專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利適用于輥式磨粉機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
輥式磨粉機(jī)是磨粉行業(yè)的主要加工設(shè)備，而磨輥又是輥式磨粉機(jī)的核心部件。磨 輥的作用是將物料進(jìn)行擠壓和剝刮，從而達(dá)到對物料進(jìn)行粉碎和研磨的效果。在粉碎和研 磨的過程中，由于擠壓和磨擦的作用，磨輥和物料之間產(chǎn)生大量的熱量。雖然一部分熱量被 物料帶走，但長時間的工作使磨輥中積累了大量的熱量，導(dǎo)致輥體溫度升高。夏季測量的結(jié) 果表明，芯皮磨輥的溫度基本在60°C 70°C之間，有時芯磨磨輥的溫度會更高，可能高達(dá) 90°C左右。如果加工過程中磨輥不能得到及時冷卻，它的熱量又會傳遞給物料，導(dǎo)致物料中 的蛋白質(zhì)和熱敏性維生素變性，大大降低了產(chǎn)品的質(zhì)量，因此采取措施降低磨輥的溫度非 常重要。為了解決磨輥的散熱問題，現(xiàn)有的技術(shù)方案有水冷磨輥裝置、風(fēng)冷快輥式磨粉機(jī) 和熱管冷卻式磨輥。CN 2351199公開的“磨粉機(jī)磨輥水冷裝置”，其輥體采用雙金屬澆注而 成的空心結(jié)構(gòu)。軸頭加工有一定尺寸的通孔。輥體與軸頭通過過盈配合裝配在一起后，軸 頭一端進(jìn)冷卻水，另一端出水，從而達(dá)到冷卻磨輥的目的。這種裝置雖能有效的降低磨輥溫 度，但需要專門的水循環(huán)系統(tǒng)，且循環(huán)水的跑冒滴漏會對加工物料造成污染；維護(hù)維修裝拆 磨輥比較困難，連續(xù)使用的維護(hù)費(fèi)用將會增加。CN 2378120Y公開的“風(fēng)冷快輥式磨粉機(jī)”， 其特征是機(jī)體的上部安裝門板，機(jī)體內(nèi)的慢輥上方設(shè)置擋板并與慢輥間留有間隙，快輥上 方設(shè)置擋板和蓋板，蓋板呈弧形結(jié)構(gòu)，沿快輥圓周設(shè)置，并在與擋板接觸處密封，吸料管與 機(jī)體內(nèi)腔連通。該實(shí)用新型冷卻了快輥，避免了“泵氣”現(xiàn)象，可以使整個磨粉機(jī)工作在負(fù) 壓狀態(tài)下，粉塵不外逸，同時可以在一定程度上降低磨輥的溫度，但其降溫效果不佳，并不 能真正的解決磨輥溫升帶來的蛋白變性問題。CN 200939382Y公開的“熱管冷卻式磨輥”， 其結(jié)構(gòu)是空心輥體，輥體兩端連接的空心軸頭，并與輥體的內(nèi)腔連通，其空心軸頭的內(nèi)孔 與水平熱管的外圓緊密配合，熱管受熱段深入輥體，散熱段伸出軸頭外，在空心輥體內(nèi)注入 傳熱介質(zhì)。這種裝置能降低磨輥的溫度，同時也帶來了相應(yīng)的問題，如對磨輥的結(jié)構(gòu)改動較 大，嚴(yán)重削弱了磨輥的強(qiáng)度，提高了磨輥的成本；在磨輥中注入傳熱介質(zhì)，若充滿，隨著工作 中磨輥溫度的升高，傳熱介質(zhì)膨脹勢必會增加磨輥的內(nèi)應(yīng)力，降低磨輥的壽命；若不充滿傳 熱介質(zhì)，將無法解決磨輥的動平衡問題。同時需要磨輥有較好的密封性，傳熱介質(zhì)的跑冒滴 漏同樣會對加工的物料造成污染。旋轉(zhuǎn)熱管(Rotating Heat Pipe,RHP)是熱管中的一種，它的顯著特征就是熱管自 身是旋轉(zhuǎn)件，因而可用于需要冷卻散熱的旋轉(zhuǎn)零部件。旋轉(zhuǎn)熱管是利用相變原理工作的一 種裝有特定工作液體(工質(zhì))的密封真空管，當(dāng)熱源對其一端供熱時(稱為蒸發(fā)端)，工質(zhì) 吸熱而汽化，蒸汽在壓差作用下，高速流向另一端冷凝段，在冷源處釋放潛熱而凝結(jié)，凝結(jié) 液在離心力作用下，從冷源端返回?zé)嵩炊送瓿蛇B續(xù)循環(huán)，通過這種“蒸發(fā)_傳輸_冷凝”過 程，如此往復(fù)，便把熱量不斷地從熱源傳至冷源。工質(zhì)是熱管工作時的載熱、輸送熱介質(zhì)，依
