专利名称:立式辊碾机分级器及控制器的制作方法
本发明与分级器和其控制器有关，分级器可以在一个立式辊碾机内运转，例如用气流引导粉末状材料。按照粉末状材料的颗粒大小，选择抽提粉末状材料的一部分。
图26为简略的剖视图，表示一种已有技术中的固定型立式辊碾机1。参看图26，立式辊碾机1的壳体1a中安装一个工作台2，工作台2有一根垂直旋转轴，工作台用驱动装置3驱动旋转。工作台2上有衬垫2a，用以轧碾粉状材料。在工作台衬垫2a上有若干相隔某角度的轧碾辊4，围绕工作台圆周布置。每一个轧碾辊4安装在一根臂5上旋转，臂5在枢轴6上摇动，从而可以改变工作台2和臂5之间的角度。臂的上端和从壳体1a上伸出的加压器7连接。这加压器以弹性的方式压迫臂5，从而把轧碾辊4压在工作台衬垫2a上。
工作台2的上方安装有一根进给管8，进给原材料，把诸如粒状材料等送进壳体内的工作台上。此外，在工作台上方安装一个分级器9，分级器由一个大致为漏斗形的锥体10和分级叶板11组成。立式辊碾机1的壳体1a的顶板12上，有一个从壳体1a抽提粉末材料的出口孔13。在壳体1a里的工作台2的下方，设有送风口或吸气口14，供给围绕工作台的气流，把粉末状材料通过壳体1a向上吹送，下文中将另有说明。
在有上述结构形式的立式辊碾机1中，粉末状材料通过进给管8进给，降落在工作台2上。当工作台2由驱动装置3推动旋转时，粉末材料被离心作用推送到工作台衬垫2a和轧碾辊4之间的间隙里。在工作台2a和轧碾辊4之间这样碾碎的粉末状材料，被通过送风口14送入的空气在壳体1a内扬升。粉末状材料上升，围绕圆锥体10的外侧，通过圆锥体10和顶板12之间的导向通道15，进入分级器，在分级板11之间通过。粉末材料进入后，一部分中的颗粒尺寸大于或等于预定值的，被分级叶板通过圆锥体10的内部向下驱送，由圆锥体10引导，重新降落到工作台2a上。粉末材料中颗粒尺寸小于预定值的部分，被来自送风口14的气流吹扬，通过出口孔13，送出壳体1a。通过圆锥体10落到工作台2上的粉末状材料，和进给管8进给的粉末材料混合，再一次在工作台衬垫2a和轧碾辊4之间轧碾。
按照上述方法轧碾材料的立式辊碾机1的构造简单，但是在出口孔13处，不易于选择或不能自由选择粉末材料的颗粒尺寸的分布状况。易言之，在出口孔13处获得的粉末状材料的细度(cm2/g)可以调整，通过调节分级叶板11，使颗粒尺寸不大于一个预定值，但不能够排出有自由选择的颗粒尺寸分布的粉末材料。
图27表示已有技术中的另一种旋转叶片型立式辊碾机20的简略剖视图，图28为解释立式辊碾机20的分级功能的曲线图。这个已有技术中的辊碾机，一般和图26所示的已有技术领域：
中的辊碾机相似，相应的部分用相同的标号表示。这个已有技术领域：
中的辊碾机的特点是在壳体1a的上部，有若干在圆周上间隔放置的旋转叶片21，代替了构成图26所示的已有技术领域：
中的辊碾机里的分级器9，该分级器由圆锥体10和分级叶板11组成。
如图27所示，旋转叶片21的下端。固定在一个支撑件22上，支撑件22固定在一根旋转轴24上，旋转轴由驱动装置23转动。
在上述结构形式的立式辊碾机20中，从进料8供入辊碾机的粉末状材料，通过与上面根据图26叙述的相似过程后，在壳体1a中上升。在上升过程中，粉末状材料的活动方式是，和送风口14送入的空气一起，从若干旋转叶片21之间的空间中通过。由于叶片21被如上面所解释的方式推动旋转，粉末材料的一部分，其颗粒尺寸大于预定值，便接受到一个较大的离心力，迫使这部分在壳体1a内下降。而相反，粉末状材料的一部分，其颗粒尺寸等于、或小于预定值的，从旋转叶片21之间的空间中通过，经过出口孔13，排送到壳体1a的外面。有过大的颗粒尺寸的粉末状材料的部分，在壳体1a中下降，在工作台2上再行碾碎。
有上述结构形式的立式辊碾机20，通过改变旋转叶片21的转速，可以调节出口孔13输出的粉状材料的颗粒尺寸。关于图27，当旋转叶片21用一个恒定速度旋转时，出口孔13排出的颗粒尺寸分布，如图28中的线段100所示。
当旋转叶片21的旋转速度下降时，根据罗辛-拉姆勒(Rosin-Rammler)文章，从出口孔13排出的粉末材料的颗粒尺寸分布，形式如图28中的线段101所示。设线段100和横座标轴之间的角，及线段101和横座标轴之间的角分别用θ1和θ2表示，从θ1和θ2获得的正切数值N可用公式表示如下N1＝tanθ1……(1)N2＝tanθ2……(2)
如图28所示，表示粉末状材料颗粒直径分布形式的数值N可以满足下列关系N1＝N2……(3)虽然改变旋转叶片21的转速，便可以自由选择预定的细度(cm2/g)，但不可能取得自由选择的粉末材料分布形式。在图28中，曲线100的粉末材料的细度，高于曲线101的粉末材料细度，因为曲线100的总颗粒尺寸小于曲线101的总颗粒尺寸。但是不可能调节这些曲线的N1和N2。在图26所示的情况中，分级叶板11的角度调整，效果相似于图27所示，调整旋转叶片21的转速所取得的结果。
