用于滚筒式研磨机的辊以及包括这种辊的滚筒式研磨机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于滚筒式研磨机的辊，该辊包括轴以及呈大体管状的套管形式 的研磨壳体。本发明还涉及一种高压滚筒式研磨机。
【背景技术】
[0002] 用于研磨岩石以及相似物质的高压滚筒式研磨机由于明显的原因而受到来自被 加工材料的高水平磨损。因此，滚筒式研磨机中的每个辊通常都利用由耐磨材料制成的覆 盖辊的外部圆筒形研磨机壳体。当研磨机壳体由于被加工材料而磨损时，则最终必须被更 换，这导致设备的运行中断。
[0003] 研磨或破碎壳体必须紧紧地围绕轴的毂部被安装，而且上述部分/部件之间具有 较大摩擦，以免壳体在研磨机的运行期间松脱。轴的毂部可以是圆柱形的，或者可以是稍微 圆锥形的，以使研磨机壳体的安装和拆卸能够容易地完成。锥度优选为最小，以防止研磨壳 体在研磨机的运行期间被不期望地释放。
[0004] 在公知构造的技术方案中，外部研磨壳体被设计为借助热胀冷缩，围绕轴的毂部 来安装。外部研磨壳体被加热到出现热膨胀，以使其能够围绕轴而轴向滑动，直到到达安装 位置为止；在此过程中，外部研磨壳体的冷却和收缩围绕轴的毂部（毂部大体呈圆柱形）产 生过盈度较高的固定力。
[0005] 这种公知的安装技术方案具有某些不便之处。外部研磨壳体在冷却时可能破裂， 尤其是当外部研磨壳体是由硬质高碳钢制造时。当从轴的毂部拆卸研磨壳体时，借助外部 研磨壳体的热胀冷缩完成的安装技术方案也具有某些不便之处。由于这两部分之间的高水 平的摩擦过盈，拆卸非常困难。这种困难如此之大并且耗时，导致人们常常更倾向于更换整 个轴-研磨壳体组件，从而不符合期望地增大了更换已磨损研磨壳体的成本。当由于外部 壳体的高水平磨损而导致这类更换的频率较高时，该问题尤其使成本增大。在此情况下，轴 在拆卸过程期间被损坏也频繁发生，从而进一步增大研磨壳体的更换成本。在很多情况下， 轴承（其通常是昂贵的部件）被集成在轴组件中，在不能拆卸外部壳体时，这进一步增大了 更换成本。
[0006] -般而言，当更换磨损的辊时，由于轴、研磨壳体以及轴承必须从机器上被去除， 从而迫使驱动系统、进料槽等等分离，所以一件式研磨壳体的使用会导致困难。因此，人们 已建议采用由若干节段组成的研磨壳体。
[0007] CN102211111披露了一种复合辊，该复合辊包括：轴（芯辊），具有带有N边横截面 的支撑结构；以及分段式研磨壳体，由N个嵌入件组成，其中，N个嵌入件被以--对应的方 式设置在芯辊的N个安装表面上。每个嵌入件的底面与对应的安装表面接触。每个嵌入件 的两端设有嵌腿。安装表面的对应于每个嵌入件的两端设有与嵌腿匹配的嵌槽。嵌腿被嵌 入到嵌槽内，并且通过螺栓与芯辊连接。另外，嵌入件的底面和安装表面设有一一对应的凸 起部和凹槽部，以进一步提高辊的抗扭能力。然而，由于多个固定点之间的距离较长，材料 将会进入研磨壳体与支撑结构之间，并且在辊的运行期间开始造成研磨壳体与支撑结构之 间的界面磨损。这种磨损将会限制研磨壳体节段的寿命以及支撑结构的寿命。而且，较高 且不平均的力将使研磨壳体的这些节段相对于支撑结构移动，这样也会限制研磨壳体节段 以及支撑结构的寿命。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于完全地或部分地解决以上问题，并提供一种用于滚筒式研磨机 的改进的辊，该辊具有易于装卸的外部研磨壳体，以在更换被磨损的研磨机壳体时降低成 本，同时还提供了在研磨机的运行期间不会松脱的研磨壳体。
[0009] 尤其是，根据本发明的第一方案，提供一种用于滚筒式研磨机的辊。该辊包括：轴， 具有支撑结构；多个研磨壳体节段，围绕所述轴被周向地设置，以形成由所述支撑结构支撑 的管状的研磨壳体；与每个研磨壳体节段对应的楔合结构；其中，每个楔合结构包括至少 一个楔合装置，上述楔合装置被设置在沿所述轴轴向地延伸的通道中，通道由相连的研磨 壳体节段和支撑结构限定；其中，每个楔合结构被设置成将所述研磨壳体节段可释放地固 定到所述支撑结构。
