第九節　打散分級機

一、機械部分

（一）概述

具有獨立知識產權的國家專利產品——SF系列打散分級機是繼HFCG系列輥壓粉碎機之后在20世紀90年代研制開發，與輥壓機配套使用的新型料餅打散分選設備。該設備集料餅打散與顆粒分級于一體，與輥壓機閉路，構成獨立的擠壓打散回路。由于輥壓機在擠壓物料時具有選擇性粉碎的傾向，所以，在經擠壓后產生的料餅中仍有少量未擠壓好的物料，加之輥壓機固有的磨輥邊緣漏料的弊端和因開停機產生的未被充分擠壓的大顆粒物料將對承擔下一階段粉磨工藝的球磨系統產生不利影響，制約系統產量的進一步提高。因為輥壓機操作規程規定：設備啟動時液壓系統應處于卸壓狀態。所以，在輥壓機啟動過程中將有大量未經有效擠壓的物料通過輥壓機。這也是在打散分級機介入擠壓粉磨工藝系統前的擠壓預粉磨工藝系統產量提高幅度不大且存在較大波動的重要原因。打散分級機介入擠壓粉磨系統后與輥壓機構成的擠壓打散回路可以消除上述不利因素，將未經過有效擠壓、粒度和易磨性未得到明顯改善的物料返回輥壓機重新擠壓，這樣可以將更多的粉磨功移至磨外由高效率的擠壓打散回路承擔，使入磨物料的粒度和易磨性均獲顯著改善。此時，由于入磨物料的粒度分布由寬到窄，細而均齊，不同粒徑的物料有序地分布于球倉和段倉中被研磨，從而使各種不同規格的球、段研磨群體的配置更加具有明確的針對性，有效地抑制球磨系統常見的過粉磨現象，這將更加有利于提高球磨系統的粉磨效率，避免了在效率低下的球磨系統中機械能無謂的大量流失，獲得大幅度增產節能的效果。在用于生料制備時，該設備還具有良好的烘干功能。經改造后，由輥壓機、打散分級機和球磨系統構成的擠壓聯合粉磨系統可使原球磨系統增產80％～100％，節電20％～30％。

（二）打散分級機的工作原理

打散分級機是一種集料餅打散與顆粒分級于一體的新型分級設備。其打散方式采用離心沖擊粉碎的原理，經輥壓機擠壓后的物料呈較密實的餅狀，由對稱布置的進料口連續均勻地喂入，落在帶有錘形凸棱襯板的打散盤上，主軸帶動打散盤高速旋轉，使得落在打散盤上的料餅在襯板錘形凸棱部分的作用下得以加速并脫離打散盤，料餅沿打散盤切線方向高速甩出后撞擊到反擊襯板上后被粉碎。由于物料的打散過程是連續的，因而從反擊襯板上反彈回的物料會受到從打散盤連續高速飛出物料的再次劇烈沖擊而被更加充分地粉碎。必須強調的是，打散盤襯板表面的錘形凸棱的作用有別于傳統的錘式破碎機的錘頭，其主要作用是避免物料在打散盤表面打滑，對物料強行施以沿打散盤周向的加速，使其在脫離打散盤甩出時具有較高的初速度，從而獲得較大的動能，能夠有力地撞擊沿打散盤周向布置的反擊襯板，用以強化對料餅的沖擊粉碎效果。被打散的物料通過環形通道均勻地落入分級區。

經過打散粉碎后的物料在擋料錐的導向作用下通過擋料錐外圍的環形通道進入在風輪周向分布的風力分選區內。物料的分級應用的是慣性原理和空氣動力學原理，粗顆粒物料由于其運動慣性大，在通過風力分選區的沉降過程中，運動狀態改變較小而落入內錐筒體被收集，由粗粉卸料口卸出返回，同配料系統的新鮮物料一起進入輥壓機上方的稱重倉。細粉由于其運動慣性小，在通過風力分選區的沉降過程中，運動狀態改變較大而產生較大的偏移，落入內錐筒體與外錐筒體之間被收集，由細粉卸料口卸出送入球磨機繼續粉磨或入選粉機直接分選出成品。