在图27所示的立式辊碾机20中，举例而言，假使用于轧碾水泥熟料并在加水后获得的强度，和与之相随的费用变化，最好在调定N的值时，使粉末材料有相当宽的颗粒尺寸范围，因此，如图28所示的粉末材料颗粒尺寸的分布范围，也相应宽阔。但是，在立式辊碾机20中，由于粉末材料的轧碾时间很短，就有粉末材料在壳体1a中循环的部分，变为很大量的问题，N的值便也相应变大，或是，在出口孔13处排出的粉末材料的颗粒尺寸的幅度，就会成为极端狭窄。
图29是已有技术领域：
中，固定型旋转叶片立式辊碾机30的简略剖视图。立式辊碾机30中，和上述已有技术领域：
中的辊碾机相似的相应部件，都用相同的标号。在已有技术领域：
中的这个立式辊碾机30中，分级器9中有图26中所示的圆锥体10和分级叶板11，以及图27中所示的旋转叶片21的结合安装。通过进料口8供入的原材料，在壳体1a中作为粉末材料上升，其过程已在上文结合上述已有技术领域：
中之辊碾机作过解说。这样上升的粉末材料，被引导通过一个导向通道15和分级叶板11之间，进入圆锥体10。粉末材料进入以后，一部分颗粒尺寸等于或大于预定的颗粒尺寸的，从分级叶片11上下落，沿圆锥体10的内壁，集中在工作台2上。没有被这样集中的粉末材料部分，如以上所述，被由驱动装置23驱动的旋转叶片21分级，经过这样分类的粉末材料，被通过出口孔13送到壳体1a的外面。其余部分的粉末材料通过圆锥体10降落到工作台2上，被再行轧碾。
有这种结构形式的立式辊碾机30，也有与上面指出的图27中的立式辊碾机20相似的问题。也就是在出口孔13处获得的粉末材料颗粒尺寸分布范围很窄，虽然改变旋转叶片21的转速能改变粉末材料颗粒尺寸分布的中间值或平均值，但不能改变粉末材料颗粒尺寸分布的范围;不能取得自由选定的分布范围。
这样，在已有技术领域：
中的辊碾机的共同问题，是难以把出口孔13处排出的粉末材料的颗粒尺寸范围，调节到需要的水平，适合粉末材料的预期用途。
因此，本发明的一个主要目的，是提出一种分级器，和分级器的控制器，这分级器可以解决上面所提出的问题，并可以按照需要的预定数值，自由调定分级器分选的粉末材料的颗粒尺寸的分布范围。
本发明之辊碾机和辊碾机分级器有一个壳体，壳体上有一块顶板，分级器与顶板相邻。从壳体下部供给的空气和粉末材料向顶板冲撞，顶板下方设置若干有一根垂直旋转轴的旋转叶片或旋转杆。在旋转叶片和顶板之间，布置一条间隙，有一个环形防冲件，从壳体的顶部向下悬垂，在外周上围绕该若干旋转叶片，对间隙起屏蔽作用。另外，防冲件上设有一个开口，供空气和粉末材料从开口中通过。
此外，本发明还有一个分级器的控制器，控制器有一个装置，调节空气和粉末材料从中通过的开口。有一个收集装置，把分级器排出的粉末材料集中，有一个检测装置，检测收集器接受到的粉末材料的颗粒尺寸分布，产生一个和分布状况相关的输出信号，把输出信号按预定值调节的装置，均由输出信号促动，开口部分由上述调节开口部分的装置改变开口的大小。
在这装置运转时，从壳体下部供给的气体和粉末材料通过壳体上升，一部分粉末材料由旋转叶片分级。易言之，对一部分有较大颗粒尺寸的粉末材料，由于在旋转叶片上冲撞，便给了这部分较大的离心力，使这些颗粒在壳体中下降。另外一部分有较小颗粒尺寸的粉末材料，从旋转叶片的间隙中通过，进入若干旋转叶片形成的内部空间中去。
有一部分没有向旋转叶片移动的粉末材料，冲击在悬挂于顶板，并在旋转叶片外周上围绕的防冲件上，其余部分中的一部分，则在壳体1a中下落，由上述旋转叶片分级。
因此，在防冲件上设置一个开口，冲撞在防冲件上的一部分粉末材料，不经过旋转叶片分级，被引导从开口中通过，到达出口孔。同样地，从开口中通过的粉末材料中，含有一些未经该若干旋转叶片分级过而有大颗粒尺寸的粉末材料。于是，通过分级器的粉末材料，和一些通过上述开口的粉末材料混合，输送到壳体外面。从壳体中这样送出的粉末材料，由一个收集装置收集。然后一个相应于被收集的粉末材料颗粒尺寸分布的数值被检测装置感测，于是有一个装置被促动，调节粉末材料，使检测数值和预定数值相符。调节装置调节通道的大小，并/或调节旋转叶片的转速，以完成颗粒尺寸的调节。
从下面结合附图的叙述中，可以对本发明有较好的了解，附图内容简介如下图1为本发明第一实施方案中的立式辊碾机的剖视图;
图2为立式辊碾机的上部简略透视图;
图3为立式辊碾机的上部简略俯视图;
图4为防冲件透视图;
图5为说明立式辊碾机运转状况的一组座标图;
图6为说明分级器功能的一组座标图;
图7为本发明第二实施方案中的立式辊碾机剖视图;
图8为本发明第三实施方案中防冲件局部部件分解透视图;
图8A为沿图8、8A-8A线的剖视图;
图9为图8中之防冲件俯视图;
图10为图9中之防冲件局部正视图;
图11为沿图9之11-11线剖视图;
图12为本发明第四实施方案中之立式辊碾机简略透视图;
图13为图12之13-13线剖视图;
图14为本发明第五实施方案立式辊碾机简略透视图;
图15沿图14之15-15线剖视图;
图16为本发明第六实施方案立式辊碾机分级器简略局部剖视图;
图17为本发明第七实施方案立式辊碾机分级器简略局部透视图;
图18为图17之立式辊碾机近顶板处之局部透视图;
图19为本发明第八实施方案立式辊碾机分级器局部剖视图;
图20为图19之分级器局部俯视图;
图21为本发明第九实施方案立式辊碾机剖视图;
图22为表示立式辊碾机防冲件结构形式的简略俯视图;
图23为立式辊碾机简略俯视图;
