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辊磨减速机的发展及应用

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Development and Application for Gear Reducer of Roller Mill XU Hong-jun, XIE Chun-pu, JIANG Yong-tao, ZHAO Yu-liang, LI Guo-li (China National Heavy Machinery Research Institute Co., Ltd, Xi’an 710032,China) Abstract: The article introduces the development and key technology of the roller mill gear reducer, analyzes the characters of different drive system. Then point out the development tendency of the gear reducer from gear technology, new drive form, online-observation, accident diagnosis technology and so on. Key words: Roller Mill; Gear Reducer; Drive System
由国内某重机厂设计制造的多 点边缘驱动的辊磨正在安装调试中， 这将成为国内首台采用这种传动型
式的磨机。图 8 中为 Pfeiffer 公司辊 磨上使用的多点边缘驱动装置的一 个单元的现场应用照片。
图 8 多点边缘驱动应用实例
2 辊磨减速机的设计要求 根据辊磨的工况和现场使用情
况提出如下要求： （1）减速机能够长期在粉尘、多
13 所示。 3.2 新传动形式
（1）双行星双输出结构 当辊磨主传动功率大于 4000kW 时，当前立式行星减速机的结构均较 大。中国重型院在吸收国外技术的 基础上，研发出了新型双行星双输出 结构，并申报了国家发明专利。该结 构为一级锥齿轮副再加两级行星机 构，第一级行星机构的行星轴和第二 级行星机构的内齿圈同时输出。结 构显示如图 14 所示。 双行星双输出特点： a 传动比范围大，远远超过上述 双行星结构；
将多个构造完全一致的传动模 块分别安装于磨机回转体上的大齿 圈周围，借助于传动模块中齿轮箱上 的小齿轮驱动大齿圈实现对磨机的 驱动。每一传动模块均由电机、联轴 器、齿轮箱和滑动轨道组成，所用传 动模块的数目依据总的传递功率决 定，一般可为 3~6 组。 1.3.1 多点边缘驱动的优点
（1）单个传动模块结构简单、轻 便，易于制造、运输、安装及检修。齿 轮装置中采用了螺旋锥齿轮、圆柱齿 轮等磨机传统的传动零部件，且尺寸 不大，设计制造容易，使用经验丰富， 发生故障的概率较小。
图 4 三级传动（1+1+1）结构减速机
图 5 三级双分流结构减速机
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CEMENT TECHNOLOGY 2/2012
机械装备
磨盘
电机
多点驱动 减速器
磨盘驱动大齿圈 动静压推力滑动轴承
图 6 三级双行星结构减速机
图 7 多点边缘驱动结构
带来极大困难，而且减速机本身的体 积也十分庞大，造价昂贵。
为适应辊磨大型化的需要，一种 新型多点边缘驱动装置应运而生，其 结构形式如图 7 所示。
1 辊磨齿轮减速机结构与特点 辊 磨 减 速 机 国 外 公 司 起 步 早 ，技 术 相 对 成 熟 ，如
RENK、FLENDER、MAAG、SEISA 等。其结构形式主要 有三种：圆柱齿轮减速机、立式行星减速机、多点边缘驱 动。
从图 1 可以看出，辊磨减速机位于整个辊磨的最下 部，输出盘与磨盘刚性连接，减速机不仅要承受物料、磨 辊的重力，还要承受磨辊所施加的巨大压力。辊磨减速 机作为核心动力装置，在磨机系统中起着至关重要的作 用。 1.1 圆柱齿轮减速机
图 2 圆柱齿轮减速机 图 3 两级传动结构减速机
免上述锥齿轮存在的弊端，同时也可 提高行星机构的精度及强度。结构 形式如图 4 所示。
该结构增加一级圆柱齿轮，对减 速机结构影响有限，当减速机功率超 过 3000kW，若仍然采用三级传动结 构，其螺旋伞齿轮依然较大。
（3）三级双分流结构 双分流结构是在原三级传动结 构的基础上进行变形设计，总体原理 是将功率先分流再汇流，在满足辊磨 减速机总体结构的基础上，合理利用 空 间 ，实 现 将 功 率 分 流 再 汇 流 的 功 能。结构形式如图 5 所示。 此结构将一副大规格伞齿轮所 要传递的功率分配给两副小规格伞 齿轮来传递，从而避免采用大规格伞 齿轮带来的弊端。国内企业已生产 出 5400kW 减速器。但均载不易解 决，并应提高整个传动链的可靠性。 （4）三级双行星结构 三级双行星结构为一级锥齿轮 副再加两级行星机构。该传动形式 可进一步优化各级传动比，减小锥齿 轮的尺寸，充分发挥行星传动高承载 能力的优势。结构形式如图 6 所示。 该结构减速机结构紧凑，第二、 三级内齿圈可完全相同便于加工，符 合辊磨减速机大型化的要求。 1.3 多点边缘驱动 随着生产设备大型化趋势越来 越明显，辊磨主驱动装置的功率也越 来越大，如目前最大规格辊磨传递功 率已达 12000kW，如仍采用传统齿轮 箱，不仅给设计、制造、运输及安装等
