专利名称：一种新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊的制作方法
技术领域：
本发明属于破碎机械技术领域，具体涉及一种新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿棍。
背景技术：
在以煤或煤矸石为燃料的火力发电厂或热电厂，其蒸汽锅炉较早采用的是煤粉炉，其能量转化率不高，多在3 38%。这不仅浪费了大量煤炭资源，同时煤粉炉燃烧后的环保后续处理也要求很高，对环境污染也较大。多年来，世界各国一直致力于研究如何提高火力发电厂或热电厂的能量转换率 (或者说发电效率)。在二十世纪八十年代，研制成功了在工业上运用的循环流化床火力发电锅炉，极大地提高了能量转化率，能轻松达到38% 似％甚至于更高，极大地节约了能源。但是，循环流化床锅炉有效燃烧的是颗粒煤，其颗粒大小一般在IOmm 0. 2 mm 间，燃烧效率最高的或者说燃烧最充分的燃料是彡8 mm且> 0.2mm颗粒。而彡0. 2mm的粉状燃料，循环流化床锅炉因其自身的工作原理，是无法充分燃烧的。也就是说，而< 0. 2mm 的粉状燃料，在循环流化床锅炉中是无用的，是废料。目前国际上多采用的是用一种锤击式破碎原理对燃料进行破碎的KN型可逆向运转式破碎机。该破碎机能基本把燃料破碎到< 8 mm的颗粒，甚至于< 5 3mm，D50=2. 5mm 的颗粒。但是，该破碎机的锤击式工作原理就决定了其必然产生大量< 0. 2mm的粉状物，一般粉料在3% 5%，或者说其过粉率在3% 5%，或者说燃料浪费了 3% 5%。为了获得循环流化床锅炉需要的颗粒状燃料，国内近几年出现了用齿辊式破碎机的挤压、剪切破碎物料的原理，来破碎机循环流化床锅炉燃料，取得了一定的效果，解决了燃料过粉碎现象，达到了节约燃料节约资源的目的。这类破碎机，有的命名为四齿辊式破碎机，有的命名为粒料破碎机。但是，其结构上总存在这样或那样的问题。有的齿辊破碎机(如单齿辊、双齿辊、三齿辊、四齿辊、六齿辊等)，其耐磨齿辊结构之一是采用多块铸造而成的圆弧式齿板通过螺栓联接方式紧固在筒体上。又有在上述基础上改进的耐磨齿辊由多块自带内燕尾槽或外燕尾块的齿板在一个齿底圆筒上围成一个近似圆，每一块齿板是通过加镶条锲紧(锁紧)的结构或螺栓联接的结构与齿底圆筒发生装配关系。还有一种结构是由多块自带内燕尾槽或外燕尾块的齿板在一个齿底圆筒上围成一个近似圆，每一块齿板是通过加螺栓紧固结构联接到辊筒上。还有在多棱形(或说多边形) 辊轴上加装盘式齿(或者说齿盘状)的结构，此结构必须从辊筒两端轴承座方向沿轴取出齿盘，这就要求拆卸时必须先拆掉轴承座(齿盘小于轴承座尺寸时)或虽不拆轴承座但齿盘必须从轴承座端抽出盘式齿，这就要求把辊筒轴承座部件整体吊装到设备外进行，这对用户现场的吊装设备与检修空间是有相当的要求的，检修过程费时费力，甚至于有时在用户现场不具备这些条件。还有用多棱形或多边形辊轴上用螺栓和凹凸台(或凹凸槽)结构，联接上齿板，如MMD筛分式破碎机，这种结构凹凸台(或凹凸槽)起转递力的作用，螺栓起紧固作用。
上述几种耐磨齿辊结构，要么存在使用安全问题，要么存在拆卸不方便的问题，要么存在出料粒度大的问题。上述所有几种结构共有的缺陷是出料精度差。上述各种齿辊结构，在破碎机要求出料精度99% ^ 8mm时，甚至于要求D5(1=2. 5mm时，无论如何是达不到的。 这是因为上述几种结构中，在齿面上用螺栓联接的结构，螺栓处粒度会超过标准，无法保证出料高精度；在齿面上无螺栓联接的结构如燕尾又加镶条紧固，除不便拆卸外，齿辊的成形均是齿板分成块后进行的，这样虽然加工成形方便，对工艺保证手段及加工设备要求低，但此种齿辊成形方法只能形式近似圆。这种齿辊成形方式，齿形加工的误差累积、每块齿板热处理的变形与误差累积、多块齿板的镶条锲紧与燕尾槽装配累积偏差，导致近似圆的圆度和圆柱度极差、齿的啮合精度极差。从而靠两个近似圆柱齿辊间的间隙来控制出料粒度精度太差。在流化床锅炉燃料破碎系统中，要求99%出料在彡8 10mm，甚至于99%出料在 < 3 5mm，同时过粉率要低，此结构是达不到要求的。