一种无污染、低成本的直驱传动高压辊压机的制作方法

1.本实用新型涉及一种无污染、低成本的直驱传动高压辊压机，属于陶土装饰材料、玻璃制造以及药品研磨领域。


背景技术：

2.目前，传统的高压辊磨机的动力及传动系统通常采用异步电机与行星减速器结合的方式，且通过弹簧调整辊轴压力；普通异步电机在工作时，转子绕组要从电网吸收部分电能励磁，消耗了电网电能，这部分电能最终以电流在转子绕组中发热消耗掉，该损耗约占电机总损耗的20％～30％，它使电机的效率降低。该转子励磁电流折算到定子绕组后呈感性电流，使进入定子绕组中的电流落后于电网电压一个角，造成电机的功率因数降低。一般异步电机因功率损耗较高，其平均效率仅为85％左右。设备存在结构复杂、运转稳定性差、辊轴压力不均衡、系统传动损耗高、可靠性低、故障率高、占用空间大等缺陷。
3.传统的高压辊磨机使用的的高压辊的辊面材质主要为高铬铸铁等金属合金，生产加工成本较高，在研磨过程中会对被研磨物质产生污染，例如在玻璃制造、药品研磨、陶土装饰材料制造等方面；
4.玻璃制造行业：制造超白玻璃的长石、石英石等原材料研磨破碎过程中用到高压辊压机。通过高压辊磨机高压挤压后，提高磨粉效果的同时会使颗粒内部出现微裂纹，而形貌棱角多，表面裂纹多的石英砂粒更易于反应，提高超白玻璃的质量。但是使用传统辊磨机由于材质限制，会使研磨的原料中含fe、ni 等杂质离子浓度增加，这些杂质离子是影响玻璃透光度的主要因素，而去除杂质离子的工艺非常复杂，成本较高；
5.药品制造行业：药品原材料的研磨对金属元素的含量要求更加严格，不仅是对重金属元素对人体有毒害作用，即使是人体必需的铁、锰、锌等微量元素摄入过量也可导致神经系统等功能障碍，锰中毒已被列为职业性中毒之一。传统辊磨机研磨过程中，辊子磨损的金属元素会进入研磨的药品原料中，增加了原料中金属元素的含量，会污染研磨的物质；


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是为了解决现有技术在研磨过程中对被处理材料造成污染的问题，提供一种无污染、低成本的直驱传动高压辊压机，该装置采用低速永磁同步电机提供动力，通过联轴器带动两个辊磨轴相向转动，物料通过筛选后经进料系统进入两个辊磨轴的挤压空间，经过两个辊磨轴挤压达到破碎效果。该装置能够大幅度减少设备故障率；且易于日常维护和装置维修，也不会对被研磨物料造成污染。
7.本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的。
8.一种无污染、低成本的直驱传动高压辊压机，包括：机架总成、挤压辊总成、进料装置、液压储能器、传动总成、联轴器和永磁同步电机；
9.永磁同步电机通过联轴器与传动总成连接，并带动置于机架总成内的挤压辊总成工作；被研磨物料通过进料装置进入挤压辊总成中；
10.液压储能器外部连接液压系统用于调节挤压辊总成的工作压力，保证压力均衡，使辊磨压力均匀，同时能对遗漏的过硬物料在进入挤压时起到过载保护作用；
11.所述挤压辊总成包括：内部轴体、中间支撑部分、外部轴瓦和防磨钉；中间支撑部分置于内部轴体外侧，与内部轴体过盈配合装配连接；中间支撑部分外侧为燕尾槽结构，用于实现与外部轴瓦的安装；外部轴瓦为多块内部带有燕尾结构，所述燕尾结构与中间支撑部分外侧的燕尾槽结构配合；所述防磨钉为非金属柱钉；
12.所述进料装置用于控制被研磨材料的进入量，同时增加布料器，使物料均匀进入挤压空间，辊面受力均衡，增加辊轴的使用寿命；
13.所述多块外部轴瓦的燕尾与中间支撑部分的燕尾槽为间隙配合，装配时使用高强度进口胶粘接，同时在两侧用螺栓紧固挡板，保证轴瓦与辊体可靠连接；
14.所述防磨钉主要采用氧化铝和氧化锆等合成的非金属陶瓷柱钉；在外部瓦轴上按特定排布打孔，孔与防磨钉采用间隙配合，在其间隙中加高强度厌氧胶，将他们有机的结合在一起。
