专利名称：辊柱式研磨机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种研磨油漆、涂料、颜料的设备，特别是涉及一种辊柱式研磨机。
背景技术：
一般在制造油漆、涂料、油墨等过程中，都要对颜料或填料进行研磨，使其达到一定细度并均匀分散到漆料或其它分散介质中。目前用于研磨分散的设备主要有砂磨机和辊磨机，它们的结构及研磨原理分别为(一)砂磨机以立式砂磨机为例来说明，砂磨机主要由动力系统、送料装置、研磨筒、搅拌分散装置、研磨介质和分离装置组成。如图1所示，研磨筒7内的中心轴5上套装有若干组分散盘16，研磨介质15为玻璃珠。工作时，送料装置将待研磨的物料从研磨筒7下部的进料口6处，将物料送到研磨筒7内，动力系统(图中未示出)通过中心轴5驱动搅拌分散盘16，在搅拌分散盘16的作用下，搅动研磨介质15在研磨筒7内进行快速无规则的运动，有时碰撞，有时摩擦，物料在这种碰撞摩擦的运动中被分散研细，然后经过缝隙式分离器14与研磨介质15分离，再从研磨筒7上部的溢出口8流出研磨筒7。
砂磨机的缺点是1、研磨效率低，能耗高。由于研磨介质为刚性的细小玻璃球体，玻璃球体间的接触为点接触，物料被挤压摩擦的几率小，因此可以采用通过提高搅拌速度和增加研磨介质在研磨筒中的填充量的方法，或者采取几个砂磨机串联进行多次研磨的方法。前者增加了研磨介质的碰撞摩擦机会，从而提高了研磨效率，但是同时加大了研磨阻力，并且很多能量消耗在摩擦发热上，有时甚至会出现物料发热烧焦的现象；后者增加了设备投入，成本加大，效率低。
2、研磨介质在快速的摩擦碰撞中，容易碎裂而造成对物料的污染；3、不适用于加工一些易团聚难分散的颜料，如碳黑；4、清洗比较麻烦，换色生产较为困难。
(二)辊磨机主要以三辊研磨机为主，如图2-3所示，三辊研磨机的研磨系统由三个刚性的中空圆辊组成，它们分别是慢辊17、中辊18和快辊19，其中慢辊17为加料辊，快辊19为出料辊。工作时，相邻两辊的转动方向相同，但速度不同。研磨原理主要是依靠相邻两辊的不同转速，对物料产生剪切撕拉作用，使颜料分散到漆料中。由于相邻两辊间的间隙即加料缝25必须存在，否则就没有物料通过，但由于间隙调得太低生产效率很低，所以三辊研磨机对物料的挤压作用很小。
三辊研磨机的缺点是1、操作时设备敞开，物料挥发大，容易造成环境污染；2、物料要达到一定细度要求时，需要经过多次研磨，故生产效率低；3、设备结构复杂，操作安全性差，调试比较困难。
实用新型内容针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的就是要提供一种高效率及低能耗的辊柱式研磨机。
为实现上述目的，本实用新型一种辊柱式研磨机，包括研磨筒和研磨筒内的中心轴，还包括设置在研磨筒内的至少一个研磨单元，该研磨单元包括研磨外套、研磨内套、设置在研磨内套与研磨外套之间的若干个研磨辊柱；其中，该研磨内套套装在所述中心轴上，研磨内套的内径与该中心轴的外径相同，研磨外套的外径与所述研磨筒的内径相同，研磨外套的内径大于研磨内套的外径，研磨外套与研磨内套轴线与中心轴的轴线重合；在平行与该轴线的平面内，研磨辊柱的截面为上宽下窄的梯形，研磨外套与研磨内套之间形成空间的截面与该梯形相匹配。
进一步，所述研磨棍柱与内外套之间紧密接触。
