本发明是一种粉磨设备，用于将较粗物料磨细，可应用于建材、冶金、化工、电力、煤炭等工业行业的粉磨作业。尤其适用于作为水泥工业的原料磨、煤磨以及水泥磨。

现有技术可参见中国建筑工业出版社1987年12月出版的《新型干法水泥生产技术》一书的第321页至330页。概括地说，长期以来，粉磨设备主要以球磨机为主，近几十年来，粉磨设备又增添了立式磨（Roller  Mill）和挤压磨（Roller  Press）。球磨机是利用旋转的筒体带动研磨体和物料在磨内翻滚、冲击和研磨，达到粉磨的目的。立式磨是利用压在磨盘上的磨辊来碾碎物料，并通过风力提升将成品吹起带走。挤压磨则是利用两个平行布置的磨辊相向旋转挤压，达到破碎粉磨的目的。上述三种磨机，球磨机具有工艺流程、结构和传动简单、使用维修方便以及造价低廉等优点，是目前应用最为广泛的粉磨设备;立式磨则具有粉磨效率高、电耗低等优点，目前已在很多工厂使用;挤压磨则具有节约能耗、产量高等优点，目前正处在推广应用之中。

在另一方面，上述各种磨机均存在由于自身粉磨工艺流程和设备结构所决定的一些局限性。首先，对于球磨机而言，由于对物料的粉磨主要是依靠研磨体的抛射、泻落等过程，存在研磨体与研磨体、研磨体与磨机筒体衬板之间的大量无效碰撞，因而能耗较高，金属消耗量大，同 时由于球磨机内一般都设置有隔仓板、篦板等装置，使磨内机构相对复杂，仓位较多，筒体较长，并且受到临界转速的限制，所以磨机的单位容积产量较低，另外还有烘干能力一般等缺点。对于立式磨，则存在风力提升部分的能耗较高，单机造价高，同时由于立磨磨辊与磨盘之间存在滑动，所以磨损相对比较大，不适用于磨蚀性高的物料，磨机本身的高度高，安装维修要求高。对于挤压磨，则由于出磨物料中合格的成品所占的比例很小，而且由于加在磨辊上的压力很大（一般在150～300Mpa左右），使物料形成料饼，所以需与球磨机或者打散机（Hammer  Mill）等配合作用，造成工艺流程复杂。另外，挤压磨还存在不便用于烘干作业以及液压系统要求高、复杂，磨辊需要安装在一个笨重、钢性高的金属框架上等缺点。

本发明的目的是要提供一种新式的粉磨设备，这种粉磨设备综合球磨机、立式磨和挤压磨的主要优点，并做到克服上述三种磨机的主要缺点，具有工艺流程简单，节约能耗等特点。且能够克服球磨机金属消耗量大、需要多仓结构，挤压磨、立式磨结构复杂的缺点，同时具有单机投资小，产量高，不需要与球磨机或打散机等配合使用，可一次出成品，还可用于烘干粉磨作业。另外，还要求这种粉磨设备结构简单，制造、安装方便，维修容易，运转稳定，可靠性高等特点。

本发明是在球磨机、立式磨和挤压磨基础上设计而成的。众所周知，球磨机的筒体具有很高的机械强度，可以承受大钢球的强烈冲击， 物料在磨内运动，进料和出料非常简便易行，特别是球磨机的机械传动结构简单紧凑、制造方便。而挤压磨与立式磨则是利用辊子与辊子或者辊子与磨盘之间的料层粉磨作用，即通过辊子和磨盘对物料产生挤压、剪切、研磨等作用来粉磨物料，而料层粉磨比冲击粉磨的优越性在于，它是通过料层之间的错动、挤压，不存在球磨机中的研磨体与研磨体之间或者研磨体与磨机衬板之间的大量无效碰撞，因而粉磨效率高，电耗低，产量高。根据这个分析，本发明综合利用球磨机结构简单和挤压磨立式磨的料层粉磨原理，在普通球磨机的筒体内，取代原有的隔仓板、篦板和研磨体等机构，新设计了若干个辊轮，物料通过进料端喂入磨机筒体内部，随着磨机筒体的不断旋转，在辊子与磨机筒体之间形成料层，辊子压在料层上，产生料层粉磨效应，在挤压、剪切和研磨力的共同作用下，达到了高效粉磨的目的。

本发明的筒辊磨机实现料层粉磨所需的压力，可通过液压装置或弹簧向辊轮施加。液压装置或弹簧可以布置在磨机筒体之外，也可以根据需要安装在磨机筒体之内。一般地讲，液压装置由于所产生的压力范围很广，操作控制简便，不存在老化和失效问题，因此在本发明中一般推荐采用液压装置，而弹簧则主要应用于本发明的小磨机和压力不大的场合。

