立磨的结构及工作原理.docx

立磨的结构及工作原理目录1 .立磨的发展史12 .立式磨的种类23 .立磨的工作原理24 .构造35 .立式磨的结构特点4?粉磨机构4?加压机构5?分级机构6?驱动机构7?立式磨的粉磨特性及主要工作参数8?立式磨的粉磨特性8?立式磨的主要工作参数8?磨机转速8?*昆压力9?磨辐、磨盘的相对尺寸9?立式磨功率N9?立式磨的生产能力10?立式磨的风量、风速106.3.优点107.立磨主要部件的结构形式及功能111 .立磨的发展史立磨是德国20世纪20年代发明的。第一台水泥立磨1935年出现。美国第一台立磨是73年开始使用的。立磨在60-70年代出现大型化，达到500tph0目前，世界上最大的立磨是西德在1999年制造的1.M63.41立磨，电机功率5600kw,用于泰国的SIAM水泥厂，实际产量709tho天津水泥院设计了TKM型立磨，在水泥行业应用。合肥水泥院设计了HRM型立磨，在水泥行业应用。立磨压差是一面镜子，可反映磨内的情况。若压差过大，说明磨内阻力大，内循环量大，要及时减小进料量。立磨稳定运转的另一个因素是料层的稳定。料层稳定，风压、风量、给料量才稳定O研磨压力的大小，直接影响磨矿的效率和设备性能，研磨压力小，压不碎物料，设备效率低，如果严密压力过大，产量大，但能耗也高。按VRM立磨理论立磨内风速25-65ms2400立磨:最小过风面积0.685r112,25ms,61618m3；65ms,160207ms（图纸上标注的风量是15000m3）1700立磨：最小过风面积0.312n,25ms,28033m3；65ms,72888ms（图纸上标注的风量是96000m3）最大进料粒度：dDW5-8%（d为进料粒度，D为磨辐直径。）生产能力和磨盘直径的2.5次方成正比。2 .立式磨的种类立磨的类型很多，结构和功能各有特色，但结构和原理大同小异，它们都具有传动装置、磨盘、磨馄、喷口环、液压拉伸装置、选粉装置、润滑系统、机壳等。其主要工作原理也基本相同。MPS磨、ATOX磨、OK磨、伯力鸠斯磨、莱歇磨、雷蒙磨、彼特斯磨、培兹磨等。雷蒙磨是最早的立式磨。3 .立磨的工作原理立式磨是根据料床粉磨原理来粉磨物料的机械，磨内装有分级机构而构成闭路循环，加压机构提供粉磨力，同时也借助磨辐与磨盘运动速度差异产生的剪切研磨力来粉碎、研磨料床上的物料。以莱歇磨为例对其工作原理进行说明：电动机通过减速器带动磨盘转动，物料经过三道锁风阀门、下料溜子进入磨内堆积在磨盘中间，磨盘转动产生的离心力使其移向磨盘周边，进入磨辐和磨盘件的辑道内。磨辑在液压装置和加压机构的作用下，向根道内的物料施加压力。物料在根道内碾压后，向磨盘边缘移动,直至从磨盘边缘的挡料圈上溢出。粉磨的物料由锁风喂料设备送入磨内旋转的磨盘上，在离心力和摩橡力的作用下，物料向磨盘周边移动，进入磨粉馄道，在磨盘外边的挡料圈使物料形成料层（即粉磨床），随着磨盘的转动，磨混以IOMPa数量级的研磨压力和由速度差引起的剪切力对磨盘上的物料进行粉磨、研压和研磨，在此过程中部分大颗粒物料经过环形喷嘴落入到磨盘下的刮料腔，刮料腔刮料板随磨盘转动把料刮到吐渣口，经过外循环设备重新喂入立磨进行粉磨（即立磨的外循环）。