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摘要
辊压机是目前最为先进的粉磨设备，然而在实际生产过程中却发现其存在着各种各样为更好地解决辊压机在设计和应用中存在问题，使其拥有更加合理的结构设计，充分发挥节能降耗的优点，本文将重点研究辊压机的工作机理，并确定相关技术参数的计算方法。运用辊压机对现有的圈流粉磨系统进行改造，增强整个粉磨系统，以得到良好的节能增产效果。
本文在研究高压料层粉碎理论的基础上深入分析辊压机的作业原理与方式。通过理论及对作用力的研究确定了辊压机的宽径比、辊速、辊隙、喂料粒度、喂料角、拉入角及生产能力等技术参数的计算方法，以此确定更加合理的技术参数确保本次辊压机设计的优化性能更高。
关键词 辊压机；粉磨系统；技术参数；节能增产
Abstract
Roller press is the most advanced grinding equipment, but in the actual production process, but found there were wide as to better address the roller press in the presence of design and application problems, it has a better structure design, give full play to the advantages of energy saving, this paper will focus on the working mechanism of the roller press, and to determine the method of calculation of the relevant technical parameters. Using existing roller press grinding system to transform, enhance the overall grinding system, in order to obtain a good energy yield.
Based on the analysis of the working principle of roller press on the principle ofcrushing material layer, based on calculating method, the roller width diameter ratio, roll gap, rolling speed, feed angle, feed size, pull in angle and production capacity, technical parameters, methods to determine the technical parameters of roller press is more reasonable.
Keywords Roller press Grinding system Technical parameters Energy saving
目 录
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 辊压机发展现状及存在问题 1
1.3 选题意义及研究内容 2
2 辊压机结构概述及工作原理 3
2.1 结构概述 3
2.2 工作原理 4
2.3 物料在辊压机中的粉碎过程 5
3 辊压机设计计算 7
3.1 辊压机设计要求 7
3.2 辊压机技术参数的计算与选择 8
3.2.1辊压机技术参数的设计计算依据 8
3.2.2辊压机的生产能力分析 8
3.2.3辊压机辊径、辊宽的确定 9
3.2.4辊压机的速度分析 12
3.2.5辊压机辊隙的选择 13
3.2.6拉入角计算 13
3.2.7粉磨力的确定 15
3.2.8辊子转矩与传动功率计算 15
3.2.9辊压机的功率 16
3.3 辊压机技术参数归纳 16
4辊压机主要装置方案设计 17
4.1机架结构设计 17
4.2 辊子 18
4.3 浮动端辊子支撑 18
4.4扭矩支撑 19
4.5 辊端挡板 20
4.6喂料装置 21
4.7 液压系统 22
4.8 集中润滑装置 25
5 辊压机配套设备的选型 26
5.1电动机功率确定 26
5.2辊压机减速机的结构工作原理及选型 26
5.2.1减速机的工作原理： 26
5.2.2辊压机减速器的选型 27
5.3 辊压机联轴器的选择 28
5.4辊压机辊子支撑部轴承 29
6辊压机改造系统的技术经济效果 31
6.1 辊压机增产节能效果的验证 32
6.1.1辊压粉磨系统电耗 32
6.1.2辊压机增效系数 33
6.1.3辊压粉磨系统产量 34
6.2 辊压机其他技术经济效果 35
结论 36
致谢 37
参考文献 38
1 绪论
1.1 概述
辊压机水泥圈流粉磨系统节能增产效果的突出，为其在世界现有粉磨加工设备中赢得最好的评价与最先进设备的桂冠。辊压机的作业方式及结构决定了它对于各类物料及物料颗粒尺寸研磨范围极大，适应性强，在除水泥生产行业之外也表现突出。近年来，在中国乃至全世界，辊压机水泥生产系统在各种规格预粉磨、半终粉磨、终粉磨中得到了广泛的推广。[1]
本文在结合实际生产，充分考虑节能、增产等因素的条件下，吸收国内外相关先进经验，应用辊压机的粉磨系统来优化改造现有的圈流粉磨系统，以此满足各类型、规模粉磨加工系统的需求。
1.2 辊压机发展现状及存在问题
1.