图24及24A为表示防冲件结构形式的剖视图;
图25为本发明另一实施方案分级器控制器系统示意图;
图26为已有技术领域：
中固定型立式辊碾机简略俯视图;
图27为已有技术领域：
中另一种旋转叶片型立式辊碾机简略剖视图;
图28为说明图27中之立式辊碾机分级功能的座标图;
图29为已有技术领域：
中另一种固定型旋转叶片立式辊碾机简略剖视图。
图1至图4中，立式辊碾机40有一个壳体41，壳体内安装一个有中心垂直旋转轴的旋转工作台42，工作台由一个有动力轴43a的驱动装置43推动旋转。
工作台42有一个台体42a和一个固定在台体42a外周边上的环形衬垫42b，衬垫上有一条环形槽。在工作台衬垫42b的上方，有若干相隔某角度的自由旋转轧碾辊44。每一个轧碾辊44的支撑轴45，与一根臂46连接。臂46可在枢轴47上旋转，因而支撑轴45和工作台之间的角度可以变化。每一根臂46的和枢轴47相对的另一端，和加压装置48连接，加压装置从壳体41上的一个孔中向外伸出。这加压装置48有弹性地压在臂46上，因此轧碾辊44被压向工作台衬垫42b。
在壳体41内的工作台42下方，有一个吸气口或送风口49，用以送入空气，在壳体内向上吹送，并传载粉末材料，这在下面将另有解说。从送风口49送入的气体，通过一条环形空气引导通道50，诸如安装在工作台42下方，环绕工作台42的管道，空气从工作台42下面向上吹送环绕整个工作台的圆周。在壳体41内，工作台42的上方，把原料输送到工作台42上的材料进给管51，通过壳体41上的一个孔伸出壳外。
此外，在工作台42的上方，邻近壳体上顶板57处，有若干相隔一定角度的旋转叶片52，叶片有一根垂直旋转轴。旋转叶片52的下端固定在一块圆盘53上，围绕圆盘的圆周。旋转叶片52为扁平形(见图2)，在径向上向外上方，朝着壳体41的顶板57伸展，各上端固定在一个环形件54上。有一根驱动轴56，固定在圆盘53的中心上，轴56由驱动装置55(图1)推动旋转。在环形件54和顶板57之间，特意安排有预定尺寸的间隙57a。
设有环形防冲件58，从壳体41的顶板57上下垂，圈围在旋转叶片52上端和环形件54的外面，从而屏蔽上述间隙57a。参照图5，现将解说防冲件58的功能。防冲件58有一个大致为圆筒形的部分59，圈围在旋转叶片52的外面，圆筒形部分59比上述间隙57a稍长一些;防冲件58的一条突缘60固定在顶板57上。在突缘60上有若干通孔61，防冲件58利用这些通孔，用螺栓(图中未示)固定在顶板57上。此外，在圆筒形部分59上，作出开口62，提供间隙或孔口以利排除有相当大颗粒尺寸的粉末材料，这点下面将另作解说。
分级器63主要由防冲件58及上述的旋转叶片52组成，通过分级器63的粉末材料，从顶板57的出口孔64排出。
现将解说有上述结构形式的立式辊碾机40的运转方法。参见图1，有待研细的原料用进给管51供入，下落到旋转工作台42上。当用驱动装置43转动工作台42时，工作台上的材料在离心力作用下，进入环形槽内，并向着工作台衬垫42b及轧碾辊44之间的空间移动，在空间中被碾轧。碾碎的材料在通过通道50的气流及送风口49的气流作用下，在壳体41中向上扬升。图5(A)中的曲线202所示，是刚碾碎的粉末材料颗粒尺寸，和各种尺寸的颗粒，在全部材料中所占重量比例的关系。图5(A)横座标上的点P1，表示在碾轧后粉末材料颗粒尺寸的中间值或平均值。
在壳体41中上升的粉末材料，一部分随从气流从旋转叶片52之间通过，在过程中，一部分粉末材料接受了一个向外的径向动量。在这部分的粉末材料中，颗粒尺寸取决于气流速度，旋转叶片的转速等等，大于一定的尺寸颗粒，便从气流中逃出，在壳体41中降落。这降落的粉末材料下落到工作台42上，和进给管51新供给的材料一道，共同被再轧碾一次。
从上述旋转叶片52之间的粉末之间通过的粉末材料的颗粒尺寸，与各种尺寸的颗粒在全部材料中所占重量比例的关系，如图5(B)中的曲线203所示。曲线203a所表示的是与曲线203所表示的相似的尺寸分布，仅旋转叶片52的转速大于曲线203所表示的转速。横座标上的点P2和P3分别为颗粒尺寸的中间值或平均值。
当将图5(B)中的曲线203和图5(A)中的曲线202比较时，可以看出在通过旋转叶片52之间的粉末材料中，有一部分有相对小的颗粒尺寸，这是从轧碾辊44轧碾的总的粉末材料中分选出来的。
有一部分在壳体41中上升的粉末材料，冲撞在防撞件58。在这部分粉末材料中，有一部分从做在防冲58上的开口62中通过的粉末材料，没有经过旋转叶片52的分级，从环形件54与顶板57之间的间隙57a中通过，进入一个由旋转叶片52，圆盘53和环形件54形成的中央空间中去，或向着出口孔64移动。从开口62中通过的粉末材料的颗粒尺寸，和颗粒中分别颗粒尺寸所占的重量比例关系，如图5(C)中之曲线204所示。说明这部分粉末材料中，有的颗粒的尺寸大于图5(B)所示的从旋转叶片52中通过的粉末材料的颗粒尺寸。
