立磨选粉机的工作原理、结构及三维建模
豳技术装备 Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
立磨选粉机的工作原理 结构及三维建模
曾鲁庆 日百／久
（成都建筑材料工业设计院，四川成都６１００４１）
中图分类号：ＴＱ１７２．６３３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１－－８３２１（２０１８）０１—００９Ｏ—Ｏ５
立磨又称立式磨、辊磨、立式辊磨，广泛用于各种物
料的研磨，是块料制备粉料的必备环节，已经南最初的三
辊立磨逐步发展到六辊立磨。立磨南于其电耗低、设备紧
凑占地小、噪音低、扬尘少、产品细度易于调节、使用维护
简单、运行费用低、耐磨材料消耗少等优点，在水泥Ｔ、Ｉｋ
中 用日益广泛，并取得了较好的经济效益和礼会效益。
水泥Ｔ业中，主要有４个地方要运用到立磨，分别是
生料粉磨系统、水泥粉磨系统、煤磨系统、矿渣磨系统。
粉磨系统控制的好坏直接关系到水泥产品的质量、产量、
成本，关系到水泥厂最直接的经济效益。立磨由磨机和
选粉机两部分组成，磨机主要功能是对物料进行研磨，
选粉机主要功能是对研磨后的物料进行分选：一ｒ作中的 立磨见图１： 向上流动转变成切向流动。其内部的转子按切向物流的
方向转动。在固定导流片和转子叶片之间的空隙部位形
成一个大的旋流空间见图２，在离心力的作用下，物料／空
气混合物发生分级分离。过大（特大）颗粒被甩ｆ｝Ｊ去，在
重力作用下下沉，离开那个旋流空问，在灰斗中收集并返
回到磨机磨盘进行再次研磨。较细的颗粒能通过选粉机
旋转转子的ｎ十片，随【＿占１载流气体从选粉机上壳体出口离
开选粉机被外部选粉收尘器收下然后进入下ｔ 艺环节，
这些较细的颗粒就是选粉机作用后的成品见图３。成品的
细度取决于选粉机导流片与转子转速的综合作用，导流
片是同定的，通过调节转子的转速可以对成品细度进行
调节。提高转子转速，成品细度越细；降低转子转速，成
品细度粗。转子的转速通过安装存选粉机上壳体的驱动
部分的一个变频电机进行调节，通过改变电流频率对转子
转速进行控制，最终达到控制成品细度的日的。转子下部
的灰斗壳体创建了一个粗颗粒内部循环的空间，形成一个
有序的通道，一方面灰斗将最初上升的物料／空气混合物与
选粉后降落的粗颗粒分隔开来，避免两部分混合而带来
的无用功、低效率；一方而引导不合格的粗颗粒下落到
磨磨盘进行二度研磨。
转子 导流片 旋流空间
Ｉｇｌｌ工作中的立磨 与霎 豁高霜切
１ 工作原理 立磨选粉机是一种气流分级选粉机。各种混合物料
从下料１５卸下，与载体空气一起流入选粉机中。同定在灰
斗上与下壳体之间的固定导流片，将物料／空气混合物从 图２旋流空间俯视图 厂＿］ １
Ｉ．．．．．．．．．．．．．．．．．
９０／中国水泥２０１８ １
『萨 ＂ — 巨 Ｉ： ：ｌ Ｊ『兰 三 血 竺＝兰 占
细籼 、，， Ｌ
图３选粉机工作原理图
离心运动是指物体有远离中心运动的观象。当物体
在做非直线运动时（例如： 周运动或转弯运动）， 物
体一定有本身的质量存住，质量造成的惯性会强迫物体
继续朝着运动轨迹的切线方向前进。若这个在做非直线
运动的物体卜有乘客的话，乘客由于同样随着车子做转
弯运动，会受到车子向乘客提供的向心力，但是若以乘
客为参照系，由于该参照系为 惯性系，他会受到｝ｉ他
相对静止的车子给他的一个指向网心的向心力作用，就
好像没有车子他就要被甩 去一样．这个力就是所谓的
离心力。南于处于非惯性系中，此状况下物体所感受的力
并：１１：真实，所以有些说法会称这种现象为“离心运动” 、
相对转动的非惯性系中的物体，所受离心力为 ＝ ∞ ｒ
（其中０３表示：｛Ｅ惯性系自身转动的角速度），其方向滑半
径背离同心。
离心技术指利用物质在离心力的作用下，按其沉降
系数不同而进行分离的一种技术。使用条件是：（１）混
合物绕中心轴作网周运动，即受到离心力作用。（２）强
大的离心力作用于悬浮的粒子，使其沿离心力方向背离巾
心轴。（３）不同大小的颗粒沉降速度不同而进行有效分
离。在离心力作用下，悬浮颗粒沉降速度与颗粒的半径、
颗粒的密度、介质密度相关，即：
６ ２ （ ， 一 ）∞‘ ． 一ｄｔ一——— ■—一 式（１）
式叶ｌ：ｒ一球形粒子的半径（ｍｌＴ１）；
ｐ 一粒子的密度（ｇ／ｍｉｉ］ ）； 一介质的密度（ｇ／ｍｍ ）；
∞一粒子的角速度（ｒａｄ／ｓ）；
．Ｙ一粒子的位置（Ｉｎ１１１）。
ｍ公式（１）可看ｆ１Ｊ： ①当 ＞ ，粒子顺着离心方向沉降。
②当ｐ ＿，Ｊ ，粒子到到某一位置后达到平衡。
③当ｐ， ＜ ，粒子逆着离心方向上浮。
南此可见，粗颗粒将脱离旋流空间，从灰斗进入立磨
磨辊进行二次研磨。细颗粒将从转子空隙处 浮，从上壳
体ｆｆ｛口经外部旋风收尘器进入下—工序。通过变频调节
转子转速，可以改变粒子的角速度，使得粗颗粒更容易或
者 难上升到选粉机 口，从而控制选粉成品的细度。
２ 结构特征 磨选粉机采用侧而进料，侧面出风的结构，南壳
体、转子部件、衬板及耐磨部件、驱动装置等部件组成。
