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桂林礦山設(shè)備有限公司 2011-06-16 點(diǎn)擊3566次
擺式磨粉機(jī)又稱雷蒙機(jī)（Raymond）。主要用于冶金、化工、建材等行業(yè)所需要的產(chǎn)品，礦石硬度在莫氏硬度七級(jí)以下，濕度在6%以下的非易燃易爆的物料的研磨。擺式磨粉機(jī)發(fā)展至今，已有原來(lái)單一的懸擺結(jié)構(gòu)發(fā)展成為今天的立式縱擺結(jié)構(gòu)。本文通過(guò)對(duì)兩種結(jié)構(gòu)的工作原理、結(jié)構(gòu)及參數(shù)進(jìn)行理論分析和研究，從而闡明兩種結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)量及粒度影響的理論依據(jù)。
一、懸擺和立式縱擺式磨粉機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)及參數(shù)分析
1、懸擺及立式縱擺磨粉機(jī)工作原理：
（1）、懸擺式：當(dāng)主電機(jī)動(dòng)力（見(jiàn)圖一）經(jīng)齒輪減速機(jī)減速后，驅(qū)動(dòng)中心軸及固定在中心軸上的梅花架旋轉(zhuǎn)，鉸接懸掛在梅花架上的磨輥總成繞中心軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)磨輥繞磨輥軸自轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，磨輥向外擺動(dòng)壓緊磨環(huán)，使鏟刀鏟起的物料在其間達(dá)到粉碎和研磨作用，粉碎后的粉末被鼓風(fēng)機(jī)的氣流吹到主機(jī)上方的分析機(jī)進(jìn)行篩分，粒度過(guò)粗者仍落入主機(jī)腔內(nèi)重磨，粒度合乎要求的隨風(fēng)流進(jìn)入大旋風(fēng)收集器，收集后經(jīng)出粉管排出即為成品。
（2）、立式縱擺式：當(dāng)主電機(jī)動(dòng)力（見(jiàn)圖二）經(jīng)齒輪減速機(jī)減速后，驅(qū)動(dòng)中心軸及固定在中心軸上的梅花架旋轉(zhuǎn)時(shí)，磨輥在離心力的作用下繞中心軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也繞縱擔(dān)軸平行擺動(dòng)，使得磨輥向外平行壓緊磨環(huán)，從而保證磨輥和磨環(huán)以最大面接觸。同時(shí)磨輥繞磨輥軸自轉(zhuǎn)，使鏟刀鏟起的物料在其間達(dá)到粉碎和研磨作用，粉碎后的粉末被鼓風(fēng)機(jī)的氣流吹到主機(jī)上方的分析機(jī)進(jìn)行篩分，粒度過(guò)粗者仍落入主機(jī)腔內(nèi)重磨，粒度合乎要求的隨風(fēng)流進(jìn)入大旋風(fēng)收集器，收集后經(jīng)出粉管排出即為成品。
2、懸擺和立式縱擺磨粉機(jī)結(jié)構(gòu)分析（立式縱擺磨粉機(jī)本人于2000年2月已獲國(guó)家實(shí)用新型專利證書(shū)）
（1）、磨輥總成結(jié)構(gòu)分析
懸擺式磨輥總成由磨輥套、磨輥軸、磨輥、橫擔(dān)軸、及軸承組成見(jiàn)（圖三），橫擔(dān)軸兩端通過(guò)橡膠套管水平懸掛在梅花架上。
立式縱擺磨輥總成見(jiàn)（圖四）由磨輥套、磨輥軸、磨輥縱擔(dān)軸及軸承組成。磨輥套為雙筒結(jié)構(gòu)：右筒內(nèi)通過(guò)上下兩軸承裝有磨輥軸、磨輥。左筒內(nèi)通過(guò)上下兩軸承裝有縱擔(dān)軸，縱擔(dān)軸的兩端垂直固定在梅花架上下兩爪上。
（2）、主機(jī)結(jié)構(gòu)分析：
（a）懸擺式磨粉機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)分析（見(jiàn)圖五）
懸擺式磨粉機(jī)由于結(jié)構(gòu)尺寸的限制，使磨輥和磨環(huán)接觸不佳，從圖可以看出磨環(huán)孔徑尺寸過(guò)小致磨輥中心偏離5mm，磨輥和磨環(huán)之間形成了一個(gè)負(fù)擺角 0.5°，這樣縮小了回旋半徑（R）,從而減小了F研磨（因F研磨∝R）。而且研磨面集中在上角，減小了磨輥的研磨面，因而結(jié)構(gòu)尺寸的不合理性是導(dǎo)至粉磨效率低一個(gè)重要原因。
從上述分析可知懸擺式磨粉機(jī)：磨輥總成的回旋半徑（R）小、相對(duì)研磨力(F研磨)小 、接觸面積不恒定 。實(shí)際表明：新磨輥裝入主機(jī)開(kāi)始粉磨時(shí)，單位產(chǎn)量最低，隨著磨輥的磨損，負(fù)擺角逐漸消失，產(chǎn)量增高，當(dāng)磨輥繼續(xù)磨損到一定程度時(shí)，產(chǎn)生正擺角，這時(shí)產(chǎn)量又降低，就是因?yàn)樯鲜龅牡览怼?br/>
