专利名称:垂直辊式磨碎机的制作方法
本发明涉及垂直辊式磨碎机，尤其是与用来对用作水泥材料的渣块或高炉炉渣进行最后碾磨的磨碎机有关。
附图1是一种普通的辊式磨碎机，它包括有一个放料盘(1)和许多辊子(2)，每一个辊子(2)就象是一只普通的轮胎，有一个径向中心平面(P)，它与旋转的放料盘(1)的顶面相垂直，同时也垂直于辊子的旋转轴。当机器工作时，将要碾磨或粉碎的物料送到放料盘(1)的中心部位，物料便靠离心作用向外散开到辊子(2)，并在辊子和放料盘之间被碾磨碎。
每个辊子(2)在轴向中心位置处都有一个径向平面(P)。这些辊子就坐落在放料盘顶面的环形槽内，每个辊的外表面与槽底之间的间隙(CL)，在中心(P)处为最小，而该处辊子的压力却是最大。实际上，在中心面(P)处，辊子(2)和放料盘(1)是以相同的圆周速度来进行旋转的。
这样，就如图2所示的，在中心面(P)的两侧上，由于辊子和放料盘的邻接部分之间的圆周速度不一样，便会产生滑动。滑动的方向，中心面(P)的一侧与另一侧正好相反，而且中心面(P)外侧的滑动要比内侧大得多。结果由于外侧上辊子压力的作用使滑动力加大，从而造成中心面(P)另一侧上的力不平衡。
这种力的不平衡，会使围绕各辊子的支点(5)产生一个相当大的弯矩，并且要求支撑各辊子的悬臂(3)必须做得很结实。这种由于滑动引起的力的不平衡，还会使辊子在放料盘的圆周方向产生振动。
这种情况在作细磨的磨碎机中尤为严重，因为只有减小放料盘和辊子间的间隙才能取得有效的滑动力。
另一种先有技术的辊式磨碎机公开在日本专利内，暂定的专利公布号为No.58-109146。这种磨碎机包括有一个可转动的放料盘和许多具有圆面及锥面的辊子。碾磨时能分成粗磨和细磨两个区域粗磨区，放料盘和辊子间的相对滑动减小，使物料略受到碾磨;细磨区，相对滑动加大，碾磨效率也就提高。
本发明的目的就是要提供一种碾磨效率更高的辊式磨碎机。这种磨碎机的特点是，在辊子和放料盘之间有一个适合于作细磨的滑动区域，而又不会使辊子产生圆周振动。
按照本发明设计的磨碎机，包括有一个底座和支承在底座上的放料盘，而放料盘能适合于在一根普通的垂直轴上作旋转运动。放料盘的顶面有一个环形槽，槽的断面为半圆形。至少有一个辊子由底座支承高出放料盘，每个辊子都可以在与放料盘垂直轴相交的一根轴上转动，而该轴则固定在对应于底座的放料盘的周边处。每个辊子都有一个弧形的边缘，它在横断面中在放料盘径向向外这一侧形成了曲率圆的部分。辊子和放料盘都绕各自的轴转动，适合于挤压和碾磨放在它们之间槽内的物料，因为在辊子的边缘部分和槽之间留有能容纳碾磨料的空隙。这种辊子具有一个内轴向宽度和一个外轴向宽度，这两个宽度正好在辊子径向平面的相对两侧，其圆心通过径向平面。外轴向的宽度落在径向平面的向外部分，内轴向宽度落在径向平面的向内的部分，且内轴向宽度大于外轴向宽度。
本发明有关的最佳实施方案用附图表示出来，其中图1所示是一台普通辊式磨碎机的部分侧视断面图;
图2表示图1所示的磨碎机放料盘上径向距离与相对的圆周速度之间的关系;
图3是按照本发明的第一种方案设计的辊式磨碎机的部分侧视剖面图;
图4是图3所示的磨碎机放料盘上径向距离与相对的圆周速度之间的关系;
图5和图6与图3相同，但它们是本发明的第二和第三种实施方案。
参见图3，该磨碎机有一个用耐磨金属制成的旋转式放料盘(11)，它支承在一个底座上(图中未画出)，工作时绕一垂直轴(10)转动。放料盘(11)的顶面(9)通常呈水平状态，只是在其外部边缘附近有一环形槽(14)。从包括放料盘垂直轴(10)的横截面看，环形槽(14)成半圆状，圆的中心为(CO)，曲率半径为(RO)。
至少有一个用耐磨金属制造的辊子(12)，图中只画了一个，其轴颈是安装在悬臂(13)的端部，该悬臂则由固定在磨碎机底座上的支柱(16)支撑着。悬臂(13)能在一个与放料盘轴(10)相交的垂直平面内在枢轴上(15)转动，但它不能偏高这一平面。
