??? 一、概述
??? 磨輥組是我廠最新開發(fā)研制的迄今國內(nèi)最大規(guī)格的5000t/d原料立式磨機(jī)中的至關(guān)重要的研磨部件之一，即本磨機(jī)的核心部分。它在磨機(jī)內(nèi)由三個(gè)鼓型的磨輥互成120O等角均布在研磨輥道上。見下圖（一）及圖（一）的放大圖（二）所示。
??? 由于5000t/d水泥原料立式磨結(jié)構(gòu)新穎、性能先進(jìn)，在我廠磨機(jī)類產(chǎn)品的生產(chǎn)史上也是前所未有的，因此無論是它的零部件的加工或它的裝配方面都具有其獨(dú)特的工藝特征。本文主要闡述的內(nèi)容是如何提高新型原料立式磨機(jī)中的大型磨輥的裝配精度，以些保證整機(jī)的先進(jìn)工作性能。
??? 二、磨輥的功能與結(jié)構(gòu)：
??? 主要承擔(dān)研磨的三個(gè)磨輥安裝在壓力框架的下部，由推力構(gòu)件和鉸鏈聯(lián)接件組成磨輥組件，張緊裝置的三支張緊桿產(chǎn)生的拉緊力通過壓力框架傳遞到三個(gè)磨輥上再傳遞到磨輥與磨盤之間的料層中，由主電機(jī)通過減速器帶動(dòng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)，而磨輥則在磨盤的摩擦作用下圍繞磨輥軸進(jìn)行自轉(zhuǎn)，也可以隨著壓力框架的上下波動(dòng)而擺動(dòng)，物料在磨輥的碾壓作用被反復(fù)研磨直至達(dá)到所需的粒度。
5000t/d水泥原料立式磨磨輥主要由磨輥軸、輥體雙列球面滾子軸承、雙列園柱滾子軸承、磨輥支架、耐磨襯套、內(nèi)外定距環(huán)、軸承壓蓋、磨輥襯板、襯套等組成。見圖（三）所示。
??? 三、磨輥的組裝：
??? 磨輥部分的組裝關(guān)鍵在于保證以下方面的裝配精度要求：
??? 1、雙列球面滾子軸承和雙列柱滾子軸承工作游隙的保證：
??? 由于本磨機(jī)工作時(shí)研磨腔內(nèi)流通熱風(fēng)，在商達(dá)100℃以上的熱態(tài)下工作的磨輥內(nèi)的軸承必須保待適當(dāng)?shù)淖杂捎蜗丁８鶕?jù)設(shè)計(jì)要求常溫狀態(tài)下的磨輥體內(nèi)的兩種φ600×φ980×375的大型雙列球面滾子軸承及雙列園柱滾子軸承的自由游隙分別為0.60-0.76mm和0.38-0.50mm，據(jù)此要求，實(shí)際組裝軸承時(shí)通過控制磨輥體內(nèi)的φ980P7軸承孔的直徑與兩種軸承外環(huán)直徑的公差帶（Ymax=-0.204mm，Ymax=0.004mm）和控制軸φ600js直徑與兩種軸承內(nèi)環(huán)孔徑的公差帶（Ymax=-0.07mm，Ymax=0.02mm）組裝后經(jīng)用塞尺檢測(cè)兩種軸承的剩余游隙分別達(dá)到：球面滾子軸承：0.62-0.65mm左右；園柱滾子軸承：0.40-0.47mm左右。
??? 若各軸承外徑與磨輥體軸孔的內(nèi)徑盈量或軸的外徑與各軸承內(nèi)環(huán)的孔徑公差帶增大，將導(dǎo)致軸承的剩余游隙減小而影響磨輥的正常工作。
??? 2、磨輥襯板的組裝：
??? 5000t/d原料立式磨機(jī)的磨輥襯板材質(zhì)（Ni-hardⅣ）和幾何形狀均很特殊，見下圖（四）所示。
??? 每組磨輥的12件襯板是圍繞磨輥休φ2500-0.30外園周向組裝而形成一個(gè)鼓型研磨體。要求每件襯板φ2500+0.30內(nèi)園弧面與磨輥體φ2500-0.30外園面貼合接觸，而且各襯板30°±10′兩側(cè)80×50×1長(zhǎng)方形臍子面彼此接觸，累計(jì)間隙不得大于0.05mm。這對(duì)于每組磨輥襯板的組裝工作是一個(gè)很大的技術(shù)難點(diǎn)，其原因在于磨輥體的外園直徑為φ2500-0.30，而與之相關(guān)的各件磨輥襯板內(nèi)園弧面直徑及其兩側(cè)角度為φ2500+0.30，30°±10′（見圖四所示），如果按磨輥體公稱直徑φ2500計(jì)算它的周長(zhǎng)（暫不考慮公差），則其周長(zhǎng)為：L=лD7853.98mm。即使各件磨輥襯板的內(nèi)園弧直徑以及兩側(cè)角度均已達(dá)到圖樣要求的尺寸（或角度）公差范圍之內(nèi)，將出現(xiàn)下表所列出的幾種結(jié)果：