采用此种结构，当破碎机产能较大， 超过300 500t/h时，设计上的齿辊直径与轴向长度尺寸更大，装配精度的累积偏差就更大，出料精度上就更难达到设计要求。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足之处，提供一种新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，不仅保证破碎机出料的粒度精度、减小过粉碎率，而且安装拆卸方便，可被装配于带有齿辊的各种破碎机。为达到上述目的，本发明采取的技术方案是提供一种新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，其特征在于至少包括基本结构单元、传动主轴、轴向定位装置；所述基本结构单元包括基本单元齿圈和轮毂法兰；所述基本单元齿圈由耐磨部件、圆筒、至少一个联接圆环组成为一体式结构，且圆筒的外壁设有耐磨部件，圆筒的内壁设有向内凸起的联接圆环； 所述基本单元齿圈沿圆周方向分为至少两瓣；所述基本单元齿圈与轮毂法兰固定联接；所述轮毂法兰与传动主轴固定联接在一起；所述传动主轴的两端与轴向定位装置固定联接。所述新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊还包括叠加结构单元；所述叠加结构单元设置在基本结构单元的一侧或者两侧；所述叠加结构单元包括叠加单元齿圈和轮毂法兰； 所述叠加单元齿圈由耐磨部件、圆筒、至少一个联接圆环组成为一体式结构，且圆筒的外壁设有耐磨部件，圆筒的内壁设有向内凸起的联接圆环；所述叠加单元齿圈沿圆周分为至少两瓣；所述叠加单元齿圈与轮毂法兰固定联接。所述联接圆环与轮毂法兰的外沿配合并通过螺栓固定联接，且联接圆环与轮毂法兰的配合面为锥面、齿面或者螺旋面。所述新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊两端的轮毂法兰外侧设置有外端封板。所述耐磨部件为耐磨齿或者耐磨层。所述耐磨齿或者耐磨层的材料为高铬铸铁、 耐磨合金钢或者硬质合金。所述轮毂法兰通过键或者胀圈与传动主轴固定联接在一起。所述联接圆环上设置有吊装孔。所述基本单元齿圈的长度不小于叠加单元齿圈的长度。本发明提供的新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，具有寿命长、易拆卸、耐磨的特点。在各种齿辊式破碎机上采用该新型提供的新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊后，出料
4粒度精度高、过粉碎率小，进而提高了煤炭资源的利用率，减轻了对环境的污染。此外，该新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊还具有安装拆卸方便的优点，提高了现场作业的工作效率。
图1为新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊的结构示意图。图2为新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊的拆分示意图。图3为图1中沿A-A线的剖面图。图4为图2中沿B-B线的剖面图。图5为叠加单元齿圈的主视图。图6为叠加单元齿圈的轴向剖视图。其中，1、基本结构单元；2、叠加结构单元；3、基本单元齿圈；4、联接圆环；5、轮毂法兰；6、外端封板；7、传动主轴；8、轴向定位装置；9、吊装孔；10、切开线；11、叠加结构单元；12、圆筒；13、耐磨部件。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细的描述。如图1至图6所示，该新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊包括基本结构单元1、叠加结构单元2、传动主轴7、轴向定位装置8 ；叠加结构单元2设置在基本结构单元1的一侧或者两侧；当破碎机产能不大时，可以只设置基本结构单元1。