第五节 轮碾机
一、概述
轮碾机是砖瓦产品生产中用作原料细碎或粗磨，由于其对物料的碾、柔、拌和作用，特别是对物料的粉碎和混合较好，目前建材行业称为轮碾机。
（一）轮碾机的分类
轮碾机按碾轮旋转方式，分为轮转式轮碾机和盘转式轮碾机（图2-5-1）。轮转式轮碾机碾盘固定而两个碾轮在碾盘上绕主轴公转，同时碾轮在物料摩擦力的作用下，绕各自水平轴作自转。这种轮碾机在工作时产生很大的离心力，振动较大。特别是当两个碾轮不平衡时更为严重，因此应用受到限制。 盘转式轮碾机通过物料的摩擦作用，使碾轮绕自己水平轴只自转而不公转。这种类型工作平稳、动力消耗低、无冲击振动，故应用较广。
图2-5-1 轮碾机两种基本形式
轮碾机按工艺用途，分为湿磨轮碾机（图2-5-2，可处理含水量超过15%～16%的原料），干磨轮碾机（图2-5-3）和半干磨轮碾机（在物料含水量为10%～11%以下时使用），破碎与拌和轮碾机（对不同组分的物料破碎和拌和同时进行）。
图2-5-2 湿磨轮碾机
图2-5-3
图2-5-3 干磨轮碾机
1—轴承箱体；2—机架；3—机罩；4—主轴；5—圆锥齿轮；6—碾轮；7—水平轴；8—轴承；9—皮带轮；10—电动机；11—活动套；12—筛板；13—碾盘；14—卸料刮刀；15—环形受料槽；16—固定底盘；17，18—刮刀
轮碾机按操作方法，分为连续式轮碾机（加料、卸料连续进行）和间歇式轮碾机（加料、卸料间歇进行）。轮碾机按碾轮材质，分为铁质轮碾机和石质轮碾机，轮碾机的规格以碾轮的直径x表示。
（二）轮碾机的结构
1.湿磨轮碾机的结构（图2-5-4）
底部驱动连续作业的轮转式湿磨轮碾机上的铁支架上装有固定的碾盘，支架底部有横梁连接，横梁中部装有立轴和轴承。锥齿轮用键固定在立轴中部，其位置略高于横梁。电动机通过减速器，锥齿轮带动立轴转动。立轴顶部装有带曲轴的套环，碾轮装在曲轴上。碾盘的底部镶有带孔的筛板，已破碎到一定大小的物料即可由孔中连续卸出。在紧靠锥齿轮的上面，有一个带刮板的回转盘，由筛孔中落下的物料，在此盘中被刮板刮到卸料溜槽中卸出。碾盘上还装有2～3块可调整角度的刮板，刮板和碾轮一样被立轴带动旋转，以便将碾盘上被碾轮压开的物料重新刮到碾轮下面继续粉碎，起到加料作用。除刮板外，还装有一、两只耙子，将碾轮压实的物料翻动，并使达到细度的物料及时卸出，起“卸料”作用。另外，当碾轮转动时所产生的离心力将水和原料甩向四壁后，又反弹回来，也起到了搅拌料的作用。两只碾轮可以安装在离立轴中心不同距离的地方，以增大碾轮在碾盘上的滚压面积。为了平衡离心力，两轮的重量是不等的。通常用在较近的碾轮空隙中填混凝土的方法来调整重量。碾轮在碾盘上的高度可以自动调节，当碰到大块或硬物料时，碾轮能够自动升起，越过硬物后由于自身重力又自动落下。碾轮转轴通过曲柄与立轴相连。
图2-5-4 湿磨轮碾机的结构
2.干磨轮碾机的结构（图2-5-5）
顶部传动连续作业的盘转式干磨轮碾机。碾盘固定在立轴上，它由电机经减速器、皮带轮和一对圆锥齿轮减速后带动旋转。碾盘上装有两个碾轮，它们分别活动地套在水平轴上。水平轴的两端支承在侧支架里的两个轴承上，中部则活动地套在立轴上。轴承的箱体可以沿侧支架里的导槽上下滑动，因而可以自动地上下调节碾轮的高度。进入机内的物料被装在梁上的刮刀送到碾轮下面进行反复粉碎。被粉碎的物料由于离心力和碾压作用，被甩到碾盘的外圈筛板上，合格物料漏在固定底盘上的弧形槽内，随后被与碾盘一起转动的卸料刮刀刮到出料口卸走。不合格的物料，在筛面上又被送料刮刀送到碾轮下继续粉碎。 产品的粒度可以通过调节筛孔大小和给料多少来控制。干磨粉尘太大，现在工厂多采用湿磨，但湿磨不及干磨产量高。
图2-5-5 干磨轮碾机的结构
（三）工作原理
轮碾机作为破碎（粉碎）的设备称为干碾机。例如碾盘回转式轮碾机有一对碾砣和一个碾盘，物料在转动的碾盘上被碾砣碾碎。碾盘外圈有筛孔，碾碎的物料从筛孔中卸出。在耐火材料工业中主要用于破（粉）碎中等硬度的黏土、熟料、硅石等。一般用来对物料进行中碎和细碎。用这种干碾机破碎的产品颗粒近似球形，棱角不尖锐。干碾机构造较简单、制造和维修比较容易、进料尺寸要求不太严格，但能量消耗大、生产效率较低。轮碾机的几种形式如图2-5-6所示。
图2-5-6 轮碾机的几种形式
轮碾机作为混合的设备称为湿碾机，它的构造与干碾机相似，只是碾盘上无筛孔，碾砣较轻，有卸料机构等。将配合料和水加入碾内，经混练均匀后，用卸料机构将料卸出。在混合过程中既有搅拌也有挤压作用，能较好地排除物料颗粒间的空气，使所混合的泥料水分均匀，颗粒表面润湿充分，混炼效果好，但对物料的粒度有一定的破坏作用。在砖瓦行业主要用于多种原料的混合，效果较好。湿碾机较笨重，产量较低，能量消耗较大，但混炼泥料的质量好。
