具有同步装置的辊磨机的制作方法

1.本发明涉及一种用于粉碎块状材料的辊磨机，其中，该辊磨机包括连接到同步装置的两个研磨辊。


背景技术：

2.辊磨机通常用于压碎研磨料，比如石灰石、熟料、矿石或类似岩石。辊磨机通常具有两个彼此平行布置并且可以沿相反方向转动的研磨辊，在研磨辊之间形成用于粉碎材料的研磨间隙。de 39 30 773 a1公开了一种辊磨机，其具有固定安装的研磨辊以及以浮动方式安装的研磨辊，每个以浮动方式安装的辊连接到液压致动器。
3.在辊磨机运行期间，研磨辊经常经受不均匀的负载，这可以归因于例如研磨辊表面上的不均匀磨损或具有不同性质和粒度的材料。这种不均匀的负载导致研磨辊的偏斜运转，因此研磨辊彼此不平行地布置。偏斜运转程度的增加导致研磨辊的不均匀磨损或损坏，特别是安装在辊端部上的边缘元件损坏或损毁。例如，wo2019093954公开了一种不允许研磨辊的任何相对运动的辊磨机。然而，完全防止研磨辊的偏斜运转导致研磨辊的轴承上的高负载，结果其更早地失效。
4.以此为出发点，本发明的目的是提供一种辊磨机，其可靠地防止由于研磨辊的偏斜运转而对辊磨机、特别是对研磨辊和轴承造成的损坏。


技术实现要素：

5.根据本发明，该目的通过具有独立设备权利要求1的特征的研磨辊来实现。
6.有利的发展将从从属权利要求中变得明显。
7.根据第一方面，一种用于粉碎块状材料的辊磨机包括第一研磨辊和第二研磨辊，第一研磨辊和第二研磨辊彼此相对布置并且能够沿相反方向驱动，其中，在这些研磨辊之间形成研磨间隙。该辊磨机还具有用于接收第一研磨辊的浮动轴承单元和用于接收第二研磨辊的固定轴承单元，其中，浮动轴承单元具有两个轴承，这两个轴承中的每一个接收第一研磨辊的一端。多个液压致动器为了向浮动轴承单元施加力的目的而安装在浮动轴承单元上，并且其中，浮动轴承单元的轴承经由同步装置彼此连接。同步装置具有耦接元件，该耦接元件在耦接位置防止浮动轴承单元的轴承的相对运动，并且在自由位置允许浮动轴承单元的轴承的相对运动。
8.特别地，浮动轴承单元具有两个轴承，每个轴承接收第一研磨辊的一端。每个研磨辊优选地具有辊基体和辊轴，辊轴与辊基体同轴并且从辊基体突起，特别是在其端面处。特别地，辊轴在其相对端接收在浮动轴承单元的相应轴承中。浮动轴承单元的轴承优选地接收为能够特别是在径向方向上在辊磨机的机器框架上移动，其中固定轴承单元的轴承固定地安装在机器框架上。优选地，每个轴承具有轴承宝石和安装在其上的滚动轴承单元，外轴承圈和内轴承圈以及布置在其间的滚动体。外轴承圈优选地固定地安装在轴承宝石上。浮动轴承单元和固定轴承单元各自具有两个轴承宝石，其中，浮动轴承单元的轴承宝石接收
为能够在机器框架上移动，并且固定轴承单元的轴承宝石紧固到机器框架，结果轴承宝石不能相对于机器框架移动。
9.液压致动器是例如向浮动轴承单元施加力并且使其移动的致动元件。液压致动器优选地安装在浮动轴承单元的每个轴承宝石上。液压致动器例如具有缸，活塞可移动地安装在缸中，活塞的运动导致轴承宝石的运动或作用在轴承宝石上的力的改变。
10.同步装置优选地具有紧固到机器框架的可转动的轴。特别地，该轴安装为能够围绕其纵向轴线转动。相应的推力杆安装在轴的端部上，例如经由相对于相应的推力杆以大约60-120
°
、优选90
°
的角度延伸的杠杆。每个推力杆连接到浮动轴承单元的轴承，特别是轴承宝石。推力杆优选地经由耦接元件安装在相应的轴承上，使得推力杆和轴承能够相对于彼此移动到有限的程度。特别地，轴承可以在机器框架中在水平方向上、优选在推力杆的延伸方向上移动一定量、特别是距离差。推力杆与相应轴承的连接优选地具有间距，从而推力杆和轴承能够相对于彼此移动一定量，特别是距离。推力杆和轴承优选地在推力杆的延伸方向上相对于彼此仅线性地移动。推力杆和轴承的运动优选地是耦接的，从而当超过轴承和推力杆之间的一定距离差时，耦接元件处于耦接位置。
