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1、辊压机基础知识培训,辊压机的工作原理以及液压系统的基础知识,1.辊压机的工作原理,一种粉碎设备工作效率的高低，取决于它们的工作原理。而它们的工作原理又与物料粉碎的机理息息相关。因此系统地研究物料的粉碎机理和全面地描述粉碎设备的工作状况非常必要，这样才能通过使用某种设备实现物料的粉碎机理，达到高效节能的目的。,常见的粉碎设备的粉碎机理：,1.单颗粒粉碎管磨机的粉碎方式基本属于单颗粒粉碎的范畴。管磨机内物料颗粒在研磨介质之间和研磨介质与衬板之间被冲击和研磨而粉碎，物料颗粒由大变小的过程具有很大的随机性。也就是说，磨球运动产生的能量分布频谱很宽，过大或过小的能量不能及时合理地被物料在粉碎过程中所吸收
2、，因而能量有效利用率极低。由于研磨介质之间存在较大孔隙，理论上是点或线接触，所以，物料属于单粒粉碎的范畴。,2.料层粉碎立磨是一种低压料层粉碎的工业设备。物料层在磨辊与磨盘之间除主要受压力作用之外，还受一定的剪力作用。这是因为磨辊与磨盘在滚动过程中，除中线圆周上的相对速度为零外，两侧都存在一定的相对速度，而且越远离磨盘中心越大。另外，料层在受到压力作用时，这种压力在料层中物料颗粒间传递，受碾压作用的物料，颗粒受一定的剪切作用。物料颗粒受剪力作用时发生的应变比受压力作用时小得多，而受压力作用的强度和比例都远比管磨机大。再者，立磨已是料层粉碎，形成一定的料床，在横断面的边缘，其受离心力作用，不会向
3、里侧堆落延展，其外设置一可调节高度的围板阻挡，只能抛落一部分，不像管磨机内的物料，在受到磨球冲击作用时，可以向四周任意推移，使受冲击颗粒无约无束，吸收的冲击功很少。因此，立磨的粉碎效率比管磨机高，电耗比较低。,辊压机工作原理如图 2-1所示，主要依靠两个水平安装且同步相向旋转的挤压辊进行高压料层粉碎。被封闭的物料层在被迫向下移动的过程中所受挤压力逐渐增至足够大，直至被粉碎且被挤压成密实料饼从机下排出。这种料饼的机械强度很低，手捻即碎。料饼中含有大量的细粉，其中小于90m的成品细小颗粒约占2030%，粗颗粒的内部结构已被破坏，产生许多微裂纹，易磨性很高。也就是说，在挤压过的料饼中小于2 mm的物
4、料颗粒约占6070%，而且又有许多微裂纹。,立磨和辊压机均属于料层粉碎，由于物料是受到挤压作用，挤压的无效功比冲击的无效功要少得多。管磨机属于单颗粒粉碎，物料主要受冲击作用；国际上许多粉磨专家对单颗粒物料粉碎进行了大量基础研究工作。他们从能量有效利用的观点出发，研究了不同粉碎方式对单一颗粒脆性物料粉碎的能量消耗并进行了比较。结果表明：在一个物料颗粒的粉碎过程中，施加纯粹压力时，物料颗粒所产生的应变是施加纯粹剪力所产生应变的倍。这就是料层粉碎的基础。单一颗粒在高压50300 MPa下，粉碎所需的能耗大大低于传统粉磨方法所需的能耗,1.2 辊压机粉磨的主要特点：,（1） 提高产量：在粉磨系统中安装
