一种球磨机自动加料加水装置的制作方法

本实用新型涉及磁性材料制造技术领域，尤其涉及一种用于在磁瓦原料在制粉磨浆过程中球磨机进行磨细粉的自动加料加水装置。

背景技术：

在磁铁加工工序中的原料注入压机成型出磁铁生坯之前，需要将原料粉料磨细制浆，在国内外磁性材料行业中采用人工向球磨机内加水和投入粗粉较为普遍，过程中需打开球磨机盖口和关闭球磨机盖口后进行生产。

球磨机筒体内预先从球磨口投入一定数量的颗粒钢球(通常按工艺要求投入有一定比例的的钢球)作为磨料存放在球磨机筒体内，然后再从球磨口投入一定数量的物料(按照工艺要求物料为定量的颗粒粉料和定量的水混合体)统称为流体物料。盖上球磨口启动球磨机运转，球磨筒体内的钢球与颗粒粉料和水在球磨机离心力的作用下相互运动形成钢球对粉料颗粒物的剪切力，最终达到工艺要求粒度的更细颗粒物粉料。

球磨机在运行过程中因筒体内的钢球与粉料的摩擦产生的过高温度传导到球磨机筒体，需要通过冷却水的方式对球磨机筒体进行表面降温。流体物料达到工艺要的粒度后需要将球磨机筒体内的流体物料通过打开球磨口盖过滤出来，使钢球仍留在球磨机筒体内，并按工艺要求对球磨筒体内的钢球进行加水清洗干净。为下一批次投入流体物料作准备。

作业人员必须操作机器将球磨机的球磨盖位置朝上，打开并取出球磨盖，通过球磨口向筒体内投入流体物料，然后再安装紧固球磨盖，流体物料投入完成。在实际生产中存在以下缺点：

1.在加料加水前需人工打开球磨机盖，并将球磨机盖取出放到一边，作业人员存在弯腰取件动作。作业人员需向球磨内加水，过程中需将软水管放到球磨机盖口内并使用重物将水管压住防止水管因注水而导致水管滑出球磨口，之后再启动水管阀门进行加水作业，有时作业人员因疏忽观察导致水流到球磨外面，对球磨细磨制浆影响其粒度或性能，存在料浆不合格的风险。

2.在向球磨机投入粗粉前需在球磨口放置一个漏斗，以预防粗粉料外溢，投粗粉过程中需投料者不断人工振动投料斗，以防粉料的搭桥现象，整个过程存在粉尘外溢，污染作业区域的环境。在完成加水加料后作业人员需检查球磨口的密封状况，确认后将球磨盖放入球磨口，进行拧紧螺栓作业。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种球磨机自动加料加水装置，以解决上述背景技术中遇到的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种球磨机自动加料加水装置，包括筒体、双通道旋转接头、单通道旋转接头和球磨出料端，所述筒体的外壁一侧设有大齿轮，所述大齿轮与传动装置传动连接，所述筒体的一端轴心处连接有冷却传动轴，所述冷却传动轴与双通道旋转接头转动连接，所述双通道旋转接头包括出水管和进水管，所述出水管和进水管均与筒体内部的冷却管道连接，所述筒体的另一端轴心处连接有进料传动轴，所述进料传动轴与单通道旋转接头转动连接，所述单通道旋转接头包括进料管，所述进料管与筒体内部的球磨管道连接，所述球磨出料端设置在筒体外壁的中间位置，所述球磨出料端与筒体内部的球磨管道连接，所述双通道旋转接头的进出水管道开闭、单通道旋转接头的进料管道开闭和球磨出料端的阀盖开闭均由plc电气系统自动控制。

上述方案中，还包括进排气阀，所述进排气阀安装在筒体外壁靠近单通道旋转接头的一侧，所述进排气阀包括焊接板、阀座和阀芯，所述焊接板焊接在筒体的外壁，所述阀座顶部设有与筒体料管相连通的阀管，所述阀管侧面设有与阀管连通的出气管，所述阀芯与阀管螺纹连接。

