第三节 辊式细碎机
一、概述
辊式细碎机是1806年出现的,距今约有200年的历史,在破碎机大家族中是最古老的机型之一。由于其机构简单,易于制造,特别是过粉碎现象少,能破碎黏湿物料,故被广泛应用于中低硬度物料的破碎作业中。它的缺点是:生产能力低,要求将物料均匀连续地喂到辊子全部长度上,否则辊子磨损不均匀,得到的产品的粒度也不均匀。对于光面辊式细碎机来说,喂入料块的尺寸要比辊子的直径小得多,故不能破碎大块物料,也不宜破碎坚硬的物料,通常用于中硬或松软物料的中、细碎。例如,在化工、焦化等行业,对破碎后产品的粒度、粒形和过粉碎现象要求很严,而实践证明,其最佳选择就是辊式细碎机。
辊式细碎机最常用的机型是光辊破碎机。它的作用是压碎功能,并附带有研磨的作用。它主要用于中低硬度物料的中碎和细碎。在传统的实心砖生产过程中,它是主要的破碎设备。齿辊式细碎机的破碎机理是对物料进行劈碎,并附带研磨作用,它一般用于脆性及软质物料的粗碎和中碎。对于生产空心砖来说,它一般用于粗碎。槽辊式细碎机除具有以上的破碎作用外,还有除石作用,一般又称除石对辊机。
在建材行业,要想生产质量较高的空心砖,原料处理是关键。一般来说,原料要经过粗碎、中碎、细碎三道工序,使原料细化,易于成型,并能提高产品的强度。因此辊子的间隙就显得十分重要。几种不同的砖型对辊机间隙的要求分别是:实心砖≤3mm;多孔砖2~3mm;空心砖1.5~2mm;楼板砖、劈离砖、屋面瓦≤1mm。随着生产空心砖以及其他行业对辊式破碎机需求量的不断增加特别是高速细碎对辊机在国外已得到普遍应用,近几年还在不断地改进,新产品不断涌现,最小的辊子间隙可控制在0.2mm以内,而且间隙的调整完全自动化,受到业内人士的一致称赞,也为企业带来了很好的经济效益。
国内外破碎机专家分析,辊式细碎机在多个领域具有不可替代性,有很好的发展空间,前景很好,应认真对待积极开发。下面将着重介绍对辊间隙在3mm以内的细碎对辊机。
二、结构特点及工作原理
(一)辊式细碎机型号表示方法
(二)辊式细碎机的分类
辊式细碎机按辊子数量分有单辊、双辊、三辊和四辊细碎机;按辊面形状可分为光辊、槽型辊细碎机,还有异型辊细碎机。如图2-3-1~图2-3-5所示。
图2-3-1 单辊细碎机示意图
1—进料斗;2—心轴;3—颚板;4—齿辊;5—支承座
图2-3-2 双辊细碎机示意图
1,2—辊子;3—物料;4—固定轴承;5—活动轴承;6—弹簧;7—机架
图2-3-3 三辊细碎机示意图
1,2—轴承固定的辊子;3—摆动辊;4—油缸;5—杠杆
图2-3-4 四辊细碎机示意图
1~4—辊子;5—物料;6—弹簧;7—机架
图2-3-5 槽式对辊细碎机
1,2—齿辊;3—心轴
(三)对辊细碎机的工作原理与基本结构
辊式细碎机应用最多的是对辊细碎机,其详细结构如图2-3-6所示。
图2-3-6 对辊细碎机
1—机架;2—均料器;3—辊子;4—间隙调整机构;5—安全装置;6—清扫器;7—传动装置、电控系统;8—油脂泵润滑系统;9—磨削器
当物料被加入到均料器部位后,通过均料器的作用,将物料均匀地分布到两辊子之间。辊子是主要的破碎机构,两个辊子相互平行相向旋转,并且水平安装在机架上。物块在辊子表面摩擦力的作用下,被带进转辊之间,受到辊子的挤压而粉碎,粉碎后的物料被转辊推出,向下卸落。因此对辊机是连续作业,且有强制卸料的作用,粉碎黏湿的物料也不致堵塞。
