一种立磨设备及其立磨驱动系统的制作方法

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种立磨驱动系统。本发明还涉及一种具有该立磨驱动系统的立磨设备。

背景技术

随着水泥产能过剩姿态的凸显和行业集中度日益提高，国内水泥市场走向大企业主导市场的时代已经成为发展的趋势和方向。2009年之后，按照国家相关政策，一些国内水泥大企业创建了中国水泥史上生产线建设的新纪元。据不完全统计，已建和在建及拟建的万吨生产线项目已经有近十个，这对规范水泥行业竞争次序，提高产业集中度，能更好的控制成本，提升盈利水平有着显著的作用。

毫无疑问，万吨生产线标志着水泥史上又一个新的起点和高度，作为世界水泥消耗大国和生产强国，中国水泥步入万吨级生产线级别无可厚非。然而，传统立磨系统已经无法适应大型化和超大型化发展，日常万吨及以上水泥生产线立磨系统如何配置，各大立磨厂家都在进行这方面的研究。随着国内水泥生产线逐渐向规模化、大型化发展，日产10000吨不断新建投产。立磨系统也正朝着大型化和超大型化发展，以适应大型干法水泥生产线的建设。与之匹配的立磨系统遇到了立磨减速机和电机大型化的瓶颈，例如日产10000吨的水泥生产线配置立磨减速机功率需在8000kw以上，如果采用传统的锥齿轮+行星结构，大锥齿轮直径较大，由于国内加工技术受限，依赖进口周期长造价高，同时减速机所选用的轴承也大型化，整机价格十分昂贵。此外，就是减速机外形较大，重量预计超200吨，起吊、运输和维护都是一个问题。2016年9月，国外研制了大型cope减速机lm70.4+4cs在尼日利亚水泥厂投入运行。cope减速机电机功率8800kw，无齿化设计，配有8个独立的驱动单元直接驱动磨机运转，缺点在于系统结构复杂、电机和同步控制系统前期投入价格昂贵，后期需要专业的电控团队进行维护，备件和维护成本高。

因此，如何避免由于传统立磨驱动系统体积大、重量超重而导致发运、起吊、维护以及加工制造困难，从而降低整个立磨驱动系统制造成本，提高工作效率，是本领域技术人员目前要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种立磨驱动系统，该立磨驱动系统可以避免传统立磨驱动系统因体积大、重量超重而导致发运、起吊、维护、加工制造困难，降低齿轮箱的运行功率，从而降低制造成本。本发明的另一目的是提供一种包括上述立磨驱动系统的立磨设备。

为实现上述目的，本发明提供一种立磨驱动系统，包括磨盘以及用以驱动所述磨盘运转的电机，还包括与所述电机相连、用以实现功率调节的齿轮箱，位于所述磨盘的下方设有与所述齿轮箱配合连接、用以带动所述磨盘运转的传动部件。

优选地，位于所述传动部件两侧的两组所述齿轮箱均包括若干组传动轴以及用以与所述传动轴配合连接的输出轴，若干组所述传动轴设有用以传递扭矩的第一齿轮部件，所述输出轴设有用以与所述第一齿轮部件配合连接的第二齿轮部件。

优选地，所述输出轴，且位于两个所述第二齿轮部件之间设有第三齿轮部件，所述齿轮箱通过所述第三齿轮部件与所述传动部件配合连接。

优选地，所述第三齿轮部件与所述输出轴之间设置有用以传递扭矩的限位部件。

优选地，所述限位部件具体为鼓形齿部件。

优选地，所述第三齿轮部件与所述输出轴之间还设有两个用以实现所述第三齿轮部件与所述传动部件齿面接触调节的支撑部件，且两个所述支撑部件分别位于所述限位部件的上、下两侧。

优选地，所述支撑部件具体为角接触关节轴承。

优选地，位于所述传动部件的外侧还设有用以实现密封的环形壳体。

优选地，还包括设于所述磨盘下方、用以承载与吸震的静压支承部件。

本发明还提供一种立磨设备，包括上述任一项所述的立磨驱动系统。

相对于上述背景技术，本发明针对大型立磨系统的不同要求，在现有技术的基础上改进立磨驱动系统，通过齿轮箱实现功率调节，并通过传动部件带动磨盘运转；具体来说，立磨驱动系统包括磨盘与电机，电机用来提供驱动力，该装置还包括齿轮箱，齿轮箱与电机相连并用来实现功率调节，磨盘的下方设有传动部件，传动部件与齿轮箱配合连接，通过传动部件传递扭矩，从而带动磨盘运转。这样一来，利用齿轮箱实现功率双分流作用，可以降低单台齿轮箱的运行功率，减小传动链上零部件的尺寸，从而有效提高系统后期运行的可靠性，同时可以避免传统立磨驱动系统因体积大、重量超重而导致加工制造、起吊、发运、维护困难，从而降低制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种立磨驱动系统的结构示意图；