（b）立式縱擺式磨粉機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)分析（見(jiàn)圖六）
從圖上可以看出：磨輥在離心力的作用下繞中心軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也繞縱擔(dān)軸平行擺動(dòng)，使得磨輥向外平行壓緊磨環(huán)，從而保證磨輥和磨環(huán)以最大面接觸；而且 F離心百分百轉(zhuǎn)化成F研磨。從上述分析可知立式縱擺式磨粉機(jī)比懸擺式磨粉機(jī)F研磨 、研磨面積恒定 。這就決定了立式縱擺磨粉機(jī)產(chǎn)量比懸擺式磨粉機(jī)產(chǎn)量高的原因就是上述的道理。
3、懸擺和立式縱擺磨粉機(jī)參數(shù)分析：
（1）、懸擺式磨粉機(jī)的制粉效率跟磨輥的F研磨力有著重要的關(guān)系見(jiàn)（圖五），增加磨輥對(duì)墊粉層的研磨力，可提高制粉效率。研磨力的大小取決于磨輥總成的自重、重心位置、主機(jī)的幾何尺寸和轉(zhuǎn)速有關(guān)。主機(jī)的研磨力是通過(guò)中心軸傳動(dòng)經(jīng)活動(dòng)支點(diǎn)帶動(dòng)磨輥裝置旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，傳給磨輥?zhàn)饔迷谀チ仙?，磨料在磨輥、磨環(huán)之間滑行，受到磨輥的擠壓被碾碎。計(jì)算公式：F離心=ΣMa
F研磨=F離心×h/H； F離心=K.n2. .m R. （K:恒定系數(shù)；F離心：離心力； R：磨輥總成重心至中心軸的旋轉(zhuǎn)半徑； F研磨：研磨力； h：懸掛點(diǎn)到磨輥總成重心的長(zhǎng)度 ； H：懸掛點(diǎn)到磨輥重心總長(zhǎng)度;n:主機(jī)轉(zhuǎn)速，m:磨輥總成的質(zhì)量)。從上式：F研磨=K.n2. m .R. h/H可知,當(dāng)質(zhì)量m不變的前提下，提高主機(jī)轉(zhuǎn)速研磨力有所提高。對(duì)于硬度較高的礦物來(lái)說(shuō)，其產(chǎn)量會(huì)明顯提高;但對(duì)于硬度低的物料則產(chǎn)量提高不是很明顯，因?yàn)殡S著轉(zhuǎn)速的提高，鏟刀鏟料性能差，影響墊料層的形成，造成空磨，出現(xiàn)嚴(yán)重的振動(dòng)和噪音，機(jī)件易損壞，同時(shí)振動(dòng)大時(shí)研磨面減小（因振動(dòng)時(shí)磨輥和磨環(huán)接觸為點(diǎn)接觸或線接觸）。我們從上述參數(shù)分析可以知道因h/H＜1 ，故F研磨＜F離心，所以說(shuō)懸擺式磨粉機(jī)，研磨力總是小于離心力。
（2）、立式縱擺式磨粉機(jī)的制粉效率跟磨輥的研磨力有著重要的關(guān)系見(jiàn)（圖六），增加磨輥對(duì)墊粉層的研磨力，可提高制粉效率。研磨力的大小取決于磨輥總成的自重、主機(jī)的幾何尺寸和轉(zhuǎn)速。磨輥在離心力的作用下繞中心軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也繞縱擔(dān)軸平行轉(zhuǎn)動(dòng)，使得磨輥向外平行壓緊磨環(huán)，離心力直接轉(zhuǎn)換成研磨力，即F離心= F研磨。而且磨輥繞縱擔(dān)軸平行傳動(dòng)壓緊磨環(huán)從而保證磨輥和磨環(huán)以最大面接觸。從F離心= F研磨=K. n2. m .R （K:恒定系數(shù)； R：磨輥總成重心至中心軸的旋轉(zhuǎn)半徑；m:磨輥總成的質(zhì)量）。所以說(shuō)立式縱擺式磨粉機(jī)，研磨力等于離心力。
4、懸擺式和立式縱擺磨粉機(jī)研磨力比較：
懸擺式和立式縱擺磨輥總成質(zhì)量比：m縱擺/m懸擺=1.2（由設(shè)計(jì)重量得出的比值）；懸擺式磨輥總成的重心和磨輥重心到懸掛點(diǎn)的距離之比即h/ H =0.8（由重心計(jì)算得出的比值）。在同等功率電機(jī)的帶動(dòng)下，F(xiàn)研磨縱擺/ F研磨懸擺=1.2×（10/8）=1.5。所以說(shuō)立式縱擺磨粉機(jī)研磨力是懸擺式磨粉機(jī)的研磨力大1.5倍。
從以上分析及計(jì)算得出立式縱擺磨粉機(jī)比懸擺式磨粉機(jī)研磨力大，研磨面積恒定，因而產(chǎn)量高的原因，從用戶使用情況來(lái)看立式縱擺式磨粉機(jī)較懸擺式磨粉機(jī)產(chǎn)量可以提高30%左右。
但是該結(jié)構(gòu)存在密封可靠性問(wèn)題：即立式縱擺式磨粉機(jī)因磨輥繞中心軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)也繞縱擔(dān)軸傳動(dòng)，但傳動(dòng)的角度在0-10°范圍（擺動(dòng)），擺動(dòng)的頻率非常之高，密封的可靠性存在很大的難度，密封很容易失效，軸承進(jìn)粉，維修頻繁，從而制約了該結(jié)構(gòu)的推廣。