上述方案中，所述阀芯的底部设有锥面，所述阀芯的中部设有外螺纹，所述阀芯的顶部设有手柄。

上述方案中，所述双通道旋转接头还包括第一轴承座、转接筒、第一固定外壳和第一轴承接头，所述第一固定外壳固定在第一轴承座的顶部，所述第一固定外壳的一侧与转接筒固定连接，所述第一固定外壳的内部设有第一轴承套，所述第一轴承接头的一端插装在第一固定外壳另一侧的内部，所述第一轴承接头通过第一轴承与第一固定外壳转动连接，所述第一轴承接头与冷却传动轴的连接处设有压盖，所述出水管连接在转接筒的轴孔处，并与冷却传动轴端部连接的空心旋转轴相连通，所述进水管连接在转接筒的内腔中，沿空心旋转轴的外壁与筒体内部的出水管道相连通。

上述方案中，所述单通道旋转接头还包括第二轴承座、第二固定外壳和第二轴承接头，所述第二固定外壳固定在第二轴承座的顶部，所述第二固定外壳的一侧轴孔外周与进料管螺纹连接，所述第二固定外壳的内部设有第二轴承套，所述第二轴承接头的一端插装在第二固定外壳的另一侧内部，所述第二轴承接头与第二固定外壳的连接处设有密封盖，所述第二轴承接头通过第二轴承与第二固定外壳转动连接，所述第二轴承接头的另一端与进料传动轴的轴孔相连通。

上述方案中，所述球磨出料端包括球磨口、过滤筛和球磨盖，所述球磨口的内腔与筒体的内部球磨管道相连通，所述球磨口的两侧设有活动锁紧件，所述球磨口的内圈顶部设有第一密封圈，所述过滤筛安装在球磨口的内腔中，所述过滤筛的底部设有网孔，所述过滤筛的顶部法兰面设有第二密封圈，所述球磨盖安装在过滤筛的顶部，所述球磨盖的顶部中心处设有出料口，所述球磨盖的顶部两侧设有与活动锁紧件相配合的固定锁紧杆。

上述方案中，所述网孔为间距相等的条形状，所述网孔相邻两个之间的间隙为1.5mm。

上述方案中，所述筒体内部的冷却管道包括主水道和分支水道，所述主水道的进口与第一轴承接头的内腔相连通，所述分支水道均匀设置在主水道的水平输送线上，所述分支水道的出口通过空心旋转轴与出水管相连通；所述筒体内部设有研磨层，所述研磨层分别与单通道旋转接头和球磨出料端相连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、将现有的球磨机的筒体1闭路冷却水从球磨旋转轴的一端进水另一端出水改善为旋转轴的一端既进水又出水，利用双通道旋转接头2连接方式不影响球磨冷却水达到给球磨降温的效果，为球磨轴另一端的单通道旋转接头3实现给球磨自动加料和加水的功能，腾出工作空间提供前提条件。

2、取消了从球磨口开盖加料和加水作业，加料和加水作业从球磨轴的另一端中心孔内进行，设计专用旋转接头实现自动加料加水作业。改善后不需要打开球磨盖，仅依靠轴的另一端中心孔内的单通道旋转接头实现，球磨口盖为复合式自带出料阀门和过滤钢球的筛网，正常情况为盖口阀门关闭，进行出料时打开球磨盖阀门，给球磨筒体内部通过空压机加压即可实现球磨出料作业，取消球磨靠离心旋转出料方式，节约了球磨机离心旋转的电能，取消了积料盒及打料泵等辅助设备。球磨机加料加水实现密闭管道输送，不需要靠人员弯腰打开、关闭球磨盖的动作,向球磨内加料加水过程不存在泄漏问题，保障了粉料制浆过程的品质稳定，杜绝了粉料投放时对作业区域的空气污染。

3、球磨机在出料前必须打开球磨盖动作，为球磨筒体内部气压进行泄压作业。现通过设计进排气阀，泄压时仅需拧松开关阀实现泄压，出料加压时快速接入气管便可实现。在向球磨机筒体1内投入流体物料不用打开球磨盖，流体物料通过管道输送方式，仅打开球磨机筒体侧面的一个进排气阀5即可实现，以同样的方法实现向球磨机筒体内加水清洗钢球的目的。

综上所述：球磨机加料加水实现密闭管道输送，不需要靠人员弯腰打开、关闭球磨盖的动作,向球磨内加料加水过程不存在泄漏问题，保障了粉料制浆过程的品质稳定，杜绝了粉料投放时对作业区域的空气污染。球磨盖的改善减少了每次进行球磨机加水清洗需打开球磨盖的弯腰作业，采用复合式球磨口盖实现球磨加水出料作业不需要打开球磨盖，对操作人员方便、快捷，过程安全有保障，提升了操作人员的工作效率。改善后，球磨加料加水和球磨出料清洗将实现程序自动作业，大大降低了操作人员的劳动强度并改善了作业环境。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型中筒体内部冷却水循环水路示意图；