图2为图1中齿轮箱齿轮传动的结构示意图；

图3为图2中a-a的剖面结构示意图。

其中：

1-电机、2-齿轮箱、3-传动部件、4-支座、5-磨盘、6-环形壳体、7-静压支承部件、8-基座、9-第三齿轮部件、10-输入轴、11-花键、12-传动轴、13-输出轴、14-限位部件、15-支撑部件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种立磨驱动系统，该立磨驱动系统可以避免传统立磨驱动系统因体积大、重量超重而导致发运、起吊、维护、加工制造困难，降低齿轮箱的运行功率，从而降低制造成本。本发明的另一核心是提供一种包括上述立磨驱动系统的立磨设备。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例公开的一种立磨驱动系统的结构示意图；图2为图1中齿轮箱齿轮传动的结构示意图；图3为图2中a-a的剖面结构示意图。

本发明所提供的实施例中，用于立磨加工的立磨驱动系统包括磨盘5与电机1，电机1提供动力带动磨盘5转动；在磨料过程中，物料从下料口落到磨盘5中央，在离心力的作用下向磨盘5边缘移动并受到磨辊的碾压，粉碎后的物料从磨盘5边缘溢出，同时被来自喷嘴环(风环)高速向上的热气流带至高效选粉机内，粗粉经分离器分选后返回到磨盘5上，重新粉磨；细粉则随气流出磨，在系统的收尘装置中收集下来，即为产品。没有被热气流带起的粗颗粒物料和意外进入的金属件从风环处沉落，并被再次粉磨。

根据实际需要，电机1可以采用四级电机，之前国内传统立磨系统大多采用六级电机，四级电机较六级电机外形更小，效率和功率因素也更高；此外，也可以通过改变电机1与齿轮箱2的安装位置，例如，可以将电机1垂直安装于齿轮箱2的上方，进而可以缩短整个系统的占地空间。

该立磨驱动系统还包括齿轮箱2与传动部件3，齿轮箱2的输入轴10与电机1通过花键11固定连接，齿轮箱2通过减速机构实现功率的调节，且位于磨盘5下方的传动部件3通过与齿轮箱2的传动配合以带动磨盘5运转，这样的设置可以降低单台齿轮箱的运行功率，减小传动链上零部件的尺寸，从而有效提高系统后期运行的可靠性，同时可以降低制造成本。

此外，传动部件3可以设置为齿轮部件，例如可以设为直径与立磨系统中磨辊的名义直径接近的开式大齿圈，这样设置的目的是可以使齿圈与磨辊所受到的倾覆力大致相等，从而保证系统运行的稳定性。

需要指出的是，上述立磨驱动系统具体可以设为双边双驱动的模式，也就是说，在开式大齿圈的两边分别对称设置两组型号相同的齿轮箱2，其中，齿轮箱2采用分流结构。

在本实施例中，位于传动部件3两边的两组齿轮箱2均包括位于中间位置的若干组传动轴12以及与传动轴12配合连接的输出轴13；具体地说，输入轴10上的小齿轮同时与位于输入轴10和输出轴13之间的若干组传动轴12上的大齿轮啮合，构成减速传动的机构；传动轴12设有两个用来传递扭矩的第一齿轮部件，两个第一齿轮部件分别设于大齿轮的上、下两侧，相应地，两个输出轴13上分别设有与传动轴12上两个第一齿轮部件配合连接的第二齿轮部件，并构成减速传动机构，同时，齿轮箱在减速传动机构中，实现了功率分流，这样可以降低单台齿轮箱的运行功率，从而减小系统的体积与重量。

当然，第一齿轮部件可以设置为斜齿轮部件，第二齿轮部件可以设置为与斜齿轮部件啮合连接的硬齿面直齿轮部件，根据实际需要，第一齿轮部件与第二齿轮部件也可以有其他不同的设置方式，前提是能够满足上述的功率分流目的。