工作一段时间后,辊子被磨损,出现明显的凹槽,而影响破碎粒度,可用磨削器对辊子进行修复。如果需要调整两辊之间的间隙,可以通过调整丝杆和螺母来完成。如果遇到特殊情况,如铁块等硬质金属物料进入破碎腔内,安全块(安全销)被损坏,主轴等主要零件受到保护。位于底部的清扫器是用来清扫黏附在辊子表面的泥块,使辊子不被泥块等黏湿物料所覆盖。使对辊机始终处于良好的工作状态。
各个组成部分介绍如下。
1.机架
机架是辊子、辊子轴承座以及其他所有附件的主要支承构件,多数对辊机的机架包括边支座、底板、堵头、套管、螺杆及拉杆。对辊机的效能主要取决于机架的稳定性,在对辊机运转过程中,机架必须承受各种压力,使辊子不至出现任何明显的偏移,并且要有较好的刚性和抗震动性能。
国内设计的机架由两侧支架(边支座)与底架组成。侧机架设计成铸铁箱形结构,犹如两墙板,4个长螺栓将其连接起来,与普通对辊机分开轴承座形式相比,有较好的抗震性和稳定性。两辊子破碎力通过长拉杆相互平衡,侧机架不受拉力。底架由型钢焊接而成的坚固框架,用地脚螺栓安装固定在基础上。
2.均料器
均料器的结构如图2-3-7所示,均料器的作用是使物料均匀地分布到两辊之间。当物料接触到旋转着的均料器叶片时,能将物料同时向两侧分开,起到分散物料的作用。
图2-3-7 均料器
在同类产品中,有的使用电磁振动给料机布料,不用均料器。有的既无均料器也无电磁振动给料机,使下料漏斗直接与破碎机相连,这样就会造成偏料,使辊子表面不能均匀磨损,中间料多,辊子表面磨损快,而出现较深的沟槽,并使主轴偏载受力,影响轴的使用寿命,同时也导致物料破碎粒度不均匀,使破碎状况恶化。
3.辊子和轴承
对辊机的实际破碎作用是发生在两个相互运转的辊子之间,当物料落入两个辊子之间时,靠摩擦力把物料拉入辊子之间,受到挤压破碎后卸出,当两个辊子做相对差速运转时,物料除了受到辊子的挤压作用,还同时受到撕裂碾揉和研磨作用,从而提高了对物料的破碎效果。
辊子是直接承受破碎负荷的零部件,又处在高速回转状态下,受负荷极高,辊线压力通常在500~1000N/mm,所以辊子的结构形式和辊圈材质是确保对辊机质量的关键所在。
辊圈的结构形式主要有以下几种。
(1)如图2-3-8所示。这种结构形式是通过弹性圈的胀紧作用使辊圈、弹性圈、端盖三者牢固地连接在一起,安装和拆卸都非常方便。这种结构形式适合于中、大型辊圈的结构,它要求辊圈、弹性圈、端盖等有较高的加工精度。
图2-3-8 辊圈结构(一)
(2)如图2-3-9所示。这种结构与上一种相比省去弹性圈和双头螺杆,用主轴上的锁紧螺母固定端盖,端盖与辊圈之间的摩擦力靠斜面紧固。这种结构更为简单,但同样要求辊圈和端盖有较高的加工精度。
图2-3-9 辊圈结构(二)
(3)如图2-3-10所示。这种结构最为简单,对工件加工精度的要求不高,它适合于辊圈宽度较小的机型。
图2-3-10 辊圈结构(三)
辊圈的结构还有其他不同的形式,但基本原理相差不大,只是局部结构有所差异。在此不再赘述。辊式细碎机最常用的轴承是调心滚子轴承,它允许辊轴出现一定的倾斜,因而能够起到一种过载保护的作用。
4.间隙调整机构
如图2-3-11所示。
图2-3-11 间隙调整机构
对辊机使用一段时间后,辊圈磨损,辊隙加大,需要调整。普通对辊机,作为粗、中碎设备,间隙调整结构都较简单,调整精度也低,高速细碎对辊机就不同了。辊隙控制越小,要求调整精度越高。设备辊隙的调整采用螺杆机构,机构设置了刻度盘,调整间隙精度为0.2mm。
近年来,国外发展了辊隙调整控制机构,以适应生产中对高速辊式细碎机辊隙越来越小的要求。新的形式有斜块式、偏心式、液压系统及悬挂式辊子机构等。这些机构使支承辊子的轴承座在调整时能微量同步平行移动,调整精度极高,操作更方便,深受用户的欢迎。
