专利名称：全径向出料球磨机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种球磨机，尤其是涉及一种以全径向出料为卸料方式的球磨机。
背景技术：
球磨机是大块物料被初步破碎之后，再进行粉碎的关键设备，它广泛应用于水泥，新型建筑材料、耐火材料、黑色有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机的主要工作部分是一个装在两个大型轴承上并水平放置的回转圆筒，在筒体内装有一定形状和大小的研磨体。当球磨机回转时，研磨体随筒体一起回转，并被带到一定高度，在重力作用下自由下落，冲击底部的物料把物料击碎。此外，在磨机回转的过程中，研磨体还产生滑动和滚动，因而研磨体、衬板与物料之间发生研磨作用，使物料磨细。由于进料端不断投入新物料产生轴向推力，另外，研磨体下落时冲击物料也产生轴向推力，这些作用力使物料可以由进料端缓慢地流向出料端，完成粉磨作业。目前的球磨机物料都是从进料端缓慢地流向出料端，流动方向与轴向一致，可称为轴向出料球磨机。现有的轴向出料球磨机及本发明球磨机物料流动方向做一个比较图如附图1所示。轴向出料球磨机其具体有以下几种出料方式1.中心卸料这种磨机是在中空轴上开孔作为出料口，其中又分为a:溢流式中心卸料。这种磨机在粉磨时，磨内料面必须高出卸料口，使物料溢流而出，工作时研磨球装得多，磨内结构简单，但操作不灵活，粉磨过程不能调整。此卸料方式即为附图1中a分图所示；b:格子式卸料。为克服上述卸料缺陷，在磨筒尾装有格子式提升板以帮助卸料，这类磨机在水泥厂应用较多。此卸料方式即为附图1中b分图所示；2.中部卸料这种磨机的卸料是在筒体中部的周壁上开孔以卸料，而物料从两端进料口进入，实际上它相当于两台端部周边卸料磨机合成。此卸料方式即为附图1中c分图所示。现有的轴向球球磨机由于物料行程较长，流动慢，有时出来的物料粗细不均，还需要进行一次筛分，因此磨粉效率较低，物料与研磨体接触时间长，使研磨体的磨损率较高，也使得球磨机的电耗较高，另外，这种球磨机至少有两个开口，设备密封性也不好，影响了物料的回收率。
发明内容
本发明针对现有球磨机中物料因沿轴向流动而使磨粉效率低、物料回收率低等不足，提供一种物料由进口处轴向流入，而从球磨机回转圆筒上通过筛分并出料的球磨机，这种球磨机中物料的流动方向为径向流动，可称作全径向出料球磨机。此卸料方式即为附图1中d分图所示。为解决上述技术问题，实现本发明目的，本发明的全径向出料球磨机由以下几部分组成主电机及其调速传动装置、进料电机及其调速传动装置、进料及螺旋推进装置、球磨机回转筒体、筒体内衬板组件、筒体内研磨钢球、球磨机支撑部件、出料箱。
本发明球磨机主体为一个回转体，在两端面的回转轴线上，其中一端为中空轴的进料端，另一端则为主电机带动变频调速器，通过联轴器带动回转筒体的半轴，将动力传给球磨机筒体，使筒体进行回转运动，而此半轴以及进料端的中空轴都由轴承座部件进行支撑，固定在机架上，两端轴承座尺寸虽然不同，但两个回转轴心是一致的，两端共同牢固的支撑了机体，使球磨机体平稳地进行回转运动。本发明球磨机进料是通过带有变频调速的进料电机前端利用联轴器带动一个螺旋推进器，将需要球磨的物料沿轴向推入回转球磨机筒体来实现的。球磨机回转的中空进料轴与进料电机间有一个固定的进料斗，其上方是一个上大下小的锥形进料口，物料从上面放入，由重力向下进入下端长方形料仓，此长方形料仓在靠近电机一方有一个与螺旋推进器轴径一样的大的孔，这样可以将螺旋推进器穿进去，长方形料仓在靠近球磨机回转中空进料轴一端有一个与中空进料轴外径一样大的孔，这样螺旋推进器就可从进料斗中一直贯穿中空进料轴，延伸至回转筒体端面，这样螺旋推进器就可将进料斗中的物料推入球磨机中。在本发明方案中，回转中空进料轴是运动的，而进料仓是固定的，而两部件又紧贴在一起，因此，在中空轴回转端面固定有一圈动密封环，这样起到了运动部件与静止部件之间的软联接，以保证物料在这里不会泄漏，起到了密封的作用，同样，在长方形进料仓另一端面，螺旋推进器轴穿进去的地方的孔内侧也放置一圈软的密封环，这样起到密封的作用。