煤成型机是型煤生产的关键设备，而我国现有的成型机多为低压对辊成型设备。

由于成型压力低，生产型煤所需的粘结剂用量大，致使型煤生产成本较高，这种状况也影响了我国型煤工业的发展。

为了减少工业型煤生产中粘结剂用量，降低工业型煤生产成本，直至适应粉煤高温无粘结剂成型工艺的需要，需要研究开发适用于中高压成型工艺的高压对辊工业型煤成型机。

工艺技术条件的改进，设备尺寸的增大，导致对辊成型机不断进步，当然其目的是为了使每条线的生产能力更大。

.对辊成型机的工作原理对辊成型机有对轴线相互平行且直径相等的对圆柱形的成型辊轮，两辊轮之间有定间隙，型轮上有许多形状相同大小相等对应排列的半球形凹窝，这对圆柱形的成型辊子就是对辊成型机的主要部件了，如下图所示。

图在电动机的驱动下，两个型轮以相同的速度，相反的旋转方向转动，当物料落入两型轮之间至轮弧的角度内的时候，物料开始受到挤压，此时煤料在挤压力的作用下填充到辊面上分布的凹窝中，煤料在相应的两球窝之间产生体积压缩随着型轮的连续转动，球窝逐渐闭合，体积减小，随着煤料被不断的压缩，成型力逐渐增大，当转动到两个球窝的位置达到两辊轮的中心连线上的时候。

球窝的内腔体积达到最小，成型压力达到最大。

然后型轮继续转动使球窝逐渐分离，成型压力也随之迅速减小。

在成型压力减小至零之前，压制成的型煤就开始膨胀，在自身膨胀的作用下脱离球窝。

利用下图来分析球窝对物料的作用力。

为了简化分析，以个球窝中心点代表球窝对物料的作用点来简化作用力。

在两辊轮的对辊过程中，两轮对应点上将同时作用对正压力，设为。

我们现在假设型轮点为研究对象点，在点型轮对物料作用个压力，此力可分解为两个力，垂直力为和水平力。

垂直力对物料进行向上推，使物料离开型轮而水平力和对面的辊轮上对应的水平力共同作用克服松散物料体内的阻力，对物料产生压缩作用。

与此同时，型轮对物料有个摩擦力，其中为物料与型轮轮面之间的摩擦系数。

该摩擦力也可以分解为两个力，垂直分力和水平分力，其中垂直分力使作料咬入两型轮之间，而水平分力可克服物料内阻力，进步促使物料发生压缩。

图由上可知，要使型轮能顺利有效地咬入物料进行正常工作，必须满足以下条件或者即则其中为物料与型轮表面之间的摩擦角，也就是说，要想成型机顺利咬入煤料进行煤成型作业，物料与型轮表面之间的摩擦角必须要大于咬入角。

图中的角对应的中心角就称为咬合角。

咬合角所对应的区域称为咬全区。

这个区域也就是松散物料的压缩区域。

在两轮的角对应的弧线上分别作两条型轮的切线，则这两切线所夹的角称为加压角。

显然，加压角与咬合角是倍关系。

根据上面的分析可以得出，物料的压制是在咬合区内完成的，在物料进入咬合区前物料只达到摇实密度的作用。

咬入角是设计成型机的个重要的参数，在相同型轮直径下，咬合角越大，则咬合区也就越大，被咬入物料的体积也就越大，因而压缩率和成型压力也越大。

咬合角的大小与原料煤的性质例如粒度，黏结剂性质，水分等有关，般情况下约在至之间。

在咬合角相同的情况下，加大型轮直径可以增大咬合区域的宽度，从而增大对辊成型机的压缩率和压缩强度，这也是当前型煤机型轮向大直径方向发展的依据之，但增大型轮的同时，也应考虑负面影响。