基本所述基本结构单元1包括基本单元齿圈3和轮毂法兰5 ；基本单元齿圈3由耐磨部件13、圆筒12、至少一个联接圆环4组成为一体式结构，且圆筒12的外壁设有耐磨部件齿13，圆筒12的内壁设有向内凸起的联接圆环4 ；基本单元齿圈3沿圆周方向分为至少两瓣；基本单元齿圈3与轮毂法兰5固定联接。叠加结构单元2包括叠加单元齿圈11和轮毂法兰5 ；叠加单元齿圈11由耐磨部件 13、圆筒12、至少一个联接圆环4组成为一体式结构，且圆筒12的外壁设有耐磨部件13，圆筒12的内壁设有向内凸起的联接圆环4;叠加单元齿圈11沿圆周方向分为至少两瓣；叠加单元齿圈11与轮毂法兰5固定联接。传动主轴7的两端与轴向定位装置8固定联接。新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊两端的轮毂法兰5外侧设置有外端封板6。轮毂法兰5与传动主轴7固定联接在一起。耐磨部件13为耐磨齿或者耐磨层。耐磨齿或者耐磨层的材料为高铬铸铁、耐磨合金钢或者硬质合金。联接圆环4上设置有吊装孔9。基本单元齿圈3 的长度不小于叠加单元齿圈11的长度。在优选实施方式里，轮毂法兰5通过键或者胀圈与传动主轴7固定联接在一起。联接圆环4与轮毂法兰5的外沿配合并通过螺栓固定联接，且联接圆环4与轮毂法兰5的配合面为锥面、齿面或者螺旋面。图5为叠加单元齿圈11的主视图，基本单元齿圈3的结构与叠加单元齿圈11的结构一致；由于基本单元齿圈3的长度不小于叠加单元齿圈11的长度，基本单元齿圈3圆筒12内壁设置的联接圆环4的个数不少于叠加单元齿圈11圆筒12内壁设置的联接圆环 4的个数。基本单元齿圈3和叠加单元齿圈11均采用整体精密铸造或机床加工切削的办法制造出符合要求的齿高、齿密度，再对此基本单元齿圈3和叠加单元齿圈11的耐磨部件整体进行热处理；热处理完成后，再用线切割或其它精确加工方法把基本单元齿圈3和叠加单元齿圈11沿圆周方向切成至少两瓣，如图3所示的基本单元齿圈3或叠加单元齿圈11剖分切开线10 ；然后把几部分通过螺栓与轮毂法兰5组装固定联接，形成基本结构单元1或叠加结构单元2。基本单元齿圈3和叠加单元齿圈11经此方法处理后不仅保证了的高精度，也增强了耐磨性能，方便安装与拆卸。把基本结构单元1及叠加结构单元2组装到传动主轴7上并在传动主轴7上用轴向定位装置8对其进行定位与固定后，再在新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊两端的轮毂法兰5外侧加装外端封板6。轮毂法兰5要求其占用空小、余留空间大，维修操作方便。轮毂法兰5外沿与联接圆环4配合并用螺栓联接，这种联接结构所起功能是紧固与传递力矩。其采用易拆除的锥面结构嵌入后用普通螺栓紧固产生的磨擦力来传递力矩，而沿轴向上的紧固用最简单的螺栓紧固，联接螺栓起紧固作用，不受剪切力。除锥面结构外，还可采用齿面结构或者螺旋面结构。装配该新型高精度易拆卸耐磨齿辊的破碎机工作过程中动力传递顺序是破碎机主电机动力传递到传动主轴7，传动主轴7通过键或胀圈传递力矩和动能到轮毂法兰5，再传到基本单元齿圈3和叠加单元齿圈11。基本单元齿圈3和叠加单元齿圈11获得转动惯量与动能后，相向嵌入啮合运转，从而达到挤压、剪切、搓碎物料的目的。本发明提供的破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，从齿辊整个轴向长度上和周向上看，如图1所示，辊筒是整圆的，基本单元齿圈3和叠加单元齿圈11的圆筒面上无螺栓等结构，并且耐磨部件是精密加工(精密铸造或机床加工切削)的，圆筒的圆度与圆柱度、耐磨部件的形状误差能控制在Imm以内，由此保证了破碎出料粒度的高精度，可达出料<5 8mm， 甚至于彡3 5mm (平均粒径D5(l=2. 5 mm)。但是以上仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，很容易对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，其特征在于至少包括基本结构单元(1)、 传动主轴(7)、轴向定位装置(8);所述基本结构单元(1)包括基本单元齿圈(3)和轮毂法兰 (5);所述基本单元齿圈(3)由耐磨部件(13)、圆筒(12)、至少一个联接圆环(4)组成为一体式结构，且圆筒(12)的外壁设有耐磨部件(13)，圆筒(12)的内壁设有向内凸起的联接圆环(4)；所述基本单元齿圈(3)沿圆周方向分为至少两瓣；所述基本单元齿圈(3)与轮毂法兰(5)固定联接；所述轮毂法兰(5)与传动主轴(7)固定联接在一起；所述传动主轴(7)的两端与轴向定位装置(8)固定联接。