由于辊圈磨损不均匀,给辊圈的修正和辊隙的调整都带来了麻烦。国内对辊机辊圈常磨成中间凹形,这主要是向对辊机送料的槽形胶带输送机在胶带中央堆料多造成的。最简单的解决办法是槽形胶带输送机到头部改成平带段,增加简单的平料装置和侧挡板,就可改变这种状况。
5.安全装置
如图2-3-12~图2-3-14所示为安全装置。
图2-3-12 安全装置(一)
图2-3-13 安全装置(二)
图2-3-14 安全装置——弹簧过载保护机构
为防止破碎物料中夹有硬质杂物或其他外来物进入破碎区后引起设备的损坏,大部分对辊机(包括高速对辊)均采用安全块形式的安全装置,安全块是一种非弹性的保护装置,安全块呈“凹”字形,中间有一槽,硬杂物进入破碎区时,辊子受载荷增大,当通过轴承座传给安全块载荷超过安全许用应力时,安全块断裂,安全块处装有报警装置,安全块破坏后即自动报警,同时切断驱动电机和上下料输送机的电源,以便人工清理杂质。这种装置的缺点是更换安全块时需要停机,但结构简单,维修方便。
图2-3-14所示为弹簧过载保护机构。这种机构是基于达到预定的辊压力时,借助弹簧可使辊子出现位移。弹簧的弹力和压缩程度可以通过多层弹簧予以精确地控制,以获得最适宜的弹力特性。对弹簧应施加一定的预加载荷力,这样当对辊机超载时,就可根据辊子尺寸和辊子出现的压力大小来确定辊子间隙的增大程度。如采用准确尺寸的柱形弹簧过载保护系统,则能保持辊子间隙的相对稳定。采用这种机构还能使设备不出现停机,而且当设备过载时,只有少量未被处理的物料通过辊子间隙,如采用特殊的信号系统,便能把这部分物料排除,使其不再进入下道工序。
对于大辊径的高速辊式细碎机,为了保证其辊轴的相互平行和克服因过载而引起的较高的冲击力,可以采用液压式过载保护系统。在气缸的一端装有高压氮气,另一端与油缸连通,中间以带帘子线的橡胶板相隔。对辊机正常工作时,作用在活塞上的压力小于引起活塞压缩的额定压力(此压力可根据辊子的额定压力确定)。当坚硬物料通过辊子间隙时,必引起辊子的移动。通过活塞的移动造成橡胶板的变形,此变形会使气缸内的氮气压力增高。当坚硬物料通过后,靠气体的压力又可使辊子恢复原位。若与弹簧过载保护机构相比较,可以明显看出,这种系统的优点是有较大的应急偏移量和对偏移辊子的阻尼作用。但这种系统结构复杂,成本和维修费用较高。
6.清扫器
如图2-3-15、图2-3-16所示为清扫器。
图2-3-15 清扫器(一)
图2-3-16 清扫器(二)
置于辊子下面的刮板是用来清理辊面上的黏性物料的。对于高速细碎对辊机来说,即使薄薄的一层黏性物料在辊面上,也会导致辊子的堵塞。被破碎物料本身的性质、含水量、体积流量、辊子间隙、辊子表面条件以及辊子的圆周速度都是影响物料黏结于辊子表面的因素。
一般来讲,每个辊子用一个刮板已经够了,叫单刮板。确定刮板工作是否正常的标准是刮板与辊套接触的准确程度、所刮下物料的情况、刮板对辊子的压力及刮板与辊套的夹角。刮板一般采用优质的耐磨钢,它被紧固在一块金属板上,以便更换。
对于较窄的辊子间隙,每个辊子需要两块刮板,叫双刮板。通过双刮板的连续作用就能满足刮料的要求。双刮板是由一个连续摇杆支撑的,每个刮板都有一个有限的运动轨迹。双刮板有效操作的必要条件是两个刮板间准确的间隔,摇杆的轴销能使每个刮板进行单独调节。这种刮板能达到和辊面紧密接触的效果。
刮板的连杆都固定在机架上。刮板对辊面的压力可用配重块调整,由于配重刮板是自身调节的,因而配重的压力可保持相对的稳定。