出粉口
选粉机 进水口
磨辊
摇臂 液压加 载装置 主减速机
进料口 选粉机转动装置 回料入口
进风口 磨盘
回料口
图 1 辊磨结构图
通讯地址：中国重型机械研究院有限公司，陕西 西安 710032；收稿日期：2011-10-25； 编辑：吕 光
2012/2 水泥技术
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机械装备
（1）两级传动结构 该传动形式为一级螺伞+二级行 星，结构如图 3 所示。此类结构减速 机速比通常＜38，锥齿轮副和行星齿 轮副均需较大速比。对于大功率辊 磨减速机来讲，其所需锥齿轮的模数 大、直径大和齿宽大，因而需要大型 锥齿轮加工设备，但齿轮各项精度无 法保证较高要求，这样对其传动来讲 就会存在不平稳，噪音大，易形成冲
辊磨减速机早期采用三级圆柱齿轮传动形式，一级 为螺伞，二级、三级为平行轴，结构如图 2 所示。这种减 速机齿轮为调质齿轮，后期有采用硬齿面齿轮，体积大、 重量重、技术相对落后，只用于小功率场合，现在基本上 不采用此类结构形式。 1.2 立式行星减速机
辊磨用立式行星减速机国内外公司的产品类型主 要有如下几种：两级传动结构、三级传动（1+1+1）结构、 三级双分流结构、三级双行星结构。
风、有雨、有雪的恶劣环境下可靠工 作；
（2）减速机能够承受巨大的、变 化的垂直动、静负荷；
（3）减速机能够带载启动； （4）减速机体积要小、重量尽可 能轻，特别是高度尺寸要小； （5）减速机承载能力要大，特别 是要有足够的抗冲击的安全系数，一 般要求其 AGGM 服务系数大于 2.5； （6）减 速 机 整 机 设 计 使 用 寿 命 20 年以上； （7）减速机应具有全面的监测和 保护手段，如振动、温度、流量的监测 和报警。
（2）单一传动模块发生故障时不 会影响磨机整机的运行，此时只需减 小喂料量，降低产量运行即可。同时 可将故障部件沿轨道移出处理，待处 理完毕后将其安装归位，对生产的影 响较小。
（3）齿轮箱壳体不再承受来自磨 盘的巨大压力，大大降低了壳体的设 计制造要求，同时也消除了由于壳体 变形或开裂而对传动副中齿轮啮合 的影响。
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机械装备
3 辊磨减速机未来发展方向 辊磨减速机性能要求高技术难
度大，前期以国外公司产品为主，但 使用中陆续出现不少问题和事故，需 要进一步研究。针对使用中出现的 问题和为适应辊磨大型化、提高使用 可靠性、降低生产成本等要求，对辊 磨从设计、生产到使用维护均应深入 地分析。笔者认为应在以下四个方 面有所加强：产品的设计开发平台、 新型传动结构、更高的齿轮技术、在 线检测与故障诊断。 3.1 产品的设计开发平台
（1）齿轮设计 当前对齿轮设计较为先进的计 算 分 析 软 件 有 ：Romax、KISS soft、 Gear 等。该类软价不但能对齿轮、轴 承、轴等零部件进行计算，还能进行 整机建模，对减速机整机性能进行分 析。图 9、10 为 KISS soft/sys 软件计 算界面。 （2）轴承计算 早期传统的计算方法很难模拟 轴承的实际使用情况，计算中对油的 品质、载荷情况很难纳入计算，计算 结果较为粗糙。随着技术的发展和 国外先进软件的引入，当前对滚动轴 承的计算软件较为成熟，如 Romax、 KISS soft 等均有轴承计算单元，软件 界面如图 11 所示。但滑动轴承的计 算 较 为 复 杂 ，虽 有 众 多 软 件 可 以 计 算，但运算方法差别较大，大部分企 业均采用自己开发的软件。在软件 的设计中应充分考虑载荷的冲击及 偏载时对最小油膜厚度的影响，并确 保最经济的润滑流量。 （3）行星架等结构件设计 传统的力学计算方法很难对箱 体和行星架等复杂部件进行较为准 确 的 计 算 ，采 用 ANSYS、ABAQUS、 MSC 等有限元分析软件不但能对这 些部件的强度和刚度进行精确的性 能分析，还能对轴系和减速机整机动 态 性 能 等 进 行 动 态 性 能 分 析 [3]。 行 星架和太阳轮有限元分析如图 12、
（4）可通过控制各驱动变频电机
的转速来实现各点输入载荷的均载， 输出小齿轮和大齿圈的齿向载荷均 布 问 题 ，可 通 过 鼓 形 齿 均 载 技 术 实 现。
（5）造价低、节省投资，也有利于 提高整机的市场竞争力。 1.3.2 价格优势
以 MVR4750BC 型辊磨为例，采 用传统齿轮箱传动，单齿轮箱重量就 达 110t，再加上电机、联轴器及轨道， 总重会超过 180t。采用多点边缘驱 动装置单套重约 20t，三套共计 60t， 若再加上齿圈重量，总重约 70t。若 再综合考虑壳体支承等因素，采用新 的传动型式的整体造价仍可节省 20%~30％，随着功率的进一步加大， 这一比例将会显著上升。 1.3.3 应用