上面已讨论过从开口62中通过的粉末材料，和经过旋转叶片52分级，从旋转叶片52中通过而进入空间65中的粉末材料混合，这混合材料被从出口孔64中排出，到达壳体41的外面。这样产生的粉末材料的颗粒尺寸，和各种颗粒尺寸在粉末材料总重量中所占重量比例的关系，如图5(D)中的曲线205所示。横座标上的点P4是曲线205颗粒尺寸的平均值或中间值。曲线206所示，是当没有开口62作分级，而仅用旋转叶片52作分级时的颗粒尺寸分布情况，对旋转叶片52的转速作了调节，使粉末材料颗粒尺寸的平均值或中间值为P4。
图5(D)中的曲线表明，在出口孔64处排出的粉末材料的颗粒尺寸图形，如上面所述，有宽阔的颗粒尺寸幅度。
图5(E)中的曲线207表示，经过旋转叶片52分级，但未进入空间65而在壳体41中降落的粉末材料的颗粒尺寸图形。这种粉末材料有相对大的粉末材料颗粒尺寸。
图6(A)是图5(B)曲线203的一个表示式，图6(B)是图5(D)曲线205的一个表示式，两个曲线的形状在罗辛-拉姆勒(Rosin-Rammler)的文章都有叙述。图6(A)中的曲线208和曲线209，分别和图5(B)中的曲线203及图5(C)中的曲线204相符。曲线209和曲线208与横座标形成的角，分别为θ3和θ4，他们的正切值分别为N3和N4。
tanθ4＝N4……(4)tanθ3＝N3……(5)tanθ5＝N5……(6)图6(B)中之曲线210和横座标形成的角θ5的正切值N5，与上面所述的角θ3的正切值N3之间，建立有以下的关系N5＜N3……(7)N5＜N4……(8)易言之，在本发明的本实施方案中，可以获得有宽阔颗粒尺寸分布的粉末材料，自由选定中间颗粒直径P2和P3，便可以有自由选定颗粒尺寸中间值。
图7为本发明第二实施方案的立式辊碾机70的一个剖视图，和前一实施方案大致相似。相应的部件采用相同的标图号。应注意的是在本实施方案中，壳体41中有一个近似漏斗形的圆锥体71和分级叶板72，有一个分级器73，主要由圆锥体71，分级叶板72，旋转叶片52和一个防冲件58组成。
圆锥体71有倒置的圆锥形状，同轴地放在工作台42的上方。在圆锥体的顶部，也是最靠近工作台42的部分，有一个降落口74，用于将粉末材料降落，关于这点下面将另有解说。图7中圆锥体7的上内部，有若干分级叶板72，环绕一根垂直轴设置。在圆锥体71和分级叶板72的内部，还设有旋转叶片52，有一个防冲件58，结构形式与第一实施方案相似。
图7中的立式辊碾机的运转一般和图1中的辊碾机相似，方法如下原料用进给管51输送到工作台上，在工作台衬垫42b和轧碾辊44之间轧碾。粉末材料经过轧碾但未经过分级时，按颗粒尺寸的重量分布的状况，如图5(A)中之曲线202所示。随同送风口49送风气流上升的轧碾过的粉末材料，在壳体中上升，被引导到圆锥体71顶部附近的分级叶板72处。
分级叶板72倾斜放置，使引入圆锥体71的空气旋转。涡流产生后，并由分级叶板72把它向着圆锥体的中心引导，便给予了由空气传载的粉末一个离心力，于是有较大直径的颗粒，达到圆锥体71的壁上，向着降落口74集中。颗粒通过降落口74下降，落到工作台42上。粉末材料在工作台42上，和进给管51供给的原料混合，被再一次轧碾。于是分级叶板72作第一次的分级，除去直径非常大的粗颗粒。空气涡流的强度可以通过转动支撑杆72a予以调节，支撑杆72a把叶板72在顶板57上紧固，从而调节分级叶板72的安装角度。角度越大时涡流的强度也越高，分析出的粉末材料的颗粒也越细。
在圆锥体71中向着旋转叶片52移动的粉末材料，和对第一实施方案所作的叙述一样，也被又一次分级，一部分材料在圆锥体71中下降，落在工作台42上，其余部分进入空间65。在空间65中的粉末材料，按颗粒直径的粉末材料重量分布图形，如图5(B)中的曲线203及203a所示。
现在，在圆锥体71中，一部分粉末材料通过在防冲件58上作出的开口62，进入空间65。由于这部分进入空间65的粉末材料，没有经过旋转叶片52的分级，里面含有许多直径较大的颗粒。根据颗粒尺寸的重量分布，如图5(C)中的曲线204所示。
在出口孔64中，从旋转叶片52中通过的粉末材料，和从开口62中通过的粉末材料互相混合，混合材料的重量分布如图5(D)中之曲线205所示。于是旋转叶片52和防冲件58执行一次辅助分级。由于这几次分级的结果，在圆锥体71内降落的粉末材料，如图5(E)中的曲线207所示。此外，当旋转叶片52的转速有变化时，可以观察到效果与关于第一实施方案的叙述相似，特别与图6所示相似。
空间65中的粉末材料在作上述的分级以后，被通过出口孔64，从壳体41中排出。
在图7所示的本实施方案中，因为分级器73主要由圆锥体71，分级叶板72，旋转叶片52和防冲件58组成，故可取得有自由选定的颗粒尺寸中间值或平均值，并且有宽阔的颗粒尺寸分布范围的分级。
图8至图11表示本发明第三实施方案中的防冲件58。本实施方案一般与前面所述的各实施方案相似，相应的部件使用相同的标图号。防冲件58的总的结构形式，和一顶倒放的无底帽相似(见图4)。防冲件58，举例而言，有三个形状相同的弧形段58a，58b和58c(见图9)，三个段用若干带螺栓(图中未示)的通孔(61)，固定在顶板上。
