一種輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統的製作方法

2023-05-11 15:27:36

一種輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，屬於物料粉磨設備的輥軸冷卻【技術領域】。本發明的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，設於兩相互配合的輥軸上，在輥軸內設有中心孔，所述中心孔從輥軸的非驅動端貫穿至另一端內的軸承處；所述輥軸的非驅動端處連接有旋轉接頭，所述旋轉接頭上連接有伸入中心孔內的液冷卻管，其中所述旋轉接頭上通過進液管和出液管連接於工廠冷卻管網。本發明的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，主要針對輥壓機（高壓輥磨機）物料粉碎過程中產生的熱、物料自身的溫度通過輥軸傳遞到軸承以造成軸承溫度過高、以及軸承在工作時產生的摩擦熱而導致的溫度上升的問題。
【專利說明】一種輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及物料粉磨設備的輥軸冷卻系統，特別是一種適用於建材水泥、冶金礦山、化工等行業物料粉磨設備的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統。

【背景技術】
[0002]輥壓機(高壓輥磨機)是在二十世紀末研製、開發的最新一代建材水泥、冶金礦山、化工等行業用破碎粉磨專用的新技術、新設備，被世界各國公認為是先進的節能型設備，並在世界範圍內取得了迅速的推廣應用。它能在極低能源消耗和運行成本下，實現物料成品產量的大幅度提高；而且它具有處理量大、佔地面積小、設備結構緊湊以及組件對運輸和安裝條件的要求較低等優點。目前，世界上工業發達國家，如德國、美國、巴西、俄羅斯、澳大利亞等國家在建材水泥、冶金礦山、化工等工業領域中，已成功應用輥壓機(高壓輥磨機)進行水泥熟料、水泥生料、礦渣、鋼渣、金剛石解離、貴金屬礦石選礦、賤金屬礦石選礦以及製備球團給料等項目，並取得了顯著的經濟效益和社會效益。
[0003]在傳統建材水泥、冶金礦山、化工等行業生產過程中，粉磨電耗佔總電耗的60?70%，高能耗、低效率是建材水泥、冶金礦山、化工等行業的老大難問題，嚴重阻礙著企業經濟效益的提升和生產規模的大型化。在粉磨系統中採用基於料層粉碎完全層壓技術的輥壓機(高壓輥磨機)及配套生產工藝，可與球磨配合或自成系統組成各種工藝流程以替代現有傳統流程。由於粉磨機理的改變，輥壓機(高壓輥磨機)及其系統工藝技術可使粉磨系統電耗降低20?60%，產量提高25?200%，適用於新建廠或老廠擴能改造。隨著近年粉磨技術的發展，基於料床粉磨原理的輥壓機(高壓輥磨機)已廣泛應用於水泥熟料、水泥生料、礦渣、鋼渣、鐵礦石、化工等的粉磨領域，取得了明顯的節能效果，是節能降耗的理想設備。
[0004]雖然輥壓機(高壓輥磨機)投產後均取得了不同程度的節能效果，但也暴露出了一些問題。例如在物料粉碎的過程中，需要對物料做功，一部分功轉化成對物料的破碎能，一部分功轉化成熱量，轉化成熱量後就會向四周傳熱，這樣輥軸溫度就會升高，相應的輥軸溫度升高就會傳遞到軸承上，從而影響軸承的正常使用。在水泥生料系統中，進入輥壓機(高壓輥磨機)生料粉磨系統的生料由於水分較高需要烘乾、打散、分級，這樣就造成進入輥壓機(高壓輥磨機)的物料溫度較高，一般會在100°c左右，最高會達到120°C左右，物料溫度越高，通過輥軸傳遞到軸承的溫度就會更高，從而影響軸承的正常使用。
[0005]眾所周知:軸承和潤滑劑的工作溫度對軸承的遊隙、軸承材料的機械性能、裝配關係、潤滑劑的粘度及性能等重要參數影響非常明顯。在高轉速或重載工況下，軸承在工作時產生的摩擦熱會使軸承和潤滑劑的溫度逐漸升高。此時也必須採取措施將軸承及潤滑劑的溫度降低至合理的水平，才能使軸承正常工作。故嚴格有效的控制軸承和潤滑劑的工作溫度對軸承的正常運行和使用壽命意義非常重大。