??? 由上表可見，當(dāng)磨輥體外園直徑達(dá)到φ2500mm，各磨輥襯板內(nèi)園弧直徑達(dá)到φ2499.85mm（即φ2500-0.15mm）且兩側(cè)角度達(dá)到300時(shí)，磨輥襯板與磨輥體相對(duì)誤差較小。但在實(shí)際制造中三件磨輥件的外園直徑、三組36件（每組12件）磨輥襯板的內(nèi)園弧直徑必須允許在各自的公差帶內(nèi)變化，否則是很難實(shí)現(xiàn)的。為此，工藝規(guī)定出磨輥體外園直徑有其公差為：φ2500-0.10；磨輥襯板內(nèi)園弧直徑有其公差為：φ2500+0.10、兩側(cè)角度為300。（即每件襯板的園弧長(zhǎng)度為：654.52mm;弦長(zhǎng)為：647.07mm）
??? 為嚴(yán)格保證每組12件磨輥襯板的制造和裝配精度，當(dāng)每組11件磨輥襯板組裝后須根據(jù)前11件磨輥襯板的積累尺寸配制第12件磨輥襯板的實(shí)際尺寸，因此就形成一個(gè)裝配尺寸鏈。
??? 根據(jù)上述計(jì)算及每組中的第12件磨輥襯板實(shí)際裝配尺寸并須滿足設(shè)計(jì)對(duì)每組磨輥襯板周向累計(jì)誤差≤0.05mm的要求，工藝規(guī)定作為封閉環(huán)的第12件襯板的弧長(zhǎng)及其公差為：654+0.19mm。但由于各件襯板的弧長(zhǎng)實(shí)際不便于測(cè)量，因此我們將其相應(yīng)地轉(zhuǎn)換成弦長(zhǎng)，即：647+0.12mm（及647+0.09mm）。在實(shí)際裝配過程中我們應(yīng)用1000mm讀數(shù)精度為0.02的游標(biāo)卡尺并配置專用專用的測(cè)量尺爪（兩件測(cè)量尺爪的測(cè)量面的工作角度均為15°±0.5′）精確地控制每一件的磨輥襯板的弦長(zhǎng)尺寸和兩側(cè)角度，以此保證三組磨輥襯板徑向間隙≤0.10mm；周向累計(jì)間隙≤0.05mm設(shè)計(jì)要求的裝配精度，充分滿足了磨輥組使用性能的要求。
??? 3、磨輥支架的組裝：
??? 5000t/d原料立式磨的磨輥支架與磨輥軸采用的是無鍵結(jié)的結(jié)構(gòu)形成。在磨輥支架與磨輥軸之間由一件外園內(nèi)錐的襯套過渡聯(lián)結(jié)。見圖（五）所示。
??? 由于這種無鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)與采用鍵聯(lián)接相比較裝配難度相應(yīng)要大得多，也復(fù)雜得多。因?yàn)椴捎面I聯(lián)接的結(jié)構(gòu)裝配時(shí)只要配研好鍵然后根據(jù)相關(guān)件的過盈量進(jìn)行一次壓裝或熱裝即可。但本磨輥支架與磨輥軸裝配時(shí)須進(jìn)行兩次熱裝，即首先需要將襯套采取溫差法予裝配到軸上，然后根據(jù)襯套外園膨脹后的實(shí)際直徑確定壓入力或熱裝的溫度。
??? 本文所闡述的是采用熱裝法裝配磨輥支架。
??? （1）襯套外徑擴(kuò)大量得計(jì)算：
??? （2）配合面的平均直徑：dm=(dmax+dmin)/2 （4）
式中：dmax-圓錐孔的大端直徑 mm
dmin-圓錐孔的小端直徑 mm
??? 由圖（五）可見dmax=611mm，dmin=dmax-KL=509mm磨輥軸相對(duì)襯套的過盈量δ由襯套軸向的壓入量S保證，則S=δ+Δ+8RZ（5）公式中：δ-磨輥軸相對(duì)襯套的過盈量 mmΔ-襯套外徑與磨輥支架軸孔的裝配間隙 mmRZ-配合面不平度平均高度的平均值 mm又 Smax= des-Dei（6）Smin= dei-Des（7）公式中：Smax-襯套的最大軸向壓入量 mm
Smin-襯套的最小軸向壓入量 mm
des-軸的最大極限直徑 mm
dei-軸的最小極限直徑 mm
Des-襯套錐孔的最大極限直徑 mm
Dei-襯套錐孔的最小極限直徑 mm
??? （2）磨輥支架加熱?溫度的計(jì)算：
??? 5000t/d原料立式磨機(jī)的磨輥支架是一種幾何形狀復(fù)雜的大型零件，其材質(zhì)為HT250。見圖（六）所示。前面我們計(jì)算出磨輥襯套的外徑已擴(kuò)大至φ640.71mm，之間的最大盈量為：Ymax=Dei-des=640-640.71=-0.71mm
??? 由公式?
??? 公式是：tn件的加熱溫度 ℃eat件的熱膨脹量mm（等于過盈量時(shí)所需的最小間隙Δ2之和）a—包容件的線膨脹系數(shù) 1/℃df結(jié)合直徑mmt—環(huán)境溫度℃由《重型機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)》表D1選取Δ2=0.65mm
則：
??? 由于磨輥支架的幾何形狀比較復(fù)雜，其上的Φ640H7內(nèi)孔周圍的壁厚不同，因此同一加熱溫度內(nèi)孔的各向熱膨脹量將有所不同，為獲得較為理想的熱膨脹效果滿足熱裝工序的需要，我們?cè)跓嵫b磨輥支架之前將磨輥支架放入臺(tái)車式加熱爐中經(jīng)過預(yù)熱、保溫和勻速升溫加熱至220℃時(shí)（時(shí)圖（七）所示），取出測(cè)量其內(nèi)孔均勻膨脹至Φ641.12，將磨輥支架熱裝到磨輥襯套上，之后勻稱的緊固磨輥支架壓蓋上的12件M48螺栓，使襯套沿著磨輥軸軸向移動(dòng)35.2mm后經(jīng)自然冷卻至環(huán)境溫度，完成磨輥部的裝配。
??? 四、結(jié)論
??? 在5000t/d原料立式磨磨輥部的裝配中由于我們把握了雙列園柱滾子軸承和雙列球面滾子軸承、磨輥襯板、磨輥密封、磨輥支架等關(guān)鍵的裝配環(huán)節(jié)，采取了科學(xué)、切實(shí)可行的裝配方法，充分的保證了磨輥的裝配精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求和使用性能的要求。經(jīng)過到用戶考察5000t/d原料立式磨機(jī)的使用運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果表明：5000t/d原料立式磨工作運(yùn)轉(zhuǎn)良好，與同時(shí)并行運(yùn)轉(zhuǎn)的丹麥的史密斯原料立式磨以及德國的伯利丘斯原料立式磨（均為同等規(guī)格）相比，無論是設(shè)計(jì)的性能、生產(chǎn)能力（產(chǎn)量）和電耗比均達(dá)到當(dāng)代選進(jìn)的技術(shù)水平。
??? 參考文獻(xiàn)：
??? 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》冶金工業(yè)出版社
??? 《重型機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)》中國標(biāo)準(zhǔn)出版社
??? 《機(jī)械制造工藝學(xué)》陜西科學(xué)技術(shù)的出版社
??? 作者：黃振東 魏國平 王吉業(yè)
??? 來源：沈陽重型機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司