[0010] 根据本发明的方案能够取得如下有益效果。用于滚筒式研磨机的辊的研磨壳体被 分段成多个研磨壳体节段，这使得研磨壳体被分成较小部件。由此而来的益处在于与一件 式的研磨壳体相比，本发明的研磨壳体能够被更容易地制造。而且，这样的研磨壳体也更容 易运输和处理。与运输和处理一件式的研磨壳体相比，运输和处理由多件组成的大型研磨 壳体更为容易。而且，由于制造和运输根据本发明的研磨壳体更为容易，所以将有更多的工 厂可供选用。而且，与安装一件式的研磨壳体相比，当将本发明的研磨壳体安装到轴时只需 要较小的提升装置。通过借助楔合结构将研磨壳体节段固定到轴，易于装卸研磨壳体。而 且，通过利用楔合结构将研磨壳体节段固定到轴，能够在研磨壳体节段与轴的支撑结构之 间施加预载荷。通过将楔合装置设置在沿所述轴轴向地延伸的通道中，由楔合装置施加的 楔合力能够分布在支撑结构与研磨壳体节段之间的整个接触表面上。尤其是，能够在研磨 壳体节段与轴的支撑结构之间施加足以支撑该节段的预载荷，这样就确保了研磨壳体节段 与轴的支撑结构之间的坚固稳定的接触。研磨壳体节段与轴的支撑结构之间的坚固稳定的 接触使研磨壳体节段与轴的支撑结构之间的磨损最小化。因此，研磨壳体节段和支撑结构 的寿命得以延长。通过借助楔合装置将研磨壳体节段可释放地固定到轴的支撑结构，能够 容易地从轴的支撑结构上拆卸研磨壳体节段。因此，易于利用滚筒式研磨机中的辊来更换 磨损的研磨壳体。
[0011] 每个楔合结构可被设置成施加楔合力，这种楔合力使研磨壳体节段的节段接触表 面以及支撑结构的对应的支撑结构接触表面彼此压靠。
[0012] 每个通道可具有沿所述轴的轴向延伸部，该轴向延伸部与相连的研磨壳体节段基 本上一样长。每个楔合装置还可被设置成基本上沿相连的研磨壳体节段的整个轴向延伸部 施加楔合力。这样能保证由楔合装置施加的楔合力分布在支撑结构与研磨壳体节段之间的 整个接触表面上，从而确保研磨壳体节段与支撑结构之间的坚固稳定的接触，使研磨壳体 节段与轴的支撑结构之间的磨损最小化。
[0013] 所述楔合装置可包括至少一个楔形体和张紧器，其中，所述张紧器被设置成施加 力，以沿轴向地延伸的楔形体锁定方向推动所述至少一个楔形体。
[0014] 所述楔合装置可包括两个楔形体，上述楔形体具有相反的楔形体锁定方向；其中， 所述张紧器被设置成施加力，以分别沿所述两个楔形体的楔形体锁定方向推动所述两个楔 形体中的每一个。通过利用具有相反的楔形体锁定方向的两个楔形体，能够提供在研磨壳 体节段与轴的支撑部之间均匀地分布的楔合力。
[0015] 所述至少一个楔形体可被分段成多个楔部。由于研磨壳体的边缘与保持轴的滚筒 轴承之间的距离有限，而且因为所述至少一个楔形体被分段为多个部分，尤其是沿垂直于 轴的轴向延伸部的方向分开，所以能够拆卸所述至少一个楔形体而不需要拆卸滚筒轴承。
[0016] 所述张紧器可包括杆以及至少一个张紧螺母。通过利用杆以及张紧螺母，能够将 均匀分布的张力施加到楔合装置。
[0017] 每个研磨壳体节段可包括槽，该槽与所述轴的所述支撑结构中的槽一起限定与其 相连的通道。
[0018] 每个研磨壳体节段的所述槽以及所述支撑结构中的所述槽的垂直于辊的轴向延 伸部的截面均呈T形。应注意，如在此使用的，"T形"不限于严格的T形。更具体地，构成 T形的多个构件之间的角度并非一定垂直。例如，倾斜的表面可将T形的底部构件与顶部构 件连接。
[0019] 所述通道沿所述轴轴向地延伸，并且由相连的研磨壳体节段和支撑结构限定，而 且可设有腰部，腰部被设置在所述研磨壳体节段与所述支撑结构之间的界面中。通过使通 道设有被设置在所述研磨壳体节段与所述支撑结构之间的界面中的腰部，能够插入设有对 应腰部的楔合装置。这样的设置方式能够确保楔合装置的楔形体抵靠轴的支撑结构来拉动 研磨壳体节段。
[0020] 所述至少一个楔形体的垂直于辊的轴向延伸部的截面可呈H形。
[0021] 根据本发明的另一方案，提供一种滚筒式研磨机，其包括根据以上内容的辊。
【附图说明】
[0022] 现在将参照示出本发明的多个实施例的附图，更详细地描述本发明的上述方案以 及其他方案。不应认为附图将本发明限制到具体的实施例，而是附图用于解释和帮助理解 本发明。
[0023] 图Ia示出根据现有技术的高压滚筒式研磨机中的一个辊（未完全示出）；
[0024] 图Ib示出当未被安装在轴上时图Ia中示出的研磨壳体；
[0025] 图2示出根据本发明的滚筒式研磨机的优选实施例中的辊的一部分（未完全示 出）；
[0026] 图3示出未被安装在辊上的根据图2的实施例的研磨壳体