二、主要零部件要求
①轴类件的材质不应低于GB/T 699—1999中45号钢的规定，并进行调质处理。
②主要灰铸铁件，其材料不应低于GB/T 9439—2010中有关HT200的规定。
③碾盘工作表面硬度不应低于35HRC，硬度应均匀，硬度差不应大于5HRC，热处理深度不应小于8mm。
④碾轮工作表面硬度不应低于45HRC，硬度应均匀，硬度差不应大于5HRC，热处理深度不应小于8mm。
三、装配及安装要求
（1）所有零部件必须经检验合格（外购、外协件须有合格证或检验报告单）方可进行装配。
（2）圆柱齿轮减速器应符合JB/T 8853—2001的规定。
（3）减速器输出轴或液压马达输出轴与主轴的同轴度不得大于0.05mm。
（4）在碾盘公称直径范围内，碾盘工作表面平面度不得大于碾盘有效直径的1/1000。
（5）大小V带轮安装完毕后，相对应的V形槽的对称平面应重合，误差不得超过20'，轴线平行度允差不大于6/1000。
（6）外观要求
①轮碾机表面应平整、光洁，不得有明显的碰伤、划痕、锈蚀等缺陷；主要零部件结合面边缘的错边量不得大于1.5mm。
②轮碾机的涂漆防锈应符合JC/T 402—2006的规定。
四、安装及调试工艺
（1）空载试车要求
①运转时应无异常声响和振动。
②连续运转不得超过10～15min。
③轴承温升不大于35℃，最高温度不得大于70℃。
（2）负载试车要求
①负载试车合格的轮碾机应进行负载试车。
②进行负载试车轮碾机的基本参数和技术要求应符合相关规定。
③轴承温升不大于45℃，最高温度不得大于80℃，液压泵、发动机壳体温度不得大于80℃，泵站油箱温度不得大于60℃。
④负载试车可在用户中进行。
五、维护与修理
（一）操作与维护
轮碾机在安装时，一定要使立轴垂直碾盘。找正时可先将立轴吊起，移动碾盘，使碾盘中心孔对准立轴，然后将立轴垂直落入孔中。两个碾轮一定要重量相等，旋转半径相等。如果为了增大滚压面积而使两个碾轮旋转半径不等，则要调整两轮重量以平衡离心力。但这样做很麻烦，为了安装方便，一般不采用。轮碾机周围应砌上水泥围墙，围墙内有石条排列，以防碾轮甩出，确保运转安全。待安装完毕，检查各部位螺丝紧固后，即可试车。如运转正常，无异常声响，即可投入生产。如有异常声响，应立即停车检查。轮碾机在工作时，除了对物料进行压碎之外，还伴有碾磨。碾轮越宽，相对滑动现象就越大，因而碾磨作用也就越大。因此用轮碾机粉碎不同料性的物料时，轮宽的选择应具体分析。轮宽约300mm，若要有较大碾磨作用（如对硅石）进行粉碎时，碾轮可选宽一些；若主要靠压碎时，轮宽可选小些，以不致消耗过多的能量，石轮磨损很快，一般两个月就需更换，必须一对石轮同时更换。安装时要注意石轮的位置，石轮太靠近碾盘中心时，水料不宜冲出去，出料慢，因而受到反复碾压，料过细，易造成悬浮料；石轮若远离碾盘中心，水料直冲出去，料粒粗，达不到粉碎要求。由于受到设备安装高度的限制，石轮和碾盘不能同时更换。操作时要空车启动，运转正常后再送料；停车时，需提前15min关闭送料设备，待碾底料卸空后再停车。
每班检查减速箱是否有漏油现象；定期检查、调整碾轮位置，紧固螺钉，对各部清理。每3个月检查润滑系统并清洗换油；检查电气系统，更换磨损元件。检查轴承并清洗换油。
（二）轮碾机的故障及排除方法
1.主电机电流过载
（1）混合料及水加入过量的解决办法：调整及修理定量系统并按说明书加料。
（2）碾轮与底板间距过小，碾轮压力过大的解决办法：调整调节螺栓，使碾轮与底板间距为10～30mm。
（3）与支柱衬圈结块，刮板刮力过大的解决办法：清除沉积的型煤，调整或更换刮板。
2.主电机停转或不能启动
（1）加料量过大的解决办法：减少加料量。
（2）电机出现故障的解决办法：检修电器。
（3）负载启动的解决办法：不允许负载启动。
3.碾轮旋转不良
故障原因：碾轮轴承密封不好进砂。
解决方法：拆卸清洗，按照润滑规定注油。
4.卸料门动作不良
（1）气压不足或漏气的解决方法：设置储气缸及检修气路。
（2）气缸机气阀动作失调的解决方法：检修气缸和气阀。
5.卸料门漏料
（1）卸料门板与底板不在同一水平面上的解决办法：调整气缸及左右撑杆的位置。
（2）卸料门关闭后，四周间隙过大的解决方法：拆卸门板，减小间隙。
6.轴承温度过高
（1）润滑脂不足的解决方法：加入适量的润滑脂。
（2）润滑脂脏污的解决方法：清洗轴承后更换润滑脂。
（3）轴承损坏的解决方法：更换轴承。