5、辊压机，可以使粉磨设备的潜在能力得以充分发挥，增加产量达50-100%，提高了整个系统的生产效率。（2） 降低电耗：用辊压机粉磨物料，可以使粉磨系统的总电耗显著降低。比传统粉磨方式节能25-50%，每年节电效益相当可观。（3） 工作环境好：物料在挤压辊罩内，被连续稳定地挤压粉碎，有害粉尘不易扩散，同时，由于近乎无冲击发生，故辊压机的噪音比管磨机小得多。（4） 易于发展：传统管磨机受到加工、运输、热处理等条件的限制，管磨机大型化受到很大的制约。配辊压机粉磨系统很好地解决了此类问题。使粉磨系统向大型化发展变成了现实。,1.3 辊压机的稳定工作条件,（1） 喂入的物料应具有一定的料压，借以保证物料稳
6、定连续地喂入辊间，形成较密实的料层。（2） 喂入的物料粒度应满足设计要求，借以形成较密实的料层，但在高压料层粉碎前可以发生单颗粒破碎的部分除外。（3） 粉磨时应具有足够大的挤压粉碎力，不过，该粉碎力数值对于不同的物料和挤压效果有不同的要求，应通过试验确定最佳值,2辊压机结构介绍,1） 机架装配： 机架是辊压机其他部分安装固定的基体，主要由底座、左右立架、中间立柱、顶部等部分组成，均为焊接结构件，它们用螺栓和剪力销等件连成一个整体，如图2-4所示。机架上的调节垫板主要用来调节辊缝的初始值，即是最小值。借助中间立柱使活动辊轴承座与固定辊轴承座紧紧压靠，并将初始液压推力传递给立架。当要改变初始辊缝时
7、，更换不同厚度的调节垫板。考虑到挤压辊的水平浮动要求，要求底座上设置导向滑键，并且在接触面间采取有减少滑动摩擦系数的措施，如贴焊不锈钢板等。对于大中型辊压机，在固定辊轴承座与立架之间设计弹性支承板，借以缓冲水平冲击。机架的联接螺栓多为高强度螺栓，拧紧时应严格按照拧紧力矩的要求拧紧。,2） 挤压辊装配：它主要由挤压辊、轴承、轴承座、密封圈等件组成两个相向旋转的挤压辊是辊压机的核心部件，辊压机能否使用好关键在此。一般的挤压辊有两种基本结构，即整体压辊和镶套压辊 挤压辊辊面有沟槽辊面和光滑辊面两种。沟槽辊面，一般设计人字形，或者“一” 字形。光滑辊面无论在制造或维修方面的成本都比较低，辊面一旦磨蚀也
8、容易修复。但它的主要缺点是： 当喂料不稳定时，出料流量也随之波动。容易引起压辊负荷波动超限，产生振动和冲击，进而影响辊压机的安全稳定运转。 光滑辊面的咬合角小，挤压后的料饼较薄，相同规格的辊压机产量降低。,在每个挤压辊的两端都有支承的滚动轴承装置。辊压机因工作负荷很大，且料层波动频繁，致使主轴承的负荷很大，两个挤压辊的平行度在使用中难以准确保证，所以一般都选用可调心的双列球面滚子轴承，且多选用加强型的，以适应挤压辊在使用中产生的歪斜，并且对轴承的密封、润滑冷却均有较高的要求。考虑到轴承的拆卸，选用锥孔轴承，因此，轴颈处也应加工成锥形。由于定位精度的严格要求，锥轴颈的锥度公差、直径尺寸和表面粗糙
9、度均有特别严格的要求。,辊压机应根据不同的物料性质调整两辊之间的最小间隙，另外也不可避免地有时会进入一些硬质物，如铁件等，这都需要把辊隙设计成可调的。从结构上，将一个辊子固定，称为固定辊。另一个辊子既可以水平前后移动，也可以使辊子呈歪斜状态移动，称为活动辊。活动辊的移动通过特殊的轴承座在机架中的移动来实现。,3） 进料装置 料斗辊压机是实现高压料层粉碎的设备，必须具备下列前提条件:1、喂入物料的体积必须超过卸出物料的体积。也就是说，两个辊子最小间隙的上方必须在全宽上充满着充足的物料，并保证喂入物料的连续性。2、为了调节辊压机的喂料量，以与整个粉磨系统相匹配，进料斗设置有一种可调节喂料量的调节插