11.在耦接元件的耦接位置中，防止轴承在至少一个方向上、优选在研磨辊的径向方向上、特别是在偏斜运转的程度增加的方向上的相对运动。耦接元件优选地具有两个耦接位置，其中，耦接元件能够从第一耦接位置经由自由位置移动到第二耦接位置。耦接元件优选地设计为使得当浮动轴承单元的轴承的相对运动(优选地轴承和推力杆的相对运动)超过预定距离极限值时，耦接元件将轴承耦接到相应的推力杆。距离极限值优选地为大约
±
1mm至
±
20mm、优选地为
±
5mm的间距，其中，距离极限值特别是轴承位置相对于对应于研磨间隙的期望尺寸的非活动位置的偏差。如果相对运动超过距离极限值，则耦接元件处于耦接位置，并且将浮动轴承单元的轴承(优选为推力杆)的运动耦接到相应的轴承，从而其彼此固定地连接并且不可能在相应的运动方向上相对运动。耦接应理解为例如轴承的同步。在自由位置，对应于距离极限值的轴承的最大相对运动是可能的。
12.当辊磨机运行时，研磨辊上的不均匀负载导致研磨辊偏斜地运转，浮动轴承单元的至少一个轴承沿径向移动。如果该径向运动超过耦接元件、相应轴承和与其连接的推力杆的耦接位置之间的间距的大小，则推力杆沿径向方向移动并且经由杠杆使同步装置的轴转动。轴的转动导致第二推力杆的运动以及浮动轴承单元的与其连接的轴承的相应运动。推力杆与浮动轴承单元之间的间距允许推力杆和轴承的预先确定的相对运动量，结果是允许但限制研磨辊的一定的偏斜运转，因此防止了由过度偏斜运转引起的对研磨辊的损坏。该间距优选在水平方向上，特别是在研磨力的方向或推力杆的延伸方向上。例如，间距为
±
1mm至
±
20mm，优选为
±
5mm。
13.根据第一实施例，同步装置具有可转动的轴和至少两个推力杆，其中，推力杆的相应一端连接到轴并且相应的另一端连接到浮动轴承单元，其中，推力杆和/或轴具有耦接元件。液压致动器优选地直接安装在相应的轴承上。
14.根据另一实施例，同步装置包括可转动的轴和至少两个推力杆，其中，推力杆的相应一端连接到轴，并且相应的另一端连接到浮动轴承单元的相应轴承，其中，推力杆经由耦接元件分别连接到浮动轴承单元和/或轴的相应轴承。特别地，浮动轴承单元的每个轴承连接到至少一个液压致动器和推力杆，其中，轴承与相应推力杆的连接具有耦接单元。
15.根据另一实施例，耦接元件包括线性引导件。线性引导件优选地设计为使得其允许推力杆和轴承在研磨力的方向上或推力杆的长度上的相对运动，并且防止其在其他方向上的相对运动。根据另一实施例，线性引导件具有用于限定轴承相对于推力杆的相对运动的至少一个止挡件。
16.根据另一实施例，耦接元件至少部分地形成在推力杆中，其中，每个推力杆具有至少一个耦接元件。例如，耦接元件形成在推力杆的端部区域中，优选地形成在面向轴承的端部区域中。根据另一示例性实施例，耦接元件包括液压致动器，该液压致动器优选地具有液压缸，活塞布置在液压缸中，该液压缸将两个液压腔彼此分隔开。例如，推力杆的端部区域为液压缸的形式。
17.根据另一实施例，辊磨机具有两个彼此液压连接的耦接元件。每个耦接单元优选地安装在推力杆上。具体地，各个耦接元件的液压腔彼此连接。耦接元件的液压连接确保两个耦接元件的均匀运动。耦接元件的液压连接可选地包括节流元件，比如节流瓣，例如用于节流、优选限定推力杆、特别是研磨辊的相对速度。