其中选粉机壳体主要是南选粉机静态部分组成，包括上
壳体、『｛，壳体、下壳体、灰斗、导流片、密封环等。转子部
件足选粉机的转动部件，主要由转子、主轴一上下轴承、 卜下轴承座、拉杆张紧装置等组成。衬板及耐磨部件主
要 耐磨浇筑材料、模块化的耐磨堆焊复合衬板等组成。
驱动装置主要由电机、减速机、联轴器、传动底座等组成
见罔４
⑥ ⑩ ⑩ 圆 ④ 。１
图４立磨选粉机三维模型图
２０１８．１ ＣＨｌＮＡ ＣＥＭＥＮＴ
９１ 圈技术装备 Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
（１）选粉机壳体 Ｊ：壳体见 ５用于支撑转子及其主轴，将合格的物料／
空气混合物导 选粉机系统，支撑驱动部分；上壳体…料
口处有两根钢管进行支撑，一方而对物料／李气混合气流
进行导流，一方面对 口的开口：部分进行支撑。为保征壳
体出Ｅ］）ｘＬ速风量的ｌ 艺要求，选粉机壳体…几尺＿ｒ心跟整
个系统气流的流速流量相配
图５上壳体三维模型图
中壳体见 ６用于支撑密封环与导流片。巾壳体 规
定气流流速下心有相位的流通 截面．其１人Ｊ径应满足规
定气流 能按要求通过：
．
图６中壳体三维模型图
下壳体 图７Ｆ部焊接牛腿，用于支撑灰ｉ｝．部件及其
所盛物料，并为转予主轴下部轴承张紧装置提供安装位
置和着九 ，下壳体一侧集成下料情一部
图７下壳体三维模型图 密封环 ８分块组成，由螺栓连接形成一个整体，
避免旋流 动的不合格粗颗粒绕过选粉系统从旁路冉接
进入ｆｆｆ料ｒ】。
图８密封环三维模型
导流片 ９用于对物料／空气混合气流进行导流，形
成有利的旋流 问，配合转子转动的离心力进行物料分
级分离，导流片 要定期检查其磨损情况，对已磨损零件
进行及时 换。
图９导流片三维模型
灰 【－见Ｉ颦１１ｏ用于引导不合格粗料直接进入下部麝饥
磨盘，进行二度研磨；灰斗通过牛腿支撑柱 壳体 ；灰
ｉＩ＾ｆ 而设置法兰孔，与中壳体一 一下【占１定导流片；灰
Ｉ｜一侧集成下料槽一部，与下壳体的下料槽通过法 连
接，组合成一悭个下料槽。
（２）转子部件。
转子 ｌ１与分段的主轴用螺栓进行连接，卡ｆｊ成的
螺栓必须施『ＪＩｌ拧紧力矩，主轴通过ｊ 轴承进行 定，转
子的旋转方向取决于导流片，其旋转方阳 导流片相切，
我们的没汁ｌｆ１为俯视顺时针 方向，驱动电机转动时的
转动 向 能搞反。在驱动电机停机时，转子转动惯忡
较大， 该｝ 转子自然停止，不允许在电机 安装停机刹
乍，以免冲山载荷造成主轴拧弯或者折断。转子需要做
图１０灰斗三维模型 图１ １转子三维模型
９２／中国水泥２０１８．１
静半衡 ｊ动半衡以保 Ｉ：转动时的稳定性，转子叶片焊接
ｆ】仃 个称币，重量牛Ｈ 或蔗刖不大的儒婴埘称 接 转
ｆ ｉ－：￣ｔｔ ｌ ２采川创新没计，Ｉ 为选粉机１ 作Ｉ１，口Ｊ 能
嘤经 带 肩动，＿丰轴将要承受多种川１。 载倚， Ｈ．选粉机１
作时需要传递的扣矩较大，这些郝给书轴造成 人负 ，
传统的实行 轴 满足以【 要求时，必须将ｊ＝｝ｆｌ径做得很
人，造成＿丰轴钢材使川ｉ 大，加ｌ 难度夫，维修 难，
动部分的联轴器连接 难 、凶此我ｆｆ怕，Ｊ创新心维足将 ４１ｔｉ
做成： 轴．这样使川较少的钢材能为主轴扶得 火的抗
俄 系数，减少钢材使川城的 时能增』ＪＩＪ抗 能力，传
递 大的转 ．Ｊ１：能亢接选川结十句用九缝钢僻， 材，减少
＿ｒ大ｈ±加ｒ １：ｆｉ ，也力‘便没备运转后的维 ｔ检修 卜轴 ｊ
转了相连接的法簟处设计止ｎ，方便丰轴 转子安装时的
对中 求．、主轴的对 ｆ 很重要，没刈‘ｒ ，ｊ 轴 选粉机ｌ
作足容易发生晃动，造成对轴承、 紧装 等的损坏，进
破坏主轴，造成主轴的 破坏，安装时ｆ｝｝【ｆＪＪ埘轴承的
对巾安裴进行实现，需 借助水准仪等仪器，相父安装精
度参只｝｛机械没衙 ｆ 选粉机的，支装规范。
下轴承 下轴承座 上轴承鹰 上轴承 圭轴
图１ ２主轴及轴承三维模型
轴承为自动对【ｆ１的滚子推力轴承，承受牟ｆ｝１…力和少
径阳力，并起刈‘中作片｛．为主要的受力支撑部什 Ｆ４］ｔ￣
承为 列深沟球轴承，承受可能的径向 ｆ 下轴承均为
１ｊ脂润滑，通过输油管配自动ｈ｝ｆ１泵进行供油，一 ‘而避
免【人Ｊ缺汕引起过渡摩擦而造成各种温丌、火效等缺陷发
生．． 一力 卜轴承鹰的密封环共Ｍ作用， 门 ｔｔ承
的迷宫密封共同作川，避免外界厌尘 ｊ杂质进入轴承，Ｄｉ１
油时务必需 看到油脂密封的形成。
ｆ 轴承座见 １ ３巾安装滚子推力轴承，整个轴承
支撑 选粉机ｈ，／ｅ，体 ，通过法兰 ｊ 壳体连接，法、 带
ｌｆ 便于安装时主轴的埘巾 、下轴承座 １４ｑ：￣安装深 沟球轴承，通过张紧装置的４根拉杆 定。安装ｌｆ￣４ 托
杆Ｊｌ｝ｊ扭力扳于施ＪＪⅡ拧紧力矩，将下轴承 牢 批紧 血位 ，便于转子旋转时的对中要求。
一
图１３上轴承座三维模型 图１４下轴承座三维模型
张紧装置见冈１５ｎｔ４根拉杆、拉紧螺杆、蝶肜弹簧、
｛ 朴 等组成，拉紧螺杆两端头分别攻正反丝，使得扭
力扳＿『阳·个力‘ 拧就能实现对扎杆的张紧操作，蝶形
弹簧Ｊ１ 紧 ，卜顶紧 Ｊ对下轴承座进行同定文现对·ＩＩ’