弧形段58b，举例而言，有一个开口62。此外，弧形段58b，举例而言，有若干通孔76(图8)。设有一块挡板77，部分遮蔽开口62，挡板77上设有通孔78。挡板77可以利用通孔78和76，与防冲件58b固定，举例而言，用螺钉79固定。把挡板77的底侧安排在一块导板75的上面，挡板可以在这上面滑动。挡板77和防冲件58之间的安排是这样，可以移动挡板77在开口62上面的位置，把通孔78和任何适当的通孔76相配，用螺钉79把它们固定，以改变粉末材料等通过的开口62的一部分，也就是开口62的面积。
所以，通过改变通道80(图10)的面积，便可能改变进入防冲件58的粉末材料的量。通道80就是开口62的未遮挡的部分。在出口孔64处的产品A(其颗粒直径分布如图5(D)中之曲线205所示)，是产品B和产品C的混合材料，产品B从旋转叶片52中通过，含有很多细粒粉末(颗粒直径分布如图5(D)中的曲线203所示)，产品C含有出自开口62的粗粒粉末(其颗粒分布如图5(C)中之曲线204);产品C在产品A中含量的比例，可以通过调节开口62的面积予以变化。于是，图5(D)之曲线205表示的粗粒粉末的量是可能调节的。由于还可以通过调节旋转叶片52的转速，调节曲线205上的颗粒尺寸分布的宽度，因此产品A的平均直径值P5的尺寸(其颗粒直径分布如图5(E)中的曲线207所示)可以自由选定。
图12是本发明第四实施方案中的立式辊碾机81的简略透视图，图13是沿图12中之ⅩⅢ-ⅩⅢ的剖面图。本实施方案，举例而言，与上述的第一实施方案相似，对相应的部件采用了相同的标号。由于本实施方案中的立式辊碾机81的基本结构形式，与图1所示的立式辊碾机40基本结构形式相似，故仅就其不同的特点予以叙述。
关于本实施方案中应注意的一点，是采用了一块圆筒形板作为防冲件58，以代替图1所示的固定在顶板57上的防冲件58，圆筒形板和若干连杆83固定，连杆由若干液压缸82分别驱动，把它伸长或缩短。防冲件58的这种安排，有便于作平行于它的轴线的移动，利用液压缸82驱动，和顶板靠近或远离。在这安排中，每一块旋转叶片52，在它的上端和顶板57之间，有高度为L1的间隙57a。间隙57a的高度，最少要能允许粗颗通过而不致阻塞。粗颗粒的分布如图5(C)中之曲线204所示。
防冲件58靠近连杆83的端部，在全部圆周上有与顶板57离开，高度为L2的间隙，这个高度可以用液压缸82自由改变。因此，通过间隙85和57a流入空间65的粉末材料的量，可以因调节间隙85的高度L2而得到调节。这就是说，有第一实施方案中图5(A)所表示的颗粒分布状况的粉末材料，它的从旋转叶片52中通过的部分，颗粒分布状况如图5(B)中之曲线203所示，而从间隙85及57a中通过的部分，则如图5(C)所示。这些有不同颗粒直径平均值的粉末材料，在空间65中，或在出口孔64处混合，获得如图5(D)所示的颗粒分布曲线。
并且，本实施方案具有的分级能力，可以使颗粒直径分布的宽度自由调定，改变间隙85的长度L2，以及改变旋转叶片52的转速，便可以自由选定颗粒直径的平均值。
在上述的实施方案中，防冲件58可以用液压缸82推动。防冲件也可以使用其他方法，诸如螺杆等去推动，而不用液压缸82。
图14是一个包括有本发明第五实施方案的立式辊碾机简略透视图，图15是沿图14的ⅩⅤ-ⅩⅤ线的剖视图。本实施方案举例而言，与上述第四实施方案相似，相应的部件以相同的数码标号。由于本实施方案的立式辊碾机86有与图13相似的基本结构形式，故仅对值得介绍的特点予以叙述。
本实施方案中应予注意的一点，是有一个环形屏蔽件87，一端固定在顶板57上，从顶板57上下垂，延伸到旋转叶片52和防冲件58之间。屏蔽件87的垂直高度L3，比旋转叶片52及顶板57之间的间隙高度L1小。防冲件58和顶板57之间的距离L2可以自由调节，例如，把液压缸82的连杆83伸长或缩短，使防冲件件58在垂直方向上移动，如图15所示。
作这样安排后，靠顶板附近的一部分粉末材料，通过防冲件58及顶板57之间的间隙85，和屏蔽件87及旋转叶片52之间的间隙88，进入中空间65。这样便可取得如图5(D)中之曲线205所示的，有宽阔颗粒尺寸分布的粉末材料。此外，本实施方案具有的分级能力，使颗粒直径的分布可以自由调定，改变间隙85的高度L2，便可以自由选定颗粒直径的平均值。
图16是本发明第六实施方案中的立式辊碾机的简略透视图，示出分级器63。本实施方案举例而言，与上述第一实施方案相似，故相应部件以相同的号码标志。由于本实施方案的立式辊碾机的基本结构形式，一般与图1中的基本结构形式相似，故仅对值得介绍的特点予以叙述。本实施方案中应予注意的一点，是设有活动环形屏蔽圈90，围绕防冲件58的外周，防冲件58又围绕旋转叶片52的外周。
活动屏蔽件90举例而言，与连杆83固定，连杆83由液压缸82驱动作伸长或缩短。因此，活动屏蔽件90可以作平行于它的轴线的移动(即图16中之垂直方向)，而和顶板57之间的间隔91的高度L4，可以自由调定。
如上所述，活动屏蔽件90之在防冲件58外周围绕，是为了遮蔽在防冲件58上作出的开口62。因此，供粉末材料通过的开口62的面积，可以依靠调节间隙91的高度L4，予以自由调定。从供粉末材料通过的开口62中通过的粉末材料，未经过旋转叶片52的分级，其颗粒尺寸的分布如图5(C)中曲线204所示。然后进入空间65，或通过开口62到达出口孔64的粉末材料，和经过旋转叶片52分级，颗粒尺寸分布如图5(B)中的曲线203所示的粉末材料混合，颗粒尺寸分布变为如图5(D)中之曲线205所示。