本发明球磨机回转筒体两侧是圆形的钢板，起到支撑回转的作用，在两侧圆形钢板间的衬板、回转筒体以及筒体外包覆的筛网，共同组成了球磨机回转部分。衬板由6段弧形的耐磨合金钢材(例如Mnl3高锰钢)构成，每段弧度在53° -57°之间，弧的半径(R)比回转筒体半径小60-100mm，6段弧板均匀焊接在两侧圆形的钢板圆周上，内部形成的空间称做研磨室。6段弧板在焊接时弧的起始端焊在距回转中心的距离(LI)为其弧半径(R)，即Ll=R,而弧的另一端离回转中心距离(L2)比其半径大10-20mm，即L2 > R，这样，衬板与衬板之间不但有一定的间隙，而且间隙处相邻的衬板端面会形成一个阶梯，这样可以使物料通过间隙进入衬板与筒体间的空腔，也可使物料从一个衬板落入相邻的衬板。本发明球磨机回转筒体由10—20mm钢板制作，上面均布5—10mm的小孔，小孔的外侧弧间距在10-20mm之间，以便于球磨好的物料通过，筒体外包覆一层钢筛网，筛网的孔距根据物料的性质以及需要球磨的最终物料粒度来定，一般为10目-100目。在球磨机回转部分外包覆一个出料箱，此料箱上部为长方体，其长度比球磨机筒体长，其宽度与高度方向也都比球磨机筒体直径大，这样就可把球磨机回转部分完全包覆在内部，而在与球磨机两个轴端穿入的地方开有孔，这样球磨机的传动部分以及进料部分就在出料箱外了。出料箱下部是一个锥形体，上面与出料箱长方体各侧面的底边相连，下部收缩变小，最底部与圆柱形的出料口相接。本发明球磨机在使用前，将进料端的进料斗装置及螺旋进料器先移开，从回转中空轴进料口处放入一定量的钢球做为球磨机的研磨体。钢球的大小可以不均匀，但直径都应大于两个衬板间的间隙且小于150mm，钢球的放入量为占满球磨机回转筒体截面积的20%—30%。钢球放置完成后，将进料端的进料斗装置及螺旋进料器安装好。本球磨机工作过程如下分别开启球磨机主电机及进料电机，同时两个电机的变频调速装置也随之启动，本球磨机可以无级调速以满足各种不同物料研磨需要不同研磨速度，此时球磨机回转筒体以及螺旋进料器都已运动，这时将需要进行球磨的物料从进料斗上部锥形进料口处连续放入，物料因重力落入进料斗下端长方形料仓，此时由螺旋进料器向前推动进入球磨机回转筒体内的研磨室中。当球磨机回转时，物料以及研磨钢球都随筒体一起回转，并被带到一定高度，在重力作用下自由下落，冲击底部的物料把物料击碎。此夕卜，在磨机回转的过程中，研磨钢球还产生滑动和滚动，因而研磨钢球、衬板与物料之间发生研磨作用，使物料磨细。由于本发明球磨机衬板之间有空隙，物料会在回转的同时有一部分会通过这个空隙进入衬板与筒体间的空腔内，而这些物料中有一部分中已被充分研磨过的，它们的粒度小于筒体上均布小孔的直径，这样就落入这些小孔中，最后，这一部分物料中存在的粒度小于筒体外包覆的筛网目数的物料就穿过钢筛网，落入出料箱中，成为合格产品。而剩下的因粒度较大，没有能穿过钢筛网的物料会在不停地回转中从衬板之间的空隙中流回，从衬板与筒体间的空腔中又返回研磨室，继续重复与研磨钢球间的研磨过程，并往复空腔与研磨室间，直至物料被充分研磨，穿过钢筛网进入出料箱。本发明球磨机在工作时，其物料从进料口进入筒体后，在回转的作用下会迅速均匀沿轴向分布在筒体中，并与研磨钢球进行回转并被研磨，之后物料会不停地在研磨室与衬板与筒体之间的空隙中往复流动，直至被磨至足够细而穿过钢筛网进入出料箱，这样是一个径向的往复运动，而且这种径向出料运动存在于筒体的全部沿轴线方向的筒壁上，所以称为全径向出料方式。而传统的球磨机物料进入筒体后，由于进料端不断投入新物料，研磨体下落时冲击物料产生轴向推力使物料由进料端缓慢地流向出料端，完成粉磨作业，物料的筛分也是在出了回转筒体之后再进行，这种物料运动都是轴向的，完全区别于本发明球磨机径向出料运动方式。