进一步，所述相邻的研磨棍柱之间留有间隙。
进一步，研磨单元的数量为两个以上，相邻研磨单元之间分别设置有限位环。
本实用新型具有如下主要性能特点1、本实用新型有独特的碾压分散作用，同时也有很强的剪切分散作用，所以研磨效率很高，短时间内可以达到很高的细度，对一些难分散的物料也有很好效果；2、研磨介质在研磨单元中的运动完全是有序的刚性滚动，阻力特别小，能耗非常低；3、根据物料研磨的难易程度和对细度的要求，可以增加或减少研磨单元；4、结构简单，易于拆卸，因此维护清洗容易，换色方便。
图1是立式砂磨机的研磨筒的剖视图；图2是三辊研磨机的研磨分散原理的示意图；
图3是三辊研磨机的局部放大图；图4是本实用新型辊柱式研磨机的整体结构示意图；图5是图4中的研磨筒的剖视图；图6是图4中的研磨单元的俯视图；图7是研磨单元的研磨原理的示意图；图8是研磨单元结构的剖面图。
具体实施方式
辊柱式研磨机主要由机架、动力系统、送料装置、研磨系统组成，其中动力系统包括电动机和调速装置，调速装置可以是皮带轮、无级变速或电磁调速；送料系统包括送料泵或高位槽；研磨系统包括一个研磨筒和进出料管，研磨筒中有一个或几个研磨单元，每一个研磨单元都是由若干个研磨辊柱和研磨辊柱的内外套组成，所有研磨单元的辊柱内套都由同一根中心轴带动。
研磨时，物料通过送料泵或高位槽，从研磨筒的下部进入研磨筒，先经过第一个研磨单元，然后依次通过第二、第三个研磨单元。动力系统带动中心轴转动，中心轴带动辊柱内套转动，滚柱内套又带动与之相接触的辊柱自转和公转，辊柱在自转和公转的同时，对辊柱表面及辊柱内外套表面粘附的物料产生碾压分散作用，由于辊柱与内外套的接触是零距离的刚性硬接触，因此被其碾压过的物料颗粒非常之细。同时，研磨单元中相邻的两个辊柱的接触处，由于两个辊柱的运动方向相反，因此对物料形成剪切分散作用。物料要从研磨筒的溢出口溢流而出，都要受到高速运转的研磨辊柱的多次研压和剪切。由于辊柱内套带动辊柱在内外套中的运动，完全是一种有序的刚性滚动，不存在平面摩擦或对面碰撞，因此其工作阻力非常小，能耗非常低，各个工作器件的磨损小，不但研磨机经久耐用，而且不会污染物料。
图4、5、6和8中，研磨机有一个机架，机架包括一个底座21、一根立柱20和一条横梁22，立柱20上安装了一个电动机2，电动机2的输出轴23通过横梁22上的一对轴承24与调速装置3相连，调速装置3的输出端通过横梁22上的另一对轴承24和一个连接器4，与研磨筒7的中心轴5相连，中心轴5通过所有研磨单元10的辊柱内套12。研磨筒7内有若干个同心的研磨单元10，相邻研磨单元10之间分别设置有限位环1，研磨筒7的底部有一个进料口6，上部有一个溢流口8。研磨单元10由研磨外套11、研磨内套12和若干个研磨辊柱13组成。研磨辊柱13为上大下小的圆锥体，研磨外套11与研磨内套12同心放置时形成一个上大下小，与研磨辊柱13配套的锥形圆槽，该圆槽可以容纳若干个彼此接近或相隔一定间距的研磨辊柱13，研磨辊柱13与研磨内外套12(11)的紧密接触，是通过研磨辊柱13和研磨内套12的自重实现的，由于研磨辊柱13上大下小，即使各接触面有磨损也能保证研磨辊柱13与研磨内外套12(11)接触的紧密性。