在用于生料制備時，由于風輪的高速旋轉所產生的負壓和出風口所接的后排風機所產生的負壓，熱風由熱風入口被引入，經風輪沿徑向連續送出，打散過的物料在經過風力分選區的沉降過程中形成較均勻的料幕與熱風充分接觸做熱交換而得以烘干，濕熱氣體經出風口排出。由于經過風力分選區的物料在懸浮狀態下與熱風接觸，所以熱交換效率較高，烘干效果顯著。

根據以上工作原理設計的打散分級機內部結構如圖2-9-1所示。

（三）主要結構介紹

打散分級機主要由回轉部件、頂部蓋板及機架、內外筒體、傳動系統、潤滑系統、冷卻及檢測系統等組成。如圖2-9-1所示，設備的具體構成部分是主軸1、打散盤3、擋料筒5、風輪6、內筒體7、外筒體8等。主軸通過軸套2固定在外筒體8的頂部蓋板上，并由外加動力驅動旋轉。利用上述主軸1依次吊掛起打散盤3和風輪6，在打散盤3和風輪6之間的位置還通過外筒體8固定有擋料筒5等。另外，還有反擊襯板4等。

1.回轉部件

回轉部件主要由主軸、中空軸、打散盤風輪、軸承、軸承座密封圈等組成（見圖2-9-2）。

本結構采用了雙回轉方式，即中空軸帶動打散盤回轉，產生動力來打散擠壓過的物料，主軸帶動風輪旋轉產生強大有力的風力場用來分選打散過的物料。打散盤上安裝帶有錘形凸棱的耐磨襯板，在襯板嚴重磨損后需更換新的襯板。風輪在易磨損部位堆焊有耐磨材料以提高風輪的使用壽命。本回轉部件因為是立式安裝，隨著使用期加長，密封圈的磨損，潤滑油的溢漏是難免的。所以在該系統中還設有加油口，通過潤滑系統自動加油或手動加油，以使各軸承在良好的潤滑狀態下運轉。該系統中還設有軸承溫度檢測口，用于安裝端面熱電阻，保證連續檢測軸承溫度并報警。

2.傳動系統

傳動系統主要由主電機、調速電機、大小皮帶輪、聯軸器、傳動皮帶等組成（見圖2-9-2）。

該系統采用了雙傳動方式，主電機通過一級皮帶減速帶動中空軸旋轉，調速電機通過聯軸器直接驅動主軸旋轉，具有結構簡單、體積小、安裝制作方便的優點。

雙傳動系統實現了打散物料和分級物料須消耗不同能量和不同轉速的要求，調速電機可簡捷靈活地調節風輪的轉速，從而實現了分級不同粒徑物料的要求，同時也可以有效地調節進球磨機和回擠壓機的物料量，對生產系統的平衡控制具有重要意義。

3.頂部蓋板及機架

頂部蓋板是打散分級機的基礎，其上部通過機架安裝有回轉部件。傳動系統下部通過底座和蓋板安裝有內外筒體，所以它承受整機的動載荷和靜載荷。

頂部蓋板采用焊接式，分為三塊，主梁采用大型槽鋼，三塊蓋板用螺栓聯為一體，通過底座將整機的重量及動力載荷傳遞到基礎上。

用于安裝回轉部件的機架上設有進料裝置，采用了對稱布置的雙進料口裝置，采用這種方案，可以使物料經打散后形成較為均勻的環形料幕進入分級區域，從而提高分級的效果，另外，該進料裝置使物料直接進入打散盤的中心部位，然后通過打散盤的旋轉向外甩出，這種形式避免了物料與襯板錘形凸棱部分的直接沖擊，從而大大提高了襯板的使用壽命。

4.內外筒體

內外筒體是用來收集不同粒徑物料的，其中內筒體收集粗顆粒，經粗粉卸料口返回擠壓機重新擠壓；外筒體收集細小顆粒，經細粉卸料口卸出送入球磨機。外筒體分為多片，通過螺栓與頂部蓋板連接，再通過螺栓連接成一整體。內錐筒體也分為多片，通過支架與外錐筒體連接。在內筒體上部的筒體部分可根據需要設置調節擋板，通過調節擋板的高低，也可以調節粗細粉的產量。