位于两个输出轴13上的两个第二齿轮部件之间均设有第三齿轮部件9，齿轮箱2通过第三齿轮部件9与开式大齿圈配合连接。

第三齿轮部件9可以设置为可调节的齿轮部件，这样一来，位于系统一侧的齿轮箱2通过两个相同的齿轮部件直接与开式大齿圈啮合，驱动磨盘5运转；也就是说，立磨系统的开式大齿圈在圆周上分别与四组齿轮部件啮合。

当然，第三齿轮部件9可以通过限位部件14与输出轴13连接，根据实际需要，限位部件14具体可以设置为鼓形齿部件，通过第三齿轮部件9与输出轴13之间设置鼓形齿部件可以传递扭矩，从而保证第三齿轮部件9的稳定运转。

第三齿轮部件9与输出轴13之间，且位于限位部件14上、下两侧还分别设有两个支撑部件15，在实际应用中，支撑部件15可以具体设置为角接触关节轴承，这样一来，支撑部件15，即角接触关节轴承可以承受来自传动部件3的载荷作用，同时，通过设置角接触关节轴承可以使第三齿轮部件9能够随着开式大齿圈受载后的变动而自由调整，从而保证两个齿轮部件与大齿圈都能保持良好的齿面接触范围，达到均载的目的，进而可以延长齿轮部件的寿命，保证立磨驱动系统运行的可靠性。

当然，根据实际需要，限位部件14与支撑部件15也可以有其他不同的设置方式，前提是能够满足上述功能即可，此处本文将不再赘述。

为了优化上述实施例，还可以在传动部件3与磨盘5之间设置支座4，支座4可以设置为工字型的结构，且支架的上、下两端分别与磨盘5和传动部件3固定连接，支座4与传动部件3和磨盘5均可以通过螺栓固定连接；这样一来，传动部件3可以通过支座4直接驱动磨盘5运转。

具体地说，可以在传动部件3沿其内侧方向设置第一凸起部，第一凸起部沿其竖直方向设有第一螺纹孔，相应地，可以在支座4下端沿其外侧方向设置第二凸起部，第二凸起部在对应连接位置上也沿竖直方向开设第二螺纹孔，第一螺纹孔与第二螺纹孔供螺栓穿设并实现第一凸起部与第二凸起部的固定连接。

为了保证传动部件3与第三齿轮部件9连接环境的密封性，还可以在传动部件3的外侧设置环形壳体6，可以将环形壳体6固接于齿轮箱2的外壳上，这样一来，在传动部件3与第三齿轮部件9配合连接过程中，可以防止杂尘、颗粒进入，从而实现系统运行的稳定性与可靠性。

在上述基础上，该立磨驱动系统还可以在磨盘5下方设置静压支承部件7来承受来自立磨系统的重量以及粉末过程产生的载荷，同时，静压支承部件7可以缓冲部分来自磨辊碾磨产生的冲击与震动；静压支承部件7可以适应载荷大、波动频繁以及偏载等变工况，还具有很强的偏摆性和吸震性，可以降低整个立磨驱动系统运行的噪音。

具体地说，静压支承部件7可以设于支座4的下方，静压支承部件7可以设置为上端为平面，下端为球面的结构，且通过润滑油的作用可以在静压支承部件7的上端平面与支座4下端面之间形成工作油膜。球面的结构可以保证静压支承部件7随载荷作用方向的变化在支撑平面360度范围内自由摆动，从而降低载荷不均匀对传动部件3配合连接的影响，同时还可以避免供油流量随压力或者温度的波动而变化，保证静压支承部件7与支座4间稳定的工作油膜，提升系统运行的平稳性。

当然，根据实际需要，立磨驱动系统还可以有其他不同的设置方式，例如，可以在静压支承部件7下方进一步设置基座8，基座8与静压支承部件7之间通过设置连接块，连接块的上端开设侧壁为球面的凹槽，凹槽用来连接静压支承部件7的下端球面结构。

这样一来，磨辊碾磨产生的冲击与震动，通过静压支承部件7传递到基座8上，需要说明的是，为保证立磨系统的稳定运行，基座8必须具有足够的强度与刚度。此外，为了进一步保证立磨驱动系统的稳定运行，还可以设置与基座8相连的滑动轴承，滑动轴承的设置更有利于支座4的周向定位。

本发明所提供的一种立磨设备，包括上述具体实施例所描述的立磨驱动系统；立磨设备的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的立磨设备及其立磨驱动系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，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，还可以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。