埘不叮颅见的冲１山力起缓冲作用，４根拉杆的颅紧力需
一致，这个ｎ『以通过－ｈｉ力扳手实现，并需安定期榆查张
紧力，卜０ 足张紧装置的着力点
图１ ５张紧装置三维模型
（３）衬扳及耐磨部件 选粉机内部仃 着一个的旋流空ＩｉｉＪ，允斥着各种
的物料颗粒，仵气流的带动下，在长时间ｌ 作后，将对
选粉机部件Ｊ ：ｔＬ，７￣大的磨损作用．．我们设计采用１２ｒａｍ厚
度的耐 堆焊复合衬板和耐磨浇筑料进行保护。耐磨堆
复合衬板及耐磨部件需螫定期柃查，对其 损情况进
行记录分析，对 磨损零件进行及时更换。 耐磨堆焊复合衬板见 ｌ６规格为６ｎ ｍ厚度的低碳钢
母材卜堆焊６ｍｍ的耐磨材，并采用模块化设计思想，将
选粉机内部易磨损的规则的区域分成多个部分，比如下
先体、下料槽等，缚个部分焊接数块标准化耐磨堆焊复合
讨板，这样将耐磨堆焊复合衬板的规格分成了多个标准
啊露＿
嘲
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图１ ６耐磨堆焊复合衬板三维模型
２０１８．１ ＣＨＩＮＡ ＣＥＭＥＮＴ
立式磨使用说明书
VRMR360.4立式原料磨
安装、使用说明书
南京西普水泥装备研究设计有限公司
目录
1． 主要特点
2． 技术参数
3． 磨机的工作原理及结构
3．1工作原理
3．2磨机的结构
4．磨机的安装
4．1安装前的准备
4．2机架的安装
4．3减速机的安装
4．4风道的安装
4．5磨盘的安装
4．6中壳体的安装
4．7摇臂的安装
4．8磨辊的安装
4．9液压系统的安装
4．10润滑系统的安装
4．11磨机电机的安装
4．12磨机选粉机的安装
4．13气封管路系统的安装
4．14其他设备的安装
5．磨机的调试和试运转
5．1调试前的准备工作
5．2预调试
5．3联锁试验
5．4负荷试车
6．磨机的操作、维护及检修
6．1磨机的操作
6．2磨机的维护
6．3磨机的检修
1．主要特点
在现代化水泥工厂中，立式辊磨集粉磨、均化、烘干、选粉和输送功能于一体，越来越广泛用于粉磨水泥及其原料。VRMR型立式辊磨作为南京西普水泥装备研究设计有限公司新开发的设备，具有如下特点：
1．1结构紧凑，占用场地很小，只需要很小空间。
1．2运行噪音低：其噪音来自辊磨、传动系统及密封风机。
1．3采用摇臂单独控制磨辊，采用机械及液压控制磨辊，可在降低噪音和振动的同时防止磨辊衬板发生直接接触。
1．4能够喂入较粗的物料，可节省预破碎能量消耗，提高能量利用率。
1．5金属的磨损量低，磨辊可翻出壳体外进行更换和维修，维护费用低。
1．6通过使用硬质的耐磨材料，采用降低磨损方法以及优化措施，使易损件的使用时间增长。
1．7可空载启动，不需要辅助传动装置。
1．8通过液压加载系统能迅速变更粉磨力，使粉磨工作更容易。
1．9在粉磨和选粉空间中粗粉有很高的循环率，使在粉磨过程中具有非常高的烘干效率。
1．10具有很好的可控制性，适应性强，可对各种不同的物料进行粉磨。
1．11具有很高的运转率。
1．12单位能耗低。
1．13采用组合选粉工艺过程，直接打碎颗粒的团块，粉磨效率高。
HRM中速磨机资料
HRM型 立 式 磨
目 录
一、 概 述
二、 技术参数表
三、 工作原理
四、 工艺流程
五、 安装试运转及操作、维护
六、 主要液压润滑设备、润滑油品目录
七、 轴承目录
八、 服务
一、概述：
HRM型立式磨是我公司跟国内大院大所密切合作，广泛吸收国外立磨先进技术，总结多年的实践经验，研究、设计、制造的一种高效、节能、环保的烘干兼粉磨设备，它集烘干、粉磨、选粉、输送为一体，具有适应性广、粉磨效率高、电耗低、磨耗小、烘干能力大、产品细度调节方便，工艺流程简单、噪音低、粉尘污染小、运行可靠、维修方便等优点。近年来，在水泥生料、煤粉制备，电厂磨煤及脱硫石粉制备，矿渣粉磨，化工行业膨润土及磷矿粉磨，冶金行业，超细粉磨行业等等许多领域，得到了非常广泛的应用。冶金牌HRM型立磨以其质量优良、工艺技术先进、使用性能好、服务优良、羸得了越来越多的用户青睐。
二、技术参数：
HRM型原料立式磨技术参数：
型号规格 HRM1300 HRM1500 HRM1700 HRM1900 HRM2200 HRM2400 HRM2800 HRM3400
产量（t/h） 20~25 26~34 40~50 60~80 85~110 95~130 120~160 190~240
最大喂料粒度（mm） 20 20 25 30 35 35 40 45
原料水分（%） <10
生料细度(%，R0.08) ≤12 ≤12 ≤12 ≤12 ≤14 ≤14 ≤14 ≤15
生料水分(%) ≤1
主电机功率(kW) 200 280 400 500 800 900 1250 1800
注：原料易磨性（Bond）指数≤12kwh/t。
HRM型原煤立式磨技术参数：
型号规格 HRM1250M HRM1300M HRM1400M HRM1500M HRM1700M HRM1900M HRM2200M HRM2400M
HRM1700立磨系统改造提产增效
HRM1700立磨系统改造提产增效