5.潤滑系統

打散分級機用于中空軸回轉軸承的潤滑采用了集中干油潤滑方式，主要由干油潤滑泵和步進式分油器等組成。潤滑泵打出的潤滑脂由步進式分油器分配給兩個主軸承潤滑，以保證設備的安全正常運轉。內軸（實心軸）軸承的潤滑由于受到設備結構限制采用手動定期加油，以保證其正常運轉。潤滑脂建議采用二硫化鉬鋰基脂2號。

6.冷卻及檢測系統

打散分級機的冷卻一般采用軸流風扇冷卻、壓縮空氣冷卻或冷卻裝置冷卻（見圖2-9-3）。打散分級機還設有軸承溫度檢測裝置，通過端面鉑電阻等將軸承溫度在控制裝置中顯示并加以控制，以保證其長期安全運轉。

（四）主要技術性能及參數

SF型打散分級和外形如圖2-9-4所示。主要技術性能及參數見表2-9-1～表2-9-4（說明：以下數據僅供參考，以總圖或實際設備為準）。

（五）安裝要求

打散分級機出廠時主要分為四大部分運輸的，其一，頂部蓋板三塊；其二，回轉部件及其機架，底座四個，主電機及其機架；調速電機及其機架，其三，內外筒體，錐體多片；其四，潤滑系統，標準件及附屬零部件，由于該設備體積較大，內外筒體是分成多片運輸的，所以在現場的吊裝工作量較大，為了方便用戶現場安裝，提出以下要求。

