设置连接有轴承9,在主轴孔420周围开有若干个进气孔421,进气孔421的作用是让粉尘向锅体4上部流动,避免粉尘落入轴承9,损坏轴承9,锅底42法兰边围有若干个螺栓孔与锅筒40下端法兰环上的螺栓孔一一对应,锅底42与锅筒40下端的连接方式还可以是焊接。锅盖41和锅底42的材质一般都是用结构强度大的钢材整体铸造一次成型。
54.在所述的锅体4中,设置有磨环2,所述的磨环2呈圆环形状,外缘紧贴所述的锅筒40内壁,磨环2一般采用硬度大耐磨的合金钢或陶瓷材料,如高锰钢、高铬合金钢、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等耐磨材料。采用耐磨合金钢,磨环2一般是整体环形铸件,采用耐磨陶瓷材料,陶瓷材料难以烧铸大型铸件,可以分段烧铸若干段弧形陶瓷段,在锅筒40安装拼接成圆环形磨环2,拼接而成的圆环形磨环2要求锅筒40有足够的壁厚来支撑磨滚1沿磨环2旋转的离心压力。
55.在所述的磨环内是涡轮总成3,所述的涡轮总成包括涡轮盘30、涡轮叶31、驱动轴32和涡轮主轴33,所述的涡轮盘30呈圆盘形状,在涡轮盘30的上面和下面都设置有若干个涡轮叶31,所述的涡轮叶31呈长条形状,等角均匀分布,涡轮叶31数量最少是二个,多则依据磨矿要求设置,二个、三个、四个、六个、八个、十个、十二个到一百个等等都是可以的。涡轮叶31的作用一则是让进料均匀地顺着涡轮叶31加速流动到磨环2内壁上,二则是在锅体4中产生气旋和气压,涡轮盘30和涡轮叶31一次铸造成型,或是焊接,表面可装贴有陶瓷耐磨材料,如氧化铝陶瓷片、氧化锆陶瓷片等,也可以在涡轮盘30和涡轮叶31表面做等离子喷涂
陶瓷工艺。在所述涡轮盘30的大圆径处,也就是远离涡轮盘30中心的圆面处,固定设置有若干个驱动轴32,这些驱动轴32等角分布,垂直竖立在涡轮盘30上,驱动轴32数量最少是二个,多则依据磨矿要求设置,与涡轮叶31数量一致,二个、三个、四个、六个、八个、十个、十二个到一百个等等都是可以的。所述的驱动轴32是由固定轴杆321、驱动轴承320、轴承保护管322,以及永磁体17组成,所述的轴承保护管322套着所述的驱动轴承320,所述的驱动轴承320套着所述的固定轴杆321,所述的永磁体17设置在固定轴杆321的顶端,所述的永磁体17与磨滚1盲孔16内设置的永磁体17相互排斥,排斥力将磨滚1托起,起到磁悬浮的作用。
56.所述磨滚1的盲孔16的端面是凹面或是平面,端面凹面的作用是避免,驱动轴32与盲孔16的端面摩擦,磨滚1的盲孔16是平面时,盲孔16内设置有永磁体17。所述的磨滚1一般呈圆管形状,内孔为盲孔,盲孔的作用是防止粉体灰尘进入,磨滚1的材质一般采用硬度大的合金钢和陶瓷材料,如高锰钢、高铬合金钢、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等耐磨材料。每个磨滚1的尺寸大小依据磨矿要求设计,一般重几公斤到几十公斤,驱动轴32驱动磨滚1滚动的原理与雷蒙磨,以及立磨不一样,驱动轴32与磨滚1的盲孔16配合不是通常的紧密配合方式,而是留有几毫米,甚至几厘米的活动空间,因为圆形滚动体沿一固定面滚动是不需要驱动轴32与滚动体做紧密配合的,地面或磨环这样的固定面已经限制了滚动体的活动半径,轴与轴承的紧密配合不仅多此一举,还极大地增加了磨锟中轴承的负荷,因为,此时的轴承受到的压力是磨锟挤压矿石的压力,就是离心径向上的压力,压力可达数吨,而活动配合极好地解决了这个问题,驱动轴32在磨滚1的盲孔16中只有圆周方向上的驱动力,没有离心径向上的压力,圆周方向上的驱动力一般只有几公斤到几十公斤,是磨锟挤压矿石压力的百分之一左右。
57.上述磨滚与驱动轴的松动配合是是关键技术,这样可避免驱动轴的轴承在径向上的巨大压力,轴承的转速可以成倍增加,磨滚转速要比雷蒙磨机和立磨的磨锟转速快五到十倍,离心压力几十倍的增加,磨滚直径可以减小,磨滚的数量还就可以达到几十个之多,因此,粉磨产量十倍以上的增加。
