异型辊细粉辊压机的制作方法

1.本发明涉及水泥粉磨设备领域，尤其涉及异型辊细粉辊压机。


背景技术：

2.在建材行业中水泥粉磨系统目前主要还是以球磨机粉磨为主，主流技术是带辊压机的预粉磨联合球磨机粉磨系统，辊压机系统后续的分级设备多数为v型静态选粉机 旋风筒 循环风机等组成的预粉磨系统，也有打散分级机等分级设备，该辊压机系统循环负荷比较高，正常达到400-600%，v型静态选粉机分选出来的中细粉再回到辊压机喂料前的缓冲仓内，这些中细粉颗粒粒径较小，这些中细粉颗粒和配料系统输送过来的大颗料物料混合在一起，然后进入辊压机辊缝内进行挤压，由于较细的中细粉在与大颗粒混合中易产生离析现象，难以形成较稳定的料层，很容易导致辊压机的振动，在振动过程中对物料的挤压效果会大打折扣，影响了辊压机整体挤压粉磨效率。如何减少细粉对辊压机挤压效率的影响，也就成了我们粉磨技术研究的一个课题。
3.水泥粉磨系统采用预粉磨系统是技术发展的必然，也是实现“多破少磨”的一种较好的工艺形式。在早期设计中，由于大型辊压机技术不成熟等原因，大型磨机前面配套的辊压机都普遍较小，和当前把预粉磨系统做得很大的设计理念有着很大的差距。只有把预粉磨系统做得较大，更多地发挥预粉磨料层粉磨高效率的优势，才能大幅度地降低系统电耗。随着我国水泥行业低碳生产转型的深入，大型磨机配套小型辊压机系统的粉磨系统电耗居高不下，和国家深化产业结构调整和低碳生产格格不入，因此需要进行再一次的技改。如果对现有的辊压机进行简单的更换，必将造成大量的资源浪费和资产流失，单纯地对辊压机预粉磨系统的部分设备进行完善和优化，很难做到大幅度的节能降耗，因此需要一种技术创新和技术革命，来推动低碳生产转型。
4.要想提高水泥粉磨系统中的预粉磨系统整体粉磨能力和效率，首先要解决细粉对辊压机的挤压粉磨效率的影响，另外要在现在的预粉磨系统基础上增加相应功率，提高整体预粉磨系统的处理能力，鉴于以上要求，我们开发一种细粉辊压机，一方面来处理部分再次进入辊压机的细粉，减少细粉对辊压机挤压效率的影响，另外也提高整体预粉磨的处理能力，这样充分发挥预粉磨节能降耗的优势，从而将水泥粉磨系统的整体电耗降下来，实现水泥粉磨节能降耗的目的。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明公开了异型辊细粉辊压机，解决了常规的辊压机辊缝不能有效地将细粉形成料层进行挤压，为了能将细粉形成稳定的料层，设计异型辊，而非两圆柱辊；两个异型辊之间的物料受到挤压、剪切和揉搓，从而达到对中细粉的破碎和粉磨作用。
6.异型辊细粉辊压机，包括辊压机体，所述辊压机体的顶部设有喂料斗且底部设有出料灰斗。
7.其中还包括重载联轴器、两个永磁直驱电动机、万向重载联轴器、异型辊一和异型辊二；所述辊压机体的内腔依次设有两个辊轴；其中一端的辊轴通过辊轴键连接有异型辊一且两端分别设置在固定轴承座上，另一端的辊轴通过辊轴键连接有异型辊二且两端分别设置在活动轴承座上；其中固定轴承座连接的辊轴的两端分别与位于辊压机体外侧的重载联轴器和齿轮连接；重载联轴器的另一端与其中一个永磁直驱电动机连接转动；其中与活动轴承座连接的辊轴的两端分别与位于辊压机体外侧的万向重载联轴器和链轮连接；万向重载联轴器的另一端与另一个所述永磁直驱电动机连接转动；其中齿轮与一个过渡齿轮链轮组合件中的过渡齿轮相啮合，这两只齿轮模数和齿数均一样，实现1：1速比转动，而过渡齿轮链轮组合件中的过渡链轮又与一异型辊主轴上面的链轮相啮合，这两个链轮的齿数和齿形均一样，也要实现1：1速比转动，通过过渡轮的转向，将保证两异型辊相向等速转动；每个所述活动轴承座的一端与液压油缸的油缸轴连接；其中异型辊一和异型辊二的形状一致，辊面形状均采用8字型波浪状，在初始位置时异型辊一和异型辊二之间相错90
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布置。