图3为本实用新型中双通道旋转接头内部结构示意图；

图4为本实用新型中单通道旋转接头内部结构示意图；

图5为本实用新型中球磨出料端整体结构示意图；

图6为本实用新型中球磨出料端分解图；

图7为本实用新型中进排气阀分解图。

图中标号：1-筒体；11-大齿轮；12-冷却传动轴，13-进料传动轴；14-主水道；15-分支水道；16-研磨区；17-压盖；18-空心旋转轴；2-双通道旋转接头；21-第一轴承座；22-出水管；23-进水管；24-转接筒；25-第一固定外壳；26-第一轴承套；27-第一轴承接头；28-第一轴承；3-单通道旋转接头；31-第二轴承座；32-进料管；33-第二固定外壳；34-观察孔；35-第二轴承套；36-第二轴承；37-第二轴承接头；38-密封盖；4-球磨出料端；41-球磨口；42-活动锁紧件；43-第一密封圈；44-过滤筛；45-第二密封圈；46-球磨盖；47-固定锁紧杆；48-出料口；49-网孔；5-进排气阀；51-焊接板；52-阀座；53-阀芯；54-出气管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，一种球磨机自动加料加水装置，包括筒体1、双通道旋转接头2、单通道旋转接头3和球磨出料端4，筒体1的外壁一侧设有大齿轮11，大齿轮11与传动装置传动连接，大齿轮11与传动装置均是球磨机现有的设备部件，传动装置一般采用电机通过联轴器驱动减速机，再将传动力传递至球磨机底部一旁的驱动座上安装的小齿轮，通过小齿轮与大齿轮的啮合，带动整个筒体1转动，从而通过筒体1内部的颗粒钢球对原粉料颗粒物进行磨细粉的剪切研磨。

筒体1的一端轴心处连接有冷却传动轴12，冷却传动轴12用于承接冷却水管，冷却传动轴12与双通道旋转接头2转动连接，双通道旋转接头2包括出水管22和进水管23，出水管22和进水管23均与筒体1内部的冷却管道连接。请参阅图3，双通道旋转接头2还包括第一轴承座21、转接筒24、第一固定外壳25和第一轴承接头27，第一固定外壳25固定在第一轴承座21的顶部，第一固定外壳25的一侧与转接筒24螺丝固定，第一固定外壳25的内部设有第一轴承套26，第一轴承接头27的一端插装在第一固定外壳25另一侧的内部，第一轴承接头27通过第一轴承28与第一固定外壳25转动连接，第一轴承28设有两个采用的是型号为61817-rs1的一种深沟球轴承。第一轴承接头27与冷却传动轴12的连接处设有压盖17，压盖17内部设有让冷却水进入的法兰孔。出水管22连接在转接筒24的轴孔处，并与冷却传动轴12端部连接的空心旋转轴18相连通，进水管23连接在转接筒24的内腔中，沿空心旋转轴18的外壁与筒体1内部的出水管道相连通。

请参阅图2，筒体1的外壁内部设有冷却水夹套层，内部的冷却管道包括主水道14和分支水道15，主水道14的进口与第一轴承接头27的内腔相连通，分支水道15均匀设置在主水道14的水平输送线上，类似于栅栏状分布。分支水道15的出口通过空心旋转轴18与出水管22相连通，筒体1内部设有研磨层16，筒体研磨层16分别与单通道旋转接头3和球磨出料端4相连通。

将现有的球磨机的筒体1闭路冷却水从球磨旋转轴的一端进水另一端出水改善为旋转轴的一端既进水又出水，利用双通道旋转接头2连接方式不影响球磨冷却水达到给球磨降温的效果，为球磨轴另一端的单通道旋转接头3实现给球磨自动加料和加水的功能，腾出工作空间提供前提条件。本方案在球磨机筒体1的另一端侧面中心轴位置安装设计一个双通道旋转接头2，该旋转接头有两个水路通道，空心轴有一个水路通道，空心轴的外部与外壳的之间的空腔有一个水路通道，空心轴及空心轴与外壳之间的耐磨材料。空心轴与球磨筒体中心轴的两个水路通孔法兰连接，球磨机运转的中心轴与旋转接头的空心轴同步运转，旋转接头的外壳固定。球磨机筒体侧面中心轴的两路通孔与球磨机筒体的水夹套的一进一出水路对接，形成闭路的循环水冷却系统。无论球磨机筒体在运转还是停止状态，循环冷却水始终在流动状态。