2.根据权利要求1所述的新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，其特征在于还包括叠加结构单元(2)；所述叠加结构单元(2)设置在基本结构单元(1)的一侧或者两侧；所述叠加结构单元(2)包括叠加单元齿圈(11)和轮毂法兰(5);所述叠加单元齿圈(11)由耐磨部件(13)、圆筒(12)、至少一个联接圆环(4)组成为一体式结构，且圆筒(12)的外壁设有耐磨部件(13)，圆筒(12)的内壁设有向内凸起的联接圆环(4)；所述叠加单元齿圈(11)沿圆周方向分为至少两瓣；所述叠加单元齿圈(11)与轮毂法兰(5)固定联接。
3.根据权利要求1或2所述的新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，其特征在于所述联接圆环(4)与轮毂法兰(5)的外沿配合并通过螺栓固定联接，且联接圆环(4)与轮毂法兰 (5)的配合面为锥面、齿面或者螺旋面。
4.根据权利要求3任一所述的新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，其特征在于所述新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊两端的轮毂法兰(5)外侧设置有外端封板(6)。
5.根据权利要求4所述的新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，其特征在于所述耐磨部件(13)为耐磨齿或者耐磨层。
6.根据权利要求5所述的新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，其特征在于所述耐磨齿或者耐磨层的材料为高铬铸铁、耐磨合金钢或者硬质合金。
7.根据权利要求4所述的新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，其特征在于所述轮毂法兰(5)通过键或者胀圈与传动主轴(7)固定联接在一起。
8.根据权利要求4所述的新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，其特征在于所述联接圆环(4)上设置有吊装孔(9)。
9.根据权利要求8所述的新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，其特征在于所述基本单元齿圈(3)的长度不小于叠加单元齿圈(11)的长度。
全文摘要
本发明公开了一种新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，至少包括基本结构单元、传动主轴、轴向定位装置；基本结构单元包括基本单元齿圈和轮毂法兰；基本单元齿圈由耐磨部件、圆筒、至少一个联接圆环组成为一体式结构，且圆筒的外壁设有耐磨部件，圆筒的内壁设有向内凸起的联接圆环；基本单元齿圈沿圆周方向分为至少两瓣；基本单元齿圈与轮毂法兰固定联接；轮毂法兰与传动主轴固定联接在一起；传动主轴的两端与轴向定位装置固定联接。耐磨部件为耐磨齿或者耐磨层。新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊两端的轮毂法兰外侧设置有外端封板。本发明提供的新型破碎机高精度易拆卸耐磨齿辊，具有寿命长、易拆卸、出料粒度均匀的特点。
文档编号B02C4/30GK102430450SQ20111033279
公开日2012年5月2日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者冯异, 王夕仁 申请人:绵阳金鼎机电技术有限公司