8.本发明进一步改进在于：所述异型辊一和异型辊二通过对应的永磁直驱电动机实现同步异向双回转运动，并通过外侧的齿轮、过渡齿轮链轮组合件及链轮组成的辅助定位系统，异型辊一和异型辊二始终处于完全啮合状态。
9.本发明进一步改进在于：所述异型辊一和异型辊二的表面由三段形状组成，以水平线为x坐标轴，向右方向为x轴正向，垂直线为y坐标轴，向上方向为y轴正向，x轴与y轴的夹角为90
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，根据坐标轴，其中沿y轴向的上、下两端分别包括齿顶圆弧dc段和齿顶圆弧gh段，沿x轴向的左右两端分别包括齿底圆弧ab段和齿底圆弧ef段，其中齿顶圆弧dc段和齿顶圆弧gh段均通过圆渐开线段与齿底圆弧ab段和齿底圆弧ef段光滑连接；形成连续光滑的波浪状；三段均由特定的型线组成方程来形成。
10.本发明进一步改进在于：其中齿轮上罩壳和齿轮下罩壳上、下配合连接且均固定在所述异型辊压机体的外侧面，其中齿轮、过渡齿轮链轮组合件及链轮均位于齿轮上罩壳和齿轮下罩壳形成的空腔内；通过上、下壳罩将齿轮、过渡齿轮链轮组合件及链轮进行收纳放置，提高安全性。
11.本发明进一步改进在于：所述辊压机体的顶部设有联接框，连接框的顶部设有上盖板；其中喂料斗固定在所述上盖板上，其中上盖板上设有所述辊压机体内腔相通的排风口；为了保证设备周边的环境卫生，在细粉辊压机的上盖处设置一只排风口进行抽风，使设备内部保持微负压运行状态。
12.本发明进一步改进在于：每个所述固定轴承座的每端均通过定位销二固定在所述辊压机体的内腔上；所述活动轴承座与所述辊压机体内腔限位滑动适配，有一限位块保证两异型辊最小间隙，防止两辊碰撞，两只液压油缸的轴伸出长度也受两辊两端间隙大小控制，保证两辊整个辊缝均齐一致。
13.本发明进一步改进在于：所述辊压机体外表面的上端部前、后两端分别对称设有上横梁二和上横梁一；且下端部前后两端分别设有下横梁二和下横梁二；所述辊压机体外表面的左、右两侧面分别设有连接板一和连接板二，增加整体机构的强度和刚度。
14.本发明进一步改进在于：其中连接板一的每端均通过定位销一与所述辊压机体定位并螺栓紧固连接。
15.本发明进一步改进在于：所述辊压机体前、后侧面的上、下两端均分别设有上侧护
板和下侧护板，用于减少边部与异型辊两端侧面之间的间隙，防止侧部物料泄漏而不能有效地被碾压。
16.本发明进一步改进在于：所述述辊压机体在接近齿轮和链轮的那一端依次设有齿轮内侧挡板一和齿轮内侧挡板二；且另一端对称设有内侧挡板一和侧挡板二；用于提高结构强度并密封内部工作腔。
17.本发明的工作原理是：1、物料由喂料斗喂入，落入到异型辊一和异型辊二之间的上部区域，在初始位置时异型辊一和异型辊二之间相错90
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布置；其中异型辊一和异型辊二的形状一致，辊面形状均采用8字型波浪状；为了保证两个异型辊能够正确啮合形成波浪形的辊缝；异型辊一和异型辊二各自由一台永磁直驱电动机带动相向旋转，将落入的物料拉入并挤压、揉搓粉磨，挤压后的细粉落入到出料灰斗处排出。
18.2、其中一个辊轴由两个固定轴承座安装，另外一个辊轴由两个活动轴承座安装，该两个活动轴承座分别由二只液压油缸进行顶压，确保在对物料的挤压过程中有足够的挤压压强，在活动轴承座的另一侧设置了限位块，确保两辊有一个最小间隙，不会发生两辊相碰，两只液压油缸轴伸出长度根据两辊两端辊缝宽度来调节控制，并根据物料料层厚度等控制液压油缸的液压油压力；由于异型辊一和异型辊二在旋转过程中需要保证正确的相对位置，所以一方面将两台永磁直驱电机用变频同步控制，另一方面在辊轴的另一侧安装了一对同步齿轮和一对同步链轮，其中一只齿轮和链轮组合在一起，形成一整体，作为一过渡轮来适应两异型辊相向啮合旋转，并保证两异型辊转速相同，成为同步等速转向辅助定位系统。