1.各部件在使用廠安裝總順序

（1）安裝四個底座；

（2）安裝頂部蓋板；

（3）安裝上部筒體；

（4）安裝外錐筒體上部，吊裝內筒體、合攏外錐筒體下部；

（5）安裝回轉部件及其機架，安裝主電機及其機架，調速電機及其機架；

（6）安裝潤滑系統、冷卻及檢測系統。

2.頂部蓋板及機架的安裝

（1）吊裝四個底座，與預埋鋼板位置吻合后焊接螺桿安裝并上緊螺母；

（2）將頂部蓋板分別吊裝就位；

（3）以頂部蓋板（中部）大型槽鋼梁為基礎找水平，用水平儀校正梁的水平，使其水平誤差≤2mm/1000mm，

（4）用螺栓將左右蓋板與中部蓋板合攏，用上述同樣方法找水平，其水平誤差≤2mm/1000mm，要保證蓋板與中部蓋板合攏無縫，上緊螺栓；

（5）上緊頂部蓋板與底座的連接螺栓，上緊底座螺栓，同時觀察其水平誤差是否在要求范圍內，若超差需重新調整底座墊片。

3.內外筒體的安裝

安裝要求：外筒體各塊之間及外筒體與頂部蓋板連接處需裝密封石棉繩，以防漏灰。

（1）分塊吊裝上部外筒體，穿上螺栓，連接處裝上密封石棉繩，把緊螺栓；

（2）按上述步驟安裝外錐筒體上部；

（3）吊裝內外筒體連接支架，吊裝內筒體上部；

（4）吊裝內錐，合攏外錐筒體下部，安裝內外錐筒體連接支架；

（5）將上部筒體與四個底座焊為一體，以增加整機剛度。

4.回轉部件的安裝

回轉部件出廠時是作為一個部件裝配好的，出廠時連同回轉部件機架裝為一體發運。

（1）將回轉部件吊裝就位，穿上連接螺栓螺母；

（2）通過找大皮帶輪的水平，來保證主軸的垂直安裝，以大皮帶輪上表面為基準用水平儀找水平使其平面公差≤0.5mm/1000mm；

（3）安裝好調整墊片，把緊螺栓，校正水平。

5.傳動系統的安裝

傳動系統在出廠時分為以下幾部分發運，主電機及機架小皮帶輪裝為一體發運，調速電機及機架半聯軸器裝為一體發運，其他零件裝箱隨機發運。

（1）將主電機及機架吊裝就位；

（2）保證大小皮帶輪在同一水平面內，其平面公差≤2mm/1000mm；

（3）裝上皮帶，拉緊螺栓，適度張緊皮帶；

（4）墊實、把緊地腳螺栓；

（5）將調速電機及機架吊裝就位；

（6）保證電機主軸與回轉部件主軸的同心度公差，擰緊地腳螺栓，墊實墊片，使其兩軸心偏差≤0.5mm；

（7）調整機架高低使兩半聯軸器間的距離為2～4mm；

（8）裝上彈性尼龍柱銷及壓蓋，擰緊螺栓。

6.潤滑系統的安裝

潤滑系統在出廠前已試運轉，然后拆下裝箱發運。

（1）將潤滑泵吊裝就位，擰緊地腳螺栓；

（2）將分油器接上，安裝上送油軟管；

（3）將軟管與接頭接至潤滑油口。

7.冷卻及檢測系統安裝

（1）將端面鉑電阻裝至軸承溫度檢測口；

（2）如采用風扇冷卻則將風扇裝至離軸承座1m處；

（3）如采用壓縮空氣冷卻，則將壓縮空氣管接至制造廠提供的專用附件上；

（4）如采用冷卻裝置，詳見圖2-9-3。

（六）試車及正常操作運轉

1.開機前的準備工作

（1）檢查各連接螺栓、地腳螺栓是否擰緊；

（2）分別盤動主軸及中空軸，看其運轉是否靈活，有無異常情況；

（3）各手動加油點必須按要求加上潤滑油并給潤滑系統貯油箱加滿油，采用的潤滑油脂為2號或者3號二硫化鉬鋰基脂。

2.各系統單獨試運轉

（1）潤滑系統首先啟動，觀察潤滑系統能否正常供油，潤滑系統單曲啟動5min；

（2）啟動主電機帶動中空軸轉動，觀察其運轉情況及振動情況，要求運轉平穩，無異常振動和噪聲，要求順時針運轉，運轉半小時停機；

（3）單獨啟動調速電機帶動主軸及風輪轉動，轉速由零逐漸上調，觀察其運轉及振動情況，在某一轉速時，振動可能增大，這有可能是設備共振點，越過這一轉速運轉情況就會平穩，注意，不可在共振點上長期運轉，否則會損壞設備，空轉時轉速應小于600r/min，要求運轉平穩，無異常振動和噪聲，要求與主電機同向轉動，運轉半小時后停機。

3.各系統聯動空載試車

各系統經單獨運轉認為合格后，方可進行聯動試車，聯動試車應滿足以下啟動順序：首先啟動潤滑系統，其次啟動主電機，第三啟動調速電機，在額定轉速下連續運轉不小于4h，并應滿足下列要求：

（1）潤滑系統每小時啟動3～5min，觀察大皮帶輪下方，如有潤滑油溢出，則可停止加油，注意，在以后正常生產中，每8h加油3～5min即可；

（2）調速電機應以0開始調起，最高轉速一般不超過800rpm。

（3）設備運轉平穩，無異常振動和噪聲；

（4）各軸承運行溫度不得超過70℃，開啟冷卻裝置；

（5）各潤滑點的潤滑情況良好；

（6）所有監視、檢測及控制系統，均應靈敏準確；

（7）觀察、檢測并記錄電流溫度振動等參數。

4.帶料試運轉

空載聯動試車合格后，方能進行帶料試運轉，帶料試運轉的時間不得低于8h，除滿足空載聯動試車的各項要求外，還應滿足以下要求：

（1）各軸承運行溫度不得超過80℃，并應開啟冷卻裝置；

（2）各連接部位和密封部位的性能良好，不得有漏風、漏灰現象；

（3）電機電流正常。

5.正常運轉及運行參數調整

帶料試運轉滿足要求后方可投入生產，正常運轉時各運行參數及調整如下：

（1）潤滑系統每8h開啟3～5min注意觀察潤滑系統片式給油器指針是否在正常動作；

（2）產量及細度調節，通過調節調速電機的轉速，可以改變細粉產量，增加轉速，細粉產量增加，細度相對變粗，減小轉速，細粉產量減少，細度相對變細，通過調節內筒擋板高度也可調節細粉產量，降低內筒擋板高度，細粉產量增加，升高內筒擋板高度，細粉產量減少。