为了使本发明筒辊磨机的物料在磨内更好地、更合理地运动，本发明推荐磨机转速应以相同规格（主要是指相同磨机直径）的球磨机的临 界转速或超临界转速运转为宜，使经过料层粉磨之后的物料能均匀分布并迅速回到辊轮的咬入端一侧。为改善本发明的料层粉磨效果，增强本发明在磨内对物料的分级，根据需要，在磨内设置苦干块固定的刮板，将贴紧磨壁的物料不断地刮下，在重力和惯性力的作用下，粗物料则回到辊轮的咬入端，而细物料则向磨尾方向运动，进入下一道辊轮或者出磨。

使用本发明具有以下明显的优点。首先，由于本发明是利用辊轮与磨机筒体之间料层粉磨原理，即通过辊轮和磨机衬板对物料施加以剪切力、挤压力、研磨力达到粉磨效果的，因而存在能量消耗低，粉磨效率高等优点，其次，本发明的传动机构与普通球磨机的传动机构相似，且不需用隔仓板、篦板、研磨体等磨内机构，因而结构简单，制造容易，造价低廉，而粉磨又是采用立式磨、挤压磨所采用的料层粉磨原理，从而又克服了普通球磨机能耗高、金属消耗量大，磨内结构仍显复杂等缺点。第三，立式磨本身是一闭路循环系统，物料在磨内是通过风力提升达到循环效果，而本发明在用作闭路磨时，可以通过机械提升的办法，与立式磨相比，大大减少了物料提升，循环所消耗的能量。第四、本发明的筒辊磨实现料层粉磨的压力比挤压磨要小，再加上物料在磨机筒体内不断地提升、旋转、翻滚、因此，物料不会被压成结实的一块，不需要象挤压磨那样必须与球磨机或者打散机等配合使用，从而节省了这一部分的投资费用，简化了工艺流程。第五，本发明的整个粉磨过程都可 以被限制在磨机筒体之内，而本发明的磨机筒体比球磨机短，且料层粉磨的效率高，因此单位容积的产量较高。第六，本发明可以象普通球磨机一样通入热气流，因此，具有烘干能力，可以用于烘干粉磨场合。另外，本发明的筒辊磨还具有结构简单适用，安装维修方便，操作简便，运转稳定等特点。总之，本发明有机地综合了磨机，立式磨、挤压磨的主要优点，在回转的筒体内，实现了料层粉磨。使用本发明，系统电耗要比立式磨或挤压磨系统电耗降低10～15%，而较球磨机的闭路循环系统降低30～40%。

本发明的最佳实施例可以结合以下附图给出。

图1  是本发明的粉磨原理图。

图2  是本发明的一种结构示意图。

图3  是图2的一种替代结构示意图。

图4  是本发明的另一种结构示意图

图5  是图4的横截面示意图（每组两个辊轮）。

图6  是图4的横截面示意图（每组三个辊轮）。

图7  是本发明推荐使用的扬料板结构示意图。

本发明是通过辊轮在磨机筒体上作相对运动，利用辊轮和磨机衬板之间产生料层粉磨效果的原理而制成。首先参看图1，在磨机筒体内不断喂入物料，当筒体旋转时，物料分散开并均匀分布在磨机筒体的周边。由于筒体的运动，带动辊轮作被动转动，并不断地从物料上碾压过去， 产生料层粉磨效应，即利用剪切，挤压、研磨作用，达到了粉磨物料的目的。

依照上述原理，本发明设计的一种结构形式如图2所示。在由进料端1、支承底座11、支承底座16、磨机筒体12、衬板13、卸料端17、输送绞刀18等组成的普通球磨机内部，取代传统的隔仓装置和研磨体，代之以3到5组辊轮14。在本方案中，每组一个辊轮，辊轮沿磨机筒体12轴向均匀布置，全部辊轮通过一根主轴3串在一起，通过设置在磨外的液压系统加压。主轴3的一端铰接在带垂直滑轨的支架4上。液压系统主要由液压装置8和液压缸6、液压缸9组成。全部液压系统安装在带水平滑轨的机座7上。液压缸6通过活塞连杆支撑主轴3，液压缸9则通过活塞连杆将主轴3向下拉。根据杠杆原理，在液压缸6和液压缸9的共同作用下，使处在辊轮14与磨机衬板13之间的料层受到巨大的压力，从而产生料层粉磨效果。压力的大小与液压系统施加在主轴3上的拉力成正比，根据物料的性能和细度要求决定压力的大小，一般在7～25mpa之间。另外，在磨尾安装有卸料刮板15和卸料锥体19，卸料刮板15的一端固定在主轴3上，另一端靠近磨机筒体衬板13，被粉磨后的物料不断被卸料刮板15刮下，落向卸料锥体19。

对于本发明的这一方案，在磨机筒体较长和辊轮组较多的情况下，也可以将主轴3横穿出磨机筒体，此时，每个辊轮通过支撑杆与主轴3 连接在一起，通过伸出磨外的主轴3的两端集中加压，即将液压缸9移到磨机的另一端，参见图3。对于这种结构，还可以在连接磨机主轴3和辊轮轴的支撑杆上安装弹簧（图中未画出），进一步给辊轮加压。