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高压辊磨机在国内铁矿山的应用及分析

高压辊磨机在国内铁矿山的应用及分析

高压辊磨机在国内铁矿山的应用及分析段伟伟;杨海龙【摘要】高压辊磨机在国内铁矿山的碎磨工艺应用中逐渐广泛,主要用来替代第三段细碎或作为第四段超细碎设备使用,具有改善入磨条件、节能降耗、提高选别效率等优点.结合高压辊磨机在国内几个重点铁矿山的生产实例,对高压辊磨机的使用效果进行了分析,提出了对高压辊磨合理应用的观点.【期刊名称】《矿业工程》【年(卷),期】2018(016)003【总页数】5页(P37-41)【关键词】高压辊磨机;铁矿山;碎磨工艺;生产实例【作者】段伟伟;杨海龙【作者单位】中冶北方工程技术有限公司, 辽宁大连116600;中冶北方工程技术有限公司, 辽宁大连116600【正文语种】中文【中图分类】TD4530 引言高压辊磨机作为一种高效节能的碎矿设备，在20世纪80年代被引入到国内，先期主要应用于建材水泥的粉磨、有色及贵金属矿石的粉碎、铁精矿球团厂的细磨等领域。

自2006年在马钢凹山选矿厂的成功应用后，近些年来在铁矿山的应用越来越广泛，并逐渐成为一种新的碎磨工艺选择趋势。

一些新建的或改造的选矿厂多采用“两段破碎+高压辊磨”或“三段破碎+高压辊磨”工艺替代传统的“老三段(粗-中-细)”破碎工艺，用以降低球磨机的入磨粒度，改善物料的可磨度，减少磨矿的功耗；或是针对磁铁矿原矿，在高压辊磨后采用“干式抛尾”或“湿式预选”，减少入磨矿量，提高球磨机的产能。