辊子(12)有一旋转轴(18)，在这一图中它是从旋转枢轴(15)的中心通过的，该辊子的径向平面(Pa)与旋转轴(18)相垂直。旋转轴(18)与径向平面(Pa)的交点(19)低于枢轴(15)，因而悬臂向下倾斜，旋转轴(18)和径向平面(Pa)与放料盘轴(10)成一定的角度。需要碾磨的物料(图中未标出)被送到放料盘(9)的中心区域，物料靠离心作用呈径向向外移动，并进到槽子内(14)。辊子(12)和悬臂(13)靠重力和普通的加压装置(图中未标出)如簧或液压机构向下偏转，当物料向外运动经过辊子的外缘面(17)和槽(14)间狭小的间隙(20)时，辊子(12)就在物料上面转动，于是，要碾磨的物料便在辊子和槽间受到挤压和碾磨。
通常，磨碎机上装有许多这样的辊子，成等距离配置在放料盘的周边上。
辊子(12)的外缘面(17)，其横截面实际是一个半圆，圆心为(CL)，曲率半径(R1)。曲率中心(CL)位于径向平面(Pa)内，而槽(14)的曲率中心(CO)实际上也是在径向平面(Pa)内。辊子(12)的半径(R1)小于槽的半径(RO)，而径向平面(Pa)处的间隙(20)实际是最小的。
辊子(12)位于径向平面(Pa)的左侧部分(如图3所示)，这里称之为径向向内的一侧，而它的另一侧即径向平面(Pa)的右侧，称之为是径向向外的一侧。向内的一侧显然距离放料盘(9)的轴(10)近。正如图3所示，辊子(12)在径向平面(Pa)径向向内一侧的尺寸(W1)要比径向向外一侧的尺寸(W2)大。辊子的内侧宽度(W1)与外侧宽度(W2)之比在1.1和2.0的范围内，最好是在1.2和1.5之间。这种宽度上存在的差异，就如图4所示，起到了使径向平面(Pa)相对两侧上的滑动力达到平衡。这样，在径向向外一侧的每个点上都会产生较大的滑动。在图4中，实线表示放料盘的线性(或称圆周)速度是怎样随着距轴(10)的径向距离而变化的，虚线则表示辊子外缘面上不同部位出现的变化。在径向平面(Pa)处，间隙(20)和两线交叉处的速度是相等的。画有影线的部分表示滑动力，在径向平面(Pa)的两侧，这两个部分实际是相等的。因而，在辊子支承枢轴(15)的周围实际上就不会产生弯矩，辊子也就不会发生振动现象。这样，磨碎机就能安全而有效地进行工作，辊子(12)也就可以用轻结构的悬臂(13)来支承。
在径向平面(Pa)的径向向内一侧，每一点的滑动都很小，从而提高了粗磨时的压缩粉碎率(压缩力与滑动力之比)。这样，就提高了径向向内一侧的粉碎效率，而径向向内一侧就是粗磨区。
图5所示的结构与图3相似，其中每个辊子(22)的径向向内一侧的宽度(Wb1)大于径向向外一侧的宽度(Wb2)。辊子(22)外缘部分(27)横截面的曲率半径为(Rb1)，放料盘21有环形槽(24)其横截面的曲率半径为(Rb0)，(Rb0)大于(RB1)但在图5中，环形槽(24)和辊子外缘部分(27)的横截面实际上互相是同心的，至少在辊子的径向平面(Pb)径向向外的一侧上有一个共同的曲率中心(Cb)，这一侧是放料盘(21)轴的径向向外的一侧。中心(Cb)位于径向平面(Pb)内。
在径向向外一侧，由于辊子(22)和环形槽(24)之间的间隙(CLb)没有向外的离散作用，总的滑动力要比图3的结构大，从而提高了在辊子径向向外一侧上进行细磨的效果。这样，虽然会在径向平面(Pb)的两侧上引起较为严重的滑动力的不平衡，但是，正如对图3讨论的那样，只要使辊子内向一侧的宽度(Wb1)大于其外向一侧的宽度(Wb2)，就能有效地消除这种不平衡。
经过碾磨的物料，在离心力和辊子压力的作用下，被迫离开辊子(22)和环形槽(24)之间间隙的外缘。在放料盘(21)的环形槽(24)外缘上装上围档或突起物(25)后，又进一步提高了在径向向外一侧的细磨效果。围档(25)是固定在放料盘的外缘上，其宽度超出了间隙的径向向外部分，因而可以阻止物料的径向运动。
