HRM型立磨结构设计及制造

HRM型立磨结构设计及制造

1 HRM型立磨的结构特点与设计HRM型立磨是集破碎、烘干、粉磨、分离、输送为一体的合成式设备。设计中除了要充分考虑其结构的在运行中的安全可靠性, 并力求简单、方便、耐用; 不仅要保证磨机具有较高的粉磨效率, 而且要能随时根据物料的磨蚀性对粉磨条件进行适时合理的控制与调整。即要保证磨内料床的形成, 使物料有效地烘干和粉磨, 又要保证有效地进行粉磨后的物料分级且输送合格的成品或半成品。实质上立磨的设计过程就是建立磨的粉磨过程和物料的分离过程, 确定其最佳的运作方式。与所有的立磨一样, 磨辊和磨盘是HRM型立磨的核心部件之一。

磨辊和磨盘的形状及合理的搭配对粉磨效率的影响是极其重要的, 最佳的磨辊形状会因处理物料的差异而不同; 物料的粉磨过程实际上是研磨体对料床内的物料的碾碎、挤压力的产生, 使落入研磨区的物料能够进行有效的粒间粉碎。通过对国内、外各类辊式磨的分析比较及研究, HRM型立磨采用了胎形磨辊和凹形磨盘的配置见图1, 凹形盘内的料床能保持形成和稳定, 自磨盘外缘上升的气流能保证出磨的料流均匀, 磨辊和磨盘与物料之间能保持良好的接触表面, 磨耗料的磨损相对匀称, 且磨损后还可以通过调整辊压以弥补对粉磨质量的影响。设计的磨辊可以翻到机体外检修, 辊套并可以根据磨损情况进行调面使用,以延长磨辊的使用寿命; 辊套和磨盘衬板等磨耗料都采用了快拆装结构, 有效地提高了磨机的运转率。另外, 为了有效地控制和调整辊、盘间的料层厚度, 防止辊、盘因直接接触产生金属碰撞增加磨机噪音, HRM型立

磨对磨辊和磨盘的间隙作出了一定的限制。分离器是HRM型立磨的另一个重要的部件。分离器的分级效果的优劣, 是能否保证磨机内被粉磨后的细小物料在上升气流的作用下被分散, 并随气流上升至分离器时具有良好的分离, 不会产生过粉碎及较大的软垫层现象, 降低料床粉磨的无用功, 提高粉磨效率的根本。当今的立磨分离器有三种基本形式: 动态分离器、静态分离器、动静态组合分离器。HRM型立磨根据不同的物料及用途, 分别选用动态、动静态组合式两种结构形式的分离器。动态分离器见图2的结构特点是有一个高速旋转的转子, 转鼓设计成锥鼓形, 叶片设计成倒锥形, 目的是使物料通过叶片时颗粒所受的离心力均匀, 粗颗粒在离心力较低的转子下部分离沉降, 细颗粒在离心力较高的转子上部进一步分离。动静态组合分离器是一种高效分级机见图3, 其主要结构特点是采用了筒形动叶片转笼、静叶片转笼相结合, 动、静叶片倾斜一定的角度。一般情况下动、静叶片相向配置。静叶片的主要作用是导向, 使裹带物料的气流均匀地进入动叶片转笼内, 提高物料分离效率。该分离器的分级精度高, 可获取较细的成品, 但由于气流不是水平均匀地进入动叶片转笼,因此气流阻力较大, 叶片磨损较严重。这种结构的分离图 1 磨辊磨盘及加压示意图器结构较复杂, 制造精度要求高, 目前在HRM型立磨系列中主要用于超细粉磨分离过程。立磨的施压方式是HRM型立磨的又一特点。对

于立磨而言, 传统的加压方式是机械弹簧加压, 通过改变弹簧的伸缩量来调节压力的大小。但这种调压的范围是十分有限的, 随着磨内耐磨材料的损耗, 辊、盘之间的压力会随之降低, 在运转中保证稳定的粉磨效率。而且在实际操作时不能有效地调整物料的粉磨状

