细碎对辊机是广泛应用于陶瓷、新型墙材及耐火 材料等行业的一种物料细碎化处理设备.适用于处理 粘土、页岩、煤矸石及矿山尾矿等原料。由于辊子采用 光面辊.因而两辊间的间隙最小可调至O.4 mm.因此 一般细碎对辊机是指辊子间隙为0.4 mm。1.5 mm的 辊式物料细碎化设备。细碎化的物料由于物料颗粒粒 径小。再经过必要的陈化增塑处理.可使后续的挤出 成品结构致密.表面光滑,易于形成多孔薄壁结构。因 而在国外高孔洞率保温烧结砌块生产线上.细碎对辊 机已成为不可或缺的物料处理设备.应用十分普遍。
在我国.细碎对辊机的开发起步较晚.真正实现 辊子间隙小于1 mm的产品尚不多见。随着高孔洞率 烧结保温砌块在我国应用的逐步普及.对高品质细碎 对辊机的需求将会不断增长。本文将结合国外几家典 型的细碎对辊机产品的结构特点进行介绍和分析.对 我国开发该类产品提出若干建议。
1 国外细碎对辊机的特点
国外生产细碎对辊机的典型厂家主要为德国的 Handle公司、Rieter公司及意大利的邦交尼公司。下面 对其产品特点分别进行分析。
1.1 Handle公司
细碎对辊机产品有两种类型.分别是:
a.WF系列细碎对辊机,亦即其所谓的B系列,目 前共有WFl080e、WFl0100e、WFl0120e三个规格。其 辊子直径/宽度分别是1 000/800、1 000/1 000、1 000/ 1 200,具体参数见表l,其中的产量是按辊子间隙为 1 mm和线速度为20 m/s计算的。

产品特点:①机架为球墨铸铁,抗振性好,运行平 稳;②辊间挤压力由碟簧或液压动力提供.保证最小 有效间隙0.7 mm,可手动或电动调节;③可调辊子上 有液压减震器,无需调整螺母:④铝合金刮刀.易于散 热、吸振,且易于更换;⑤采用集中润滑.辊子采用滑 动轴承支承;⑥另备可选用功能:电动平行调整仪,数 字式间隙指示仪.一个线性测量系统安装在可调辊的 轴承座上进行测量;⑦独特的皮带传动及自动张紧机构。
B系列产品的进料粒度<5 mm,一般适用于半硬 或硬质材料的细碎,其结构特征为传统框架结构.可 调辊横向移动,两辊均需水平方向装配,下料口较低. 是国内较为熟悉的形式。
b.WFzH系列细碎对辊机.亦即Or,Ⅱ系列.最大特 点为液压加压.可实现高性能细碎.辊子间隙小于 0.5 mm.一般用于第2级或第3级细碎。目前共有四 种规格,具体参数见表2.其中的产量仍是按辊子间隙 为1 mm和线速度为20 m/s计算的。

结构上d系列产品进行了更为精细的优化设计. 配置更为先进,结构上较B系列也复杂了许多。 Ot、13系列产品均可配置在线修复装置.以方便及 时对磨损的辊子进行修复.
该公司还拥有进行物料粗碎的辊式破碎机.其中 两个辊子的线速度和直径均不一样.其中的一个辊子 直径很小。两个辊子由两个电机单独驱动。
1.2 BONGIOANNI公司
意大利BONGIOANNI公司的细碎对辊机也有两 种类型,类似于上述alI和B系列,其功能也类似,分述如下:
a.L系列:按工作要求不同分为Ls、U和LE三种. 辊子间隙依次对应0.8、l和2.5 mm,技术参数见表3。

产品特点:①采用气动刮刀且可自动锁定;②对 U及Ls系列产品采取液压及机械双安全措施.防止 过载;③上剖分框架结构,易于进行辊子装配及修复: ④配备辊子在线车削修复及驱动装置;⑤两辊子转速 不同.有快慢速之分。
b.LV系列:辊子间隙至0.7 mm的产品,共三个规 格,其性能见表4。表中产量是在最小问隙为0.8 mm 时确定的。