目前,国外生产的大辊径高速辊式细碎机的刮板多采用气动调节系统控制,当对辊机空转,靠自控系统可使刮板脱离辊面。只有当对辊机进行破碎作业时,刮板才与辊面接触。因此,这种结构具有减少对辊机的启动阻力,降低辊套和刮板的不必要的磨损,以及减少对辊机空转噪声等优点。
刮板材质常用耐磨钢,一般可用锰钢板制成,其硬度不得大于或等于辊面硬度,通常比辊面低HRC5~8。
7.传动装置、电控系统
传动装置一般采用两台普通电机或变频电机驱动,由于两个辊子的转速不同,两台电机选用不同的功率,快辊选用的功率略大一些。
较为先进的电控系统采用PLC控制,它可以实现破碎机启动、停车、辊速检测、给料控制、电气连锁、运行情况检测和报警,便于在控制室远距离控制。
8.油脂泵润滑系统
对破碎主轴承的润滑是一项经常性的工作。采用油脂泵润滑之后,使这项工作变得轻松快捷,而且能保证润滑质量。但是必须制定一个合理的润滑制度。对油脂泵的工作时间要有一个明确的规定,大家不要忽视这项工作,因为它对破碎机的正常运行至关重要。
9.磨削器
磨削器是可以加在设备运行前安装磨削器,亦可在维修时安装磨削器,是一个专用装置,可以不作解释。
三、主要零部件要求
(1)辊圈轴的材料应不低于GB/T 699—2015中有关45号钢的规定,并调质处理。
(2)辊圈表面硬度应不低于HRC45,在整个辊面范围内硬度应均匀,硬度差不大于5HRC,硬层深度不少于20mm。
(3)辊圈表面探伤质量应符合GB/T 9444—2007中的Ⅰ级的要求。
(4)辊圈内面探伤质量应符合JC/T 334.1—2006中附录A的Ⅰ级的要求。
(5)刮泥板由刀口向内不少于50mm范围的硬度不低于HRC45。
(6)辊圈和大皮带轮的径向圆跳动应不低于GB/T 1184中的10级要求。
(7)大皮带轮应做单面(静)平衡试验,平衡品质等级及其对应的最大许用不平衡度的确定应符合GB/T 9239.1—2006表2、图2关于G16的要求。
四、制造过程及技术工艺
(一)主要工作参数的确定
辊子的转速
提高辊子的转速,可提高生产能力。但是在实际生产中,转速的提高有一定的限度,超过此限度,落在转辊上的物料在较大的离心惯性力的作用下,就不易钳进转辊之间。这时,生产能力不但没有提高,反而引起电耗增加,辊子表面的磨损及机械振动增大。根据物料在辊子上的离心惯性力与各作用力的平衡条件,可得出当破碎比i≈4时,光面辊式破碎机的极限转速nmax为:
式中 ρ——物料的密度,kg/cm3;
d——喂入破碎机的物料直径,cm;
ϕ——辊子直径,cm。
实际上,为了减小破碎机的振动与辊子表面的磨损,辊子转速取为:
n=(0.4~0.7)nmax
光面辊子取上限值,槽面与齿面辊子则取下限值,辊子的合理转速一般通过试验确定。目前使用的辊式破碎机,辊子的圆周速度在0.5~3m/s之间,对于硬质物料,取1~2m/s;对于软质物料可达6~7m/s。
(二)辊式破碎机的计算
1.生产能力Q的计算
Q=188KSL1e'ϕnρ
式中 L1——辊子有效长度,m;对光面辊子L1=L(L为辊长);对齿面或槽面辊,当e'值取破碎产品的最大粒度时,L1=L;
e'——工作时排料口宽度m;对坚硬物料,e'值为空载时两辊间距的1.5~2倍,一般情况,e'值可近似取产品的最大粒度(e'=dmax);
KS——松散系数,对中硬物料,破碎比i=4,进料粒度为破碎机最大进料粒度的80%~100%时,KS取0.25~0.4;i小时,KS最大可取0.8;对于煤、焦炭或潮湿黏性物料,KS取0.4~0.75。
光面四辊破碎机,可根据最下面一对辊子按上式计算。