由于两个异型辊有一个辊为活动辊，在工作过程中有一个小范围的移动，通过安装在活动辊上的链轮传动可以有一定挠度的性能特点，来满足同步传动的同时也可以有一定范围的移动，这样来适应两辊之间的小范围变化。在电气控制上采用永磁直驱变频同步控制技术，由两台同步的永磁直驱电动机来带动两辊相向同步旋转，如果电气控制方面有少量的误差后，可以有另一侧的同步等速转向辅助定位系统来进行纠正调整，通过这两种方式来确保两异型辊的正确啮合，从而保证波浪形辊缝的稳定，稳定细粉料层，从而得到对细粉的有效挤压、剪切和揉搓，实现对细粉的碾压粉磨。
19.3、由于其中一个辊轴和活动轴承座连接，位置可以调节，因此其传动过程中其联轴器为可转向的万向联轴器。
20.4、为了保证设备周边的环境卫生，在细粉辊压机的上盖处设置一只排风口进行抽风，使设备内部保持微负压运行状态。
21.本发明的有益效果：异形辊的辊面形状采用8字形的形状，颠覆常规辊压机圆柱辊形状设计；适应细粉料层稳定的波浪形辊缝碾压；液压油缸轴伸长度适应两辊两端辊缝大小，使辊缝偏移纠偏，将细粉形成稳定的料层，且物料受到挤压、剪切和揉搓，从而达到对中细粉的破碎和粉磨作用。
附图说明
22.图1、本发明的轴侧图一；图2、本发明的轴侧图二；图3、本发明的俯视图；
图4、图3的右视图；图5、图3中aa向的截面图；图6、图3中bb向的截面图；图7、图3中cc向的截面图(拆除上、下齿轮罩后)；图8、本发明的工作示意图；图9、图8中dd向的截面图；图10、图8中ee向的截面图；图11、等速相向辅助定位系统结构轴测图；图12、两异型辊同步定位辅助装置原理示意图；图13、齿轮链轮传动俯视图；图14、异型辊辊子组成型线；图15、异型辊一和异型辊二之间的啮合过程图；附图标记列表：其中1-上横梁一；2-上横梁二；3-下横梁二；4-下横梁一；5-齿轮下罩壳；6-齿轮上罩壳 ；7-连接板一；8-定位销一；9-联接框；10-上盖板；11-喂料斗；12-定位销二；13-排风口；14-连接板二；15-出料灰斗；修改-异型辊一；17-异型辊一主轴；18-辊轴键；19-异型辊二；20-异型辊二主轴；21-固定轴承座；21-活动轴承座；23-液压油缸；24-链轮；25-链轮键；26-链条；27-齿轮；28-齿轮键；29-过渡齿轮链轮组合件；30-过渡轮轴座上座；31-过渡轮轴座下座；32-内侧挡板二；33-上侧护板；34-下侧护板；35-齿轮内侧挡板二；36-内侧挡板一；37-齿轮内侧挡板一；38-重载联轴器；39-永磁直驱电动机；40-万向重载联轴器；41-过渡轮轴; 42-限位块。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
24.如图1-13所示，本实施例的异型辊细粉辊压机，包括重载联轴器38、两个永磁直驱电动机39、万向重载联轴器40、异型辊一16和异型辊二19；所述辊压机体a的内腔依次设有两个异型辊一主轴17和异型辊二主轴20；其中一端的异型辊一主轴17通过辊轴键18连接有异型辊一16且两端分别设置在固定轴承座21上，另一端的异型辊二主轴20通过辊轴键18连接有异型辊二19且两端分别设置在活动轴承座22上；其中固定轴承座21连接的异型辊一主轴17的两端分别与位于辊压机体a外侧的重载联轴器38和齿轮27连接；重载联轴器38的另一端与其中一个永磁直驱电动机39连接转动；其中与活动轴承座22连接的异型辊二主轴20的两端分别与位于辊压机体a外侧的万向重载联轴器38和链轮24连接；万向重载联轴器40的另一端与另一个所述永磁直驱电动机39连接转动；其中齿轮27和一个过渡齿轮链轮组合件29中的相同模数和齿数的过渡齿轮相啮合，而过渡齿轮链轮组合件29中的过渡链轮与安装于异型辊二主轴20外侧的链轮24通过链条26相啮合；这两个链轮齿数与齿形均一样；过渡齿轮链轮组合件29设置在过渡轮轴承座下座31与过渡轮轴承座上座30组成的轴承座中