上世纪末叶，随着世界工业生产力的高速发展，及能源供应方面的欠缺。提高能源利用率的可持续化作业成为摆在各大国重工行业和科研工作者面前的难题。对于粉磨行业而言，如何改进或取代当时高能耗，低效率的管磨式生产方式成为首要任务。1977年，Clausthal大学矿石冶炼教授Schonert申报了高压料层粉磨专利，此后KHD和POLYSIUS公司联合收购了此项专利，转而投入新型设备的研发中。1985年，世界首台商用型辊压机面世，它在高效、节能方面表现出的巨大优势使其迅速在世界粉磨行业中打开市场[1]。因此，在粉磨技术上，辊压机的诞生被认为是粉碎工程的一次革命性突破与飞跃。
1987年，原天津水泥工业设计研究院等企业先后从国外引入辊压机以及相关设计制造技术。两年后，国内首台实用辊压机TRP100/25投产。从引进之初的设计受限、推广困难，到如今的快速发展、应用广泛，实现了我国又一次的工业转型[3]。近年来，经过对国外先进技术的吸收及自我改进、创新，国内辊压机生产企业有了长足进步，各系列、型号辊压机发展全面。最高单产达；最大辊子直径超；其设计生产技术领先世界。
2.辊压机设用中存在的问题
在辊压机及粉磨技术已相对完善的今天，随着科技的不断进步，我们仍然能在实际应用中发现辊压机粉磨系统中存在着尚待强化解决的不足点。发展至今，辊压机虽然在实际生产中不断地改造、完善，但是还是存留一些难以解决的问题：
1）
技术参数是辊压机在粉磨系统中尤为重要的一环，直接关系到其在粉磨系统中所占的地位，与节能增产和粉磨效果有密不可分的关系。科技越发达，对技术参数的要求也越高，辊压机设计阶段的测试分析也就越复杂。虽然目前世界各大辊压机设计商均建有实验台，但对于辊压机参数优化的问题还需很长时间的研究。[2]
2）
因为辊压机作业过程中，物料颗粒的不规则性及高液压推力造成的机械振动、机架变形、强度疲劳等不利因素，导致整个粉磨系统处于并非完全安全的作业环境之下。因而设计辊压机的前提条件是拥有能够吸收高强度挤压的机体。
3）
为追求产量的提高，辊压机越来越大型化，相应的其辊子质量也越大，对于承载辊子的轴承及轴承座的要求也越高。普通双列滚子轴承难以承载大型辊子并确保其稳定的运行，所以在社会实践中逐渐提出了四列式圆柱辊子轴承。这种轴承在体积小，质量轻的前提下确保了负载能力与稳定，然而，测试结果显示其在高压力连续工作情况下的使用寿命没有达到预期，所以在支撑轴承寿命问题设计的方面还有待提高。
1.3 选题意义及研究内容
1.选题意义
最近几年，水泥辊磨终粉磨技术日臻完善，新型建筑材料行业均采用辊压机技术，其中印度，越南等新兴市场尤为突出。但是目前辊压机中存在的许多细微问题都限制了辊压机持续优化。在追求工业4.0的当代社会，单产能耗比、适应性及污染度直接决定了机械产品受市场的追捧的程度。辊压机是一种从诞生之初就被广泛认可的新型粉磨设备，其在水泥生产行业应用效果显著。相较于传统圈流粉磨系统，辊压机系统使水泥熟料粉磨电耗降低30%，增产50%左右。我国设计研发人员也应加倍努力，优化改造自己的产品，缩小与国外先进机械行业的差距，及早赶上辊压机粉磨技术的世界先进水平。
生产实践统计数据表明，物料在辊压机腔体内的运动状态、能耗及粉碎效果三者间存在直接关系。因而，结合实际生产情况，严谨分析辊子运作规律，对辊压机技术参数的研究是尤为必要的。
2.研究内容
更加合理的结构设计及参数算法选择是解决辊压机目前已展现出的问题的最佳途径。但是由于我个人能力水平有限，所涉及的专业性研究仪器不足，本次的设计并不能完美解决上述问题。鉴于此，本文的主要研究内容如下：
1）引进辊压机设备改造原有圈流粉磨系统。
2）研究高压料层粉碎理论以及物料的运动状态，确定相关（如辊径比，辊速等）的计算方法。
3）减速器、联轴器、电机等设备的选型；液压系统的设计。
4）对优化后的联合粉磨生产系统进行验证。
2 辊压机结构概述及工作原理
2.1 结构概述
辊压机的外形构造类似于双辊破碎机，原理也大致相同。辊压机主体结构由机架、辊子、轴承及轴承座组成；进给料装置、液压及传动系统连接在机架之上形成辊压机。其余如冷却润滑装置，安全栏等都为辅助装置。
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