层磨的制造方法
【专利摘要】为了提高了提高湿式细磨的磨矿效率，降低能耗，根据新的磨矿理论或技术路线设计了新型湿式细磨机，定名为离心辊式层流磨矿机，简称层磨机。它由机架、磨机筒体、筒形衬板、主轴、定位层板、返料层板、磨辊机构、磨机筒体上盖、传动装置等部件组成。1新设计的层磨机与本设计人1997年申请专利的层磨机其工作原理相同，但机械结构和工艺性能进行了较大的改进。主要有：1、磨机筒体和筒形衬板由旋转改成固定。2、在磨机筒体内增设了返料层板结构。3、辊形磨矿介质的自转轴由固定改成可径向移动。4、增设了辊形磨矿介质的自转轴可径向移动的定位导向装置。
【专利说明】层磨机
一、【技术领域】
[0001]层磨机是属于冶金、矿山、化工、陶瓷等工业部门用于物料湿式细磨的新型设备。
二、【背景技术】
[0002]本项研制的目的是拟在开发一种高效节能的新型湿式细磨机。目前在冶金、矿山、化工、陶瓷等工业部门用于湿式细磨的设备主要是球磨机、振磨机和螺旋搅拌磨机。这三种磨机的工作原理基本相同，被磨物料在以重力场为主的搅动料浆中，由外界输给球形磨矿介质能量，使球形磨矿介质产生滚动、摩擦、挤压、冲击把物料粉碎。这三种磨机主要缺点是磨矿效率低、能耗高。有人对球磨机进行理论分析认为有用功只有30%左右。笔者认为其主要原因是它们工作的工艺原理上的缺陷所造成的。因为在以重力场为主的搅动料浆中被磨物料很容易从两个球形磨矿介质的接触点上(即力的作用点)滑开，而未被磨到或冲击至IJ，造成介质和介质相互摩擦或冲击，作无用功。其次是球形磨矿介质产生一次冲击作功后剩余能量全部消失，这部分剩余能量也变成无用功。运动体质量大也是能耗高原因之一。除上述三种湿式细磨机外，目前在建筑，冶金，矿山等工业部门得到应用的还有柱磨机和碾磨机。柱磨机上世纪90年代初开始研制，原名立磨机，专利号；ZL92235489。它的机械结构、工艺过程和工作原理与目前工业生产中应用的圆锥碎矿机和笔者上个世纪80年代中期开始研制的小型试验机(即层磨机研制初期的原理机)的机械结构、工艺过程和工作原理很相似(或者称为二者的综合体)。但柱磨机是干式作业。碾磨机，这是最古老的设备，它是物料成层状被碾压所粉碎，但在大工业生产中没有得到应用。为提高磨矿效率、降低能耗，研制了新型的湿式细磨机。
[0003]新型湿式细磨机研制的理论基础(或技术路线)有三点:一是定位磨矿；定位磨矿是指当磨矿介质产生的力作用到被磨物料上时，物料不易滑开。避免磨矿介质之间相互摩擦或冲击。二是磨矿介质作功后剩余能量不消失。三是溅轻运动体的质量。在这个基础上设计了新型湿式细磨机；其工作原理和工艺过程是:被磨料浆在以离心力为主，重力、水流冲力、摩擦力的综合力场作用下，料浆在竖直放置的磨机筒形衬板内壁上部，呈近似层流状态以螺旋线的运动轨迹向下流动的过程中，被随主轴转动的辊形磨矿介质所产生的离心力反复冲压所粉碎。辊形磨矿介质和筒形衬板之间相互作用力是通过被磨料浆传递，互不接触，避免了磨矿介质之间相互直接摩擦或冲击。辊形磨矿介质转动的动能(惯性能)减去摩擦阻力(有效功)和机械阻力后剩余的惯性能量仍保持在辊状磨矿介质中，实现了磨矿介质作功后剩余能量不消失。
[0004]根据机械结构和工艺是上的特点，新型的湿式细磨机定名为离心辊式层流磨矿机，简称层磨机。
[0005]该机从80年代中期开始研制，先后加工了两台Φ300πιπι的小型试验机(原理机)，并与实验室广泛用的球磨机进行对比试验，节能效果在50%以上。1995年-2002年又设计加工了两台Φ660毫米的小型试验机。在对电解铁、锰等物料的试验中，其能耗仅降低10%左右(与螺旋搅拌磨机相比)与实验室的试验结果相比节能效果相差甚大。此外还存在机械结构和性能等问题，因此1997年4月22日申请的专利也放弃了(专利号:ZL97.238045.0)。目前对出现上述问题的原因已查清:开机检查发现原设计中的磨机筒体和衬板旋转不能有效的防止辊形磨矿介质高速自转和强力冲压下，造成被磨料浆脱离磨机筒形衬板内壁的现象，当处理量增加料层变厚时这个现象明显。这是原机效率低的主要原因。改进的技术方案已确定，重新设计了改进后层磨机(第五台)，这是本项专利发明的内容。
[0006]三、
【发明内容】
:层磨机。
[0007]新设计的层磨机与1997年4月22日(本发明人)申请专利的层磨机:其工作原理和工艺过程是相同的:即被磨料浆在以离心力为主，重力、水流冲力、摩擦力的综合力场作用下，料浆在竖直放置的磨机筒形衬板内壁上部，呈近似层流状态以螺旋线的运动轨迹向下流动的过程中，被随主轴转动的辊形磨矿介质所产生的离心力反复冲压所粉碎。二者的主要不同点是:新设计的层磨机在机械结构和工艺性能等方面进行了较大的改进，主要有以下两个方面:
[0008]1、在磨机筒体内增设了返料层板结构。其作用是将被辊形磨矿介质高速自转和强力冲压下，造成脱离磨机筒形衬板内壁的料浆再返回到磨机筒形衬板内壁上。代替了原设计中磨机筒体和衬板的旋转机构，磨机筒体固定在机架上。同时溅轻了运动体的质量。返料层板的层数是层磨机主要参数之一，根据被磨物料的性质和要求的磨矿粒度可增可减