而且，由于间隙91的高度L4可作如上所述的变化，那么本实施方案便具有能力，在自由选定颗粒直径的平均值后，自由调定颗粒直径分布曲线的宽度。
在上述的实施方案中，活动屏蔽件90由液压缸82推动，但也可以安排用螺杆推动，代替液压缸82的作用。
图17所示，是本发明第七实施方案中的立式辊碾机分级器的局部简略透视图。图18所示，是图17中之立式辊碾机，邻近辊碾机顶板的局部透视图。本实施方案举例而言，与本发明上述第六实施方案相似，故相应的部件使用相同的标图号。本实施方案之立式辊碾机基本结构形式，与图1中之结构相似，故仅对其特点作叙述。在本实施方案中应提出的一点，是设有一个活动档板95，这档板至少可以部分遮盖围绕旋转叶片52外周的防冲件58上的开口62。
关于图17及18，至少可以部分遮档防冲件58上的开口62的活动挡板95，其顶端和连杆96a及96b的下端固定。连杆96a及96b的另一端，从顶板57上的弧形槽孔97a及97b中伸出，并和活动弧形支撑件98连接。活动支撑件98用于遮盖槽孔97a及97b，防止在顶板57下面集聚的粉末材料，漏到顶板的外面。此外，在圆周方向上移动活动支撑件98，可以使活动挡板95在圆周上作相对于开口62的移动。
用支撑件98，在围绕防冲件58的轴线的圆周上，移动有上述结构形式的活动挡板95，便可以自由改变供粉末材料通过的开口62的面积，从而改变开口62的遮蔽程度。
此外，由于从开口62的上述开放面积中通过的粉末材料，没有经过旋转叶片52的分级，粉末材料的重量分布中，有相对大量的粗粉末。这分布状况如图5(C)中的曲线204所示。粉末材料经过旋转叶片52分级后，进入空间65的，如上面所述，重量分布如图5(B)中之曲线203所示，其中含有很多细粒的粉末。这些粉末材料被在空间65中混合在一起，产生的粉末材料有重量分布状况如图5(D)中之曲线205所示。
此外，由于开口62的开放通道可以利用挡板95自由改变，而且可以调节旋转叶片52的转速，本实施方案具有的分级能力，使颗粒直径分布的宽度，在自由选定颗粒直径的平均值后，可以自由调定。
图19所示，是本发明第八实施方案中的立式辊碾机分级器63的局部剖视图，图20是分级器63的局部俯视图。本实施方案举例而言，与本发明上述第七实施方案相似，故相似部件采用相同的 图号标志。由于本实施方案中的立式辊碾机的基本结构形式，与图1所示的基本结构形式相似，故仅对其有关特点予以叙述。在本实施方案中应注意的一点，是设有一块弧形的活动挡板95，这活动挡板可以活动，至少部分遮挡围绕旋转叶片52外周的防冲件58上的开口62。在活动挡板95的一部分上，设有一条齿条100，使活动挡板95可以在旋转小齿轮102带动下，沿防冲件58的圆周自由移动，小齿轮102由一个驱动装置101推动旋转。
图19中之防冲件58的下部上，固定一个导向件103，沿防冲件58的圆周伸展。沿防冲件58的外周，设有一个活动挡板95，使挡板由导向件103引导。在活动挡板95的外圆周上，作成齿条100。小齿轮102和齿条100啮合，并固定在旋转轴104上，轴104和小齿轮由驱动装置101驱动，自由作时钟方向或逆时钟方向旋转。
在有这种安排的分级器63中，用驱动装置101，驱动小齿轮102旋转，可以使活动挡板95，沿圆周方向位移。于是，通过移动挡板95，可以使供粉状材料通过的开放面积自由变化。
从有上述功能的分级器63的开口62的开放通道中通过的粉末材料，因为粉末材料没有经过旋转叶片52的分级，故其颗粒尺寸分布如图5(C)中的曲线204所示。经过旋转叶片52分级后，进入空间65的粉末材料，有如以上结合上一实施方案的所述，颗粒分布如图5(B)中之曲线203所示。这些粉末在空间65中，或在出口孔64处混合，产生的颗粒分布如图5(D)中之曲线205所示。
此外，由于移动活动挡板95的位置，可以自由改变开口62的开放通道的面积，本实施方案具有的分级能力，使颗粒直径分布曲线的宽度，在自由选定颗粒直径的平均值后，可以自由调定。
图21是本发明第九实施方案中的立式辊碾机110的剖视图;图22是解说立式辊碾机110防冲件58结构形式的简略俯视图;图23是立式辊碾机110的简略俯视图，图24是进一步解说防冲件58结构形式的剖视图。本实施方案举例而言，与本发明上述第八实施方案相似，故相对应的部件均使用相同的标图号码。由于本实施方案中的立式辊碾机110的基本结构形式，与图1中的基本结构形式相似，故仅对特点有所叙述。
关于本实施方案应注意的一点，是设置的防冲件58的形式为许多防冲块，举例而言为矩形 板111a，111b，111c……(下文中笼统用标图号111表示)。这些防冲块在旋转叶片52的圆周上顺序排列。如图22所示，每一个防冲块111，在外端上有一根有垂直旋转轴线的转轴112。
关于图23及24，举例而言，转轴112a放置在顶板57的一个通孔113a中，从顶板57向上穿出顶板57的外侧。通孔113a设有滑动件114a，诸如滚球轴承，以保证转轴112a的平滑旋转，并防止粉末材料漏出壳体41的外部(见图21)。在通孔113a处，有一个环形垫圈115a，举例而言，固定在顶板57上。因此，滑动件114a固定在通孔113a中。