况, 弹簧本身的压力特性及范围决定了在粉磨区域内有金属或大块物料进入时, 由于其缓冲能力有限, 易造成部件的损坏, 不利于磨机的安全运行; 在设备大型化高速发展的今天, 弹簧压力的调控远远满足不了

大型立磨的要求。现代的立磨随着液压技术的发展普遍采用液力加压系统向磨辊加力, 液力加载是通过油缸实现的, 调控液压系统的压力可改变油缸对磨辊加力的状况, 随意调控磨辊对物料粉磨力的大小。液压系统内的蓄能器对磨辊设施具有保压和过载缓冲作用, 吸收一部分过载压力。因此HRM型立磨选用了液

力加压系统给磨辊提供研磨力见图1。

2 HRM型立磨的制造与检验

先进的设计与完备的制造能否进行有机的结合,并充分体现设计意图, 是保证磨机长期正常运行的基础。在磨机制造前首先要对其主体结构进行认真的分析, 编制详细的加工制作工艺, 设定主要的质量控制点。而且在制造中要严格按图纸、工艺、标准进行实施, 严格遵守自检、互检、专检的检验制度, 从各方面多层次进行跟踪, 制造出质量优良的产品。根据HRM型立磨的结构特点及功能, 其共有分离器、磨辊装置、磨盘装置、传动臂、加压限位装置、传动装置、壳体七大部件。分离器、磨辊装置、磨盘装置、加压装置是该型立磨最主要的制作部件, 为保证HRM型立磨良好的使用功能, 在制造时, 对进厂的原材料、铸锻件、外购件、外协件除了必须有材料质量保证书外, 重要的外购件、外协件同时还要有合格的质量检验书。分离器是HRM立磨的分级装置, 且装配在磨机的顶部, 分离器的转子是本部件最核心的零件, 制作要点就是要严格控制转子的偏心量, 力求做到转子在高速运转时的平稳性。优质的转子可以大幅度的降低磨机运行时的抖动, 使磨机始终在安全状态下使用;分离器转子与其他零件装配时, 要注意检查和测量转子叶片的装配质量, 叶片尖端的密封间隙过大, 会降低分离器的分离效果, 发生跑粗现象。磨辊装置的制作要点是控制辊套的材质及磨辊的装配质量。辊套是由耐磨材料铸造而成, 辊套的耐磨性是决定辊套使用寿命的主要因素, 辊套硬度大小是辊套耐磨性的标记物, 但辊套属脆性材料,

硬度过高, 会使辊套的抗震效能减低, 使用时发生脆裂, 严重时辊套在热处理过程中就可

能发生断裂。磨辊的装配质量的控制: 装配前必须对每个检验合格的零件进行复检, 清除残留毛刺, 清洗零件表面, 并作干燥、防锈处理, 做好配套标记。装配时要找好基准, 按装配顺序进行装配。磨辊的轴承装配是非常重要的工作, 装配间隙要合适,既要做到减小装配难度, 更要防止轴承装配过松, 造成使用中轴承内、外圈跑动, 损坏相关零件。装配后要检

查密封是否合格, 是否防水、防尘; 紧固件是否联结牢固; 轴承初润滑是否遗漏等等。最后检查磨辊转动灵活性, 合格的磨辊装配可以延长磨辊轴承的使用寿命。磨盘装置是立磨传递动力的主要部件, 其质量直接决定着磨机的产量, 同时磨盘又是磨机产生振动的发源地, 因此控制磨盘的加工质量是至关重要的。磨盘盘体是铸造件, 加工时盘体各回转部位的同轴度是要确保的, 各回转体的环向厚度要尽量对称均匀, 非加工部位要尽可能的少, 使盘体在运行时产生较小的离心力。盘体上装配的耐磨衬板要保证平整, 衬板的高低不平会严重降低粉磨效率, 并使磨机产生较大的振动, 更重要的是会直接影响辊套和衬板的使

用寿命。

图2 动态分离器示意图

图3 动静态分离器示意图