摘要 本文介绍了立式磨粉机在无碱玻璃纤维拉丝用原料叶腊石生产中应用技术，针对立磨系统在使用过程中出现的问题，提出解决方案和方法，为立式磨粉机应用到玻纤用叶腊石粉料加工中提供了宝贵的实战经验。
关键词 叶腊石粉料加工；立磨系统；工作原理及构造；使用效果
中图分类号th2 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）50-0153-02
0 引言
e玻璃纤维的主要化学成分组成是sio2、al2o3、cao等，引入al2o3和sio2成分的原材料主要是叶腊石，叶腊石粉料占玻纤配合料总重量的55%左右，我国叶腊石储量丰富，为国内企业生产玻璃纤维奠定了资源优势。但是叶腊石粉磨制约着该行业发展，之前，粉磨叶腊石的主要设备为雷蒙磨，台时产量只有1吨左右，效率低、能耗高、产品粒度难于控制。如何大幅度提高叶腊石粉料的产量并节能降耗是成为玻璃纤维大规模生产必须要解决的技术难题。立式磨粉机凭借其粉磨效率高、产量大、电耗低等优点脱颖而出，被应用到叶腊石粉料加工中。
1 立磨的工作原理
主电机通过主减速机带动磨盘转，同时风从进风口进入磨机，
物料从下料口落在磨盘中央．在离心力作用下物料向磨盘边缘移动．在碾磨区受到磨辊的碾压而粉碎，并继续向磨盘边缘移动。直到在风环处被气流带起，一部分较大的颗粒被吹回到磨盘上重新粉磨，另一部分更大的和较重的颗粒(包括坚硬的杂物)通过风环落到磨机的下壳体中，被刮料板刮入排渣口排出。粉状物料随气流一起进入分离器的分级区，在分离器转子叶片的作用下，其中的粗粉落回磨盘重新粉磨，合格的细粉则和气流一起经出风口出磨，经过收尘器收集成为成品。
2 立磨设备结构及参数
2.1 技术参数
1）粉磨物料：叶蜡石；
TRM型立磨介绍
TRM型立磨介绍
TRM型立磨的主要工作原理是通过两个磨轮的相互作用，在物料的挤压和剪切力的作用下实现粉碎。上磨轮向下推压时，物料被夹在两个磨轮之间，受到辊盘的作用下进一步加大挤压力，从而实现物料的分散和细碎。粉碎后的物料通过磨轮之间的间隙排出，形成所需的细粉。
TRM型立磨的磨轮一般由高硬度的材料制成，可以耐受高速运转和较大的机械力。磨轮和辊盘之间的间隙可以通过调节辊盘的位置来控制。较小的间隙可实现更细的粉碎，但同时也会增加能耗和磨损。因此，在实际应用中需要根据具体物料的特性和生产要求来进行调整。
1.高效率：由于其独特的工作原理，TRM型立磨可以在较短的时间内实现物料的细碎和分散，提高生产效率。
2.精度高：磨轮和辊盘之间的微小间隙可以精确调节，确保所得到的细粉质量稳定，满足不同应用的要求。
3.适应性强：TRM型立磨可以处理多种物料，包括颗粒状、纤维状和膏状等不同形式的物料，具有很高的适应性。
4.可靠性好：TRM型立磨采用优质材料制成，具有较高的强度和耐磨性，可以在长时间工作下保持稳定可靠的性能。
总的来说，TRM型立磨是一种高效、精度高且适应性强的粉磨设备，可以广泛应用于多个行业中。随着科技的不断发展和对产品质量要求的提高，TRM型立磨在工业生产中的应用前景将愈发广阔。
CK系列立磨
技术装备ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ Ｃ Ｋ系 张玉祥．程 ｆ安徽海螺水泥股份有限 ＣＫ系列立磨是海螺川崎节能设备制造有限公司在 引进日本川崎公司立磨技术的基础上，结合国内外水泥 原料粉磨使用立磨的经验开发出的新型高效节能立磨。 目前我公司ＣＫ系列立磨的制造有了完整的生产及质 量控制体系，已形成系列化面向市场，产品可以广泛使 用于水泥、钢铁等行业，根据不同的物料的性质以及工 艺特点．提供各类磨型满足用户的需求。 公司现已销售ＣＫ矿渣磨、ＣＫ原料磨、ＣＫ水泥磨 ７０余台．在国内外广泛使用。国内用户有安徽海螺水泥 有限责任公司、台泥水泥有限公司、巢东水泥有限公 司、四川兰丰水泥公司、海南蓝岛环保建材有限公司、 贵州黔贵发电兴义水泥有限公司等；国外用户有巴西 ＣＩＭＥＮＴＯ ＴＵＰＬＳ．Ａ公司、日本太平洋水泥公司、韩国 双龙、汉南、高丽水泥公司等。现运行的磨机状况良好， 得到用户的一致好评 １ ＣＫ系列立磨工作原理及结构特点 ＣＫ系列立磨主要由壳体部分、基础部分、磨盘总 成、磨辊总成、摇臂总成、主减速机、选粉机系统、液压系 统、喷水系统、保护仪表等组成，研磨系统与选粉机系统 的有效结合从而达到高效率。物料经过配料被输送皮带 ｌ 经回转下料器以及下料溜子进入磨内．物料被送人磨盘 中心，由于旋转的磨盘产生离心力。物料往磨辊的研磨 区域运动．经过研磨之后细小的粉尘物料由来自热风管｛ 的热风经过喷口环将其带入选粉机．选粉机将粗粉与细 粉进行有效的分离．细粉由循环风机产生的负压带人旋 风筒进行收集．粗颗粒通过回灰内筒落入磨盘重新进行 研磨．另一方面部分物料通过喷口环落入刮板腔最后排 — — ｒ—— — — —— Ｉ．Ｉ Ｉ‘ “ ｌ 到磨外进行外循环．排除的物料通过吐渣斗提进磨重新 厂 一…Ｉ ｌ 研磨。图１为立磨结构图。 ＣＫ系列立磨结构上部分元件具有独特性．刮板的 图１ ＣＫ立磨结构图 形状、摇臂轴承的混凝土基础、专用的挡料环、选粉机转 ｌ一磨盘；２一磨辊；３－减速机；４－主电机；５－液压缸；６一挡料环； ７一摇臂轴承基础；８－内筒；９一静态叶片；１０一转子；１ｌ－选粉机驱动； 子的外形、辊胎形磨辊已申请为专利，部分结构特点表 １２一下料溜子：１３一刮板：１