附图1是现有球磨机及本发明球磨机物料流动方向比较图。其中a为溢流式中心卸料方式；b为格子式卸料方式；0为中部卸料方式；d为本发明球磨机的全径向卸料方式。图中1.进料口，2.回转体支撑，3.球磨机筒体，4.出料口，5.出料箱。附图2是本发明的全径向出料球磨机结构示意图。附图3是附图2中A-A剖面的左视图。附图2及附图3中1.进料电机，2.进料变频调速装置，3.进料斗装置，4.螺旋进料器，5.进料端动密封环，6.进料端轴承支撑座组件，7.回转进料轴，8.球磨机回转端面，9.衬板，10.回转筒体，11.筛网，12.出料箱，13.回转轴，14.回转轴轴承支撑座组件，15.主电机变频调速装置，16.主电机，17.研磨钢球，18出料口，19密封环。
具体实施例方式参照附图2、附图3，本发明的全径向出料球磨机包括进料电机I及进料变频调速装置2、主电机16及其变频调速装置15、进料斗装置3及螺旋推进器4、球磨机回转筒体10及其内部组件、进料端轴承支撑座组件6、回转轴轴承支撑座组件14及出料箱12组成。球磨机进料是通过带有变频调速的进料电机I前端利用联轴器带动螺旋进料器4将需要球磨的物料沿轴向推入回转球磨机筒体10。球磨机回转的中空回转进料轴7与进料电机间有一个固定的进料斗3，物料从上面进入，由重力向下进入下端长方形料仓。在中空轴回转端面固定有一圈动密封环5，以保证物料在这里不会泄漏。球磨机回转筒体两侧是圆形的钢板，构成球磨机回转端面8，钢板直径为Φ 1000mm,钢板采用A3钢制作，厚度为16mm，保证有足够的强度，并起到支撑回转的作用，在两侧圆形钢板间的衬板9、回转筒体10、筒体外包覆的筛网11以及内部放置的研磨钢球17，共同组成了球磨机回转部分。衬板9由6段弧形的耐磨合金钢材构成，每段弧度为57°，弧的R半径为400mm,比回转筒体半径小100mm，6段弧板均勻焊接在两侧圆形的钢板圆周上，内部形成的空间称做研磨室，在附图3中标为I。6段弧板在焊接时弧的起始端焊在距回转中心的距离(LI)为其半径(R) 400mm,即Ll=R=400mm，而弧的另一端离回转中心距离L2=415mm,比其弧半径(R)大15mm,,这样,衬板与衬板之间就有一定的间隙，并且间隙处相邻的衬板端面会形成一个阶梯，这样可以使物料通过间隙进入衬板与筒体间的空 腔，也可使物料从一个衬板落入相邻的衬板。此空腔在附图3中标为II。球磨机回转筒体10由16mm钢板制作,卷制成直径Φ IOOOmm的圆柱筒,其长度为1200mm,上面均布Φ 5mm的小孔,小孔的外侧弧间距为IOmm,以便于球磨好的物料通过,筒体外包覆一层钢筛网11，筛网孔的规格为40目。在球磨机回转部分外包覆一个出料箱12，此料箱上部为长方体，把球磨机回转部分完全包覆在内部。出料箱下部是一个锥形体，上面与出料箱长方体各侧面的底边相连，下部收缩变小，最底部与圆柱形的出料口 18相接。球磨机在球磨机使用前，从回转中空轴进料口处放入研磨钢球17。钢球的放入量为占满球磨机回转筒体截面积的25%，钢球按直径大小分为3种Φ50πιπι、Φ 100mm、Φ 125mm,每种都按总数量的1/3放入。本实施例使用电解金属锰片作为需研磨的物料，电解金属锰片使用符合标准YB/T051-2003中牌号为DJMnD的产品，其锰含量为99. 8%，其每片长与宽的尺寸平均为的不规则片状，平均厚度为1. 5mm,由于电解金属锰片性质硬而脆，不易被磨碎，采用其它的破碎设备较难粉碎。球磨过程如下开启球磨机主电机及进料电机，同时两个电机的变频调速装置也随之启动并都调到10转/分钟，将电解金属锰片从进料斗上部锥形进料口处连续放入，物料因重力落入进料斗下端长方形料仓，此时由螺旋进料器向前推动进入球磨机回转筒体内的研磨室I中。当球磨机回转时，电解金属锰片以及研磨钢球都随筒体一起回转，并被带到一定高度，在重力作用下自由下落，冲击底部的物料把电解金属锰片击碎。此外，在筒体回转的过程中，研磨钢球还产生滑动和滚动，因而研磨钢球、衬板与物料之间发生研磨作用，使物料磨细。由于本发明球磨机衬板之间有空隙，电解金属锰片会在回转的同时有一部分会通过这个空隙进入衬板与筒体间的空腔II内，而这些物料中有一部分中已被充分研磨过，这种物料就称为金属锰粉，它们的粒度小于筒体上均布小孔的直径，这样就落入这些小孔中，最后，这一部分物料中存在的粒度小于40目的金属锰粉就穿过钢筛网，落入出料箱中，成为合格产品。而因粒度较大而没有能穿过钢筛网的电解金属锰会在不停地回转中从衬板之间的空隙中流回，从衬板与筒体间的空腔中又返回研磨室，继续重复与研磨钢球间的研磨过程，并往复空腔与研磨室间，直至物料被充分研磨，穿过钢筛网进入出料箱。最后检测球磨过的电解金属粉，用40目的筛网检测，通过率达99%以上，这说明本球磨机的球磨效果很好。对球磨机产量进行测算，称量每小时通过出料箱收集到的金属锰粉，测到本球磨机平均每小时产量为2. 5吨，这样也证明了本球磨机的效率也是较高的。