18.根据另一实施例，耦接元件包括中空缸，该中空缸形成在推力杆的端部区域中。特别地，推力杆分别通过紧固元件安装在浮动轴承单元的相应轴承上，其中，紧固元件紧固到浮动轴承单元并且连接到相应的推力杆以便能够相对于彼此移动。紧固元件例如包括活塞，该活塞布置为能够在形成于推力杆中的中空缸内滑动。中空缸优选地形成用于限定轴承相对于推力杆的相对运动的止挡件。间距特别地由活塞行程、优选地由中空缸的长度确定。
19.根据另一实施例，轴具有通过耦接元件彼此连接的第一轴部分和第二轴部分。根据另一实施例，耦接元件为爪形耦接件的形式。爪形耦接件形式的耦接元件优选地包括耦接轴和与其同心地围绕其布置的中空轴，其中，耦接轴固定地连接到一个轴部分，并且中空轴固定地连接到另一个轴部分。中空轴和耦接轴优选具有连接元件，连接元件在耦接位置相互作用，从而防止耦接轴和中空轴的相对运动，并且在自由位置允许耦接轴和中空轴的相对运动。连接元件例如包括周向布置在耦接轴上的突起部，并且与布置在中空轴中的内周上的切口相互作用。切口优选地大于突起部，其结果是耦接轴和中空轴可以进行一定的相对转动。
20.同样可以想到的是，紧固到轴承的液压致动器分别连接到阻尼单元。每个阻尼单元经由液压管线连接到液压致动器。特别低，每个阻尼单元为单作用液压缸的形式，并且分别具有带有活塞的缸，活塞将气体腔与液压腔分隔开并且能够在缸内移动。气体腔优选地填充有可压缩气体，比如氮气，其中，液压腔填充有不可压缩的液压油并且连接到相应的液压管线，结果液压油可以从相应的液压管线流入液压腔。阻尼单元用作液压致动器的阻尼器并且优选地产生力。
附图说明
21.下面参考附图基于几个示例性实施例更详细地解释本发明。
22.图1以纵剖视图示出根据一个示例性实施例的具有同步装置的辊磨机的示意图。
23.图2以剖视图的形式示出根据另一示例性实施例的具有同步装置的辊磨机的示意图。
24.图3以剖视图的形式示出根据另一示例性实施例的具有同步装置的辊磨机的示意图。
具体实施方式
25.图1示出了具有第一研磨辊12和第二研磨辊14的辊磨机10，研磨辊12、14彼此相对布置并且能够沿相反方向转动。在研磨辊12、14之间形成研磨间隙16。研磨辊12、14分别具有基本上圆柱形的辊基体18、20以及与其同轴布置的驱动轴22、24，驱动轴22、24的端部优选沿轴向延伸越过相应的辊基体18、20。研磨辊12、14中的每一个都接收在轴承单元中，轴承单元例如支撑在机器框架29上，机器框架29在图1中未完整示出。第一研磨辊12接收在浮动轴承单元26中，第二研磨辊14接收在固定轴承单元28中。固定轴承单元28包括两个轴承30、32，每个轴承30、32布置在相对的辊端部并且接收驱动轴24。轴承30、32固定地安装在机器框架29上，从而轴承30、32特别是承受在研磨辊14的轴向和径向方向上的力并且不可移动。浮动轴承单元26包括两个轴承34、36，两个轴承34、36中的一个接收第一研磨辊12的驱动轴22的一端。浮动轴承单元26的轴承34、36以使得其能够线性地、特别是水平地、优选地以滑动方式移动的方式接收在机器框架29上。轴承34、36也优选地在第一研磨辊12的轴向方向上固定地安装。浮动轴承单元26的轴承34、36各自被安装为能够在研磨辊12、14的径向方向上移动，并且各自连接到一个、优选地分别连接到两个液压致动器38、40。液压致动器38、40各自用于向安装在浮动轴承单元26中的第一研磨辊12施加沿第二研磨辊14的方向的研磨力。研磨力优选沿与材料至研磨间隙16的供给正交的方向上对准，特别地研磨力是水平的。浮动轴承单元26特别是能够在通过液压致动器38、40施加的研磨力的方向上移动。