由于循环风机的作用使进入磨内的热风，以40-80ms的速度经过磨盘周边的环形喷口将磨细的物料带到磨机上部，而扩大的磨机上部壳体使得大颗粒物料由于风速减缓，掉落到磨盘上重新粉磨；细颗粒物料则随气流一起进入动静态选粉机进行粗细分离,粗颗粒由落料锥回到磨盘中央再次粉磨（即立磨的内循环），细粉则随气流排出磨外，由收尘设备手机下来即为产品。4 .构造立磨机的主要结构由分离器、磨辑装置、磨盘装置、加压装置、减速机、电动机、壳体等部分组成。分离器是决定磨粉产品粗细的重要部件，它由可调速的传动装置、转子、导向风叶、壳体、粗粉落料锥斗、出风口等组成，是一种高效、节能、快捷的选粉装置。磨辐是对物料进行碾压粉磨的主要部件、它被装在磨机的弯臂上，在外力的作用下，紧压在磨盘的物料上，在磨盘的带动下，磨辑随之转到，从而使物料被碾压而粉碎。磨盘固定在减速机的输出轴上，磨盘上部为料床，料床上有环形槽，物料就是在环形槽内被磨辐碾碎的。加压装置时提供磨辐碾磨压力的部件，它由高压油站、液压缸拉杆、蓄能器等组成，能向磨辐施加足够的压力使物料粉碎。减速机是传递动力的主要部件，磨盘的转速就是减速机输出抽的转速。立磨主要由以下几部分构成：1 .机架：支撑和固定磨盘和磨辐的设备主体。2 .电机：提供动力，通过传动装置带动磨盘和磨辐旋转。3 .传动装置：连接电机和磨盘、磨辐，传递动力。4,磨盘：固定在主轴上，与磨辐一起旋转，磨削原料的重要部分。5.磨短：由多个叠加在一起的圆筒构成，与磨盘相互作用，磨削原料，调整磨盘磨擦力的大小。立磨还可以配置多种附属设备，例如加料、出料器和冷却水jacket等。这些设备加入后，可支持更高效、更环保的生产。5.立式磨的结构特点立式磨由底座、磨盘、磨辐、加压装置、上下壳体、选粉机、密封进料装置、润滑装置、电机、减速器等组成。?.1.粉磨机构粉磨机构的核心部件是磨盘和磨辑，他们的几何形状必须满足两个要求：1是能够形成厚度均匀的料床，2是在其接触面上具有相等的比压，这是保证物料均匀研磨和部件均匀磨损的必要条件。如MPS磨，有3个轮鼓形磨辑，磨盘平面上有与磨辐相适应的弧形沟槽与根道。磨辐与盘短道均呈倾斜状，易于形成均匀的料层。鼓形磨幅的形状对称，磨损后可调换使用。磨辑衬套和磨盘衬板均分为若干小片，磨损后可用慢速转动装置转至便于检修的部位。?.2.加压机构一、立磨液压站的结构立磨液压站主要由立磨系统和液压站两部分组成。其中，立磨系统由立磨机、分离器、粉尘收集器等组成；液压站则由电机、液压泵、液压阀、油箱等液压元件及其管路组成。二、液压站的组成1.电机：提供立磨液压站的动力支持。2 .液压泵：将液体压缩为高压液体流，以满足立磨系统的液压要求。3 .液压阀：控制液压流量，使之适应立磨系统的工作状态。4 .油箱：用于存储液压油，稳定液压系统的工作，以及散热。三、工作流程液压站的工作流程如下：1.电机通过带动液压泵的转轴来产生动力，使液体得以被压缩。5 .压缩的流体经过液压阀调整后，在高压下进入立磨系统进行工作。6 .立磨液压站通过控制液压阀的开闭来调整立磨系统的工作状态，使得工作过程更加稳定。四、液压元件分析在立磨液压站中，常见的液压元件有液压泵、液压阀、液压油缸等。1.液压泵立磨液压站中的液压泵通常采用定量齿轮泵或叶片泵。液压泵的作用是将机械能转换为液压能，为立磨系统提供所需的压力和流量。