2.轴功率计算
当破碎硬矿石时,需用功率P0为
P0=0.0415KLϕn(kW)
式中 K——系数,K=0.6i+0.15;
i——破碎比。
当破碎煤时,可按下列计算:
P0=0.1iQ(kW)
可按下式计算:
P0=0.85Lϕn(kW)
也可以按每吨产品的功耗进行计算:
P0=KNQ(kW)
式中 KN——每吨产品的功耗,kW/t,见表2-3-1。
表2-3-1 辊式破碎机的KN值
辊式破碎机的单位消耗与辊子直径、辊子间距有关,其关系见表2-3-2。
表2-3-2 辊式破碎机的单位消耗与辊子直径及辊子间距的关系
(三)主要零部件的技术要求
辊式细碎机最主要的零部件是辊圈和主轴,下面对这两个主要零件进行较为详细地说明。
1.主轴零件的技术要求
(1)主轴材料 主轴是承受扭、弯、压应力的主要零件,处在各种负荷下工作,受力情况比较复杂,要求其应具有良好的综合机械性能,保证有足够的抗扭、抗弯、抗疲劳、耐冲击等能力。因此,要求主轴必须用45#钢,综合机械性能比较好,材料来源广,成本较低廉,又具有良好的热处理性能,所以是制造辊式细碎机主轴的主要材料。
为保证主轴能长期安全运行,主轴在精加工后应进行探伤检查,不允许有夹渣、裂纹等影响质量的缺陷。
(2)主轴的热处理要求 为进一步提高主轴的韧性和机械强度,延长使用寿命,要求主轴必须经过调制处理,表面硬度不能低于HB217~HB255。
(3)主轴精度 在主轴上安装有辊圈,两端装轴承,顶端装皮带轮,它们都随主轴高速旋转。因此,严格规定主轴各段轴径的精度具有头等重要意义,是保证机器运行平稳的首要条件。
主轴各配合轴径应符合以下要求。
①各段轴径的同轴度公差为8级,这是根据在不影响产品使用性能的条件下,选择较低精度的原则确定的。由于主轴较长,如果同轴度要求过低,又会影响机械的使用性能,使主轴运行不平稳,机器振动过大等。长期的实际使用证明,主轴同轴度公差规定为8级是最合适的,能满足实际使用的要求。
②与轴承配合处的表面粗糙度的最大允许值为1.6μm,与密封件配合处的表面粗糙度的最大允许值为3.2μm,这两处的表面粗糙度规定,是与主轴相应轴径的公差等级相适应的。
③与轴承配合处的轴径圆柱度公差为8级。要保证轴径与轴承配合良好,接触可靠,同时考虑易于加工、降低成本,且从实际使用来看,规定轴径的圆柱度公差为8级较为合理和经济。
2.辊圈的技术要求
(1)辊圈的材质 对辊机的辊圈是在高速回转状态下对物料进行挤压和剪切,因此辊圈磨损极快。辊圈的材质一直是大家感兴趣的问题。普通对辊机辊圈材料有用灰口铸铁HT200或铸钢ZG310-570,辊圈表面硬度通常在HB220左右,辊圈很容易磨损,辊隙得不到保证。
根据磨损原理,当金属材料硬度比物料硬度低得多时,金属被急剧磨损,当金属材料硬度接近或超过物料硬度0.8时,金属的耐磨性能迅速提高。砖瓦厂的原料情况复杂,通常辊圈的表面硬度在HRC50左右,就能表现出良好的耐磨性能。国外辊圈的材料常用有以下几种,见表2-3-3。
表2-3-3 国外辊圈的常用材料
从表中看出,合金冷模铸铁具有较高的表面硬度和较好的耐磨性能。在冷模铸造中,冷模圈一般为辊圈厚度的3倍能得到较深的冷硬层。国内有的辊圈使用年限可与国外媲美,具体概括有以下几种。
①低合金耐磨球墨铸铁:通过对球铁适当热处理,获得很高的硬度及耐磨性,接近高铬铸铁,硬度HRC47~HRC53,冲击值αk为8~10J/cm2。
②马氏体耐磨球墨铸铁:利用冲天炉熔炼及箱式电炉热处理,严格遵守工艺操作规程,即可批量生产马氏体耐磨球墨铸铁件,其机械性能可达到:HRC51~HRC58,δb为500~600MPa,αk≥8J/cm2。