权利要求
1.本发明涉及一种以全径向出料为卸料方式的球磨机，其特征在于a.全径向出料球磨机由主电机及其调速传动装置、进料电机及其调速传动装置、进料及螺旋推进装置、球磨机回转筒体、筒体内衬板组件、筒体内研磨钢球、球磨机支撑部件、出料箱组成；b.全径向出料球磨机主体为一个回转体，在两端面的回转轴线上，其中一端为中空轴的进料端，另一端则为主电机带动变频调速器，通过联轴器带动回转筒体的半轴，将动力传给球磨机筒体，使筒体进行回转运动，而此半轴以及进料端的中空轴都由轴承座部件进行支撑，固定在机架上，两端共同牢固的支撑机体；c.全径向出料球磨机进料是通过带有变频调速的进料电机前端利用联轴器带动一个螺旋推进器，将需要球磨的物料沿轴向推入回转球磨机筒体来实现的，球磨机回转的中空进料轴与进料电机间有一个固定的进料斗，螺旋推进器从进料斗中一直贯穿中空进料轴， 延伸至回转筒体端面，螺旋推进器将进料斗中的物料推入球磨机中；d.全径向出料球磨机回转筒体两侧是圆形的钢板，在两侧圆形钢板间的衬板、回转筒体以及筒体外包覆的筛网，共同组成了球磨机回转部分，衬板由6段弧板构成，每段弧板弧度在53° —57°之间，弧的半径比回转筒体半径小60—100mm，6段弧板均匀焊接在两侧圆形的钢板圆周上，内部形成的空间称做研磨室，6段弧板在焊接时弧的起始端焊在距回转中心的距离为其弧半径，而弧的另一端离回转中心距离比其半径大10-20mm，衬板与衬板之间有一定的间隙，并且间隙处相邻的衬板端面会形成一个阶梯，可以使物料通过间隙进入衬板与筒体间的空腔，也可使物料从一个衬板落入相邻的衬板；e.全径向出料球磨机回转筒体由10—20mm钢板制作，上面均布5—IOmm的小孔，小孔的外侧弧间距在10-20mm之间，筒体外包覆一层钢筛网，筛网的孔距一般为10目-100 目；f.在球磨机回转部分外包覆一个出料箱，出料箱下部是一个锥形体，下部收缩变小，最底部与圆柱形的出料口相接；g.全径向出料球磨机回转筒体内放入钢球做为研磨体，钢球的大小可以不均匀，但直径都应大于两个衬板间的间隙且小于150mm，钢球的放入量为占满球磨机回转筒体截面积的 20%—30%。
2.如权利要求1所述全径向出料球磨机，其特征在于物料进入回转的筒体后迅速均匀沿轴向分布在筒体中，与研磨钢球进行回转并被研磨，物料不停地在研磨室与衬板与筒体之间的空隙中往复流动，直至被磨至足够细而穿过钢筛网进入出料箱，这样是一个径向的往复运动，而且这种径向出料运动存在于筒体的全部沿轴线方向的筒壁上，即以全径向方式出料。
全文摘要
一种全径向出料球磨机由主电机及其调速传动装置、进料电机及其调速传动装置、进料及螺旋推进装置、回转筒体及外包覆的筛网、筒体内衬板组件、筒体内研磨钢球、球磨机支撑部件、出料箱组成，球磨机在工作时,物料从进料口进入筒体后,在回转的作用下迅速均匀沿轴向分布在筒体中，与研磨钢球进行回转并被研磨，物料不停地在研磨室与衬板与筒体之间的空隙中往复流动，直至被磨至足够细而穿过钢筛网进入出料箱，这样是一个径向的往复运动，而且这种径向出料运动存在于筒体的全部沿轴线方向的筒壁上，即以全径向方式出料。本球磨机区别于传统的球磨机物料由进料端缓慢地轴向流向出料端的运动方式,具有磨粉效率高、物料回收率高的特点。
文档编号B02C17/18GK102989558SQ201210588869
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者王国宁 申请人:王国宁