26.液压致动器38、40分别通过其一端支撑在轴承34、36上并且通过其相对的另一端支撑在机器框架29上。浮动轴承单元26的相应轴承34、36的运动分别导致安装在其上的液压致动器38、40的相应运动。每个液压致动器38、40优选地具有缸和可移动地安装在其中的活塞，液压致动器的运动被理解为指例如活塞在缸内的运动。
27.辊磨机10还具有同步装置42。同步装置42用于耦接(特别是同步)浮动轴承单元26的轴承34、36的运动，从而避免或优选地限制轴承34、36同步地移动并且特别是研磨辊12、14的偏斜运转，在轴承34、36不彼此平行地对准的情况下。同步装置42具有轴44，在轴44的每个端部上安装有杠杆46、48，每个杠杆沿轴44的径向方向延伸。例如，轴44通过两个紧固装置50、52紧固到机器框架29，轴44例如通过相应的轴承可转动地连接到紧固装置50、52，从而轴44能够相对于紧固装置50、52围绕其中心纵向轴线转动。推力杆54、56安装在每个杠杆46、48上，并且每个推力杆连接到浮动轴承单元26的轴承34、36。优选地，推力杆54、56各自安装在相应轴承34、36的壳体上。同步装置44的推力杆54、56尤其如此地安装在浮动轴承单元26的轴承34、36上，使得轴承24、36和相应的推力杆54、56优选地在研磨力的方向上或在推力杆54、56的延伸方向上相对于彼此移动。推力杆54、56优选地分别经由紧固元件58、60连接到相应的轴承34、36，其中，推力杆54、56通过其一端紧固到相应的杠杆46、48并且通过另一端紧固到紧固元件58、60。紧固元件58、60和推力杆54、56以它们可相对于彼此移动的方式彼此连接。例如，设置有耦接元件62、64，其用于将紧固元件58、60耦接到推力杆54、56。耦接元件62、64例如是线性引导件，其仅允许线性运动，优选地在研磨力的方向上、在研磨辊12、14的径向方向上或在推力杆54、56的延伸方向上。
28.在图1的示例性实施例中，例如，耦接元件62、64包括中空缸，该中空缸形成在推力杆54、56的端部区域中。活塞布置在中空缸内并且形成紧固元件60的端部区域。活塞布置为能够在中空缸内滑动。中空气缸活塞设计为使得活塞行程大约为1mm至20mm，优选为10mm。图1中示出的耦接元件62、64处于耦接位置，在该耦接位置中，止推力杆54、56、特别是研磨辊12、14在至少一个方向上的相对运动被阻止，特别是在偏斜运转程度增加的方向上的相对运动被阻止。
29.紧固到轴承34、36的液压致动器38、40可选地连接到相应的阻尼单元66、68，用于可选地产生研磨力。阻尼单元66、68分别经由液压管路中的一个连接到液压致动器38、40。阻尼单元66、68优选地具有基本相同的形式。每个阻尼单元66、68特别地为单作用液压缸的形式，并且分别具有带有活塞74、80的缸，活塞74、80将气体腔70、76与液压腔72、78分隔开并且能够在缸内移动。气体腔70、76优选地填充有可压缩气体，例如氮气，其中液压腔72、78填充有不可压缩的液压油并且连接到相应的液压管线，结果液压油可以从相应的液压管线流入液压腔72、78。阻尼单元66、68用作液压致动器38、40的弹簧。
30.在辊磨机10运行期间，液压致动器38、40各自最初具有施加到其的相同液压。在研磨辊12、14的偏斜运转的情况下(该偏斜运转可以在研磨期间由研磨辊的不均匀负载引起)，例如，浮动轴承单元的轴承34、36中的一个远离研磨间隙16移动，结果，连接到相应轴承34或36的液压缸38或40随着轴承34、36移动。轴承34、36中的至少一个的运动导致连接到轴承34、36的相应紧固元件50、52相对于相应推力杆54、56的运动。如果相对运动在相应的耦接元件62、64中超过活塞行程，则这导致相应的推力杆54、56的运动。每个推力杆54、56经由径向杠杆46、48连接到轴44，使得推力杆54、56的运动导致轴44的转动，由此推力杆54、56的运动被耦接。结果，允许并限定了研磨辊12、14相对于彼此的偏斜运转。