立式辊磨机的选型和结构设计(毕业设计)
立式辊磨机的选型和结构设计
摘 要
立式辊磨机是利用料床粉碎原理进行粉磨物料的一种研磨机械。本课题是为了适应现代水泥工业的进展需求，知足水泥生产线所需要的粉磨能力而对MPS磨的开发研究，使之与日产3000吨的水泥工艺相适应。本次设计要紧依照立式辊磨机的实际生产情形来确信设计的型号，进一步对立磨的要紧结构进行设计和结构分析。力求简单、方便、耐用，保证磨机具有较高的粉磨效率,
而且要能随时依照物料的磨蚀性对粉磨条件进行适时合理的操纵与调整。在此基础上完成立磨要紧结构零部件磨盘和磨辊等的设计和要紧受力部位的强度校核任务。
本次设计既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。使之知足水泥生产的要求。
关键词：立式辊磨机，MPS磨，粉磨，强度校核
Selection of roller mill and structural design
ABSTRACT
Vertical grinding mill is the use of bed is a principle of grinding
materials, grinding machines. It is mainly used for cement, coal and
electric power industries. The issue is to meet the development needs
of the modern cement industry，Cement production line to meet the
needs of the grinding capacity of grinding on the re-development of
MPS, Nissan to make 3,000 tons of cement technology fit. The design
立磨在石英微粉加工行业的应用
【摘要ｌ本文详细说明了立式磨机的结构、原理和性能。重点
介绍了针对石英微粉制粉立磨的产品设计开发要点和在这一行业应用的
实际成果，并与传统磨机进行了比较。结论认为立磨的适用性很强，
该类石英微粉立磨，单位产品能耗和设备消耗比传统粉磨系统降低
３０～４ ０％，立磨必将在非金属矿矿石粉磨加工这一领域得到更广泛的应
用。 【关键词】立磨；石英微粉加工；非金属矿矿石粉磨。
１石英微粉简介
石英粉（同石英砂）又称硅微粉。石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性
能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是ＳｉＯ，，石英砂的颜色为乳白
色、或无色半透明状，硬度７，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，密
度为２．６５，堆积密度（２０～２００目为１．５），其化学、热学和机械性能具
有明显的异向性，不溶于酸，微溶于ＫＯＨ溶液，熔点ｌ６５０℃。从矿山
开采出的石英石经加工后，一般细度在１２０目以上（ＪＦ于ｌ２０目）的产品
称石英砂，超过ｌ２０目的产品称为石英粉（本文探讨的石英微粉细度在
３２５目）。
高品质的石英微粉作为一种基础工业原料在玻璃、玻璃纤维、陶瓷
及耐火材料、冶金、建筑、化工、铸造、研磨材料、电子、光纤等行业
得到广泛应用。
２石英微粉加工中粉磨设备的使用现状
从石英砂变成高品质的石英微粉是一个艰难的过程，目前国内粉磨
石英的主要设备为雷蒙磨和棒磨机，用雷蒙磨粉磨时产量只有１吨左
右，效率低、能耗高、产品粒度难于控制。用棒磨机时以上各项参数还
不如雷蒙磨。另外一个问题是：随着微粉中细度的增高，含铁量也在增
高，特别是棒磨机由于存在耐磨材料之间自身的无效碰撞，造成含铁量
巨高，并且雷蒙磨的耐磨材料采用高锰钢材质，高锰钢属于弱磁性，在
这种情况下，很难去其中的机械铁（石英粉中含有的铁属于有害杂质，
这一行业对此有相关的要求，详见表１）。如何大幅度提高石英微粉磨的
产能的同时又降低其中铁的含量，节能降耗是成为这一行业大规模生产
立磨机液压系统的工作原理
立磨机知识
立磨机液压系统的工作原理
立磨机中的液压系统是一个重要的系统组成，液压系统的主要
作用是为了开合磨辊，也就是当磨机研磨腔内部的耐磨件磨损
时，可以停机打开磨粉机两边的磨辊，来更换里面的部件或者
维修。立式磨机中的液压系统包括液压站、连接着磨辊的油缸
和液压管以及其他部件。
立磨机液压系统工作原理如下：磨粉设备中的液压装置主要是
为了抬起和放下磨辊而设置的，当抬起磨辊时，液压缸中的液
压油就可以一次通过油泵、切换阀等进入油缸，油缸因为液压