7 .液压阀不同类型的液压阀在液压站中具有不同的作用。调节阀能够控制液压系统的压力和流量，方向阀用于控制液压油的流动方向，球形阀则常用于控制液压油的流向和流量等。8 .液压油缸液压油缸是立磨液压站中的核心部件之一。其由油缸、活塞、密封件等构成,能够将高压液体变换为机械运动能。五、应用和优势立磨液压站具有稳定性强、能源消耗低、使用寿命长等优点，广泛应用于水泥、建材、冶金等领域。其在提高生产效率、改善产品质量、降低能耗等方面都发挥了重要的作用。六、存在的问题及解决方案1.液压泵噪音大解决方法：采用低噪音液压泵等减少噪声。9 .液压泵老化解决方法：选用优质的液压泵，并定期保养。10 配气机烦躁解决方法：采用高质量的配气机和定期检查。?.3.分级机构立磨分级机的种类包括气流立磨分级机、筛分立磨分级机、离心立磨分级机等。一、气流立磨分级机气流立磨分级机是一种利用高速气流对物料进行分级和超细粉碎的设备。它具有处理量大、细度可调、适用范围广等特点，是制备超细粉体和无机化合物的理想设备。气流立磨分级机根据不同的加速器结构和回旋室结构，可分为S型气流立磨分级机、1.型气流立磨分级机、TD型气流立磨分级机等。二、筛分立磨分级机筛分立磨分级机是一种先进、高效、精密的设备，能够完成物料的粉碎和分级两个过程。它具有结构简单、操作方便、效率高等特点。筛分立磨分级机可根据筛网结构、筛分方式、破碎结构等不同特点，分为流化床立磨分级机、反击式立磨分级机、圆锥磨立磨分级机等。三、离心立磨分级机离心立磨分级机是一种高效、节能、环保的设备，主要应用于制备无机化合物和金属粉末等领域。它利用离心力作用，将物料分离成不同粒度和密度的颗粒,并通过粉碎磨擦等过程进行分类和细化。离心立磨分级机一般分为离心分级磨、旋流式离心分级机等。以上是立磨分级机的几种主要类型，每一种类型又有不同的结构和特点，可以根据使用要求进行选择。?.4.驱动机构一、直接驱动方式直接驱动方式就是将主轴电机直接与主轴相连，通过电机的旋转来带动主轴的转动，克服了传动链路的一些弱点，具有传递功率效率高、响应速度快等优点。不过，直接驱动方式也存在一些问题。首先，主轴直接与电机相连，使得主轴的重量限制了电机的功率。其次，直接驱动主轴会产生很大的热量，因此需要进行冷却。最后，在高速工作下，主轴的机械振动容易加剧，影响零件的加工精度和表面质量。二、间接驱动方式间接驱动方式就是通过传动链条或减速器等装置连接电机和主轴，可以通过调节传动比例来达到不同的转速和转矩。间接驱动方式可以克服直接驱动方式存在的一些问题，比如降低机器的噪音、降低主轴的温度等，同时还可以在一台机床上安装多个主轴，提高生产效率。传动链条作为间接驱动方式的一种常见形式，具有成本低、结构简单等优点,但也存在齿轮传动误差大、传动效率低等缺点。因此，在高精度加工中，一般采用减速器方式。三、主轴控制系统主轴控制系统主要负责对主轴的转速、转向、起停等动作进行控制。为满足高精度加工的要求，现代数控立磨主轴控制系统具有以下特点：1 .闭环控制。通过对主轴转速进行实时监测和反馈，可以实现对主轴转速的高精度控制，提高加工精度和表面质量。2 .清洗功能。在主轴运行前和运行后，自动进行旋转清洗，保持主轴干净和顺畅。3 .预热功能。