③低碳耐磨白口铸铁:低碳耐磨白口铸铁需工频感应电炉一台或冲天炉一台,另外工频感应圈炉衬应为石英砂打结的酸性炉衬,本材质不需要经过任何热处理,即获得耐磨性(HRC35~HRC42,δ为350~420MPa,)国外在积极研究白口铸铁和合金耐磨钢,并且在某些领域已取代了高锰钢。
④中锰奥氏体钢:中锰奥氏体钢是中锰钢,成本低,工艺简单,但必须使用电弧炉或碱性工频炉和箱式电阻炉各一台,用独特的变质处理方法,获得良好的综合机械性能,δb≥600MPa,αk≥50J/cm2,在强烈冲击条件下表面加工硬化,并生产马氏体组织HRC45~HRC55。
⑤新型贝氏体耐磨球铁材质:本材质具有成本低、工艺简单,可用冲天炉熔炼的特点;其耐磨系数、冲击韧性、冲击疲劳性能均高于中锰球铁,可用于冲击载荷较大的对辊机辊圈,与一般奥氏体-贝氏体球铁相比,不用等温淬火工艺。
充分利用余热、特种介质进行热处理,节约能源,为中锰球铁的6%,平均硬度HRC55,冲击值为11.1J/cm2,为中锰球铁材质的8倍,优于高铬铸铁材质。
前两种和最后一种的铸造均在冲天炉内进行,现简单介绍前两种铸造生产情况。熔炼是在3t冲天炉内进行。铁水出炉温度在1380~1400℃(光学高温计测量),每包铁水处理量200kg,球化处理采用堤坝式包底冲入法,球化剂采用,粒度15~30mm,加入量1.5%~1.8%;ϕ750mm对辊,18kg×2=36kg;ϕ660对辊,9kg×2=18kg;孕育剂采用75硅铁,粒度3~6mm,孕育剂加入量为0.8%~1.2%,以保证充分孕育,浇注温度不低于1300℃。具体加料见表2-3-4、表2-3-5。
表2-3-4 ϕ750mm对辊
注:炉膛最大生铁量200kg/批。
表2-3-5 ϕ660mm对辊
注:炉膛最大生铁量200kg/批。
热处理工艺的关键在于淬火细热温度与回火温度的确定,热处理的目的是使珠光体基体变成马氏体基体,其方法是把耐磨球铁加热到完全奥氏体化温度再淬火,由于再结晶过程可以得到细针状马氏体组织,同时碳化物的尖角因溶解而变钝,使形状改善,性能得到提高,本材质是通过淬火温度、保温时间以及回火温度使耐磨球铁组织和性能发生影响。
淬火介质可以用水,考虑到避免由于水淬而形成的微裂纹,故采用油淬火或水玻璃水溶液淬火。
淬火后应及时进行回火,以消除淬火应力,使淬火马氏体转变为回火马氏体。由于马氏体耐磨球铁含少量合金元素,抗回火稳定性比较差,回火温度宜选择在250℃左右。
热处理工艺:保温—淬火—回火。
ϕ350mm对辊:900℃保温1.5h,油淬3~4min,250℃回火,缓冷4h。
ϕ750~800mm对辊:900℃保温2h,油淬8~10min,250℃回火,缓冷4h。
(2)加工制造 由于辊筒直径大,内外圆都需要加工,而且有锥度加工,因此加工比较复杂,一般选择C650车床或立车加工。
为保证辊筒的静平衡和动平衡,内外圆必须同心,即内外圆(包括锥度)必须在一次装夹中完成,如确需调头,必须要有专用胎具保证内外圆的同轴度。
由于辊筒外表面较硬,应选用细硬性较好的硬质合金切削工具,如YG8或YW,硬度在HRC55以上的应考虑采用陶瓷车刀。
(3)辊式细碎机的装配 装配的一般要求如下。
装配之前要检查大皮带轮、辊筒的静平衡。方法是将皮带轮套在固定心轴上,拨动大皮带轮、辊筒看其是否平衡。辊筒的平衡则需要在加工中予以保证,加工完后不下车床进行检查。如大皮带轮有不平衡的现象,必须进行配平衡,有以下两种方法。