当向研磨筒7内安放研磨单元10时，应该一个一个的装，即先把第一个研磨单元10的研磨外套11装入研磨筒7中，再安放研磨辊柱13和研磨内套12；然后安装限位环1，再按照同样的方法安装另一个研磨单元10。当全部安装好后，使所有研磨单元10的研磨内套12的键槽处于同一方向，并使中心轴5的键对准研磨内套12的键槽即可插入中心轴5，再用连接器4把中心轴5与调速器相连，所有研磨单元10即可在中心轴5的转动下一起转动。
图7为研磨机研磨原理的示意图，研磨时，动力系统通过调速装置3和连接器4带动中心轴5转动，中心轴5带动所有研磨内套12同时转动，研磨内套12又带动所有研磨辊柱13在内外套12(11)之间作自转和公转运动。物料自下而上通过物料流动区，物料在流动过程中，在碾压区F区9被研磨辊柱13碾压分散，在剪切区M区27被相邻两个研磨辊柱13剪切分散，通过控制物料流动速度或转动速度来控制研磨细度。
在实际生产中，可以根据需要，研磨筒7的进料口6和溢流口8设置在研磨筒的上部和下部，采取上进料或下进料的方式；根据物料研磨细度的要求，在研磨筒7中增加或减少研磨单元10；研磨筒7还可以做成立式的或卧式的。
由于在一个研磨筒7中有一个以上的研磨单元10，研磨单元10由研磨内外套12(11)和锥柱状的研磨辊柱13组成，这种结构可以保证各研磨器件在任何时候都能紧密接触；所有研磨器件均为钢制，所有运动均为有序的滚动，没有平面摩擦或对面碰撞，因此各器件摩擦损耗小，能耗低。由于研磨机结构简单，研磨单元10易于拆卸，因此维护清洗容易，换色方便。
权利要求1.一种辊柱式研磨机，包括研磨筒和研磨筒内的中心轴，其特征在于，还包括设置在研磨筒内的至少一个研磨单元，该研磨单元包括研磨外套、研磨内套、设置在研磨内套与研磨外套之间的若干个研磨辊柱；其中，该研磨内套套装在所述中心轴上，研磨内套的内径与该中心轴的外径相同，研磨外套的外径与所述研磨筒的内径相同，研磨外套的内径大于研磨内套的外径，研磨外套与研磨内套轴线与中心轴的轴线重合；在平行与该轴线的平面内，研磨辊柱的截面为上宽下窄的梯形，研磨外套与研磨内套之间形成空间的截面与该梯形相匹配。
2.根据权利要求1所述的研磨机，其特征在于，所述研磨棍柱与研磨内外套之间紧密接触。
3.根据权利要求2所述的研磨机，其特征在于，所述相邻的研磨棍柱之间留有间隙。
4.根据权利要求1至3任一所述的研磨机，其特征在于，研磨单元的数量为两个以上，相邻研磨单元之间分别设置有限位环。
专利摘要本实用新型公开了一种辊柱式研磨机，包括研磨筒和研磨筒内的中心轴和研磨筒内的至少一个研磨单元，该研磨单元包括研磨外套、研磨内套、设置在研磨内套与研磨外套之间的若干个研磨辊柱；其中，该研磨内套套装在所述中心轴上，研磨内套的内径与该中心轴的外径相同，研磨外套的外径与所述研磨筒的内径相同，研磨外套的内径大于研磨内套的外径，研磨外套与研磨内套轴线与中心轴的轴线重合；在平行与该轴线的平面内，研磨辊柱的截面为上宽下窄的梯形，研磨外套与研磨内套之间形成空间的截面与该梯形相匹配；本实用新型研磨效率高、能耗低，并能根据实际需要，增加或减少研磨单元，改变进出料速度结构简单，维护清洗容易，换色方便。
文档编号B02C17/00GK2808297SQ20052010367
公开日2006年8月23日 申请日期2005年8月11日 优先权日2005年8月11日
发明者况水根 申请人:况水根