（七）日常維護及故障分析

1.打散效果降低

打散分級機在使用了一段時間以后，在其他操作參數未變的情況下，發現系統細粉產量降低，回料增多，原生產系統平衡被破壞。

（1）打散盤襯板磨損：打散盤襯板的錘形凸棱部分磨損后會影響對物料的加速效果，物料在盤面打滑，離心力不足，物料脫離打散盤后撞擊反擊板力度偏弱，粉碎效果差，部分未被打散的料餅以粗料形式返回稱重倉。建議停機維修，更換打散盤襯板。

（2）打散電機傳動皮帶打滑：因傳動皮帶松動打滑會造成打散盤轉速丟轉，影響對物料的加速效果，離心力不足，物料脫離打散盤后撞擊反擊板力度偏弱，粉碎效果差，部分未被打散的料餅以粗料形式返回稱重倉。建議停機維修，張緊傳動皮帶。

（3）入輥壓機物料水分偏高：水分偏高的物料被擠壓后形成的料餅較密實堅硬，不易打散，大量未經打散的料餅在通過風力分級區后以粗料的形式被內錐筒體收集返回稱重倉，回料明顯偏多。

（4）打散分級機風輪驅動電機與轉子連接失效：傳遞動力的聯軸器尼龍銷斷裂，風輪失去動力，打散分級機失去分級功能，經打散后的物料在風力分級區內自由沉降，大量合格物料無法在分級功能的作用下進入成品區而落入收集粗料的內錐筒體，造成回料偏多。建議停機修復，更換聯軸器尼龍銷。

（5）打散分級機環形通道堵塞：各類不易通過的雜物在打散分級機打散盤下方的環形通道內堵塞，影響了打散分級機的物料通過能力，同時也會造成系統回料偏多。建議停機清理造成堵塞的雜物，疏通環形通道，并杜絕上述雜物進入打散分級機。

2.打散分級機成品粒度偏粗

打散分級機成品粒度狀況明顯異常，有較多粒度較粗的物料以成品物料的形式進入球磨系統，使球磨機小規格的研磨體難以適應這樣的物料粒度，造成磨機產量的明顯下滑。

（1）打散分級機內錐筒體破損：內筒體的錐體部分過度磨損后，經分級后收集在內錐筒體的不合格物料會在通過卸料管返回輥壓機之前從內錐筒體破損處瀉出混入收集細料的外錐筒體進入球磨機，造成入磨物料粒度偏粗，粉磨效率降低，產量下降。建議停機補焊內錐板或更換內錐板。

（2）打散分級機內錐筒體物料淤積：打散分級機內錐筒體物料因排料不暢造成的物料淤積會導致不合格粗料從內錐筒體的導風葉片處溢出混入收集細料的外錐筒體與成品物料一起。進入球磨機，造成入磨物料粒度偏粗，此時物料中0.08mm以下細粉含量明顯不足，導致球磨系統粉磨效率降低，產量下降。建議疏通粗料卸料管，并保持粗料排料管的通暢。

3.風輪的日常維護

打散分級機的風輪在使用了一段時間后由于含塵氣流的沖刷，磨損是難免的，所以在使用過程中應定期檢查，一般半個月檢查一次，在磨損部位，特別是葉片與頂板的焊縫如有磨損應及時補焊，以延長風輪的使用壽命，經長期使用后風輪無法修復，則應及時更換，以防風輪脫落損壞設備。

4.潤滑系統的檢查

要定期檢查潤滑泵貯油筒內的油位，要定期加油，加油時一定要保證油脂的清潔，否則易造成泵元件工作活塞吸油孔堵塞。潤滑泵正常工作時，片式給油器的指針會往復運動，如發現指針不動作，一般是由于油脂中的雜質堵住了柱塞泵的吸油孔而造成的，這時應將泵元件拆卸清洗后安裝使其恢復正常工作。重新安裝時須注意將泵元件稍稍抬高裝入排油孔，然后向下嵌入，使泵元件工作活塞頭嵌入凸輪轉盤導向槽中，使工作活塞隨泵轉子凸輪盤的運行作反復移動，保證潤滑系統的正常供油。定期給手動加油口加油脂。