依照上述原理，本发明的另一种推荐结构形式如图4所示。与第一种方案不同之处在于，在磨机筒体内部设置有3到5组辊轮，而每个辊轮组包括两个或三个辊轮。同一组辊轮相对于磨机轴心均匀对称分布，并通过安装在磨机中心轴24上的双头两活塞加压油缸或三头三活塞加压油缸20固定和加压。中心轴24被制成中空的，液压管道通过中心轴24进入各油缸20内。因磨机外面，与第一方案类似，设计有液压系统，液压系统由液压装置8、液压缸6、支架4、机架7等组成。其中液压缸6用以抬起中心轴24，以便安装和检修。使用时，液压系统向中空轴内输油，通过多活塞油缸20，使辊轮压向磨机筒体衬板13，图5是每组两个辊轮时的情景，图6是每组三个辊轮时的情景。从图5和图6中可以看出，固定在中心轴24上的，用以支撑辊轮的机件是一个四边框结构或六边框结构，其中有两个或三个固定边框25，两个或三个活动边框26，其中活动边框26的一端与固定边框25绞接，另一端与液压缸20的连杆铰接，当液压缸20的连杆伸出与缩进时，活动边框26可绕固定边框25的端点转动，从而使辊轮压向或离开磨机筒体衬板13。

本发明辊轮，可以采用立式磨的辊轮。即是在使用耐磨材料制成的 辊轮盘中心部位，安装有带滚动轴承的轴，以使辊轮在磨机旋转时，被筒体带动旋转。在本发明图2所示的方案中，轴即是主轴3。为了增加辊轮与磨机筒体衬板13之间所形成的料层粉磨效果，辊轮的外表面（即研磨表面）一般可设计为球面或光滑的凸起面。

本发明磨机的进料端密封，推荐采用轴向端面密封，以适应磨机筒体旋转而进料端固定不动的需要。这种端面密封方式的主要结构可参见图2，图3和图4中的进料端部分。在磨机筒体12的进料端外缘部分，用端板2贴紧，端板2的外径略大于磨机筒体12的外径。为适应筒体运动和端板2不运动的需要，在端板2和磨机筒体外缘之间镶上一圈圆环形的石墨块10。

本发明的磨机筒体的衬板，推荐使用具有一定斜度的耐磨衬板，以方便物料向磨尾运动，衬板的倾斜度以不大于20°为宜。另外，与辊轮的形状相配合，在衬板上也制有光滑的凹槽，使辊轮与衬板之间有较大的接触面积。

本发明的筒辊磨的进料和出料方式一般可采用普通球磨机的进料、出料方式，即由磨端喂料、磨尾出料口出料。但根据需要，出料方式也可以采用周边卸料方式，如图4所示。在另一方面，当本发明用来粉磨含有水份的物料时，如用作水泥工业的原料磨时，在磨头可设置热风进口22和气体出口21。为适应烘干的需要和进一步提高烘干能力，推荐在磨机筒体内靠近进料端的部分，设置一个烘干仓。在烘干仓内设计 有刮料板23，用以将靠紧磨机筒体周边的物料刮下，使物料形成一料幕，与由热风进口22进入的热气流发生热交换，达到烘干物料的目的。烘干后的物料进入由辊轮与磨机筒体衬板13所形成的粉磨区，废气和水份从气体出口21排出磨外。

本发明磨机的传动一般采用中心传动轴传动，如图2和图4所示，对于两端加压方案（图3所给出的），则采用齿轮边缘传动较为方便。本发明筒辊磨机的磨机转速一般以超过相同直径的球磨机的临界转速为宜，因为这样一方面可以使入磨物料沿磨机筒体内壁四周散开，形成料层，便于粉磨，另一方面当物料被辊轮碾磨之后，能迅速重新进入辊轮的咬入侧。另外，对于本发明图4所给出的方案，也只有以超过临界转速运转才能保证物料能被处在磨内上方位置的辊轮碾压到。对于本发明图2所示的方案，建议在磨内辊轮的上方设置物料刮板，参见图1。物料刮板由钢板卷制成弧形，利用支撑杆将其固定在磨内，刮板的一端伸向磨机筒体，利用刮板将磨壁的物料刮下，抛洒在辊轮的咬入侧，这样既有利于物料向磨尾方向运动，也有利于本发明用作烘干粉磨的工况场合时，提高烘干效果。

对于本发明的图2和图3所示方案（图2中未画出扬料板27），磨机的转速也可以低于临界转速，此时须在磨内设计一些特殊形式的扬料板27。这种扬料板的结构形式参见图7。这种扬料板安装在磨机筒体12内的每组辊轮的前方或者在两组辊轮之间，与普通的钩形扬料板 不同之处在于，在扬料板的末端，在焊接上一个导料槽28，导料槽28指向辊轮，使扬料板随磨机转动所带起的物料，在卸下时，能倾到在辊轮的咬入端，被辊轮与磨机筒体反复碾压，达到粉磨效果。