在重量较大处钻孔。减轻重量,钻孔前需进行计算,确定需要减轻多少重量。在重量较小处加配重。也可两种方法综合使用。直至大皮带轮达到平衡为止。在辊筒轴上依次装配辊芯、辊筒、轴承、大皮带轮,调整辊筒锥套及皮带轮锥套,使辊筒位置适中。在静平衡架上将组件做静平衡试验,如仍有不平衡现象,需再在大皮带轮上做平衡处理。
将组件装在机架上的轴承座上,再装上固定架总成。调整安全座总成,使轴承座滑轨滑动自如,根据用户泥料性质,调节弹簧松紧适中,安全销能起过载保护作用。调整刮板,使刮板刃部与辊轴心线平行,调整间隙适中(根据用户要求及生产需要),且全长上间隙均匀。
五、装配及安装要求
①所有零部件必须经检验合格,外购件应符合相关国家与行业标准,必须有合格证方可进行装配。
②辊圈与轴装配后应做单面(静)平衡试验,平衡品质等级及其对应的最大许用不平衡度的确定应符合GB/T 9239.1—2006的要求。
③辊式细碎机两辊端面相对位移应不大于1mm。
④辊端挡料板与辊子端面间隙应不大于2mm。
⑤刮泥板刀口沿辊长应均匀接触,调整灵活。
⑥大、小带轮安装后,轮宽对称平面的相对位移不大于中心距的2/1000,轴线平行度允差不大于6/1000。
⑦外观要求如下。
辊式细碎机表面应平整、光洁,不得有碰伤、划伤和锈蚀等缺陷。
外露连接部分安装相对误差,机械加工时不大于0.5mm,非机械加工时不大于2mm。
涂漆防锈应符合JC/T 402—2006的要求。
六、安装及调试工艺
(一)注意事项
高速辊式细碎机的安装必须在熟悉该设备的人员指导下进行,安装过程中应注意以下事项。
①按照设备的出厂清单检查设备附件(电动机、滑轨等)是否齐全,运输过程中有无损坏,发现缺件和损坏件,应立即向制造厂或运输部门提出。
②根据厂房条件或工厂施工图设计,确定该机安装位置划线、挖土、浇灌混凝土基础。注意基础的标高及地脚螺栓预留孔的位置,养护期一般为10~15d,基础达到规定强度后,必须通过检验合格后方可进行设备安装。
③设备安装前要准备好标准垫铁,合理放置在基础上,将设备吊放在垫铁上,装好地脚螺栓,进行找正找平,检查合格后进行三次浇灌。
④二次浇灌达到规定强度后,对机器进行校正,校正设备各部位的关系尺寸,调整电机位置,检查整个设备的不平度及垂直度。
⑤在皮带机上装置磁铁,清除泥料中的铁物质,以免铁件落入机内拉坏辊圈,甚至发生重大事故。
⑥皮带轮的头轮轴线应与对辊机辊筒轴线平行,使泥料能较理想地分布于辊套整个长度上,避免集中磨损,从而延长辊套的寿命、方便修理、省工省时。
⑦将皮带调紧,增大初张力,因为包角较小,张力过小皮带要打滑。
⑧全部校正工作完成后,紧固地脚螺栓,然后对基础进行抹面修饰。
(二)高速辊式细碎机安装后的试车顺序
(1)打开机壳,用手盘动皮带轮,检查辊子的转动、辊套表面的清洁。
(2)各润滑部位加上油或油脂,并检查油路是否畅通。
(3)通过调整调节机构,将辊间隙调至所需宽度。
(4)开动电机运转半小时后检查。
①检查电动机转动的方向是否正确。
②设备有无震动。并检查其原因,特别要防止共振的产生。
③检查安全机构是否良好,而且是否运行良好。
④检查刮板与辊套的接触是否严密,采用气动刮板时,还要检查空气压力是否符合要求。
⑤检查轴承是否发热,如发热,应检查油路是否畅通,轴承是否对中。
⑥检查转动皮带的张紧程度是否处于正常状态。
⑦加料进行重载试车,检查破碎是否正常,如出料粒度不合要求,仍需调整辊筒间隙。
(三)空载试车要求
运转时应无异常声响和振动。
润滑部位应不漏油。
轴承温升应不大于35℃,最高温度应不超过70℃。