3靠相變完成了熱管的工作循環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決問題所采用的技術(shù)方案是將旋轉(zhuǎn)熱管技術(shù)靈活運(yùn)用到輥式磨粉機(jī) 中，在保持磨輥結(jié)構(gòu)及尺寸基本不變的情況下，設(shè)計出旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥。主要是把磨輥 的輥軸加工制作成旋轉(zhuǎn)熱管。旋轉(zhuǎn)熱管內(nèi)部為空心臺階狀，吸熱段的內(nèi)徑要大于散熱段的 內(nèi)徑。將管內(nèi)抽成Ι^ΧαΟ—1 I(T4)Pa的負(fù)壓后，充以適量的特定的工質(zhì)后密封。當(dāng)吸熱 段受熱后，工質(zhì)受熱而汽化，蒸汽在壓差作用下，高速流向散熱段，在散熱段放出熱量而凝 結(jié)，凝結(jié)液在離心力作用下從散熱段返回吸熱段完成一個工作循環(huán)，工質(zhì)連續(xù)循環(huán)相變工 作，從而把積累在磨輥中的熱量源源不斷的傳導(dǎo)出來，達(dá)到磨輥?zhàn)陨砝鋮s的效果。旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥由輥體，吸熱段，輥軸，散熱段，鋁管和散熱翅片六部分組成。 其特征為磨輥的輥軸即是傳動軸，同時也是旋轉(zhuǎn)熱管。吸熱段裝在輥體內(nèi)，與磨輥輥軸螺 紋配合后焊接，冷凝段與輥軸緊密配合后焊接。為了強(qiáng)化換熱效果，在吸熱段和輥體之間加 裝鋁管，保證輥體與吸熱段緊密接觸。為了強(qiáng)化散熱，在冷凝段安裝一組散熱翅片，散熱翅 片焊接在冷凝段外表面上。本發(fā)明的效果可以源源不斷的把生產(chǎn)加工中產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出來，從而保證磨 輥在加工過程中保持一個相對低的溫度，不影響加工物料的品質(zhì)，不破壞物料的原有風(fēng)味； 同時可以避免磨輥的溫度過高使物料中水汽凝結(jié)等；還可以降低軸承溫度，減少軸承潤滑 油的消耗，延長磨粉機(jī)的安全運(yùn)行時間；延長了磨輥一次拉絲的使用壽命；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單 易行，不需要增加額外的動力裝置。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是一種旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.散熱翅片，2.散熱段，3.輥軸，4.輥體，5.吸熱段，6.鋁管，7.工質(zhì)。
具體實(shí)施例方式在圖1中，輥軸(3)通過過盈配合與磨輥輥體⑷裝配在一起，吸熱段(5)與輥軸 (3)螺紋配合并焊接在一起，散熱段(2)與輥軸(3)緊密配合后焊接在一起。為了更有效 的傳輸熱量，在吸熱段(5)和輥體⑷之間加裝鋁管(6)，要求鋁管(6)和輥體(4)、吸熱段 (5)之間加導(dǎo)熱性能好的金屬膠，使其緊密接觸。冷凝段(2)加裝散熱翅片(1)強(qiáng)化散熱。 焊縫必須牢固嚴(yán)密，不得有夾渣、氣孔，承壓大于4. OMP ；散熱段(2)、輥軸(3)和吸熱段(5)組成旋轉(zhuǎn)熱管，其材料為45號鋼。為了更有 效地發(fā)揮旋轉(zhuǎn)熱管的功效，吸熱段(5)內(nèi)徑大于輥軸(3)的內(nèi)徑，輥軸(3)和散熱段(2)內(nèi) 徑相同，使得旋轉(zhuǎn)熱管的內(nèi)部構(gòu)成臺階形狀，且吸熱段(5)的內(nèi)徑大于散熱段(2)的內(nèi)徑。 選擇甲醇、丙酮、乙醇或水等介質(zhì)作為工質(zhì)(7)。加工完散熱段(2)、輥軸(3)和吸熱段(5) 后，內(nèi)壁均需做清洗處理，然后進(jìn)行排氣注入工質(zhì)(7)同時密封。磨輥在對物料粉碎和研磨的同時產(chǎn)生熱量，使磨輥輥體⑷溫度升高，輥體⑷將 熱量傳遞給旋轉(zhuǎn)熱管吸熱段(5)，工質(zhì)(7)在旋轉(zhuǎn)熱管蒸發(fā)端(5)吸收熱量蒸發(fā)汽化，蒸汽