油的加入导致压强增大，所以对油缸下面的缸体产生向上的推
力，这种力量可以推动活塞向上运动；同时油缸上部缸体里面
的液压油就通过回油管道进入液压站；当对磨辊加压上台时，
要打开供油管路上的阀门，以卸压，或者通过切换阀来转换，
让油泵里出来的液压油进入油缸上部的缸体内，从而产生向下
的推力，这种力量能推动活塞向下运动，同时液压缸下部缸体
里的液压油回流如加压站。
以上就是磨辊开合的工作原理，加压能支撑磨辊打开，卸压就
能使其闭合，这也是立磨机耐磨件的更换和维修方便的原因。
立磨机中的液压装置是为了磨机内部零部件的维修和更换方便
而设置的，它只能控制磨辊大方面的开合，而不能控制小方面
的调节磨辊和磨盘距离大小方面。其液压装置都是和加压装置
一起配合工作的，而加压装置里面加入的就是液压油，加压就能打开磨辊，而卸压就能闭合磨辊，它们两个是一个相互合作
和相互必不可少的系统，也是为了方便用户而设计的两个相互
配合的系统。液压装置是立磨机中的一个重要装置，但是重中
之重的是里面要加入液压油，用户要及时加入。
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1.接穗要采自于生长健壮、枝条充实 的母株上，尽量不要
从幼龄树上采集做接穗。
2.接穗采集的适期一般在土上冻后及时进行，具体时间在
12月中下旬至翌年2月上中旬为宜。 3.从母株上采取接穗
时，徒长枝、背上枝不宜做接穗，宜选用外围1～2年斜生延
长枝，枝 龄太大的3～4年生枝也不宜采集。
ATOX立磨专业资料
1 1. 简介 ATOX50磨是丹麦史密斯(FLS)公司研制开发的立式辊磨，集烘干、粉磨、选粉、提升于一体,特别适用于水泥原料的烘干 粉磨。具有土建投资少、配套设备省、粉磨电耗低等优点。与其他类型的立磨相比有以下特 点：(1)柱辊、平盘、碾磨压力和反作用力只用于垂直方向，耐磨衬磨损均匀。(2)三辊一体 的磨辊系统，重量轻，惯性小，运转平稳。(3)块状耐磨衬可采用尽可能耐磨的材质，同时 便于拆装,可根据需要掉头或加厚。(4)双作用液压拉杆，既施加碾磨压力，又可在开车前将 磨辊顶起，无需辅助传动。(5)改进型的选粉机，使整个粉磨系统更易于增产降耗。因此,广 泛应用于5000t/d及以上熟料生产线的原料粉磨。目前,由于生产线的上马速度快及相关专业技术培训的不足，导致设计 、安装、使用、检修失误较多，造成不必要的经济损失。故将ＡＴOＸ５０磨在设计、安装 、使用、检修中的失误及整改方案详细说明，供广大水泥专业人员借鉴。 2. 设计安装 1） 设计原则 各设计院的设计应考虑社会资源及投资要求，生产线已经普遍向占地少、设备省、投资低的 方向发展。为了防止原料区域国内设计图与外方设计相冲突，以外方图纸为基准， 国内图纸为样图。这样可以避免设计失误，同时保证部分引进关键设备的良好的工作环境以 便于维护检修。 2） 安装要领 (1) 立磨基础施工时一定要认真负责。基础的好坏直接关系到立磨的安全长期运行，所以基 础打桩、灌浆、打基础，都必须有案可查，有人监管，严格遵守图纸要求和施工规范。 (2) 基础找正划线必须使用准确良好的量具进行测量、检测，并留下原始记录做永久性的存档 。 (3) 螺栓必须使用扭矩扳手紧到要求的力矩，一圈螺栓必须对角线轮流紧固。同时对螺栓 的型号和强度给予记录在案，并与图纸要求对应确认。 (4) 部件焊接施工时，必须注意焊接 件的接线和接地，焊接电流不可以经过轴承或绞点，否则会伤害轴承或绞点。 (5) 立磨筒体 及选粉机壳体上的任何一个孔必须是圆孔或角为止裂孔，这样可以避免日后外壳开裂。同时 必须割除安装用的焊接挂耳，并将焊疤打磨平整、上漆。 (6) 由于部分设备为国内分交件， 安装前必须确认是否符合FLS公司设备图纸要求，经外方书面认可后安装,这样可以避免日后 产生不必要的纠纷。 (7) 各风管、挡板、补偿器的接头焊接及法兰密封一定要确保质量，同 时挡板3对应确认，以减少日后的漏风和挡板失控故障。 (8) 拉紧杆及水平扭力杆的安装一定 要正确，否则拉紧杆歪斜会导致立磨运行对油缸及基础底盘破坏性的伤害，甚至导致衬板、 辊皮严重磨损，更为严重的将致使磨辊中心架开裂。 (9) 立磨内部部件焊接必须认真对待， 特别是磨辊护套、喷水管及喷水管支架、喷嘴环和下料溜子耐磨板等还有非磁性材料的焊接 ,以免日后运行中脱落造成设备故障。 3） 基础安装部分的一些部分： 丹麦史密斯公司研制的Atox辊磨广泛应用于水泥工业，适用于粉磨水泥原料。其结构 2 见图示。它由基础部件、传动部分、研磨部分、磨辊液压加压装置、高效选粉机和喂料装置等组成。其中基础部件的安装是辊磨安装的第一步，它安装的好坏直接影响辊磨今后的运行。而基础部件由于要埋入混凝土中，一旦出现问题将直接导致炸基础的恶性后果。 4） 1Atox辊磨的基础部件包括： (1) 减速器底座、主电机底座、液压缸底座和下壳体。在安装基础部件前，安装单位首先要详细阅读辊磨安装说明书和结构设计与安装说明书；按照部件清单验收基础部件的规格和数量；对有关的图纸进行认真理解；掌握史密斯公司资料编号方法；同时，砂浆堆和斜铁的制作要符合中国安装规范要求。