噪声应符合JC/T 450—2012中的要求。
(四)负载试车要求
负载试车应符合相关标准的要求。
两辊工作间隙、生产能力应符合JC/T 450—2012中的要求。
轴承温升应不大于45℃,最高温度应不超过80℃。
(五)高速辊式细碎机的使用
在对辊机启动之前,为了排除由上一班组遗留在物料漏斗中的待破物料块,首先应检查一下装料漏斗,为了不在对辊机中遗留下没有破碎的物料块,必须在下班前2~3min停止对辊机的给料。
检查对辊机时,必须注意工作轴的轴承及侧盖的固定情况,检查固定辊的拉紧装置及将活动辊保持在所需位置上的弹簧的紧度。当弹簧松弛时,活动辊子将不断地在导轨之间前后移动,这不仅会引起导轨和轴承体过早地磨损,而且还会使比较大的物料块排出。
在机器运转时,需要注意连续而均匀地喂料,不允许料斗装得太满,均匀喂料可以使辊圈在整个工作长度上达到比较均匀的磨损,并可以保证稳定的产量。辊圈磨损后,可在表面电焊或堆焊耐磨金属。如磨损值较小,堆焊层不如焊接层牢固,需要更换辊圈的平均磨损值在10mm(小型辊子)到25mm(大型辊子)内变动。当辊圈的磨损超过上述值时,应及时更换。
严格控制进料粒径,这是直接关系到质量和产量的问题。入料粒度过大时,机器容易出现卡死现象,因此每一种规格的对辊机,都有一定的入料粒度的限制,以防止钳角过大,料块浮在辊面上。钳角α的大小,是由辊筒直径D和进料粒径d决定的,因此对一定直径的辊筒而言,其处理的物料最大粒径d也是有限的。
应该特别指出的是,用于中碎,尤其是细碎的对辊机,要特别注意控制进料粒径,否则将会经常出现机器卡住所导致的停机现象,使产量下降。要解决这一问题,辊式细碎机前需要有粗碎、中碎和搅拌设备。
七、维护与修理
(一)日常维护
①辊子轴承处应每周注润滑脂一次,每次磨削辊面之前用油润滑导轨,以保证磨削作业顺利进行。
②调整辊子间隙。使用一定时期的对辊机,辊筒间隙可能增大,或者不均匀,调整辊子间隙要在辊子的两侧同时进行,辊子间隙沿辊面长度方向应不变,根据产品的要求随时注意调整。
③注意各部螺栓由于震动是否松动,应及时加以紧固。
④三角带应始终保持正常的张紧程度,当三角带使用到一定期限后应进行更换,如是窄三角带则必须全组进行更换。
(二)维修的内容
①更换刮板。当对辊机工作了一定时间之后(这取决于辊子工作间隙和原料性质),刮板就因磨损而必须更换,一般来说,当刮板磨损其高度的三分之一就要更换。
②更换剪切板、剪切销。当物料中夹杂的外来物,如坚硬的石块或铁件,通过对辊而造成剪切板破碎时,就必须更换剪切板,以避免辊套、轴承和轴等的破损和弯曲。
③调整或更换锥套。对辊机使用一个阶段后,辊筒内锥套及大皮带轮锥套会不断磨损,磨损过大,锥套和轴、锥套与辊筒及皮带轮之间会打滑,因此必须定期调整。磨损过大需要更换。
④辊面磨削。尽管辊面很硬,由于物料长期接触以及与刮板的摩擦,其磨损还是明显的,一般辊面的磨损是不规则的,辊子中部的磨损要比两端严重些,因而辊子中部的间隙比两端要大。
辊圈究竟多长时间修磨一次合适,这要根据各单位的实际情况而定,根据辊圈磨损深度决定修磨。但一般认为辊圈磨损的最大深度达到1.5mm就应进行修磨。其理由是外圆磨削的进给深度一般为0.002~0.05mm,粗磨一般也不超过1.5mm,否则不但费工费时,且最深处的磨损势必加剧,最后导致不能修理而报废。辊式细碎机的维修是一个很重要的工作,必须作为一项制度固定下来,认真执行。
故障产生原因及排除方法见表2-3-6。
表2-3-6 辊式细碎机的故障产生原因及排除方法