[0009]2、增设了辊形磨矿介质的自转轴可径向移动的定位导向装置，使辊形磨矿介质机构随主轴旋转产生的离心力充分作用到被磨物料上。原设计辊形磨矿介质的自转轴是定固安装的。
[0010]附图1是层磨机械结构示意图。
[0011]附图2是磨辊机构示意图。附图1中4-24放大(剖视图)。
[0012]附图3是磨机筒体⑵与机架⑴中部孔板联接(过渡配合)示意图。(附图1中A-部放大)。
[0013]附图4是返料层板(30)示意图。
四、【专利附图】
【附图说明】
[0014]附图1:是层磨机械结构示意图。1-机架。2-磨机筒体。3-筒形衬板。4-24辊形磨矿介质机构(附图2)。25-磨机筒体上盖。26-上定位层板。27-主轴。28-主轴上轴承座。29-给料斗。30-返料层板。31-主轴下轴承座。32-中定位层板。33-接料流槽。34-下定位层板。35-传动装置。
[0015]附图2:是磨辊安装在上层的磨辊机构示意图。4-调节平头螺钉。5-下定位导向套盖。6-钢球。7-块滑。8-弹性橡胶垫。9-扳。10-调节螺钉。11-橡胶垫。12-下定位导向套。13-带法兰的支承钢管。14-滚动轴承。15-辊形磨矿介质下轴承座。16-辊形磨矿介质下轴承定位圈。17-螺栓。18-棍形磨矿介质的自转轴。19-棍形磨矿介质。20—棍形磨矿介质上轴承定位圈。21-磨矿介质上轴承座。22-上定位导向套。23-螺钉。24-上定位导向套盖。
[0016]磨辊安装在下层的磨辊机构与磨辊安装在上层的磨辊机构零件数量、名称是相同的，结构也基本相同，只是一个磨辊安装在上层，一个磨辊安装在下层。五、【具体实施方式】
[0017]附图1是层磨机械结构示意图。钢结构机架(I)放在水平地面上。磨机筒体(2)竖直放置在机架(I)的中、上部两个与主轴同心，直径不同的孔板内。附图3是附图1中A部、磨机筒体(2)与机架(I)中部孔板联接(过渡配合)的示意图。筒形衬板(3)鑲在磨机筒体(2)内。磨机筒体上盖(25)固定在机架(I)上。带有三(上、中、下)层不同直径圆形层板的主轴(27)的上轴承座(28)固定在磨机筒体上盖(25)上，下轴承座(31)固定在机架(I)的底盘上。上定位层板(26)固定在主轴(27)的上层圆形层板上。中定位层板
(32)固定在主轴(27)的中层圆形层板上。下定位层板(34)固定在主轴(27)的下层圆形层板上。
[0018]附图2是磨辊机构示意图。附图1中4-24放大(剖视图):上、下定位导向套(22、5)分别固定在上、下定位层板(26、34)上。辊形磨矿介质的自转轴(18)和块滑(7)安装在上、下定位导向套(22、5)的长方形导向槽中，由钢球(6)支撑。多个带法兰的支承钢管
(13)与上定位层板(26)、中定位层板(32)和下定位层板(34)是刚性联接，并与主轴(27)形成一个圆柱形的框架结构。多个返料层板(即一个竖直放置的弧形板和一个是水平放置的牛角形弧形板焊接在一起)(30)固定在带法兰的支承钢管(13)上，附图4是返料层板示意图。辊形磨矿介质(19)和辊形磨矿介质轴上、下承座{(21、15)}之间通过螺栓(17)刚性联接，辊形磨矿介质随主轴(23)转动外在摩擦力作用下进行自转。传动装置(27)在机架⑴的下部。
[0019]工艺过程是料浆从装在机架(I)上部的给料斗(29)给到上层定位板(26)上，被随主轴(27)转动产生的离心力抛到磨机衬板(3)的内壁上，在重力的作用下通过上定位层板(26)、返料层板(30)、中定位层板(32)和下定位层板(34)与磨机筒形衬板(3)内壁之间的间隙向下流动，同时被随主轴(27)转动的辊形磨矿介质(19)产生的离心力反复冲压所粉碎，并从接料流槽(25)排除。辊形磨矿介质(19)高速自转和强力冲压造成脱离磨机衬板(3)内壁的料浆落在返料层板(30)上，在离心力的作用下再返回磨机筒形衬板(3)内壁上。
[0020]再新加工一台(第五台)Φ-1000毫米的试验机，经调试后，选择一个物料需要湿式细磨的中小型湿法冶金选金厂第二段磨矿上考核试用，或其它需要物料湿式细磨的中小型选厂考核试用。
【权利要求】
1.磨机筒体内设置的返料层板机构: 上述返料层板机构其特征是一个竖直放置的弧形板和多个是水平放置的牛角形弧形板焊接在一起而成，安装在两个辊形磨矿介质之间。
2.磨机筒体内设置的辊形磨矿介质自转轴可径向移动的定位导向装置: 上述定位导向装置其特征是通过辊形磨矿介质自转轴它的两端安装的滑块安装在定位导向套的长方形导向槽中。
【文档编号】B02C15/00GK203803567SQ201320642115
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】孟庆丰 申请人:孟伟行