15.采用上述高压辊压机对物料进行研磨的方法，进料装置3通过其升降机及调节挡板调节进口尺寸，控制进料量，并通过布料器使物料均匀进入挤压空间。在挤压仓内运用高压下的层压破碎原理，由两个相向且同步的挤压辊总成2，将物料连续的代入辊间，同时液压系统向挤压辊施以足够大的挤压力，物料在高压作用下被破碎挤压成料饼排出，完成破碎研磨。
16.有益效果
17.1、本实用新型的一种无污染、低成本的直驱传动高压辊压机，采用非金属柱钉，不会对被磨物质造成污染：提高被破碎、研磨的产品的质量；特别是在玻璃制造、药品研磨、陶土装饰材料等方面。
18.2、碳化钨材料成本和氧化铝差20倍，使用寿命不降低。
19.3、采用低速永磁同步电机，电机是根据辊磨机的工况、负载及动力要求进行了专门的优化设计，具备效率高、重量轻、体积小、大扭矩、运行可靠、更节电节能等特点。且电机采用变频器控制，可以根据辊磨机负载实时调整电机输出功率，更加节约能源损耗。
20.(1)永磁同步电机运行过程中无感应电流，不存在转子电阻损耗，无感应电流励磁，电机功率因数接近为1。因此永磁同步电机效率非常高，可达到 97％，较普通异步电机效率提高4～20％，且其高效率运行的转速范围宽，节能显著。
21.(2)永磁电机的气隙磁场增强，从而可有效缩小电机的体积和重量。
22.(3)由于永磁同步电机正常工作时转子绕组不起作用，在设计永磁电机时，可使转子绕组完全满足高启动转矩的要求，例如使启动转矩倍数由异步电机的 1.8倍上升到2.5倍，甚至更大。
23.(4)永磁同步电机的转子绕组中不存在电阻损耗，定子绕组中较少有或几乎不存在无功电流，使电机温升低，有效的延长了电机的使用寿命。
24.(5)低速永磁同步电机通过优化设计，更加适应辊磨机工况，具备过载保护及防止零负荷消磁功能，使用了高性能的稀土永磁材料提供磁场，因此故障率更低，运行可靠。
25.4、传动系统采用低速永磁同步电机不经过减速机直接驱动辊轴，减少中间传送环节，降低传动损耗约5％(甚至可以直接用辊轴做电机转子)，从而降低能耗；能够节省减速
机检修过程中的维护及保养费用；减速机运行过程中因齿轮啮合产生大量热量，需要加辅助冷却系统，当去掉减速机后，不仅简化了设备的结构，还节省了原本减速机和冷却系统占用的空间，减少设备故障点及空间占用。
26.5、辊轴压力由液压系统调节，液压系统由储能器保证压力均衡，针对不同物料可调整液压系统压力，具有适用性广、辊磨均匀的特点，同时能对遗漏的过硬物料在进入挤压时起到过载保护作用。
27.6、辊磨轴设计为内部辊体、外部轴瓦、非金属柱钉的分体结构，轴瓦材质为高硬度、高耐磨合金，辊体材质为高强度合金。轴瓦与辊体通过固定槽及轴向固定板连接，在轴瓦与辊体固定槽间隙中增加了高强度进口胶的使用，保证轴瓦与辊体可靠连接的同时，使轴瓦和柱钉磨损后更换更方便。若需要更换柱钉，则只需将其加热到200～250℃左右厌氧胶就会失效，柱钉就可以很轻松的取出，减小更换难度；若辊面损伤较大，则只需先加热取出两轴瓦间的柱钉，再把受损严重的那片轴瓦加热使厌氧胶失效，然后更换此片轴瓦，可以快速的使设备恢复运行。改变了辊磨机在辊磨轴磨损后需整体更换辊磨轴和拆卸辊磨机上盖的缺陷，减少维修费用及维修时间和难度。
附图说明
28.图1为整体装置示意图；
29.图2为挤压辊辊轴轴向结构示意图；
30.图3为挤压辊辊轴径向结构示意图。
31.其中，1—机架总成、2—挤压辊总成、3—进料装置、4—液压储能器、5—传动总成、6—联轴器、7—永磁同步电机、8—内部轴体、9—中间支撑部分、 10—外部轴瓦、11—防磨钉。
具体实施方式
32.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