筒体1的另一端轴心处连接有进料传动轴13，进料传动轴13与单通道旋转接头3转动连接，单通道旋转接头3包括进料管32，进料管32与筒体1内部的球磨管道连接。请参阅图4，单通道旋转接头3还包括第二轴承座31、第二固定外壳33和第二轴承接头37，第二固定外壳33固定在第二轴承座31的顶部，第二固定外壳33的一侧轴孔外周与进料管32螺纹连接，第二固定外壳33的内部设有第二轴承套35，第二轴承接头37的一端插装在第二固定外壳33的另一侧内部，第二轴承接头37与第二固定外壳33的连接处设有密封盖38，第二轴承接头37通过第二轴承36与第二固定外壳33转动连接，第二轴承36设有两个采用的是型号为61817-rs1的一种深沟球轴承，第二轴承接头37的另一端与进料传动轴13的轴孔相连通。该旋转接头的旋转轴中心通孔与球磨机筒体1中心轴的中心通孔连接，使球磨机运转的中心轴与旋转接头的旋转轴同步运转，旋转接头的外壳固定。

本方案取消了从球磨口开盖加料和加水作业，加料和加水作业从球磨轴的另一端中心孔内进行，设计专用旋转接头实现自动加料加水作业。

原有的球磨出料时需要打开球磨盖，在球磨口更换过滤网和过滤盖，出完料进行球磨加水清洗时需要打开过滤盖和过滤网，加完水需再次在球磨口更换过滤网和过滤盖，如此循环交替动作两次以上。改善后不需要打开球磨盖，仅依靠轴的另一端中心孔内的单通道旋转接头3实现，球磨口盖为复合式自带出料阀门和过滤钢球的筛网，正常情况为盖口阀门关闭，进行出料时打开球磨盖阀门，给球磨筒体内部通过压缩空气即可实现球磨出料作业，取消球磨靠离心旋转出料方式。球磨机加料加水实现密闭管道输送，不需要靠人员弯腰打开、关闭球磨盖的动作,向球磨内加料加水过程不存在泄漏问题，保障了粉料制浆过程的品质稳定，杜绝了粉料投放时对作业区域的空气污染。

球磨出料端4设置在筒体1外壁的中间位置，球磨出料端4与筒体1内部的球磨管道连接。请参阅图5和图6，球磨出料端包括球磨口41、过滤筛44和球磨盖46，球磨口41的内腔与筒体1的内部球磨管道相连通，球磨口41的两侧设有活动锁紧件42，活动锁紧件42为一个铰接座外加一个与之相配合的铰接螺杆球组成，通过转动螺杆球使其方便与固定锁紧杆47通过旋拧螺丝固定压紧。磨口41的内圈顶部设有第一密封圈43，用于对磨口41与过滤筛44之间的缝隙密封。过滤筛44安装在球磨口41的内腔中，过滤筛44的底部设有网孔49，过滤筛44的顶部法兰面设有第二密封圈45，用于对球磨盖46与过滤筛44之间的缝隙密封。球磨盖46安装在过滤筛44的顶部，球磨盖46的顶部中心处设有出料口48，用于连接出料软管。球磨盖46的顶部两侧设有与活动锁紧件42相配合的固定锁紧杆47，通过旋拧螺杆上的螺丝便于压紧球磨盖46，使过滤筛44牢固的固定在球磨出料端4的内部。

该装置设计之前，作业人员先将球磨机的球磨口41运转方向朝上，打开并取出球磨盖放在一边，再安装密封垫和过滤网片，启动球磨机运转，通过球磨的离心作用力将筒体内的流体物料甩出来，球磨下方放置一个物料积料盒，积料盒配装一台料泵，通过该料泵将积料盒内的流体粉料打的储料罐内(当然需要作业人员观察积料盒的状态确保不能有溢料发生)。物料出完后需要将球磨机的球磨口41停止在上方，打开球磨口41的过滤网片及密封垫，向球磨筒体内加水，加水完成再安装密封垫和过滤网片，启动球磨机运转，进行球磨筒体内的钢球清洗，清洗完成后同流体物料出料作业流程，如此需要循环两次作业。