转轴112a在靠近它的上端处，和连接件116a的一端固定。在连接件116a的另一端上，有一根枢轴117a，以可旋转的方式在连接件中穿过，和转轴112a的旋转轴线平行。这枢轴117以可旋转的方式从连接件116a和一个环形件118中穿过，并且，举例而言，用一个螺母119a固定，以防松脱。
其余的防冲块111b，111c，……和与之相关的组件的结构形式，与防冲块111a的上述结构形式相似(标图号111a至117a以及119a的泛指标图号为111至117及119)。于是环形圈118和所有的枢轴117a，117b，……连接。在环形圈118的外圆周上，设有一个突出部120，和一个连接件121，连接件121设置在远离环形圈118的一端上，用销钉和一根连杆122连接，连接的方式为突出件和连接件122之间的角度可以自由变化。
连杆122离连接件121远的一端，和连杆124的一端用一根销钉连接，连杆用诸如液压缸之类的驱动装置123使之伸长或缩短。
有上述结构形式的立式辊碾机的运转方法如下如在第一实施方案中所述，一部分经过轧碾并在壳体41中上升的粉末材料由旋转叶片52分级，进入空间65。另一部分通过防冲件58，进入空间65，或到达出口孔64。
如图22所示，防冲件58可以在相邻的两块防冲块111之间的一个间隙125a，125b……(泛指标图号为125)。连杆124和连杆122的运动，由驱动装置123驱动，在图23中箭头A所表示的方向上，作往复位移，因为连杆122和连接件121的连接方式可以使互相间的角度变化，故连杆的往复位移变为环形圈118的角位移。
在图23中，当环形圈118作箭头B或箭头C方向的角位移时，相应的连接件116和相应的转轴112分别作箭头方向D或箭头方向E的角位移。关于图22，当一根转轴112作箭头方向D的位移时，相应的防冲块111便也作同方向的角位移，于是相邻防冲块111之间的间隙125减小。当一根转轴112在箭头方向E上作角位移时，相应的防冲块111也作同方向的角位移，于是相邻防冲块111之间的间隙125放大。这样，粉末材料从中流过的每个防冲件58的间隙，便可自由选定。
粉末材料从防冲件58的间隙125通过，构成有上述功能的分级器63，由于材料没有经过旋转叶片52的分级，因此粉末颗粒分布如图5(C)中的曲线204所示。经过旋转叶片52分级后，进入空间65中的粉末材料，如在本实施方案中有所说明，其颗粒尺寸分布如图5(B)中之曲线203所示。这些粉末材料在空间65中混合等等，产生如图5(D)中的曲线205所示的颗粒分布。
此外，由于防冲件58的间隙125的尺寸可以作上文所述的自由选定，本实施方案具有的分级能力，使颗粒直径分布宽度，在自由选定颗粒直径的平均值后，可以自由调定。
图24A是图1中立式辊碾机40邻近顶部的一个剖视图，可用以解释第一至第九实施方案中分级器63的运转方法。在第一至第九实施方案中，对于分级器63的运转已经作了叙述。在图24A中，旋转叶片52的旋转轴G，和旋转叶片52上端中点之间的径向距离，用a表示。旋转轴G，和固定环形件54的内圆周或内边缘的距离，用b表示。顶板57的下表面，和固定环形件54上表面之间的距离，用L1表示，旋转叶片52的垂直高度用h表示。
本发明之发明人等已证明，当下面关于间隙57a的圆周面积2πaL1和旋转叶片52的相似面积2πbh的公式成立时，分级的效果有效。
2πaL1＞0.03(2πbh)……(9)图25是本发明分级器63的一个实施方案的控制器系统示意图。当粉末材料在如上所述及的各上述实施方案中经过分级以后，从出口孔64中排出，然后通过一条输送线131输送到一个作为收集装置的旋流分级机130中。旋流分级机130通过一条输送线132，输送到鼓风机133处。
在清理旋流分级机130的气流分离出的粉末材料的排运管线134上，设置一个传统的阀装置135，防止气流从管线134进入旋流分级器130。
在管线134上的阀装置135的下游，设有一个检测装置136，检测粉末材料的颗粒尺寸分布，产生输出信号，举例而言，表示方程6中的正切值N5，和图5(D)中的P4。从检测装置136通过的粉末材料，被作为完成产品排出。
把表示N5和P4数值的输出信号向一个调节装置137输入，调节分级器63的控制器，使N5和P4值的输出信号基本等于预定的Nt值和Pt值。调节装置137执行上述功能，其输出，举例而言，在电路上与图21所示的第九实施方案中的驱动装置55和123相连。因此，当检测装置136检测出，测得的表示粉末材料的粉末直径分布的N5和P4数值，与预定值Nt和Pt有偏差时，调节装置137把测得的数值和预定数值作比较，然后在输出端产生误差信号，误差信号使驱动装置123通电，控制调节分级器63间隙85的尺寸的驱动装置，并控制旋转叶片52的转速调节装置55等等。这样，从旋转叶片53之间通过的粉末材料的颗粒尺寸的分布形式可以自动调节，并保持符合预定的数值。
这样，可以改变从出口孔64排出的粉末材料的颗粒直径分布曲线，以改变图6(B)中之曲线210的梯度和平均直径P5。于是N5和P5的值被调节，接近预定的Nt和Pt值。