产品特点:①高框架结构,刚性好;②两辊子转速 不同;③两侧配置辊子在线修复装置,修复时为慢速 驱动;④刮刀气动操控。
1.3 R.ieter公司
该公司对辊机也有两种类型.一种用于细碎。另 一种用于精细碎。
a.HM系列:用于精细碎处理.最小间隙可达0.4 mm. 共8种规格.辊子直径有800及1 000两种.宽度分为 800、1 000、l 200、1 400四种,装机功率为2 X 70 kW、2 X 90 kW、2X 110 kW、2X 132 kW共四种。质量22 t。 32 t。
该系列产品的辊子间隙调整及支承结构十分独 特.两个辊子支承在两个独立的摇架上.其中一个固 定。另一个则用高压油缸预紧,并同时进行间隙调整。
b.TITAN系列:该系列最小调整间隙为0.8 mm. 可进行预细碎及细碎作业。辊子直径为l 000 mm。宽 度共有800 mm、l 000 mm、l 200 mm、l 400 nlm四种, 传动功率2X55 kW一2X 132 kW.总重24 t。28 t.壳 体材料为球墨铸铁或合金钢.间隙调整采用机械或电 动方式,过载保护为机械式(碟簧)或液压式,气动或 液动刮刀,辊子加压为碟簧或液压式.调整辊的皮带 张紧采用了液压阻尼系统.
Riter的框架结构使得辊子也是从侧面装入.但其 外观特征和其他公司大不一样.较为独特。
该系列产品的其他特点还有:①辊套、辊体及两 端支承轴承采用全新设计.辊套和辊体采用特殊锥面 结构连接并紧固.两端轴承则置于一封闭壳体内.更换 辊套时无需拆轴承。且可保护轴承免受冲击:②刮刀 核心部分采用铝合金材料.刚性好。易散热,而且由外 置连杆调节。易于更换;③采用手动调节间隙时,除调 节丝杠品质优良外.丝杠单元和轴承还另外采用了两 强力丝杠进行锁定。有效消除间隙及免除损坏的危险。
2细碎对辊机设计中的几个问题
2.1挤压力和功率消耗
细碎对辊机的工作原理也是基于物料料床粉碎 原理.因而两辊子间的挤压力也就成为其重要的工作 参数之一。物料在通过两辊子之间时,经由两辊子上方的楔形空间形成一稳定的料床.经辊子加压机构施 加于物料上的力使得料床压力分布为由入口侧始由 零开始增大。至出口侧再逐渐减小为零。压力分布的 稳定性取决于加压机构、物料状态、颗粒分布及喂料 连续性等多个方面.保持压力的稳定和均匀是保持细 碎机稳定工作的重要前提。
从宏观视角评定及设计对辊机时.可不必具体关 注挤压力的具体分布.工程上常采用两种方法来评定 挤压力.一种是用单位长度上的挤压力来评定,即用 辊子总加压力除以辊子宽度。另外一种方法可用对辊 机的总驱动功率除以辊子的宽度.即得到单位长度上 的功率。
对比分析采用双辊工作的辊压机和对辊机的工 作机理.由于两者的作业目标有较大差异.前者主要 是利用高压得到更细微的粉状体.因而无论是单位长 度上的功率还是压力都要大得多。而细碎对辊机处理 后的物料粒度一般在0.35 mm。l mm.即可满足相应 的工况要求.因而其工作压力要低得多。根据对国外 产品的统计分析.对应于不同物料。一般单位长度上 的功率可取为120 kW/m~200 kW/m,用挤压力表示。 则一般在100 kN/m~850 kN/m。
采用中低压工作的细碎对辊机.为实现其应有的 物料处理能力或通过量。可以以较高的转速工作。按辊子表面的线速度来考虑。兼顾产量、功耗和辊子表 面的磨损状况等方面的要求.一般可控制在15m/s.25 m/s。
2.2辊子的宽度与直径
适宜的辊子直径不仅可提高辊子的刚度.而且有 利于大颗粒物料的咬入.提高物料通过量,而且结构设 计上由于要采用组合式结构.因而辊子直径也无法过 小。此外.直径选择还要考虑生产组织的便利性和标准 化方面的要求,目前常用的辊子直径一般为600 mm、 800 l/ira、l 000 mm、1 200 mm、l 400 mm、l 700 mm等。
辊子宽度的选择一般要考虑物料的磨蚀性能.对硬质物料.一般倾向于选择较小的辊宽.对软质物料 则正好相反。这主要是考虑到对硬质物料.一般采用 的挤压力也要大些.对辊子的磨损也要大些.采用较 窄的辊系.不仅有利于增强其刚性.也可匀化沿辊宽 方向的磨损性能.有利于辊子运行过程中直线性的保 持和修复。
分析国外公司辊子的宽径比.一般为L/D=0.8。 1.5.不同公司有不同的偏好.但各家公司都有一个共 同点。即均采用有限规格的直径和不同宽度的组合方 式。如同样为800 mm的直径,其宽度分别有800 mm、 l 000 mm、1 200 mm等多种规格.这样处理的优点是 不仅便于进行产品模块化设计和生产组织.而且适应 了不同种类的物料对产品规格的需求。
2.3加压机构
对辊机的加压机构有采用弹簧加压和液压加压 两大类型。采用弹簧加压的优点是结构简单.但加压 力可调性差,一般在粗碎对辊机上应用较多.液压加 压不仅压力可调.操控性好.而且减振降噪效果也优 于前者.建议细碎对辊机的加压方式应优先选用液压 加载。
2.4在线辊子修复装置
国外细碎对辊机无一例外.均采用了辊子在线修 复装置.以随时对辊子表面进行直线恢复性修复.这 样便于进行辊间间隙的控制和调整.保证物料的粉碎 效果.也免除了在线装置而不得不拆下辊轴在机床上 进行修复的麻烦。对生产影响小,因此对细碎对辊机.
在线修复装置应是其不可缺少的主要配置。 在线修复目前多采用在线车削方式.考虑到辊子表 面的高硬度.车刀一般应采用可车削55HRC一62 HRC 硬度的材料,如可采用陶瓷刀或涂层刀具等。
3小结
通过对Handle公司、BONGIOANNI公司及Rieter 公司的典型细碎对辊机产品的特点及性能所做的分 析比较.对进行细碎对辊机产品开发设计中的若干关 键问题如辊子加压力、加压机构与方式及主要结构参 数确定等进行了讨论.并给出了一些具体的建议.可 供产品开发设计时参考。