图6所示的结构与图5基本相似，其中各辊子(32)又向一侧宽度(WC1)大于其外向一侧宽度(WC2)。而且，放料盘(31)的环形槽(34)和辊子(32)的外缘部分，在横截面上实际上相互同一个曲率中心(Cc)，至少在辊子(32)径向平面(Pc)的径向向外一侧是如此，中心(Cc)就在径向平面(Pc)上。
在径向向外一侧，辊子(32)和环形槽(36)间的间隙(CLc)是一个常数，因而被碾磨的物料将会受到足够大的滑动力(类似于图5的情况)。这就提高了细磨的效果。
在图6中，放料盘的转动轴(AT)和辊子的轴(AR)在点(PO)处相交。至少在径向平面(Pc)的径向向内一侧，即放料盘(31)的内向上，放料盘的环形槽(34)有一圆锥体的锥面(36)，它是围绕放料盘的轴(AT)形成的，顶点在(Po)处。在轴向截面上，锥面(36)与环形槽(34)的曲率圆相切。
至少在径向平面(Pc)径向向内一侧的部分，辊子(32)也有一圆锥体的锥面(37)，它是围绕辊子的轴(AR)形成的，且顶点也是在(Po)处。在轴向横截面上，锥面(37)与辊子(32)的曲率圆相切。
这种结构在辊子和环形槽之间实际上不会引起滑动，至少在平面(Pc)的径向向内一侧是如此。但是，在两个宽大的锥面(36)和(37)之间产生很大的压缩力，它与径向平面(Pc)向外一侧上的滑动力相对应。因而，辊子(32)转动时实际上不会产生振动。
最好是在径向平面(Pc)的径向向内一侧大部分都能形成锥面(36)和(37)，这样就能大大提高粗磨的效率。在径向平面(Pc)的径向向外一侧，间隙(CLc)有可能是向外变得狭小，以增加滑动力。
在以上所公开的所有结构中，自放料盘环形槽径向向外的部分，其顶面要高出环形槽径向向内的部分。
权利要求
1.碾磨物料用的辊式磨碎机，其特征在于它包括能装在垂直轴上转动的放料盘，放料盘能在围绕旋转轴的中心区接受下料，该放料盘的顶部呈水平状并有一个环形槽，后者在放料盘的顶面自上述中心区的径向向外部分，环形槽的底面呈曲面形，至少有一个辊子的转动轴是高出放料盘的顶面，并且基本上与所说的垂直轴相交，上述辊子一直伸展到所说的环形槽内，并且有一个截面呈曲线形的外缘面，磨碎机在工作时，放料盘和辊子同时转动，碾磨的物料进入上述外缘面和底面间的间隙内，辊子有一径向平面，它一直延伸到辊子的圆周速度等于放料盘的圆周度这一位置的间隙处，辊子在径向平面径向向内一侧的宽度要大于径向平面径向向外一侧的宽度。
2.按权利要求
1设计的辊式磨碎机，其特征是所说的面实际在径向平面向外的一侧上都是圆形的，而圆心都在所说的径向平面上。
3.按权利要求
1设计的辊式磨碎机，其特征是上述间隙在横截面上看基本上是不变的，至少在径向向外一侧有一部分是如此。
4.按权利要求
1设计的辊式磨碎机，其特征是所说的辊子向内一侧与向外一侧的宽度比，基本上在1.1～2.0的范围内。
5.按权利要求
4设计的辊式磨碎机，其特征是所说的上述两个宽度之比在1.2～1.5之间。
专利摘要
本发明的辊式磨碎机，有底座和支承在底座上绕垂直轴转动的料盘。料盘顶面有环形槽，其横截面为半圆形。至少有一个辊子由底座支承，每个辊子绕与料盘垂直轴相交的轴转动。辊子的弧形外缘部分，其横截面形成曲率圆。辊子和料盘绕各自的轴转动，可用来挤压和碾磨在辊子的外缘和环形槽间的间隙内所容纳的碾磨物料。辊子在料盘的径向向内一侧距其径向平面的轴向尺度要比另一侧的大，辊子径向平面通过其外缘部分的圆心。
文档编号B02C4/30GK85105106SQ85105106
公开日1987年11月25日 申请日期1985年7月4日
发明者桥本勳, 木下统右, 内田正博, 内山进 申请人:川崎重工业株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan