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河南省杜甫機械制造有限公司
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閱讀：546發(fā)布時間：2013-5-18
概述：
輪碾機在蒸壓磚設備生產中是用作對粉煤灰、煤礦砂、石灰、爐渣等粉粒狀物料的進行混合攪拌的設備，輪碾機由碾輪、碾盤及驅動部分組成，靠碾輪與碾盤之間的相對運動及碾輪自身的差速運動并通過篩板孔的擠出達到處理原料的目的。
本文我們將對蒸壓磚設備中輪碾機在生產過程中的磨損問題進行詳細研究，并找出解決方法。對于輪碾機磨損我們將從三個方面來進行研究
１輪碾機消耗的功率
蒸壓磚設備中輪碾機所消耗的功率Ｎ主要包括三個方面：克服輪碾機的碾輪滾動時摩擦所消耗的功率Ｎ1、克服輪碾機碾輪和碾盤相對滑動時摩擦所消耗的功率Ｎ2以及克服刮板對碾盤摩擦所消耗的功率Ｎ3。
１．克服碾輪滾動時的摩擦所消耗的功率Ｎ1
一個碾輪滾動時所需的牽引力為：Ｐ＝μＧ式中：
Ｐ—牽引力（ｋｇ）
μ—牽引系數，一般取０．０５～０．１５
Ｇ—碾輪重量（ｋｇ）那么，克服碾輪滾動摩擦所消耗的功率為
式中：
Ｒ—碾輪半徑（ｍ）
ｎ—碾輪轉速（ｒｐｍ）
Ｚ—碾輪個數
Ｖ１—碾輪滾動時外周的平均線速度（ｍ／ｓ）
一般情況下，輪碾機的碾輪的立軸轉速ｎ1碾輪重量、碾輪中心到立軸中心的距離ｒb為已知（假設碾輪與碾盤的接觸點ｂ無相對滑動），見圖１
又：πｒbｎ11πＲｎ
式中：
ｆ１—碾輪與物料間的滑動摩擦系數，一般取０．２～０．３
Ｖ2—碾輪與碾盤相對滑動速度（ｍ／ｓ）
Ｚ—碾輪個數
式中Ｖ2的求法如下（參見圖１）。
由圖１分析可知：碾輪機上ｃ、ｂ、ａ各點均繞Ｏ點以轉速ｎ1轉動。但是由于各點距Ｏ點的距離ｒa＞ｒb＞ｒc，所以各點相對碾盤的線速度也應Ｖａ＞Ｖｂ＞Ｖｃ。
即在蒸壓磚設備中輪碾機在任一瞬時，碾輪相對碾盤有三種運動：除繞Ｏ點的公轉和繞水平軸的自轉外，還有繞其重垂線的自轉，從而產生了碾輪與碾盤的相對滑動。假設輪碾機的碾輪是均質的，其重垂線過ｂ點，并有ｃb＝ｂa所以碾輪與碾盤在ｂ點的相對滑動速度為０，而ａ點、ｃ點相對滑動速度zui大。此zui大滑動速度Ｖ2′為ａ點或ｃ點相對ｂ點的速度差。
2、輪碾機的碾輪和碾盤的磨損
輪碾機作為粉碎機械，對被粉碎的物料主要有兩種粉碎作用。一是由于碾輪的滾動對物料的擠壓作用，一般情況下這是主要作用，其所消耗的功率由Ｎ1提供。二是由于蒸壓磚設備中輪碾機的碾輪相對于碾盤的滑動而產生對物料的研磨作用，其所消耗的功率由Ｎ2提供。一般情況下，蒸壓磚設備生產線廠家對輪碾機的研磨作用不作要求（粗磨和細磨由球磨機來完成）。因為過細的顆粒會把物料中的粗顆粒包裹起來，形成襯墊，使粗顆粒不易直接受到粉碎作用。輪碾機的研磨作用越大，碾輪相對于碾盤的滑動速度Ｖ2也越大。加速碾輪和碾盤磨損，縮短使用壽命，使生產率大幅度下降。
輪碾機的碾輪和碾盤的磨損部位與傳動方式有關。對于盤轉式輪碾機，碾輪ａ端的外周線速度與其接觸點碾盤的線速度相等，碾輪ｃ端的外周線速度與其接觸點碾盤的線速度差為zui大值，所以碾輪磨損成錐臺形狀。碾盤的相應部位也被磨損成凹槽形。輪轉式輪碾機的碾輪與碾盤相對
速度為０的點應在碾輪的重垂線上，由于阻力距的大小不同略有偏移，磨損成近似的“鼓形”（見圖２中ａ和ｂ）。
速度為０的點應在碾輪的重垂線上，由于阻力距的大小不同略有偏移，磨損成近似的“鼓形”（見圖２中ａ和ｂ）。
蒸壓磚設備中輪碾機的碾輪和碾盤磨損成圖２中ａ、ｂ所示形狀后，由于碾輪與碾盤僅有一點接觸，其它部位嚴重懸空，生產能力大幅度下降。目前許多使用廠家發(fā)現磨損后，把碾輪拆下，調頭裝配，使大直徑端調到碾盤的里邊。磨損成圖３所示的形狀。通常情況下，石質輪緣多則兩個月，少則一個月換一次，鑄鐵輪緣三至四個月換一次，鑄鋼輪緣七八個月換一次。實踐證明：碾輪和碾盤的磨損速度與相對滑動速度、介質本身的硬度、被碾壓物料的硬度等物理性能有關。
、減少加氣混凝土設備中輪碾機磨損的方法
３．１將碾輪的輪緣做成鼓形
有的使用廠家，為了減少碾輪與碾盤的相對磨損，把新碾輪的輪緣做成鼓形（如圖３ｃ所示），這是不可取的。因為這樣做雖然減少了新裝碾輪與碾盤的相對滑動摩擦，但由于碾輪兩端懸空，不能破碎物料，降低生產能力，解決不了非均勻磨損問題。
３．２把碾輪和碾盤做成適當的錐臺形狀
減小輪碾機磨損的zui有效方法是把輪碾機的碾輪和碾盤做成適當的錐臺形狀以降低相對滑動速度。以下先討論輪碾機的碾輪和碾盤沒有相對滑動的形狀。若要使碾輪和碾盤任一接觸點Ｋ沒有相對滑動，則必須有：２πkm1＝２πkｎR式中：
ｎ1—立軸的轉速（ｒｐｍ）
ｎ—碾輪的轉速（ｒｐｍ）
ｒK—碾盤中心到Ｋ點的距離（ｍ）
ＲK—碾輪軸線到Ｋ點的距離（ｍ）
因此，要使zui大相對滑動速度Ｖ２′＝０，則碾輪上ａ、ｂ、
ｃ三點的半徑應為（見圖４）：
為了保持水平軸水平位置，輪碾機的碾盤也須做成相應的錐臺形狀。如果仍保持原設計碾輪轉速ｎ不變，對輪轉式輪碾機，必須保持Ｒｂ與原設計相同（盤轉式Ｒａ也與原設計相同）。Ｒｂ為定值后，則ｎ＝ｎ1ｒb／Ｒb也為定值。如果仍保持碾輪的寬度Ｂ不變，且安裝位置不變，則ｒa、ｒb、ｒc也均為定值，那么Ｒa與Ｒc的差值為：
以上所述為蒸壓磚設備中輪碾機的輪轉式輪碾機的碾輪和碾盤形狀的確定方法。盤轉式輪碾機是碾盤主動旋轉，靠摩擦力帶動碾輪繞其軸線自轉，碾輪不存在公轉。碾輪的轉速ｎ由其可能獲得zui大輪緣線速度決定，即碾輪輪緣的線速度與碾盤ａ點的線速度基本相等。所以ｎ＝ｎ１ｒａ／Ｒａ，也就是Ｒａ應保持原設計不變。正因為ａ、ｂ、ｃ等點碾輪與碾盤之間均無相對滑動速度，所以有：
4、結語：
錐臺形狀的碾輪與碾盤之間沒有相對滑動，即Ｖ2′＝０。
因此Ｎ2＝０，且zui大限度地減小碾輪與碾盤的磨損，將大幅度延長其使用壽命；錐臺形的碾輪和碾盤的磨損是均勻的，不出現一點接觸、大面積懸空等現象，將長時間保持高生產率。由于碾盤作成錐臺形狀，物料被滾壓時自動由里向外移動；還由于碾輪由里向外漸大，重量漸大，擠壓作用由里向外漸大，使得物料顆粒由里向外運動過程中越來越小，便于順利地順序排料。但是改造后的碾輪和碾盤沒有相對滑動，則沒有研磨作用，對研磨作用要求高的操作不適用；且使碾輪的軸向力增加，因此對水平軸的止推軸承提出了更高的要求。
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