[发明专利]用于调节辊压机的辊缝压力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调节辊压机的辊缝压力的方法和一种与此对应的辊压机。

背景技术

为了粉碎或压实颗粒材料而常常使用辊压机，辊压机包括两个反向运行的、通常大小相等的可转动地支承的轧辊，所述轧辊以相同的圆周速度旋转并且在其间形成一个狭窄的辊缝。待粉碎或待压实的材料通过该辊缝，在此颗粒材料在存在于辊缝中的高压下被粉碎或压实。这种处理（即粉碎或压实）的结果在很大程度上取决于待粉碎颗粒材料的材料特性。在此所描述的在辊缝中的粉碎最初由等人在德国专利申请文献DE2708053A1中作为高压粉碎被说明并且从此被认为是除了基于剪切的碾磨以及破碎外的一种粉碎方式。

除辊缝压力外，在高压粉碎中最佳的、节能且低磨损的粉碎还取决于所使用的辊压机中的多个要维持的参数。例如重要的是，所使用的辊压机的轧辊不相互打滑地旋转，由此轧辊不通过碾磨材料的剪切运动来碾磨，而只是挤压。另外已发现，每单位时间对所使用的辊压机辊缝的正确的新鲜材料供应量对于所使用的辊压机的最佳功能也有重要影响。如果每单位时间对辊缝供应过少的新鲜材料，则尤其是在使用具有硬质加固体的轧辊时辊压机作为破碎机工作，在此待粉碎的颗粒材料作为新鲜材料因点负荷而被破碎。这种粉碎方式的能效比高压粉碎低并且这种粉碎方式不会带来所希望的精细产品。相反，如果每单位时间对辊缝供应过多的颗粒材料作为新鲜材料，则由新鲜材料和循环的材料构成的碾磨材料在辊缝中被过强地压实，存留的空气不能再排出并且所使用的辊压机的辊缝往往正好被堵塞。可退让地支承的轧辊在此情况下避让，过量存在的新鲜材料未经粉碎地通过辊缝并且辊压机在此之后再次在之前的状态中工作直至其必须重复避让，以便允许过多存在的新鲜材料通过辊缝。辊压机因此进入除其它振动运动外的第一种振动运动中并且辊压机开始机械振动。

除了这种机械振动外（该机械振动通过轧辊在其可退让的支承中以相对于移动质量较高的频率往复移动而产生），在辊压机内还存在呈轧辊振动运动形式的另一种振动运动，该另一种振动运动通过过满辊缝对旋转的轧辊反复的制动作用而产生。基于过满辊缝的有节奏的制动以及驱动装置的重新加速，轧辊进入一种旋转振动，即在该旋转振动中轧辊的力矩和角速度均匀变化。在轧辊被驱动时，当辊压机仅具有一个被驱动的轧辊并且其具有一个同步轧辊时情况尤其如此。

当仅在一部分辊缝中出现过多新鲜材料的过载时，可产生振动运动的特殊方式。轧辊可显示出复合振动，其包括轧辊沿垂直于辊缝延伸方向的水平方向的往复运动以及旋转运动。在此轧辊也可发生少许的振动的位置变化，在其中相应轧辊围绕垂直轴线旋转极小的角度值。在该运动中，轧辊并非均匀地随着支承其的两个轴承座移动，而是两个轴承座分别相对于轧辊的一个端部交替改变其位置。

即使在过于大块的新鲜材料通过时或在不能通过辊缝中的高压处理粉碎的部件（如金属件、即不希望地处于新鲜材料中的锤头、大的钢制铆钉或钢制螺栓、挖土机齿或其它不希望的在分解原材料时意外进入新鲜材料中的金属件）通过时也产生冲击形式的持续时间极短并且频率和振幅较高的机械振动运动。

此外，在辊压机的启动过程中，当碾磨材料尚未以平衡方式处于循环中时或者循环材料具有尚未处于平衡中的组成时，在辊压机内也产生机械振动运动。最后在使用潮湿的且呈细粒状的新鲜材料时也产生机械振动运动。

如果上述机械振动运动的频率偶然达到辊压机的固有振动频率，则这种振动运动向辊压机的整个系统传递更多的能量，由此可在辊压机的轴承、轧辊表面和其它构件上作为整体造成严重的损坏，这尤其因为轧辊自重可超过70顿并且这种数量级的振动质量使即使是很稳定的机器框架也面临极大的挑战。

当然，辊压机的整个系统由于其结构而被机械减振。减振一方面通过液压系统实现，其方式是，液压油以高速往返通过与液压支柱或液压气缸的直径相比较细的管路并且由此极强地减振。另外，轴承座在浮动轧辊滑轨上的移动也以摩擦形式吸收高的机械能，由此阻尼振动运动。

但如果辊压机进入不希望的振动模式，则显示辊压机不再高能效地工作并且还承受强烈的机械负荷。

为了避免或甚至防止辊压机内形成因辊缝被新鲜材料过载而产生的机械振动运动，可调节每单位时间新鲜材料的供应量，其方式例如是：在检测到辊压机内不希望的振动运动时减少每单位时间通过给料装置对辊缝供应的新鲜材料。但这样做的缺点在于：需忍受从受控的给料装置直至检测到的振动运动的调节对象的相对长的复回时间。在改变对辊缝的新鲜材料供应并且最终振动运动由此减小之前已经经过一定的时间。至此可能已经在辊压机上出现严重的损坏，或者当更加频繁地需要这种调节干预时损坏可积累。