基础部件的安装 首先安装减速器底座。减速器底座承受减速器、磨盘和磨辊的垂直重力。该底座的找正是整个辊磨安装的关键。而液压缸底座、主电机底座和下壳体的找正都是以它为基准的。 安装前首先要用平尺和塞尺检查底座上表面的平面度。然后以底座上表面的孔为准，画出纵向中心线，再用分规画出横向中心线。它们的交点就是辊磨安装的中心。安装时保证其纵横中心线与基础上的纵横中心线重合。减速器底座中间是空的，这样给找正和测量带来了麻烦。为解决该问题，一般是在中心处做一个中心点，它的高度与液压缸底座孔的上表面等高，这样便于今后跨距的测量。 底座下表面有4个调整高度用顶丝，用它粗找底座的标高，它们支撑在临时混凝土堆上。在制作该混凝土堆时建议尽量做小一点，只要能承受减速器底座本身的静载荷就可以了。如做大了有可能影响以后螺栓两侧永久混凝土堆的制作。HF和ZB厂采用钢管做临时支座。待永久混凝土堆制作后，将临时钢管取掉。 减速器底座粗找完成后将主电机底座就位。一般情况下，主电机底座与减速器底座是在同一标高，故在找正减速器底座时将主电机底座一同找正。有两点需要注意，一是要复查主电机地脚螺栓孔中心到减速器底座中心的距离，如有偏差及时纠正。再有要保证主电机底座的纵向中心线和标高。 (2) 液压缸底座有3个，一个在纵向中心线上，另外两个与其相隔120度。该底座承受磨辊的粉磨压力，它们安装的正确与否将直接影响磨辊的安装。 液压缸底座上有两个带销孔的耳板，两耳板的中间是空的，这样给找正和测量带来了麻烦。为解决该问题，有两种方法可供选择。一种是以销孔为基准，将底座放平。再在两个耳板的顶端点焊一个薄钢板，用水准仪和直角尺找出销孔两侧的纵向中心线，然后在薄钢板上画出横向线。再用经纬仪，以耳板两侧内壁为准，在薄钢板上画出纵向线。它们的交点就是销孔的测量基准点。另外一种方法是，将销孔的轴穿上，将水平仪放在销轴上找平底座，然后测量销轴顶与减速器底座的标高差。 保证两耳板内壁与纵向中心线平行也是需要控制的。从纵向中心线上向耳板两侧吊垂线，用直角尺分别从内壁两边测量到垂线的距离，保证两边距离相等。也可用经纬仪直接读出。 在销孔的底部或上部立标尺，检查其到减速器底座表面的标高差。在3个底座找正完成后，确定销孔中心到减速器底座中心的跨距。最后保证3个底座相互之间的间距相等，以此保证相互之间120°的夹角。 (3) 液压系统的主要作用是保持粉磨压力在设定范围内和控制磨辊的位置（升/降）。 (4) 液压系统由液压站（油箱，阀和一台液压泵），3个液压控制的油缸和一套泵站到油缸的连接装置。 (5) 油箱装有一个加热器和一台循环泵加热油到合适的运行温度。 (6) 循环回路中有一台过滤器过滤油，和一台水冷却热交换器在需要时冷却油。 3 (7) 加热和循环是基于油箱的温度，由现场控制柜控制，水冷却热交换器也是由油箱温度探头控制。 (8) 液压泵通过组合阀向油缸供油。粉磨压力和磨辊的位置由启动和停止液压泵开关阀门来控制。 (9) 在FLS说明书中有液压系统功能和维护的详细描述。 3. 立磨工作原理 Atox利用磨辊和磨盘之间的压力和剪切力对物料进行破碎和粉磨。物料直接喂到磨盘上，通过磨盘的旋转，使得物料沿着粉磨轨迹在磨辊下被粉碎，部分物料通过挡料环并穿过喷嘴环进入到外循环系统。 1） 原料通过下料溜槽喂入磨中，并落到磨盘上。原料进而流动到研磨轨道上，并在这里被研磨，最后，在离心力的作用下运动到磨盘的外缘。 2） 粉碎的物料在自环形喷嘴（24）而出的热风的作用下沿辊磨壳体而上。粗粒回到研磨轨道上进行再研磨，细粒则直达选粉机。 3） 细碎的物料通过选粉机的静叶片进入转子。静叶片的作用是使物料沿转子的高度方向均匀分布，同时使物料与空气的混合物旋转，使物料得以有效地预分离。 4） 当细颗粒物料通过转子进而被排出选粉机时，粗颗粒与转子撞击，被沿静叶片方向抛出，落进转子下方的锥体，由此回到磨盘进行再研磨。 5） 几乎在细颗粒进入选粉机的同时，物料中的水分被快速蒸发，而粗颗粒返回到磨盘上重新粉磨。通过选粉机的速度来控制生料粉的细度，落到磨盘上的部分粗颗粒会通过喷嘴环进入到磨外循环系统。 6） 产品的细度可以通过改变转子转速的方式进行调节。 7） 静叶片的位置在调试阶段进行调整以优化运行状态。 8） 磨机启动和运行过程中，在磨辊和研磨轨道之间需要有一层物料，以避免磨辊和研磨轨道的直接接触。 9） 研磨压力可以通过液压缸压力的增减而升降，从而使磨机的产量增高或降低。 4. ATOX立磨优点： 1） 立磨有3个磨辊，它们受到液压，并将压力施加到磨盘上的物料。磨盘为平面，以使冲击和粉磨力经支承齿轮装置垂直传递给基础，从而使磨机震动降为最低。磨辊沿水平轴转动，水平轴固定在一轻质中心框架上。磨辊带有加大的轴承，由循环油润滑，并具有良好的密封结构。 2） 粉磨力经三个拉杆直接施加在磨辊轴上，拉杆与往复式液压缸相连，可使立磨在启动时将磨辊抬起。三个水平扭臂通过橡胶减震器与机壳相连，以平衡扭力并将磨辊单元保持在原有位置上。结构中的轻型磨辊悬挂系统也有助于限制慢性力及其他任何形式的震动。 3） 粉磨损部件具有宽裕的厚度，并且是分块结构，因此可以用坚硬材料制造，部件各段块可倒过来使用。 