33.实施例1
34.采用本实用新型装置加工超白玻璃原料长石和石英石；
35.一种无污染、低成本的直驱传动高压辊压机，包括：机架总成1、挤压辊总成2、进料装置3、液压储能器4、传动总成5、联轴器6和永磁同步电机7；
36.永磁同步电机7通过联轴器6与传动总成5连接，并带动置于机架总成1 内的挤压辊总成2工作；被研磨物料通过进料装置3进入挤压辊总成2中；
37.液压储能器4外部连接液压系统用于调节挤压辊总成2的工作压力，保证压力均衡，使辊磨压力均匀，同时能对遗漏的过硬物料在进入挤压时起到过载保护作用；
38.所述挤压辊总成2包括：内部轴体8、中间支撑部分9、外部轴瓦10和防磨钉11；中间支撑部分9置于内部轴体8外侧，与内部轴体8过盈配合装配连接；中间支撑部分9外侧为燕尾槽结构，用于实现与外部轴瓦10的安装；外部轴瓦10为多块内部带有燕尾结构，所述燕尾结构与中间支撑部分9外侧的燕尾槽结构配合；所述防磨钉11为非金属柱钉；
39.所述进料装置3用于控制被研磨材料的进入量，同时增加布料器，使物料均匀进入挤压空间，辊面受力均衡，增加辊轴的使用寿命；
40.所述多块外部轴瓦10的燕尾与中间支撑部分9的燕尾槽为间隙配合，间隙 0.08～0.1mm，装配时使用高强度进口胶粘接，同时在两侧用螺栓紧固挡板，保证轴瓦与辊体可靠连接；
41.所述防磨钉11主要采用氧化铝70％、氧化锆30％合成的非金属陶瓷柱钉；在外部瓦轴10上按特定排布打孔，孔与防磨钉11采用0.02～0.03mm间隙配合，在其间隙中加高强度厌氧胶，将他们有机的结合在一起。
42.采用上述高压辊压机对物料进行研磨的方法，进料装置3通过其升降机及调节挡板调节进口尺寸，控制进料量，并通过布料器使物料均匀进入挤压空间。在挤压仓内运用高压下的层压破碎原理，由两个相向且同步的挤压辊总成2，将物料连续的代入辊间，同时液压系统向挤压辊施以足够大的挤压力，物料在高压作用下被破碎挤压成料饼排出，完成破碎研磨。
43.长石和石英石等原材料通过高压辊磨机高压挤压后，因非金属柱钉高出轴瓦表面，使柱钉间形成密实的料衬，是物料与物料之间、物料与非金属柱钉之间相互挤压磨损。所以研磨过程中隔绝了轴瓦金属元素因磨损进入料粉，使其研磨后免受杂质离子的污染，明显降低了研磨的原料中fe、ni等杂质离子浓度，提高超白玻璃的透光度。同时高压挤压会使颗粒内部出现微裂纹，而形貌棱角多，表面裂纹多的石英砂粒更易于反应，提高超白玻璃的质量。
44.超白玻璃杂质以金属为主，流入物的85～90％主要来源于辊套与物料的摩擦所致，当使用本设备后，其金属杂质含量由原来的4
‰
，降低到2
‰
；尤其是含铁量由金属陶瓷柱钉辊的1.8～2
‰
降低到非金属陶瓷柱钉辊的0.2～0.5
‰
，大幅度提高了超白玻璃的透光度及质量。
45.实施例2
46.采用本实用新型的装置加工陶土；
47.一种无污染、低成本的直驱传动高压辊压机，包括：机架总成1、挤压辊总成2、进料装置3、液压储能器4、传动总成5、联轴器6和永磁同步电机7；
48.永磁同步电机7通过联轴器6与传动总成5连接，并带动置于机架总成1 内的挤压辊总成2工作；被研磨物料通过进料装置3进入挤压辊总成2中；
49.液压储能器4外部连接液压系统用于调节挤压辊总成2的工作压力，保证压力均衡，使辊磨压力均匀，同时能对遗漏的过硬物料在进入挤压时起到过载保护作用；
50.所述挤压辊总成2包括：内部轴体8、中间支撑部分9、外部轴瓦10和防磨钉11；中间支撑部分9置于内部轴体8外侧，与内部轴体8过盈配合装配连接；中间支撑部分9外侧为燕尾槽结构，用于实现与外部轴瓦10的安装；外部轴瓦10为多块内部带有燕尾结构，所述燕尾结构与中间支撑部分9外侧的燕尾槽结构配合；所述防磨钉11为非金属柱钉；