.影响型煤成型的因素成型压力的大小是粉煤压制成型的关键，而成型压力又取决于煤料填满压辊上球窝的程度。

球窝中煤料的充填量越大，则球窝在闭合时对煤料所产生的反作用力就越大，从而能产生足够的压力将煤球压得更紧实。

因此成型压力与煤料的特性，压辊的直径和宽度两个辊子之间的中心距离，压辊的转速等诸多因素有关。

粉煤粒度给配对粉煤成型的影响成型物料粒度大小与料度级配分布对型煤强度及成型率有着重要的影响。

在生产过程中，过细过粗的粉煤不仅会增加动力消耗，而且也会增加粘结剂用量，使其灰分增大固定碳含量低，影响产品的最终产品质量。

故而，通过对成型强度及成型率较佳条件下，最佳粉煤粒度及料度级配跟踪测试结果对比，存在着个较优的粒度范围见表。

而在生产过程中发现原煤破碎机破碎的粒度范围，的仅为，的达左右，的达左右，以上的达左右。

粒度过粗影响型煤的质量，生型煤落下强度低仅为个，成球最终强度为个，成球率也仅为。

为了解决粒度过粗问题，该厂经过多次对原煤破碎机的改造，其破碎的粒度范围的已达，的达左右，的达左右，以上的达左右，基本达到理想的要求，型煤的质量较以前有了明显的改善，生型煤落下强度提高到个左右，成球最终强度为个，成球率也提高到以上。

原料混合后的均匀性与搅拌时间的影响原料混合后需充分搅拌，以确保型煤质量的均衡。

该厂的搅拌工序是由个双轴螺旋卧式搅拌机生产能力在，与个立式搅拌机生产能力在相串联的工艺布置。

初试生产，搅拌时间为.，生产出的型煤抽样检测结果如下成型率为，型煤强度为个个个个个个个个等，其型煤质量很不稳定。

故此决定提高物料在搅拌机里的搅拌时间，其搅拌时间为，同样抽样检测，其结果如下成型率为，型煤强度为个个个个个个个个等，型煤质量有了明显的改善。

再提高搅拌时间为.时，抽样检测结果如下成型率为，型煤强度为个个个个个个个个等。

由此可见提高搅拌时间可以提高型煤强度，但并不是越长越好，最佳时间为，否则会影响整条生产线的生产能力。

同时带来物料失水及卸料堵塞。

成型的压力型煤的强度在确保其它条件不变的情况下，除与粘结剂性能有关外，主要取决于成型压力。

该厂成型机是带预压装置的型对辊成型机，此预压机构虽能起到对物料的预压作用，但在生产中暴露出了以下问题预压装置系统的压力是随物料的变化而变化。

物料多压力大，物料少压力小，而物料压力应控制在，但物料的多少是不易控制的，因而造成了成型压力不均匀，导致型煤质量不稳定，初始强度时大时小，成型率时高时低。

其压力与成型率关系表。

预压装置系统的入煤量有限，经常造成物料堵塞，影响生产能力的进步提高。

表压力与成型率关系成型过程中水分含量的影响型煤成型水分的大小直接关系到型煤的成型率固化时间初期强度后期强度等质量指标。

该厂选用的型无机水硬性粘结剂，固化需要定的水分，同时物料混合时，在搅拌机中物料的水分有定的流失。

根据实际生产证明物料混合后的水分含量较低，不但成型率低，初始强度达不到，而且在转载过程中破损率较大，影响产品的质量，间接地影响了产品的产量。

另方面，物料混合后的水分含量过高，又容易造成脱模差，影响系统连续生产。

故而通过对成型强度及成型率较佳条件下成型水分的测试结果对比，确定成型水分应控制在之间为宜。

当煤料在两个转动的成型辊子的凹窝里受压时，随着球窝的由开到闭，所受的压力会随之上升。

由于待加工成型的煤料具有定的流动性，煤料在辊子对辊的过程中受垂直方向分力作用会使煤料上下移动。

当煤料的水分过多时，煤料的流动性极好，会造成被压辊咬入的煤料的部分被挤压返回到加料箱中，从而导致球窝内的煤料填充不足而压力不能提高此时的煤球压不实，煤球质量不好。

反之，如果煤料太干其流动性很差，煤料中的内摩擦力较大，往往会由于煤料颗粒不易流动出现架桥现象，也会造成球窝内煤料压力不足而影响压球质量，只有当煤料处于合适的流动状态时，每个球窝内才会填足煤料，进而压出质量好的煤球。