4） 烘干和选粉气流经由一圆形喷嘴环进入粉磨室，喷嘴环可进行调整以获得最佳的气流分布和最小的压力损失。经喷嘴环落下的物料颗粒由随磨盘运动的刮板收集，并被送到带有气封门的斜槽，并可经输送返回到立磨喂料入口 4 5） 立磨上部的旋转气体分离器包括有一转子及转子周围可调式百叶环。转子由安装在立磨分离室顶部的变速装置驱动。 5. ATOX立磨显著优点： 1） 结构紧凑，占用空间小；无噪音，可户外安装或在敞开式建筑结构中安装； 2） 产量及产品细度都可经粉磨压力、气体流量及分离器转速在较大范围内进行调节； 3） 喂料粒度可达100-150ｍｍ，喂料水分最大含量可达20％，即立磨具有较大的破碎比和较强的烘干能力。 4） 立磨及风机的能耗低。 6. 设备介绍 1） 型式：ATOX50烘干兼粉磨立式辊磨生产能力：400～420t/h；入磨粒度：<75mm占95％以上；max150mm；成品细度：80um筛余量：10～12％；入料水分：≤ 8％；产品水分：< 0.5％；磨盘转速：；盘径；¢5M ；磨辊数量： 3；滚径：ø3M ；喷口：；挡环高：；盘衬：24块；辊衬3×12块／可翻；喷水3只 2） 主电动机： （室外型） 型号： YRKK900-6；功率： 3800kw；转速： 994r/min电压： 6000V 3） 磨机选粉机：转速： 10～100rmin；调速方式：变频调速；分离效率：≥90％；成品细度：80um筛余8～15％；功率： 160KW 7. 立磨的主要经济技术指标及影响因素 立磨的主要经济技术指标有产量、电耗、化学成分合格率、产品细度、水分等。 1） 影响产品细度的主要因素就是分离器转速和该处风速，一般风速不能任意调整，因此调整分离器转速为产品细度控制的主要手段，分离器是变频无级调速，转速越高，产品细度越细。立磨的产品细度是很均齐的，但不能过细，应控制在要求范围内，理想的细度应为9％～12％(0.08mm筛)。产品太细，既不易操作又造成浪费。 2） 影响产品水分的因素一个是入磨风温，一个是风量。风量基本恒定，不应随意变化。因此入磨风温就决定了物料出磨水分。在北方，为防均化库在冬季出现问题，一般出磨物料水分应在0.5％以下，不应超过0.7％。 3） 影响磨机产量的因素除物料本身的性能外，主要是拉紧压力、料层厚度的合理配合。拉紧压力越高，研磨能力越大，料层越薄，粉磨效果越好。但必须要在平稳运行的前提下追求产量，否则事与愿违。当然磨内的通风量应满足要求。 4） 产品的电耗是和磨机产量紧密相关的。产量越高，单位电耗越低。另外与合理用风有关，产量较低，用风量很大，势必增加风机的耗电量，因此通风量要合理调节，在满足喷口环风速和出磨风量含尘浓度的前提下，不应使用过大的风量。 8. 粉磨过程 物料的粉磨过程是：电动机通过减速机带动磨盘转动，物料从下料口落到磨盘中央，在离心力的作用下向磨盘边缘移动并受到磨辊的碾压，粉碎后的物料离开磨盘，被高速向上的气流带至与立磨一体的分离器，粗粉经分离器后返回到磨盘上，重新粉磨；细粉则随气流出磨，在系统的收尘装置中收集下来，即为产品。特别难磨的料块及意外入磨的金属件将穿
ATOX-50立磨工作原理
材 料
制 造 分 厂
ATOX-50立磨操作原理
随着集团的快速发展， 5000T/D 熟料生产线的技术日趋成熟，近年来新建熟料生产基地均能迅速达产、达标，且建设周期一次又一次的被刷新，就是很好的证明。其原料的粉磨系统除铜陵二线、池州一线、白马5#窑外均配臵 ATOX-50 立磨。ATOX-50
立磨因设计思想成熟可靠，故障少，为新建生产线快速达产、达标以及后期的稳定运行发挥了重要的作用。但是，各基地间因受操作水平及认识、管理等方面的差异，对立磨的使用、维护同样存在些差别。以弋阳海螺二线原料系统近年来的经验、教训为例，从工艺专业的角度，介绍一下ATOX-50 立磨。
1 中控主要参数的控制
1.1 磨机产量
磨机产量的计算公式：
Q=3600* r* V*B* h*Z/K
式中：Q------立磨生产能力，吨/小时；
K------物料在磨内的循环次数；
r-------物料在磨盘上的堆积密度，吨/立方米
V------磨盘（外侧）圆周速度，米/秒；
B------磨辊宽度，米；
h------料层厚度，米；
Z------磨辊个数。
因为 V=πDn/60 则
Q=60 π rDnBhZ/K
D------磨辊有效直径，米；
n-------磨辊转速，转/分。
立磨的实际生产能力还与物料的易磨性、物料水分、研磨压力等有关，磨机实际产量依生产条件波动幅度较大。特别是受辊皮与衬板的磨损影响较大。同时，入磨石灰石粒度、硬度、强度也是影响磨机台产的一重要因素。弋阳二线立磨在辊皮与衬板使用初期时，磨机的台产为457.79 t/h（月干基），在辊皮与衬板使用到后期时台产降低到了375.4 t/h（月干基）。在进行入磨石灰石粒度对磨机台产的影响比对中发现，入磨石灰石粒度控制在70mm的筛余≤10%时比入磨石灰石粒度控制在70mm的筛余≥18%时的台产高出30t/h，影响工序电耗约3kw〃h/t生料。