[0006]對輥壓機(高壓輥磨機)的運行來說，軸承在工作時產生的摩擦熱而導致的溫度上升屬於正常現象，是不能阻止其摩擦轉化成熱量的，可通過熱交換裝置帶走熱量以進行人工幹預。但是物料粉碎過程中產生的熱能及物料自身的溫度通過輥軸傳遞到軸承以造成軸承溫度過高時完全可以進行幹預的，以降低其對軸承的影響。


【發明內容】

[0007]本發明的發明目的在於:針對上述存在的問題，提供一種輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，主要針對輥壓機(高壓輥磨機)物料粉碎過程中產生的熱、物料自身的溫度通過輥軸傳遞到軸承以造成軸承溫度過高、以及軸承在工作時產生的摩擦熱而導致的溫度上升的問題，可有效地降低其溫度對軸承的影響，提高軸承的使用壽命，降低維護成本。
[0008]本發明採用的技術方案如下:
本發明的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，設於兩相互配合的輥軸上，在輥軸內設有中心孔，所述中心孔從輥軸的非驅動端貫穿至另一端內的軸承處；所述輥軸的非驅動端處連接有旋轉接頭，所述旋轉接頭上連接有伸入中心孔內的液冷卻管，其中所述旋轉接頭上通過進液管和出液管連接於工廠冷卻管網。
[0009]由於採用了上述結構，冷卻液從工廠冷卻管網通過進液管進入旋轉接頭的中心管道，再通過旋轉接頭與液冷卻管進入液冷卻管的中心部位，從液冷卻管的另一端流出，進入液冷卻管外圓與輥軸中心孔的空隙返迴旋轉接頭，最後通過出液管回到工廠管網系統中形成冷卻循環系統，可解決輥壓機(高壓輥磨機)物料粉碎過程中產生的熱、物料自身的溫度通過輥軸傳遞到軸承以造成軸承溫度過高、以及軸承在工作時產生的摩擦熱而導致的溫度上升的問題，可有效地降低其溫度對軸承的影響，提高軸承的使用壽命，降低維護成本。該冷卻系統的正常運行時間和停工期:在必要的啟動、正常運行和停止動作時，冷卻水必須在運轉的設備中不斷循環。輥壓機(高壓輥磨機)停機後，水冷卻系統仍須循環直到運行熱量已從獨立部件中散去，機械零件已被大致冷卻到周圍環境的溫度。如果輥軸採用套裝結構，開機前則應對軸與輥套的溫度進行檢測，必須待軸與輥套的溫度基本一致後才能開啟冷卻水，以防止軸與套溫差過大而打滑。當冷卻系統要停止運行時，必須注意以下幾點:正常運行期間，輥壓機(高壓輥磨機)短時間停止時，冷卻水必須保持供給。如果停工持續幾天，冷卻水供給必須停止。如果停工期較長，冷卻水必須從系統和冷卻管中排出，這樣可以避免腐蝕設備，防止冷卻管中出現沉積。在溫度可能低於(TC的地方，要在冷卻水中加防凍劑，否則會有冷卻水結冰的危險。本發明在擠壓物料過程中所產生的熱及物料自身的溫度從輥面傳導到輥軸中心，軸承滾動摩擦產生的熱通過軸承內圈傳遞到輥軸中心，冷卻水通過輥軸中心的水冷卻管將熱量帶走。冷卻水通過安裝在與輥軸非驅動側上的旋轉接頭流入並排出。兩套輥軸冷卻裝置與工廠總冷卻系統管網相連，進入每根輥軸的冷卻水量可通過操作供水管上的閥門來調節，每套輥軸冷卻裝置用一個裝有流量計的迴路。
[0010]本發明的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，所述中心孔從輥軸的非驅動端貫穿至輥軸另一端內的軸承中心線處；所述液冷卻管的一端連接於旋轉接頭上，所述液冷卻管的另一端插入至中心孔內輥軸另一端的軸承寬度的1/3處。
[0011]由於採用了上述結構，中心孔剛好貫穿於軸承中心線處，使冷卻液在中心孔內剛好可在軸承中心線處形成迴旋，能在軸承的位置處充分與中心孔接觸，從而能夠達到對軸承位置的冷卻效果；同理，為了使冷卻液在中心孔內剛好可以在軸承位置迴旋並充分接觸，液冷卻管伸入到中心孔內的端部，剛好伸入到軸承位置處軸承寬度的1/3處，使得冷卻液從液冷卻管進入到中心孔時，剛好對準中心孔的最深處，也即軸承中心線的位置；那麼冷卻液一旦從液冷卻管中出來就衝向中心孔最深處的壁，充分地對軸承位置進行冷卻，從而達到對輥軸的驅動端軸承的冷卻效果；而其中非驅動端的軸承則由中心孔中流過的液體對其軸承位置進行冷卻。