31.这种受到限定的偏斜运转防止了对研磨辊的损坏，特别是防止了在安装在辊端部上的边缘元件处的损坏。一旦例如由于材料成分的变化而产生的不均匀负载消失，液压就通过阻尼单元66、68和液压致动器38、40自动地调节回到初始值。
32.图2示出了具有同步装置42的辊磨机10的另一示例性实施例，相同的元件具有相同的附图标记。与图1的示例性实施例的辊磨机相比，图2的辊磨机10具有替代的耦接元件62、64。图2的耦接元件62、64各自包括具有两个液压腔的液压致动器，两个液压腔通过活塞彼此分隔开。耦接单元62、64的液压腔优选地填充有不可压缩的液压油。活塞优选地形成在紧固元件58、60的一端上。辊磨机10优选地具有两个耦接元件62、64，每个耦接元件62、64被设置用于将推力杆54、56中的一个分别耦接到浮动轴承单元26的轴承34、36中的一个。例如，耦接元件62、64通过液压管路彼此连接，耦接单元62、64的每个液压腔腔通过液压管路连接到另一个耦接元件62、64的相应液压腔腔，结果，在研磨辊12、14偏斜运转的情况下，活塞中的一个的运动导致相应的另一个活塞在相反的方向上运动，研磨辊12、14的偏斜运转被允许并且限定于活塞行程。
33.同样可以想到的是，液压致动器形式的耦接元件62、64不经由液压管路彼此连接，而是分别连接到未示出的附加预张紧元件，例如液压缸。预张紧元件向相应的液压缸施加预张紧力。
34.图3示出了具有同步装置42的辊磨机10的另一示例性实施例，相同的元件具有相同的附图标记。相较于图2的示例性实施例的辊磨机，图3的辊磨机10具有布置在轴44中的
替代耦接元件82。例如，轴44具有通过耦接元件82彼此连接的两个轴部分。特别地，耦接元件82为爪形耦接件的形式，该爪形耦接件具有内耦接轴84以及与其同心布置的外中空轴86。例如，耦接轴84在其外周上具有突起部，该突起部与中空轴86的内周中的切口相互作用。切口大于突起部，结果在其之间形成间距，并且允许相对于彼此转动一定角度。例如，内耦接轴84连接到轴44的一部分，并且外中空轴86连接到轴44的相应的其他部分，结果允许轴部分的一定的相对转动，以便允许研磨辊12、14的一定程度的偏斜运转。
35.附图标记表
36.10 辊磨机
37.12 第一研磨辊
38.14 第二研磨辊
39.16 研磨间隙
40.18 辊基体
41.20 辊基体
42.22 驱动轴
43.24 驱动轴
44.26 浮动轴承单元
45.28 固定轴承单元
46.29 机器框架
47.30 轴承
48.32 轴承
49.34 轴承
50.36 轴承
51.38 液压致动器
52.40 液压致动器
53.42 同步装置
54.44 轴
55.46 杠杆
56.48 杠杆
57.50 紧固装置
58.52 紧固装置
59.54 推力杆
60.56 推力杆
61.58 紧固元件
62.60 紧固元件
63.62 耦接元件
64.64 耦接元件
65.66 阻尼单元
66.68 阻尼单元
67.70 气体腔
68.72 液压腔
69.74 活塞
70.76 气体腔
71.78 液压腔
72.80 活塞
73.82 耦接元件
74.84 耦接轴
75.86 中空轴