通过控制主轴转速和温度等参数，可以在运行前对主轴进行预热，达到更好的加工效果。4 .故障诊断。主轴控制系统具备故障自诊断功能，可以及时判断故障类型并给出解决方案，提高设备的稳定性和可靠性。?.立式磨的粉磨特性及主要工作参数?.1.立式磨的粉磨特性从立式磨的工作原理可知，立式磨必须保持磨辐与磨盘对物料层产生足够大的粉磨压力，使物料受到碾压而粉碎。粉磨压力亦即压力，它与物料易磨性、水分、邀请产量、磨内风速以及立式磨型式和规格等因素有关。易磨和水分小的物料，以及要求产量低时，幅压力就可以小些。辐压力依赖液压系统对加压装置（拉杆）施加的压力和磨掘自重产生，并可在操作中加以调整，此外，磨盘上的物料层必须具有足够的稳定性和保持一定的料层高度。当辐压力增加到或超过某些物料的抗折强度时，物料即被压碎。其他颗粒的物料接着连续不断地碾压使粒度减小，直至细颗粒被挤出磨盘而溢出。立式磨的粉磨效率不但与根压力有关，也与料层的高度有关。必须保持磨辐与磨盘之间有足够的与物料接触的接触面。并且要保持一定的物料层高度，使物料承受的辐压力保持不变。对于形成稳定料层较困难的物料，必须采取措施加以控制。如对于干燥物料或细粉较多的物料，在磨盘上极易流动，料层不稳定，所以有的要才采取喷水增湿的方法来稳定料层。也可通过自动调整辐压力来适应不稳定的料层变化。立式磨是一种烘干兼粉磨的风扫型磨机，机体内腔较大，允许通过较大的气流，使磨内细颗粒物料处于悬浮状态，大大增加了气流与物料的接触面积，因此烘干效率较高。另外，立式磨与干法水泥窑配套使用，可充分利用预热器排出的热废气通入磨内烘干物料，提高了热利用率。在立式磨内，粉磨与选粉为一体。当物料颗粒离开磨盘边部，被高速气流吹起而上升，细颗粒物料被带至选粉机，较细的颗粒被选出，较粗颗粒则从气流中沉降至磨盘上，也有部分颗粒则以较低的速度进入分级区，可能被转子叶片撞击而跌落至磨盘上，形成循环粉磨。?.2.立式磨的主要工作参数?.2.1.磨机转速立式磨属于中速磨，它的圆周速度是根据物料在磨盘内的运动速度和粉磨速度和平衡的原理设计的。其近似计算式为:n=C×D式中：n一磨盘转速r/min,D一磨盘外径m,C一修正系数不同形式立式磨的转速和盘径的关系列于表磨机名称n和D的关系相当于球厝%1.Mn=58.5D-0.5182.8ATOXn=56.0D-0.5175.0RMn=54.0D-0.5168.8MPSn=51.0D-0.5159.4球磨n=32.0D-0.5100.0?.2.2.辐压力立式磨是借助于对料床施以高压粉碎物料的，随着压力的增加，成品粒度变小，但压力达到某一临界值后，粒度不变化。该临界值决定于物料的性质和喂料粒度。相压的大小可用相对辑压力来表示，有以下几种计算方法：FPl=11DRBF-每个磨辐所受的力kN,DR-磨辐平均直径mB-磨辐宽度mFP2=DkB?.2.3.磨辐、磨盘的相对尺寸立式磨是靠磨盘和磨根的碾磨装置来粉碎物料的，因此，其相对尺寸将直接影响到磨机的粉磨能力和功率消耗。?.2.4.立式磨功率N立式磨功率N的大小可以由下式计算：N=KD2.5磨机机型配苣功率计1.MN=87,8D2.5ATOXN=63.9D25RMN=122D25,DV51N=49.0D2.5rD>54MPSN=64.5D25D<3150N=52.70D2.5,D>3450?.2.5.