经过生产实践的检验，合理的应用高压辊磨工艺，能够起到降低选矿厂的能耗，提高磨矿效率，改善选别指标的作用。

本文列举了高压辊磨机在国内几个重点铁矿山的生产实例，并且对使用效果进行了分析，提出了对高压辊磨合理应用的观点。

1 高压辊磨机的生产实例1.1 马钢凹山选矿厂马钢凹山选矿厂改造前年处理矿石约550万t，碎矿采用典型的三段一闭路破碎工艺，碎矿最终产品粒度16～0mm。

为适应入选矿石性质向贫、硬、细的方向变化，并保证精矿产量不降，于2005年开始建设高压辊磨系统，项目实施后选矿厂处理原矿规模从550万t/a提高到750万t/a，精矿矿量及质量基本保持原有水平，选矿厂的工艺技术与生产水平得到了显著的提高。

辊式破碎机在铁矿石加工中的应用研究

辊式破碎机在铁矿石加工中的应用研究

辊式破碎机在铁矿石加工中的应用研究引言随着工业化的迅速发展，铁矿石作为重要的工业原料，在各个行业中的需求也越来越大。

为了满足对铁矿石的加工和利用需求，科学家和工程师们不断地进行研究和创新。

辊式破碎机作为一种常见的破碎设备，在铁矿石加工中扮演着重要的角色。

本文将探讨辊式破碎机在铁矿石加工中的应用研究，并分析其优点和发展趋势。

一、辊式破碎机的工作原理辊式破碎机是一种利用辊轮的旋转进行破碎的设备。

它由主机、传动装置、辊轮、机壳、电动机等组成。

物料通过给料口进入破碎腔，经过两个平行旋转的辊轮的挤压、拉拽和剪切作用，完成破碎的过程。

破碎后的物料通过出料口排出，达到所需的破碎目标。

二、辊式破碎机在铁矿石加工中的应用1. 粗碎阶段在铁矿石的加工过程中，首先需要将原料破碎到一定的粒度，以便后续的工序进行处理。

辊式破碎机常用于铁矿石的粗碎阶段，将大块的铁矿石破碎为合适的粒度。

由于辊式破碎机具有结构简单、维护方便等优点，因此在矿山中广泛应用。

同时，辊式破碎机还能适应不同形状和硬度的铁矿石，具有良好的适应性。

2. 磨碎阶段在粗碎阶段完成后，铁矿石的粒度可能不均匀，需要经过磨碎工序进一步细化。

辊式破碎机的优点在于其磨碎效果好，能够将铁矿石进一步细化到所需的规格。

此外，辊式破碎机还可以通过调整辊轮的间距来控制最终产品的粒度，提供了更多的可调性。

3. 清洁分选铁矿石在加工过程中往往伴随着杂质的存在，例如石头、泥土等。

这些杂质对于后续的冶炼工序会造成干扰，因此需要进行清洁分选。

辊式破碎机可以通过设置特定的筛网进行分级，将铁矿石中的杂质和细粉分离出来，以获得更纯净的铁矿石。

三、辊式破碎机的优点1. 结构简单，维护方便辊式破碎机的结构相对简单，只需要辊轮的旋转就可以完成破碎工作，降低了设备的故障率。

同时，由于零部件相对较少，减少了维护和更换零部件的成本和工作量。

2. 破碎效率高辊式破碎机采用辊轮挤压的方式进行破碎，能够充分利用物料的力学特性，破碎效率较高。

辊式磨多点驱动

辊式磨多点驱动

辊式磨多点边缘驱动装置及其应用赵玉良 , 葛延, 张帆（中国重型机械研究院股份公司，陕西西安 710032）摘要：介绍了应用于辊式磨的多点边缘驱动装置的优点及应用实例，建议对该种传动装置进行全面系统的开发研究并推广应用。