10、板，用于调节入辊压机的料层厚度。, 侧挡板辊压机对物料的挤压系属高压作业，在两个挤压辊的两端或两侧辊隙处的物料极易挤出。被挤出这部分物料不能很好地受到挤压，因此大颗粒较多。为了减少入磨的大颗粒物料，在辊压机的压辊两端加设了侧挡板。为了保证挡板的合适预压力，调节处设置有缓冲环节，借以减少因物料不均匀而产生的冲击和振动。,4） 传动系统：a 减速器： 辊压机传动装置所用的减速器有圆柱齿轮减速器和行星齿轮减速器两种。行星齿轮减速器的承载能力高，在传递相同的动力时，体形比圆柱齿轮减速器小很多，因而使用相当广泛。 b 电动机： 目前，辊压机传动用电动机基本有三种，即鼠笼型、绕线型和直流电动机。具体选用应
11、根据辊压机的用途和要求而定。,为了避免满载起动，当辊压机停车时必须调节液压系统，将辊压机中的存料排空，保证空载起动的条件。5）、 扭力支承：为了使传动装置能够随着活动辊水平移动，承插式的行星齿轮减速器均为悬挂在挤压辊的轴头上，不用基础固定。对这种减速器必须解决扭矩平衡的问题，否则减速器能够随挤压辊转动，无法传动。扭力支承主要防止减速器输出扭矩时的整体转动，通过四边形机架平衡转动扭矩。该四边形的主要接点处安装有关节轴承，并且扭力轴可以绕轴S线与曲柄一起转动，这样整个机构则可以满足平衡转矩和随挤压辊一起水平移动的要求。,6） 检测系统：辊压机因有较高的可靠性要求，对关键参数和元件进行连续检测，并与
12、控制系统联锁实现自动控制。除电气方面的检测外，主要有如下检测内容： 辊缝间隙的检测与控制； 辊缝设定极限的检测与报警； 主轴承温度的检测与控制； 减速器润滑油温度的检测与控制； 液压系统油压的检测与控制； 干油泵站储脂量的检测与报警； 润滑系统工作状况的检测与报警； 冷却站工作状况的检测与报警；,7） 冷却系统：辊压机主要有下列冷却内容： 主轴承的冷却：共有四个进水口和四个出水口；即每个轴承座上各有一个进水口和一个出水口。 挤压辊的冷却：每个挤压辊配备一个旋转接头，上边同时设置有进出水口； 减速器的冷却：每台减速器配有一个冷却站，其上设置有进出水口。,2. 辊压机工艺系统,1 ）称重仓：1.1
13、 结构： 称重仓主要由料仓和称重模块组成。称重仓装有称重传感器和收尘器口，这样能控制物料及时连续地供应，也就保证了主机运转平稳性，是辊压机高压料层粉碎的必要条件。便于中控人员的操作，可协调辊压机与磨机等设备生产平衡，同时减少了粉尘污染。,2）、 气动闸门：气动闸门由闸板和气动系统组成。作用： 由于辊压机属于高压生产，它的下料和停料容易产生一系列问题。这就需要一个易于操作且能及时开关的闸板。以前使用的是棒阀，但它要求工人每次都要爬到机器上方操作才行，这样往往来不及，而且工作量大不易操作，棒与棒之间容易漏料。有的厂家后来改用电动螺杆机构闸板，由于螺杆行程慢，容易被物料卡死经常造成电动机构损坏。而采
14、用气动闸板，开关灵活、迅速还可调整，完全满足正式生产和紧急停机的要求。,3）、 分料阀：分料阀主要由分料罩、分料阀板、电动执行机构组成。分料罩为一焊接结构件，排料口有三个，其中一路物料进入磨机，另两路物料（即边料）返回辊压机称重仓。分料阀板，是将阀板与转轴焊为一体，阀板采用耐磨材料制成。通过电动执行机构带动转轴转动，借以达到控制辊压机返料量，从而保持工艺系统的物料平衡。,2.1 、 在带辊压机的粉磨系统设计中，应注意以下问题：由于在辊压机的使用和工艺流程设计上的认识不足，导致辊压机的运转率不高，问题表现在称重仓容量不足，输送系统能力小，喂料难以稳定；收尘效果差等。为此提出以下注意的一些问题：