4在壓差作用下，高速流向另一端散熱段(2)，在散熱段(2)釋放熱量液化，凝結(jié)液在離心力 作用下沿管壁，從冷源端返回?zé)嵩炊送瓿蛇B續(xù)循環(huán)。從而實(shí)現(xiàn)磨輥?zhàn)陨砝鋮s的效果。
權(quán)利要求
在一種旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨棍中，輥軸(3)通過過盈配合與磨輥輥體(4)裝配在一起，吸熱段(5)與輥軸(3)螺紋配合并焊接在一起，散熱段(2)與輥軸(3)緊密配合后焊接在一起。為了更有效的傳輸熱量，在吸熱段(5)和輥體(4)之間加裝鋁管(6)，要求鋁管(6)和輥體(4)、吸熱段(5)之間加導(dǎo)熱性能好的金屬膠，使其緊密接觸；冷凝段(2)加裝散熱翅片(1)強(qiáng)化散熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥，其特征是散熱段(2)、輥軸(3) 和吸熱段(5)組成旋轉(zhuǎn)熱管，輥軸就是旋轉(zhuǎn)熱管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥，其特征是吸熱段(5)內(nèi)徑大于 輥軸(3)的內(nèi)徑，輥軸(3)和散熱段(2)內(nèi)徑相同，旋轉(zhuǎn)熱管的內(nèi)部構(gòu)成臺階形狀，且吸熱 段(5)的內(nèi)徑大于散熱段(2)的內(nèi)徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥，其特征在于旋轉(zhuǎn)熱管為鋼_甲 醇管、鋼_丙酮管、鋼_乙醇或鋼_水管，熱管材料為鋼，工質(zhì)為甲醇、丙酮、乙醇或水等同類 低溫相變傳熱介質(zhì)，充入工質(zhì)后，要求密封完好。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥，其特征在于旋轉(zhuǎn)熱管設(shè)有兩個， 分別安裝在磨輥兩端。鋁管(6)要與輥體(4)，要與吸熱段(5)緊密接觸，在鋁管(6)和吸 熱段(5)間和鋁管(6)和輥體(4)之間加入導(dǎo)熱性能好的金屬膠；散熱翅片兩組，散熱翅片 (1)和散熱段(2)焊接在一起。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥應(yīng)用于輥式磨粉機(jī)領(lǐng)域。磨輥的輥軸即是傳動軸，也是旋轉(zhuǎn)熱管。旋轉(zhuǎn)熱管的吸熱段裝在輥體內(nèi)，與磨輥輥軸螺紋配合后焊接在一起，散熱段與輥軸緊密配合后焊接在一起。為了強(qiáng)化換熱效果，在吸熱段和輥體之間加裝鋁管，保證與輥體緊密接觸；為了強(qiáng)化散熱，在散熱段外表面上焊接一組散熱翅片。旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥可以源源不斷的把磨粉機(jī)生產(chǎn)加工中產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出來，保證磨輥在加工過程中始終處在一個相對低的溫度，不影響加工物料的品質(zhì)，不破壞產(chǎn)品的原有風(fēng)味；可以避免磨輥的溫度過高使物料中水汽凝結(jié)，物料結(jié)塊；同時可以降低軸承溫度，減少軸承潤滑油的消耗，延長磨粉機(jī)的安全運(yùn)行時間；延長磨輥一次拉絲的使用壽命。整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，容易安裝，不需增加額外的動力裝置。
文檔編號B02C4/44GK101879472SQ200910138378
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者李東梁, 武文斌 申請人:河南工業(yè)大學(xué)