间，通过过渡轮轴41支撑于两轴承座内；每个所述活动轴承座22的一端与液压油缸23的油缸轴连接；如图4所示，其中齿轮上罩壳6和齿轮下罩壳5上、下配合连接且均固定基础平面上，其中齿轮27、过渡齿轮链轮组合件29和链轮24、链条26均位于齿轮上罩壳6和齿轮下罩壳5形成的空腔内。
25.如图8所示，所述辊压机体a的顶部设有联接框9，连接框9的顶部设有上盖板10；其中喂料斗11固定在所述上盖板10上，其中上盖板10上设有所述辊压机体a内腔相通的排风口13；所述辊压机体a的底部设有出料灰斗15；如图6所示，每个所述固定轴承座21的每端均通过定位销二12固定在所述辊压机体a的内腔上；所述活动轴承座22与所述辊压机体a内腔限位滑动适配。
26.如图4和8所示：所述辊压机体a外表面的上端部前、后两端分别对称设有上横梁二2和上横梁一1；且下端部前后两端分别设有下横梁二3和下横梁二4；所述辊压机体a外表面的左、右两侧面分别设有连接板一7和连接板二14；其中连接板一7的每端均通过定位销一8与所述辊压机体a紧固连接。
27.如图9和10所示，所述辊压机体a前、后侧面的上、下两端均分别设有上侧护板33和下侧护板34；所述辊压机体a在接近齿轮27和链轮24的那一端依次设有齿轮内侧挡板一37和齿轮内侧挡板二35；且另一端对称设有内侧挡板一36和内侧挡板二32。
28.如图5所示，其中异型辊一16和异型辊二19的形状一致，辊面形状均采用8字型，在初始位置时异型辊一修改和异型辊二19之间相错90
゜
布置。
29.其中所述异型辊一16和异型辊二19通过对应的永磁直驱电动机39实现同步异向双回转运动，异型辊一16和异型辊二19始终处于完全啮合状态；如图14所示，所述异型辊一修改和异型辊二19的表面由三段形状组成，根据坐标轴，其中沿y轴向的上、下两端分别包括齿顶圆弧dc段和齿顶圆弧gh段，沿x轴向的左右两端分别包括齿底圆弧ab段和齿底圆弧ef段，其中齿顶圆弧dc段和齿顶圆弧gh段均通过圆渐开线段与齿底圆弧ab段和齿底圆弧ef段光滑连接。
30.本实施例工作时：物料由喂料斗11喂入，落入到异型辊一16和异型辊二19之间的上部区域，在初始位置时异型辊一16和异型辊二19之间相错90
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布置；其中异型辊一16和异型辊二19的形状一致，辊面形状均采用8字型波浪状；为了保证两个异型辊能够正确啮合形成波浪形的辊缝；异型辊一16和异型辊二19各自由一台永磁直驱电动机39带动等速相向旋转，将落入的物料拉入并挤压、揉搓粉磨，挤压后的细粉落入到出料灰斗15处排出；由于另外一个异型辊二主轴20由两个活动轴承座22安装，该两个活动轴承座22分别由二只液压油缸23进行顶压，确保在对物料的挤压过程中有足够的挤压压强；由于异型辊一16和异型辊二19在旋转过程中需要保证正确的相对位置，所以一方面将两台永磁直驱电机用变频同步等速控制，另一方面在两异型辊的另一侧安装了齿轮27、过渡齿轮链轮组合件29、链轮24及链条26等组成的同步转向辅助定位装置，确保两个辊轴旋转的相对位置正确。
31.本实施例应用于辊压机预粉磨系统中，提高原辊压机粉磨效率10%以上，降低水泥粉磨系统电耗4-5kwh/t。
32.与传统辊压机的性能比较：序号性能及指标传统辊压机异型辊辊压机1辊压物料范围大块及中粗颗粒中粗及细粉颗粒
2振动较大较小3功率输出效率一般，70-80%高，85-95%4水泥预粉磨电耗较高低，降低1-2kwh/t5对系统升级改造适应性一般强6降低水泥粉磨系统电耗3-4kwh/t5-6kwh/t本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。