5.冷卻系統（如有）的檢查

要定期檢查補水箱內的水位、水質等。如水位較低，則轉子水槽內的水不能形成循環；如補水箱內有雜質應定期清理，否則會損壞水泵。

二、電氣自動化部分

（一）概述

由合肥水泥研究設計院肥西節能設備廠生產的SF500系列打散機的電氣自動化控制系統，由打散機控制柜、機旁控制箱及現場儀表組成。打散分級機控制柜采用GGD組合型式、柜頂有母排室，可滿足母排連柜，這時不需要另在變電所單獨考慮回路。

（二）控制范圍

打散機控制柜：實現對打散盤的驅動、分級機的變頻驅動。

控制范圍：打散盤的驅動、分級機的變頻驅動、潤滑系統、冷卻風機等的控制。

機旁控制箱：實現對打散機的現場驅動。

控制范圍：打散盤、潤滑電機、冷卻風機及電動加油泵。

（三）操作說明

在打散機控制柜盤面上安裝有TD200文本顯示器。在TD200文本顯示器上可對打散機潤滑泵運行參數進行在線修改，打散機控制運行過程中可能出現的狀態、報警、故障情況均顯示在TD200文本顯示器上，極大地方便了日常維護及故障判斷。軸承溫度設定在軸承溫度數顯表上修改、設定。

文本顯示器的操作及顯示如下。

鍵定義：F1——潤滑泵工作時間間隔設定　單位：小時（h）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　范圍：1～8

　　　　F2——潤滑泵每次工作時間設定　單位：分鐘（min）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　范圍：1～10

　　　　F3——恢復出廠值，出廠值為8h、5min

　　　　F4——報警及故障復位，當報警或故障排除后按此鍵，將報警或故障顯示清除。

顯示內容：打散機目前工作狀態。

　　　　　“打散機狀態：自動正在啟動中”

　　　　　“打散機狀態：自動正常”

　　　　　“打散機狀態：手動”

　　　　　“打散機狀態：自動停機”

　　　　　“打散機狀態：自動故障跳閘”

故障顯示：作用于跳閘，信號保持，處理完畢必須復位。

　　　　　“打散機狀態：自動故障地點：打散盤空開跳閘”

　　　　　“打散機狀態：自動故障地點：潤冷加空開跳閘”

　　　　　“打散機狀態：自動故障地點：變頻器備妥消失”

　　　　　“打散機狀態：自動故障地點：打散盤熱繼動作”

　　　　　“打散機狀態：自動故障地點：潤滑泵熱繼動作”

　　　　　“打散機狀態：自動故障地點：冷卻泵熱繼動作”

　　　　　“打散機狀態：自動故障地點：加油泵熱繼動作”

　　　　　“打散機狀態：自動故障地點：軸承溫度超限”

　　　　　“打散機狀態：自動故障地點：變頻器故障”

　　　　　“打散機狀態：自動故障地點：出料連鎖消失”

　　　　　“打散機狀態：未知故障地點：中控允許消失”

　　　　　“打散機狀態：自動故障地點：打散盤運行消失”

　　　　　“打散機狀態：自動故障地點：變頻器運行消失”

報警顯示：作用于信號，信號保持，處理完畢必須復位。

　　　　　“打散機狀態：自動報警地點：軸承溫度報警”

　　　　　“打散機狀態：自動報警地點：加油泵運行消失”

　　　　　“打散機狀態：自動報警地點：潤滑泵運行消失”

　　　　　“打散機狀態：自動報警地點：冷卻泵運行消失”

操作提示：當設定參數超出上述規定范圍時顯示“設定值超限請按回車鍵返回重新設定”。

密碼缺省值：0000。

軸承溫度上限、上上限設定：詳見數顯表說明書。設定范圍：上限-60℃，上上限-65℃。

變頻器參數設定：詳見數顯表說明書及裝箱圖紙。

（四）電器設備清單（以SF500/100型為例，見表2-9-5）

（五）自動化儀表型號規格（見表2-9-6）

（六）自動化儀表測點清單（見表2-9-7）