关键词：辊式磨；多点边缘驱动传统的辊式磨主传动系统采用的主要是布置在磨盘正下方的圆锥一圆柱一行星齿轮箱或圆锥一行星齿轮箱，在其输入端通过一个主电机驱动。

随着水泥生产设备大型化的趋势愈来愈明显，辊式磨主驱动装置的功率也越来越大，如目前最大规格辊式磨的传递功率已达12000KW。

对如此大功率的辊式磨传动，如仍采用传统的传动齿轮箱，不仅给设计、制造、运输及安装等都带来极大困难，而且装置本身的体积也十分庞大，造价也十分昂贵。

为适应辊式磨大型化的需要，一种新的多点边缘式驱动装置应运而生，它较好满足了大功率辊式磨传动的需要，不仅可明显降低造价，而且也便于制造、运输、安装及维护。

数年的应用实践证明了这种传动型式的优点比较突出，值得予以充分关注并进行进一步的研究开发并推广应用。

1 多点边缘驱动装置的构成和优点辊式磨多点边缘驱动装置的典型构成如图1所示，它是将多个构造完全一致的传动模块分别布置在安装于磨机回转体上的大齿圈周围，借助于传动模块中齿轮箱上的小齿轮驱动大齿圈实现对磨机的驱动。

每一传动模块均由电机、联轴器、齿轮箱和滑动轨道组成。

每一磨机所用传动模块的数目依据总的传递功率决定，一般可为3～6组。

由于磨机采用了多点驱动，每一单元传动部件的体积和重量都大大减小，这就带来了诸多的便利。

多点边缘驱动装置的优点可概括为：（1）结构简单、轻便，易于制造、运输、安装及检修。

齿轮装置中采用了螺旋锥齿轮、圆柱齿轮等磨机传统的传动零部件,设计制造及使用经验十分丰富，发生故障的概率一般也都较低。

（2）单一传动模块零部件发生故障或失效时不会影响磨机整机的运行，此时只需减小磨机喂料量，降低产量运行即可。

与此同时可将故障部件沿轨道移出进行维修检查，待处理完毕再将其安装归位，对生产线的影响将会十分小。

沈重立磨

沈重立磨


传动装置 传动装置由主电动机、主减速机、辅助减速机、超越离 和器等组成。 主电动机；一般为高压三项侥线型异步电动机，采用空 空冷，防护为IP54。启动扭矩是额定扭矩的2.8倍。 主减速机：为行星减速机，第一级为圆锥齿轮传动，第二 级为行星传动，减速机输出轴竖直安装。减速机箱体即润 滑油箱，分上下两层，润滑为动静压结合润滑，减速机外 壳由焊接结构组成。 辅助减速机：为一级圆锥齿轮传动，一级平行轴齿轮传动， 其主要作用是以低速启动主电动机，在转速达到2%~5%时 （具体看说明书要求），主电动机启动，可降低启动转矩。 在磨机检修时用来盘车。 超越离和器：辅助传动转速达到主电机额定转速的2%~5% 时，利用超越离和器将辅助传动切换开，磨机进入正常运 行。
一、MLS立式辊磨机
1、工作原理及结构 • • 2、巡检及日常维护
磨机的磨辊靠张紧系统拉紧，分离器靠变频 调速电机驱动，并可无级变速，主要承担研磨的 三个辊子安装在压力框架下部，由推力构件和绞 接连接件组成磨辊组件。张紧装置的三支张紧杆 产生的拉紧力通过压力框架传到三个辊子上，再 传到磨盘与磨盘之间的料层中，在地基、张紧杆、 压力框架、磨辊、磨盘、减速器这些构件中形成 力封闭环形体。由主电机通过减速器带动的旋转 运动使磨盘转动，而磨辊则在磨盘的摩擦作用下 做围绕磨辊轴的自传。磨盘转动通过磨辊将扭矩 传到压力框架上，压力将框架在周向将此力传向 机器外壳。
辊式立磨研磨部主要结构
锥辊+平盘 LM，UM，TRM,
凸胎辊+沟槽 Pffeifer,Polysius, MLS,
圆辊&主要特点 1、集破碎、粉磨、烘干、输送、选粉为一体，工艺流 程大大缩短。 2、电耗低，节能，一般管磨的系统电耗在15—26kwh/t, 立磨由于其碾磨机理的变化，其电耗在13—17kwh/t,可节 电15—30%； 3、 烘干效率高，其原理决定了悬浮效果好，使烘干效 率提高，因此允许入料水份大，可达12%或15%，而管磨 仅为5—8%； 4、 入料粒度大，管磨的入料粒度一般为30mm以下， 立磨可达80--120mm，这样可以提高矿山破碎机的产量， 缩短工艺流程； 5、噪声小，比管磨低10分贝； 6、 基建费用低，占地面积小