归纳起来，根据本发明所提，在安装在一个壳体内的分级器的一个防冲件上，有一条隙缝，供没有经过分级器旋转叶片分级的粉末材料从中通过。然后这部分未经分级的粉末材料，和另一部分经过旋转叶片分级的粉末材料混合;这样取得的粉末材料的颗粒直径分布曲线的宽度，可以自由选定。
此外，利用检测通过分级器后排出的粉末材料的颗粒直径分布状况的控制系统，这控制系统并能调节隙缝的上述开放面积的大小，从而可以把与分布状况有关的数值调节到与预定的数值相符，这样就可以自由选定颗粒直径分布曲线的宽度。
权利要求
1.一种立式辊碾机的分级器，其特征在于辊碾机有一个带一个顶板的外壳，靠近壳体下部的材料粉碎装置，并有一个产生向上流动的气体的装置，把粉末材料向上传送到顶板处，上述分级器中有上述壳体内上述顶板下面的若干旋转装置，旋转装置一般有一根垂直旋转轴；上述旋转装置和上述顶板之间有一段间隔，形成上述旋转装置和顶板之间的间隙；一个环形防冲装置悬挂在顶板的下面，围绕上述若干旋转装置的外周，对上述间隙作屏蔽；一个邻近上述防冲件的开口，上述空气和粉末材料从其中通过。
2.如权利要求
第1项中之分级器，特征为所述开口的制作在所述防冲件上，在所述防冲件上另有调节装置邻近所述开口，以改变所述开口的开放面积。
3.如权利要求
第2项中的分级器，特征为有若干所述开口和调节装置。
4.如权利要求
第1项中的分级器，特征为所述防冲件与顶板之间有间隔，所述开口由所述顶板和所述防冲件之间的间隔形成。
5.如权利要求
第4项中之分级器，特征为另有装置与所述防冲件件相连，以调节所述的间隔，从而调节所述开口的大小。
6.如权利要求
第5项中之分级器，特征为另有一个环形屏蔽件，在所述防冲件和旋转装置之间。
7.如权利要求
第1项中之分级器，特征为所述防冲件由若干有间隔的板块形成，板块在圆周上间隔放置，所述开口由所述板块之间的间隔形成。
8.如权利要求
第7项中之分级器，特征为另有调节所述板块角度的装置，从而可调节所述开口的开放面积。
9.如权利要求
第1项中之分级器，特征为另有一个检测装置接收粉末材料，产生表示材料颗粒尺寸的输出信号，并有调节装置随输出信号反应来调节所述开口的尺寸。
10.如权利要求
第9项中之分级器，特征为还有第二调节装置，随上述输出信号反应，调节所述旋转装置的转速。
11.用于立式辊碾机分级器的一种控制器，其特征在于辊碾机中有一个壳体和将材料碾碎以产生粉末材料的装置，分级器安装在壳体内，粉末材料从分级器中经过，到达一个出口，设有收集装置，接受出口孔的粉末材料，分级器还有一个供粉末材料通过的开口，并有装置调节开口的通过面积，所述收集器有检测收集装置收集的粉末材料颗粒尺寸分布状况的检测装置，并能形成表示所述分布状况的输出信号，另有调节装置随所述输出信号反应，调节所述通过面积，以取得预定的颗粒尺寸分布状况。
12.一种立式辊碾机特征是其有一个有一块顶板的外壳，有邻近壳体下部将材料碾粉的装置，有产生向上流动的气流的装置，把粉末材料朝上向着顶板载送，有一个分级器，其中有在壳体内顶板下方的若干旋转装置，旋转装置一般有一根垂直旋转轴，上述旋转装置和上述顶板之间有一个间隔，在上述旋转装置和顶板之间作出一条周隙，有一个环形防冲件从顶板上下垂，圈围在上述若干旋转装置的外周，作对上述间隙的屏蔽，邻近上述防冲件处有一个开口，供上述空气和粉末材料从其中通过。
13.如权利要求
第12项中之辊碾机，特征为在上述防冲件上制作一个开口，辊碾机另有一个调节装置，在防冲件上邻近上述开口处，以改变上述开口的通过面积。
14.如权利要求
第12项中之辊碾机，特征为所述防冲件与顶板之间有间隔，所述开口由所述顶板和上述防冲件之间的间隔形成。
15.如权利要求
第14项中之辊碾机，特征为另有装置和所述防冲件连接，调节所述间隔，从而调节所述开口的尺寸。
16.如权利要求
第15项中之辊碾机，特征为在所述防冲件和旋旋转装置之间另有一个环形屏蔽件。
17.如权利要求
第12项中之辊碾机，特征为所述防冲件由若干互相间有间隔的板块形成，板块在圆周上间隔放置，所述开口由板块之间的间隔形成。
18.如权利要求
第17项中之辊碾机，特征为另有调节所述板块角度的装置，藉以调节所述开口的通过面积。
19.如权利要求
第12项中之辊碾机，特征为另有检测装置用于接受粉末材料，产生表示材料颗粒尺寸的输出信号，并有调节装置随所述输出信号反应，以调节所述开口的大小。
20.如权利要求
第19项中之辊碾机，特征为有第二调节装置随输出信号反应，调节所述旋转装置的旋转速度。
专利摘要
一种有分级控制器的立式辊碾机，其壳体上顶板附近装有分级器，顶板下装有若干垂直旋转叶片。由壳体下部供给的空气和粉料向上流动冲撞顶板。旋转叶片和顶板间的间隙被由壳体顶部下垂的围在若干旋转叶片外周的有空气和粉料通过开口的环形防冲件屏蔽。分级控制器有收集来自分级器的粉料的收集装置，有检测收集器受到的粉料颗粒尺寸分布状况并发出信号的检测装置，还有按信号反应调节粉料从中通过开口面积的调节装置。
文档编号B02C23/18GK85106642SQ85106642
公开日1987年3月25日 申请日期1985年9月3日
发明者桥本勋, 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