[0012]本發明的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，所述液冷卻管伸入到中心孔內的一端，過盈配合於中心孔的內壁；所述液冷卻管的另一端上設置的固定塊與旋轉接頭連接，將所述液冷卻管的該端固定於輥軸中心。
[0013]由於採用了上述結構，液冷卻管過癮配合於中心孔的內壁，則保持其位置的穩靠，並不會受冷卻液衝擊影響其位置，保持其冷卻效果；為了實現冷卻液從液冷卻管中流出時，正對中心孔的最深處的壁，保證冷卻效果，也就需要使該液冷卻管與中心孔的中心線保持一致，因此需要將液冷卻管的另外一端固定在旋轉接頭上，並調整該端位於輥軸中心。
[0014]本發明的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，所述旋轉接頭固定連接在端蓋上，端蓋密封固定於在輥軸非驅動端端面上；所述旋轉接頭上連接有進液接管和出液接管，所述出液接管通過出液連接軟管連接於工廠冷卻管網；所述進液接管通過進液連接軟管連接於工廠冷卻管網；所述出液接管穿過端蓋並密封連接，其中所述進液接管從出液接管中穿過並與液冷卻管密封連接。
[0015]由於採用了上述結構，便於整個冷卻系統能夠與工廠冷卻管網連通，並由工廠冷卻管網對其進行供應冷卻液，從而可有效地實現輥壓機及高壓輥磨機的冷卻，可有效地降低其溫度對軸承的影響，提高軸承的使用壽命，降低維護成本。
[0016]本發明的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，所述進液接管通過連接管與液冷卻管連接，所述連接管與液冷卻管之間設有密封圈，所述密封圈為唇形密封圈或V型密封圈。
[0017]由於採用了上述結構，為防止旋轉接頭與水冷卻管之間的進水與出水通道聯通，在連接管與水冷卻管之間設置有密封圈，該密封圈可以是唇形密封圈也可以是V型密封圈，可根據時間需要選擇使用，適用範圍廣。
[0018]本發明的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，所述工廠冷卻管網內設有流量計和調節閥；所述進液接管處與出液接管處的液體溫差< 32°C ;其中進液接管處與出液接管處的液體壓差為0.2-0.4MPa。
[0019]由於採用了上述結構，與工廠管網連接部分還包括流量計和調節閥，該調節閥可以是手動也可以是電動，從而便於控制。其中若溫差過大，則會影響到冷卻系統中液冷卻管內外的溫度差，從而嚴重影響到液冷卻管的壽命，嚴重影響其冷卻效果，影響軸承的壽命，因此進液溫度最大不得超過32°C ;同理，液體壓差過大，則會使進入中心孔內和流出中心孔內的液體壓力了差異過大，因此液冷卻管內外所承受的壓力不一致，極易造成液冷卻管變形，從而影響到液冷卻管的過液量，最終影響到其對軸承的冷卻效果。
[0020]優選地，所述進液接管處液體溫度< 28°C。
[0021]若溫差過大，則會影響到冷卻系統中液冷卻管內外的溫度差，從而嚴重影響到液冷卻管的壽命，嚴重影響其冷卻效果，影響軸承的壽命；因此該溫度最好不大於28°C。
[0022]綜上所述，由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是:
本發明的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，主要針對輥壓機(高壓輥磨機)物料粉碎過程中產生的熱、物料自身的溫度通過輥軸傳遞到軸承以造成軸承溫度過高、以及軸承在工作時產生的摩擦熱而導致的溫度上升的問題，可有效地降低其溫度對軸承的影響，提高軸承的使用壽命，降低維護成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]本發明將通過例子並參照附圖的方式說明，其中:
圖1本發明的結構示意圖；