51.所述进料装置3用于控制被研磨材料的进入量，同时增加布料器，使物料均匀进入挤压空间，辊面受力均衡，增加辊轴的使用寿命；
52.所述多块外部轴瓦10的燕尾与中间支撑部分9的燕尾槽为间隙配合，间隙 0.08～0.1mm，装配时使用高强度进口胶粘接，同时在两侧用螺栓紧固挡板，保证轴瓦与辊体可靠连接；
53.所述防磨钉11主要采用氧化铝70％、氧化锆30％合成的非金属陶瓷柱钉；在外部
瓦轴10上按特定排布打孔，孔与防磨钉11采用0.02～0.03mm间隙配合，在其间隙中加高强度厌氧胶，将他们有机的结合在一起。
54.采用上述高压辊压机对物料进行研磨的方法，进料装置3通过其升降机及调节挡板调节进口尺寸，控制进料量，并通过布料器使物料均匀进入挤压空间。在挤压仓内运用高压下的层压破碎原理，由两个相向且同步的挤压辊总成2，将物料连续的代入辊间，同时液压系统向挤压辊施以足够大的挤压力，物料在高压作用下被破碎挤压成料饼排出，完成破碎研磨。
55.陶土通过高压辊磨机高压挤压后，因非金属柱钉高出轴瓦表面，使柱钉间形成密实的料衬，是物料与物料之间、物料与非金属柱钉之间相互挤压磨损。所以研磨过程中隔绝了轴瓦金属元素因磨损进入料粉，使其研磨后免受杂质离子的污染。
56.实施例3
57.采用本实用新型的装置加工药品；
58.一种无污染、低成本的直驱传动高压辊压机，包括：机架总成1、挤压辊总成2、进料装置3、液压储能器4、传动总成5、联轴器6和永磁同步电机7；
59.永磁同步电机7通过联轴器6与传动总成5连接，并带动置于机架总成1 内的挤压辊总成2工作；被研磨物料通过进料装置3进入挤压辊总成2中；
60.液压储能器4外部连接液压系统用于调节挤压辊总成2的工作压力，保证压力均衡，使辊磨压力均匀，同时能对遗漏的过硬物料在进入挤压时起到过载保护作用；
61.所述挤压辊总成2包括：内部轴体8、中间支撑部分9、外部轴瓦10和防磨钉11；中间支撑部分9置于内部轴体8外侧，与内部轴体8过盈配合装配连接；中间支撑部分9外侧为燕尾槽结构，用于实现与外部轴瓦10的安装；外部轴瓦10为多块内部带有燕尾结构，所述燕尾结构与中间支撑部分9外侧的燕尾槽结构配合；所述防磨钉11为非金属柱钉；
62.所述进料装置3用于控制被研磨材料的进入量，同时增加布料器，使物料均匀进入挤压空间，辊面受力均衡，增加辊轴的使用寿命；
63.所述多块外部轴瓦10的燕尾采用材质为316l，与中间支撑部分9的燕尾槽为间隙配合，间隙0.08～0.1mm，装配时使用高强度进口胶粘接，同时在两侧用螺栓紧固316l挡板，保证轴瓦与辊体可靠连接；
64.所述防磨钉11主要采用氧化铝70％、氧化锆30％合成的非金属陶瓷柱钉；在外部瓦轴10上按特定排布打孔，孔与防磨钉11采用0.02～0.03mm间隙配合，在其间隙中加高强度厌氧胶，将他们有机的结合在一起。
65.采用上述高压辊压机对物料进行研磨的方法，进料装置3通过其升降机及调节挡板调节进口尺寸，控制进料量，并通过布料器使物料均匀进入挤压空间。在挤压仓内运用高压下的层压破碎原理，由两个相向且同步的挤压辊总成2，将物料连续的代入辊间，同时液压系统向挤压辊施以足够大的挤压力，物料在高压作用下被破碎挤压成料饼排出，完成破碎研磨。
66.药品通过高压辊磨机高压挤压后，因非金属柱钉高出轴瓦表面，使柱钉间形成密实的料衬，是物料与物料之间、物料与非金属柱钉之间相互挤压磨损。所以研磨过程中隔绝了轴瓦金属元素因磨损进入料粉，使其研磨后免受杂质离子的污染。
67.以上所述的具体描述，对实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详
细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。