15、（1）辊压机通过量较高，要求输送设备能力要强，否则无法保证辊压机稳定的运转，造成“吃不饱，排不出”，辊压机不能连续运转。（2）在挤压粉磨系统中，为了保障设备正常稳定的运行，在进料输送系统中，必须设置除铁器，确保物料中的铁块在进入辊压机之前被清除，还要设置金属探测器，以防因除铁器失灵或不起作用而使铁块进入称重仓。,（3）为保证辊压机的正常工作。辊压机的喂料必须保证一定的料压。在工艺布置中，辊压机进料口上方，要留有不少于两米的空间，设置进料溜子，角度要垂直，以便给料均匀。同时，这样也为辊压机检修时，留有足够的空间。（4）辊压机要设检修粱，并预留足够的检修空间；辊压机在使用过程中由于熟料的磨蚀性很大
16、，辊面和侧挡板等部件磨损很快，特别是辊面需要经常补焊。由于设备各部件重量较大，检修频繁，工人的劳动强度很大，因此必须配备检修设备。（5）设置称重仓和返料系统是辊压机高压料层粉碎的最基本保障。称重仓的主要作用并非是为了计量仓内物料的重量，更重要的是通过称重传感器的显示信号，反映仓内料流变化趋势，再通过料流调节回路，调整称重仓的综合料流量。实现对称重仓料位的动态控制。设置称重仓和返料在工艺系统中是挤压粉磨必不可少的一部分。从众多水泥厂的使用结果看，凡不设称重仓或是设置称重仓而不设稳流控制回路的工艺系统，都难以保证辊压机的过饱和喂料要求，都不能实现连续料层粉碎，使物料处于松散状态通过辊压机。因此挤压
17、效果差，系统产量低，电耗高，还会出现因为喂料不均匀，负荷波动大，设备振动；物料落差高，尘土飞扬。,（6）适宜的物料粒度：辊压机稳定操作的一个重要前提条件是严格控制喂料粒度，对于一定辊径的辊压机，其处理的最大颗粒尺寸和大颗粒的比例及主要颗粒的分布范围是有要求的。由于大块物料的存在，使得活动辊水平移动量增大，辊隙瞬间变化大，就有可能在大块物料以外的辊面上产生局部空载，造成这个区域内较小的物料直接通过压力区，而使积压后的物料性能不均匀，影响整个系统的产量。 一般来说辊压机的喂料粒度应该控制在此0.025D以下。在待挤压的物料中，若大块物料较多，不单有损于设备运转的平稳性，引起辊压机的剧烈振动，大,颗
18、粒在破碎之前还可能发生与辊面的相对滑动，加速辊面的磨损。如果粒度太细，或含有太多的选粉机粗粉，对辊压机的运转也不利，这是因为细粉对粗颗粒起一定的包裹作用，减低了粉碎效果；物料挤压成料饼时其中的气体外溢时遇到的阻力增大，容易引起喷灰或小爆炸；粒度太细时料饼变薄通过量降低。只有当喂料粒度大小适中，级配均匀时，才能使辊压机运转平稳，出料成饼率高，粉碎效果好，辊缝容易控制。一般返料量不要超过辊压机通过量的50%。 系统应设置旁路阀，在辊压机检修时，物料可以不经过辊压机而直接人球磨机，不至于整个系统停产，把影响降低到最低限度,3. 液压系统,辊压机是用于挤压粉碎脆性物料的机械，它同一般的物料破碎不同，该