圖2是圖1中的A向視圖；
圖3是圖1中的I部分的局部放大圖。
[0024]其圖中箭頭為液流方向，圖中標記:1-2-輥軸，3-旋轉接頭，4-端蓋，5-液冷卻管，6-進液接管，7-出液接管，8-連接管，9-密封圈，10-進液連接軟管，11-出液連接軟管，12-軸承中心線，13-工廠冷卻管網，14-出液口，15-進液口，16-螺栓。

【具體實施方式】
[0025]本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0026]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要)中公開的任一特徵，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只是一系列等效或類似特徵中的一個例子而已。
[0027]如圖1至圖3所示，本發明的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，設於兩相互配合的輥軸上，在輥軸內設有中心孔，所述中心孔從輥軸的非驅動端貫穿至輥軸另一端內的軸承中心線處；所述輥軸的非驅動端處連接有旋轉接頭3，所述旋轉接頭3上連接有伸入中心孔內的液冷卻管5，其中所述液冷卻管5的一端連接於旋轉接頭3上，其中所述液冷卻管5是其另一端上設置的固定塊與旋轉接頭3連接，將所述液冷卻管5的該端固定於輥軸中心，所述液冷卻管5的另一端插入至中心孔內輥軸另一端的軸承寬度的1/3處，並過盈配合於中心孔的內壁；其中所述旋轉接頭3上通過進液管和出液管連接於工廠冷卻管網13，所述工廠冷卻管網13內設有流量計和調節閥；所述進液接管6處液體溫度< 32°C，優選地所述進液接管6處液體溫度< 28°C ;其中進液接管6處與出液接管7處的液體壓差為0.2-0.4MPa。其中所述旋轉接頭3固定連接在端蓋4上，端蓋4密封固定於在輥軸非驅動端端面上；所述旋轉接頭3上連接有進液接管6和出液接管7，所述出液接管7通過出液連接軟管11連接於工廠冷卻管網13 ;所述進液接管6通過進液連接軟管10連接於工廠冷卻管網13 ;所述出液接管7穿過端蓋4並密封連接，其中所述進液接管6從出液接管7中穿過並與液冷卻管5密封連接；其中所述進液接管6通過連接管8與液冷卻管5連接,所述連接管8與液冷卻管5之間設有密封圈9，所述密封圈9為唇形密封圈或V型密封圈。
[0028]本發明旨在針對輥壓機(高壓輥磨機)物料粉碎過程中產生的熱、物料自身的溫度通過輥軸傳遞到軸承以造成軸承溫度過高、以及軸承在工作時產生的摩擦熱而導致的溫度上升的問題，提供一種輥壓機(高壓輥磨機)用輥軸冷卻系統，以降低其對軸承的影響，提高軸承的使用壽命，降低維護成本。
[0029]擠壓物料過程中所產生的熱及物料自身的溫度從輥面傳導到輥軸中心，軸承滾動摩擦產生的熱通過軸承內圈傳遞到輥軸中心，冷卻水通過輥軸中心的水冷卻管將熱量帶走。冷卻水通過安裝在與輥軸非驅動側上的旋轉接頭流入並排出。兩套輥軸冷卻裝置與工廠總冷卻系統管網相連，進入每根輥軸的冷卻水量可通過操作供水管上的閥門來調節，每套輥軸冷卻裝置用一個裝有流量計的迴路。
[0030]對輥軸冷卻裝置來說，冷卻水通過進水管進入旋轉接頭中心管道，再通過旋轉接頭與水冷卻管的連接管進入水冷卻管的中心部位，從水冷卻管的另一端流出，進入水冷卻管外圓與輥軸中心孔的空隙返迴旋轉接頭，最後通過出水管回到工廠管網系統。為防止旋轉接頭與水冷卻管之間的進水與出水通道聯通，在連接管與水冷卻管之間設置有密封圈。(詳細的水流方向詳見圖3)
正常運行時間和停工期:在必要的啟動、正常運行和停止動作時，冷卻水必須在運轉的設備中不斷循環。輥壓機(高壓輥磨機)停機後，水冷卻系統仍須循環直到運行熱量已從獨立部件中散去，機械零件已被大致冷卻到周圍環境的溫度。如果輥軸採用套裝結構，開機前則應對軸與輥套的溫度進行檢測，必須待軸與輥套的溫度基本一致後才能開啟冷卻水，以防止軸與套溫差過大而打滑。
[0031]當冷卻系統要停止運行時，必須注意以下幾點:
正常運行期間，輥壓機(高壓輥磨機)短時間停止時，冷卻水必須保持供給。
[0032]如果停工持續幾天，冷卻水供給必須停止。
[0033]如果停工期較長，冷卻水必須從系統和冷卻管中排出，這樣可以避免腐蝕設備，防止冷卻管中出現沉積。
[0034]在溫度可能低於0°C的地方，要在冷卻水中加防凍劑，否則會有冷卻水結冰的危險。
[0035]本發明的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，主要針對輥壓機(高壓輥磨機)物料粉碎過程中產生的熱、物料自身的溫度通過輥軸傳遞到軸承以造成軸承溫度過高、以及軸承在工作時產生的摩擦熱而導致的溫度上升的問題，可有效地降低其溫度對軸承的影響，提高軸承的使用壽命，降低維護成本。
[0036]本發明並不局限於前述的【具體實施方式】。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【權利要求】
1.一種輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，設於兩相互配合的輥軸上，其特徵在於:在輥軸內設有中心孔，所述中心孔從輥軸的非驅動端貫穿至另一端內的軸承處；所述輥軸的非驅動端處連接有旋轉接頭(3)，所述旋轉接頭(3)上連接有伸入中心孔內的液冷卻管(5)，其中所述旋轉接頭(3)上通過進液管和出液管連接於工廠冷卻管網(13)。
2.如權利要求1所述的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，其特徵在於:所述中心孔從輥軸的非驅動端貫穿至輥軸另一端內的軸承中心線處；所述液冷卻管(5)的一端連接於旋轉接頭(3)上，所述液冷卻管(5)的另一端插入至中心孔內輥軸另一端的軸承寬度的1/3 處。
3.如權利要求2所述的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，其特徵在於:所述液冷卻管(5)伸入到中心孔內的一端，過盈配合於中心孔的內壁；所述液冷卻管(5)的另一端上設置的固定塊與旋轉接頭(3)連接，將所述液冷卻管(5)的該端固定於輥軸中心。
4.如權利要求3所述的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，其特徵在於:所述旋轉接頭(3)固定連接在端蓋(4)上，端蓋(4)密封固定於在輥軸非驅動端端面上；所述旋轉接頭(3)上連接有進液接管(6)和出液接管(7),所述出液接管(7)通過出液連接軟管(11)連接於工廠冷卻管網(13);所述進液接管(6)通過進液連接軟管(10)連接於工廠冷卻管網(13);所述出液接管(7)穿過端蓋(4)並密封連接，其中所述進液接管(6)從出液接管(7)中穿過並與液冷卻管(5)密封連接。
5.如權利要求4所述的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，其特徵在於:所述進液接管(6)通過連接管(8)與液冷卻管(5)連接，所述連接管(8)與液冷卻管(5)之間設有密封圈(9)，所述密封圈(9)為唇形密封圈或V型密封圈。
6.如權利要求1至5之一所述的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，其特徵在於:所述工廠冷卻管網(13)內設有流量計和調節閥；所述進液接管(6)處的液體溫度< 32°C ；其中進液接管(6)處與出液接管(7)處的液體壓差為0.2-0.4MPa。
7.如權利要求6所述的輥壓機及高壓輥磨機用輥軸冷卻系統，其特徵在於:所述進液接管(6)處的液體溫度彡28°C。
【文檔編號】B02C4/44GK104289273SQ201410586773
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】何亞民, 魏勇, 徐智平 申請人:成都利君實業股份有限公司