如今，将球磨盖设计为复合式自带过滤钢球的筛网和出料阀门，球磨加料加水不需要打开球磨盖，仅再球磨出料时打开盖口阀门靠气压出料即可，减少人的作业动作。

作为一种优选的方案，将网孔49为间距设置为相等的条形状，相比于网格状网孔，具有增大物料流出的速度，还不影响自身的过滤效果。网孔49相邻两个之间的间隙为1.5mm，对于筒体1内部投放的的钢球，具有很好的过滤效果，使物料磁粉与钢球分离。过滤筛44的滤网与球磨盖46之间留有空腔，便于流体物料的流动。滤网间隙为1.5mm，有效阻挡的钢球随流体物料的流出，出料及清洗钢球无需打开球磨盖。

球磨盖的改善减少了每次进行球磨机加水清洗需打开球磨盖的弯腰作业，采用复合式球磨口41盖实现球磨加水出料作业不需要打开球磨盖，对操作人员方便、快捷，过程安全有保障，提升了操作人员的工作效率。

设计进排气阀5的目的是为球磨机筒体1内泄压和加压，进排气阀5安装在筒体1外壁靠近单通道旋转接头3的一侧，方便作业人员的操作，用于平衡筒体1内外气压，方便进料、出料以及后期的加水放水清洗工作。请参阅图7，进排气阀5包括焊接板51、阀座52和阀芯53，焊接板51焊接在筒体1的外壁，阀座52顶部设有与筒体1料管相连通的阀管，阀管侧面设有与阀管连通的出气管54，阀芯53与阀管螺纹连接。

改善前球磨机出料须打开球磨盖动作，为球磨筒体内部气压进行泄压作业。现通过设计进排气阀5，泄压时仅需拧松开关阀实现泄压，出料加压时快速接入气管便可实现。在向球磨机筒体1内投入流体物料不用打开球磨盖，仅打开球磨机筒体1侧面的一个进排气阀5，流体物料经输送管道和单通道旋转接头即可进入球磨机筒体1内，以同样的方法实现向球磨机筒体内加水清洗钢球的目的。

作为一种优选的方案，进排气阀5的阀芯53的底部设有锥面，阀芯53的锥面与阀座52中的锥面配合，密封性能更好。阀芯53的中部设有外螺纹，用于跟阀座52螺纹连接。阀芯53的顶部设有手柄，便于工作人员手动旋拧为筒体1进排气用。进排气阀5依靠阀座52锥面与阀芯53的锥面的法线密封，当拧松阀芯53螺纹时即打开进排气阀5的通道，通过外部恒定的压缩空气软管快速插头向球磨机筒体1内部加压，当压缩空气停止供气时球磨机筒体1内的气压有回流出来，达到自动泄压的功能。

在本方案中，双通道旋转接头2的进出水管道开闭、单通道旋转接头3的进料管道开闭和球磨出料端4的阀盖开闭均由plc电气系统自动控制。plc电气控制系统为目前比较成熟的技术，通过控制各管路中的电磁阀等电气设备来达到阀门的开闭，为球磨机自动加料加水提供方便。值得注意的时，在本实施例中，plc电气控制系统所采用的驱动设备为空气压缩机，通过空压机的快速响应，提高工作效率，为磁瓦行业自动化生产制造带来很大帮助。

流体粉料球磨作业时，在上一个批次球磨流体物料出料完成后，球磨口41盖的位置朝下的状态，首先打开球磨机筒体侧面安装的排气球阀，打开管道球阀，启动输送的流体物料泵按钮，自动向球磨机筒体1内打料，打料完成后关闭管道输送球阀和排气球阀即完成加料作业。

在工艺确认流体物料的细度达到要求后将球磨机的球磨口41位置朝下，将出料软管与球磨口41的球阀对接，先打开球磨口41的球阀再将压缩空气的软管快插与进排气阀5对接，拧松阀芯53，启动压缩空气控制按钮即可实现球磨筒体1内流体物料自动出料。出料完成后先关闭压缩空气按钮，拧紧进排气阀5，拔出气管，再打开球磨机筒体侧面安装的排气球阀，打开管道球阀和定量加水阀(流体物料管道和加水管道相互连通)向球磨机筒体内自动加水清洗钢球。加水完成后关闭管道球阀和球磨盖46的球阀，断开出料软管与球磨口41快接，启动球磨运行清洗钢球，如此同流体物料出料作业流程，循环两次作业后等待下一批次的投入流体物料做准备。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，并不用于限定本实用新型保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本实用新型的保护范围之内。