58.通常磨滚1直径与入料矿石最大尺寸的比值在20左右比1,直径200毫米的磨滚1,最多可以磨10毫米左右的矿石,要想磨更大的矿石,就必须加大磨滚1的直径,磨滚1直径过大,不利于锅体内部安装和涡轮正常工作,因此,需要在不增加磨滚1直径的前提下达到磨大颗粒矿石的要求,磨滚1可以设计成工字型磨滚101,所述的工字型磨滚101呈工字型滚体,二端直径比中段大,这样可以磨比较粗的大颗粒矿石,比如,二端直径200毫米,中段直径190毫米的工字型磨滚101,最大可以磨15毫米左右粗的矿石,出料小于5毫米,小于5毫米的矿料可以直接被100毫米直径的磨滚1粉碎成各种目数的粉体。
59.所述的涡轮主轴33上设置有平衡托盘34,所述的平衡托盘34呈圆盘形,有若干个螺栓孔,所述平衡托盘34的圆心与涡轮主轴33固定连接,平衡托盘34的盘面垂直于涡轮主轴33的轴线,所述平衡托盘34的螺栓孔与涡轮主轴33的轴线平行。在所述的涡轮盘30上,靠近涡轮主轴33的地方有若干个螺栓孔,所述的螺栓孔与平衡托盘34上的螺栓孔一一对应,平衡托盘34的作用是保证涡轮总成3的旋转平衡。
60.所述涡轮主轴33垂直穿过涡轮盘30的圆心,涡轮盘30上的螺栓孔与平衡托盘34上的螺栓孔一一对应,并用螺栓栓紧,螺栓与螺栓之间可以用钢条等焊接连接固定,防止螺栓松动。所述的涡轮主轴33的轴心与所述磨环2的圆心必须是重合的,涡轮盘30边沿与磨环2
之间的间隙一般在一毫米左右,在涡轮盘30下面的涡轮叶31所产生的气压足以不让涡轮盘30上面的粉体从间隙中落入。在所述的锅底42的中心设置有轴承9,所述的涡轮主轴33一头穿过所述的轴承9,该轴承9是主轴承,一般使用循环油润滑,在机架底部同样设置有另一个主轴承,也使用循环油润滑,二个主轴承可以保证涡轮总成3的旋转平衡,所述的涡轮主轴33一头连接传动装置6,传动装置6连接再电动机5,传动装置6以皮带传动为好,涡轮主轴33一般不能直接连接电动机5,需要经过传动装置6间接连接传递动力,所述的电动机5垂直固定设置在机架10上,电动机5输出轴向上或向下设置都是可以的。将磨滚1安放在涡轮盘30的驱动轴32上,涡轮总成3转动时,通过其上的驱动轴32驱动磨滚1滚动,在所述锅盖41的中心处设置有进料口。
61.在所述的磨环上面设置有分级栅11,所述分级栅11是由若干个栅片间隔一定的距离,并沿着锅筒内壁围成的环形栅栏,分级栅11的栅片在水平方向上一般是径向分布,也可以根据磨矿需求相当于径向倾斜一定角度,向涡轮旋转方向倾斜,则出料大,反向倾斜,则出料细,分级栅11的栅片在垂直方向上向内一般倾斜30到60度,有利于粗料下落回磨,在所述分级栅的外围是蜗形出料口8,在所述的蜗形出料口8中设置有目数调节阀81,通过调节阀81调节蜗形出料口8的风量达到调节出料目数的目的。其分级原理是:涡轮旋转产生的高速旋转气流带动粉体高速旋转,高速旋转的粉体经过分级栅11的间隙过程中,有一个时间差,打开蜗形出料口8,粉体会向分级栅11的间隙方向流动,粉体一半尺寸进入间隙的时间差,如果大于前述的时间差,则粉体不能通过,反之,则能通过。比如:分级栅11的间隙是一毫米宽,粉体旋转速度是每秒一百米,分级栅11出料风速一米每秒,则大于20微米的粉体都不能通过,小于20微米的粉体都能通过,如果分级栅11的栅片反涡轮旋转方向倾斜,粉体出料风速矢量变小,则大于10微米的粉体不能通过,小于10微米的粉体都能通过。
62.工作原理:事先打开蜗形出料口,通过调节阀调节蜗形出料口的风量,使之达到磨矿要求目数要求,接通电源,电动机工作,通过皮带带动涡轮转动,离心力将磨滚拉向磨环内壁,驱动轴驱动磨滚沿磨环内壁滚动,达到额定转速后,矿料经过筛网从进料口吸入,在涡轮叶的离心加速下,矿料均匀地堆积在磨环内壁上,形成物料层,被高速滚动的磨滚冲压破碎,成为相对较小的矿料颗粒,涡轮旋转产生的高速旋转气流带动粉体高速旋转,高速旋转的粉体经过分级栅的间隙过程中,有一个时间差,粉体会向分级栅的间隙方向流动,粉体一半尺寸进入间隙的时间差,如果大于前述的时间差,则粉体不能通过,反之,则能通过。其它不能通过磨滚与磨环之间的间隙的矿料颗粒继续被高速滚动的磨滚冲压破碎,直到成为相对更小的矿料颗粒,达到磨矿要求的粉体细度,通过分级栅,最后被粉体输送设备带走,完成粉磨工作。
63.以上所述实施列仅表述了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围,因此,本发明专利的保护范围应当以所附权利要求为准。
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