实践证明，增大煤料的堆密度，可使其在压辊咬入口处充分发挥煤料颗粒间的聚集力使球窝的煤料量增加，从而提高成型压力，提高煤球强度。

所以，在煤料进入成型机之前，对煤料进行预压，以增大煤料的堆密度，可明显提高成型压力，般可使成型压力提高到。

压辊的直径和宽度压辊的直径越大，两个压辊之间的咬入口也就越大，也就越能使压辊上的球窝内填足煤料，从而有利于提高成型压力，但压辊的至今人过大，会造成机体庞大，明显增加金属材料和动力的消耗，因而压辊的直径也不宜太大。

般情况下，压辊直径为，此时的压力可达。

压辊的宽度加大，其上面的球窝数量就会增多，可以提高煤球产量。

如果压辊的宽度过大，则压辊上单位面积所承受的压力就会相对降低，同时还会造成煤料在压辊上的分布不均匀，因而降低煤球的强度。

般情况下，压辊的宽度为.两个压辊的间距两个压辊的间距与压缩比成反比，减少间距虽然能够提高成型压力，但是两个压辊的间距过小时，煤料不足填足球窝，因而会影响煤球的质量。

当间距过大时，则成型压力还未来得及传递到煤球的中心部位，煤料就会脱落下来，不仅会影响煤球的强度，而且还会造成煤球过厚，毛边多，甚至成球率低。

因此在装配压辊上，应特别注意调整两者的间距，般以控制在左右。

另外，在组装压辊时，应特别注意使两个压辊上的球窝按其行列严格对准，以免产生错模影响煤球的强度。

压辊的转速虽然降低压辊的转速能够增加煤料在压辊上的受压时间，有利于反作用力的传递，以促使煤粒颗粒之间更加紧密靠近，还可以克服球窝界面上产生的剪切应力，从而能够提高煤球强度，如果是转速过低，则会大大降低煤球的产量。

如果压辊的转速过快，不仅会使煤料的受压时间缩短，降低煤球强度，而且还会影响煤球拖模。

因此，压辊的转速应适中，般以控制在为宜，此时煤球的受压时间为。

.型轮主要参数设计理论双棍式成型机的主要参数包括最大压强总压力棍的直径和宽度两棍轮的间隙转速成型时间生产能力及功率等。

最大压强双棍式成型机的挤压成型过程如图所示。

物料从和点咬入受压，对棍轮点分别作两条切线，其夹角称咬入角。

和弧为加压弧，对应的角称加压角。

为物料压缩前后的厚度为物料压缩前后的密度，则物料最大相对压缩量为。

图双棍轮挤压示意图最大相对压缩量对应于最大压强。

为了确定最大压强值，必须通过实验对物料做出相对压缩量与压强的关系曲线，然后根据生产要求确定的物料相对压缩量来求出。

两棍轮的间隙两棍轮的间隙是指两棍轮外表面间隙最小距离。

对普通的双棍式成型机来说，若两棍轮的间隙越大，则成型块状体的飞边愈厚，压块所受的压强也小，成型体结构疏松，承压能力小如其间隙越小，则会造成成型机过载而易发生机械事故，因此两棍轮间隙必须适当。

设令两棍轮的间隙为，物料开始咬入时间隙为，相对压缩量为，则。

若增大两棍轮的间隙量为，则相对压缩量为。

比较可知，当增大间隙后，相对压缩量小于，即成型压力小反之，则成型压力急剧增加。

棍轮直径从成型过程的受力分析中可知，双棍式成型机正常工作的条件是棍轮对物料的加压角应小于物料的摩擦角，即为物料与棍轮间的摩擦角为物料与棍轮间的摩擦系数。

棍轮加压角与棍轮半径有定的关系，成型机棍轮的最小半径为当物料成型厚度和相对压缩量确定后，即可算出最大压强的棍轮半径。

生产能力计算生产能力能，为每个型槽的型块重量，辊子的转速，为型槽数量。

功率的计算功率的计算目的是确定驱动电机功率，成型机总功率，为棍轮的圆周速度。

成型机的驱动功率，为成型机的总效率，取值同般机器的效率取值。

.高压对辊成型机的设计及其新进展台现代对辊成型机可以包含以下几个部件压辊，轴承，用于

（图纸） 齿轮零件.dwg

（图纸） 辊子组件.dwg

（图纸） 减速器.dwg

（图纸） 减速器轴2.dwg

（其他） 目录.doc

（图纸） 上箱体.dwg

（图纸） 下箱体.dwg

（图纸） 型板.dwg

（论文） 正文.doc

（图纸） 总装配图.dwg