立式磨的生产能力立式磨的生产能力与从磨根下通过的物料层厚度，磨短压入物料的速度和磨根宽度成正比，与物料在磨内的循环次数成反比。3600VbhzQ=K式中：Q一立式磨生产能力K物料在磨内的循环次数Y一物料在磨盘上的堆积密度，t11V磨辑（外侧）圆周速度，m/sb磨辐宽度，mh料层厚度，mZ磨辐个数?.2.6.立式磨的风量、风速立式磨大都为烘干兼粉磨，在粉磨过程中要通入大量热风以满足烘干的需要，磨内风速将对磨机的生产起重要作用。在立式磨的具体条件下，必须控制好两个关键处的风速。A风环处的盆口风速其作用是将从磨盘溢出的物料反吹回磨盘再次粉磨，不让物料颗粒掉落下来。在风扫系统，该风速达60-100ms,6. 3,优点立磨有以下几个优点：1 .高效：立磨磨削效率高，原料能够快速磨碎成细小的粉末。2 .节能：立磨传动比较简单，不需要大量传动零部件，因此较为省电。3 .环保：立磨不需要水进行冷却，减少水的浪费和污染。4 .适应性强：立磨可以用来磨碎多种原料，如矿物、化工品、陶瓷等。7.立磨主要部件的结构形式及功能、传动装置：立磨的传动装置由主电机、联轴器、减速机三部分组成，安装在磨机下部，既要带动磨盘转动，还要承受磨盘、磨根、物料的重量以及加压装置施加的研磨压力，是立式磨中最重要的部件之一。润滑系统采用油站，并有油压、油温的自动保护系统，使全套工作安全可靠。立磨减速机具有体积小、重量轻、减速比大、传动效率高等优点。、研磨装置：磨盘和磨辐是重要的研磨部件，它的形状设计必须使被粉磨的物料在磨盘上形成厚度均匀的料床，因此合理的磨盘形状配以相适应的磨辐，对稳定料层、提高粉磨效率、减少研磨体消耗有着极为重要的作用。、液压装置：液压系统提供磨机粉磨的研磨压力（部分磨机兼有抬起磨辐的作用）。采用液压系统控制来施加及控制对物料的作用力，可根据物料易磨性的变化而调整研磨压力，使磨机经常处于最经济条件下运行，这样即可减少无用功的消耗，又能使磨辑、磨盘衬板的寿命得以延长。同时，由于蓄能器的缓冲作用，使液压缸施加压力具有较大的弹性，又可自动调节，实现液压缸正常工作，当遇到大而坚硬的杂物时，磨掘可以跳起，从而避免粉磨部件及传动装置因承受过大载荷而损坏。、限位装置：立式磨独特的限位装置可以使磨机轻载启动，磨辐和磨盘之间的间隙可调，这样既能保持稳定的料层厚度，提高粉磨效率，又能保证在断料等不正常情况下磨辐和磨盘不直接接触，避免磨机振动，可对立磨减速机起到保护作用。、分离装置：选粉机对立磨的产量、能耗和运行起着很重要的作用，一般采用高效动静态选粉机，交流变频调速，通过转自高速回转，叶片与粗颗粒撞击,给物料以较大的圆周速度，产生较大离心力，使其进行分离，细颗粒可以通过分离器叶片之间间隙出磨，由收尘设备进行收集。选粉机分离效率高、返回磨盘的细粉少，物料过粉磨少，磨机的粉磨效率就高，而且料层稳定，振动也小。、润滑装置：润滑装置主要是减速机润滑站、磨帽润滑站、主电机稀油站和循环风机稀油站。、喷水装置：喷水装置主要是物料由于干燥，料层不稳定，增加湿度有助于形成稳定的料层，减小磨机的振动。、磨机壳体及机架：立式磨的壳体分为上壳体、下壳体和机架部分，每部分均采用螺栓连接，下壳体焊接在机架和连接梁上。