19、设备将物料挤压成料饼（料饼中已含有2030%的细粉，有60%的物料颗粒小于2mm，并已产生微裂纹）。所以要求较高的挤压力；由于挤压物料时，物料的反压力会随着物料的颗粒、多少等状态而变化，所以要求产生挤压力的装置能够适应挤压力的变化特性。采用液压系统提供挤压力是比较理想的方式。液压系统除了提供挤压力之外，对于机械设备在受到过大的冲击时，还具有缓冲保护作用，防止辊压机主要零部件在事故状态下遭受过大的损伤。所以，液压系统的功能可归结为两条：向辊压机提供并保持挤压力；缓和物料对辊压机的冲击。,液压系统的工作原理序号188组成液压系统的液压动力单元液压泵站；序号19平油缸和21副油缸为液压系统的执行元件
20、；其它元件为液压系统的控制元件，以实现液压系统的各种功能。其工作过程大致如下：辊压机主电机起动，在主程序控制下，液压泵站电机起动，同时电磁阀G1、G3通电，主油泵将油箱内的油液吸入油泵，然后从泵出口经高压过滤器6、单向阀7分别打入左右系统中；进入左右系统中的油液分别经电磁阀G5、单向节流阀9进入平油缸19，同时也经单向阀18进入各蓄能器中。当压力达到所设定的值时，G2、G4断电，泵站电机停，系统维持压力不变。在整个工艺系统备妥之后，准备下料。当物料下到辊间时，由于负载的突然加大，液压力会突然升高，此时所产生的液压力冲击波首先由蓄能器吸收，以缓解对主轴承的冲击；同时电磁阀G2或（和）G4通电，压
21、力油经单向节流阀9、电磁阀8返回油箱，压力同时下降；当压力降至正常值时，G2或（和）G4断电，卸压停止；如果压力升到最高压力限制值时，G2或（和）G4、G5或（和）G6同时通电，使压力快速下降，以免过高压力对设备造成破坏。另外，在压力过高并超过安全阀20的压力设定值时，该阀也会自动打开卸压至其设定压力以下。需要说明的是，系统压力的检测、变送是由压力变送器来完成的。该变送器的检测油口通向系统，它将采集到的压力信号变为420mA的电信号，通过信号线将其送至PLC，由PLC根据该信号值的大小来决定电磁铁电源的通断、液压泵的启停，从而控制系统压力的增减。,液压系统的常见故障、原因和处理方法：1现象：泵
22、站输出压力低或无压力。原因：该现象产生的原因较多，如软管断裂、泵故障、过滤器堵塞严重等，但其常见原因是泵站溢流阀4中的阀芯被脏物堵塞，不能封闭而造成。处理：根据原因的不同采取不同的处理措施。如溢流阀堵塞，可将溢流阀拆卸清洗，将脏物清除。2） 现象：静压时保不住压力 原因：在无外渗漏的情况下，一般是电磁球阀、油路块上的安全溢流阀被脏物堵塞，造成阀芯关闭不严所致。解决方法：拆下阀芯将其清洗干净即可。3） 现象：滤油器堵塞。原因：长期工作油液内的杂质将滤网堵塞。解决方法：网式滤油器清洗或更换滤网；纸质滤油器更换滤芯。,4）现象：在辊压机正常工作时，加压频繁。原因：对该现象的要正确分析，搞清加压是辊压机工作的需要？还是压力设定值不合适造成？在排除上述原因的情况下，可考虑是否有内外泄漏？解决方法：如为辊压机工作时的纠偏需要，为正常现象（若长期如此，则需从生产工艺系统等方面解决，应尽量避免过于频繁的纠偏现象出现）；如压力设定不合适，需重新设定压力值；如有外泄漏，要立即修理；如因阀芯堵塞等原因造成内泄，要立即清除阀内堵塞物。5）现象：外部渗漏原因：一般为长期工作造成密封件老化或装配不当造成密封件损坏所致。解决方法：更换密封件。,
