摆式磨粉机又称雷蒙机（Raymond）。主要用于冶金、化工、建材等行业所需要的产品，矿石硬度在莫氏硬度七级以下，湿度在6%以下的非易燃易爆的物料的研磨。摆式磨粉机发展至今，已有原来单一的悬摆结构发展成为今天的立式纵摆结构。本文通过对两种结构的工作原理、结构及参数进行理论分析和研究，从而阐明两种结构对产量及粒度影响的理论依据。

    一、悬摆和立式纵摆式磨粉机的工作原理、结构及参数分析

    1、悬摆及立式纵摆磨粉机工作原理：

    （1）、悬摆式：当主电机动力（见图一）经齿轮减速机减速后，驱动中心轴及固定在中心轴上的梅花架旋转，铰接悬挂在梅花架上的磨辊总成绕中心轴旋转，同时磨辊绕磨辊轴自转，在离心力的作用下，磨辊向外摆动压紧磨环，使铲刀铲起的物料在其间达到粉碎和研磨作用，粉碎后的粉末被鼓风机的气流吹到主机上方的分析机进行筛分，粒度过粗者仍落入主机腔内重磨，粒度合乎要求的随风流进入大旋风收集器，收集后经出粉管排出即为成品。

    （2）、立式纵摆式：当主电机动力（见图二）经齿轮减速机减速后，驱动中心轴及固定在中心轴上的梅花架旋转时，磨辊在离心力的作用下绕中心轴旋转，同时也绕纵担轴平行摆动，使得磨辊向外平行压紧磨环，从而保证磨辊和磨环以最大面接触。同时磨辊绕磨辊轴自转，使铲刀铲起的物料在其间达到粉碎和研磨作用，粉碎后的粉末被鼓风机的气流吹到主机上方的分析机进行筛分，粒度过粗者仍落入主机腔内重磨，粒度合乎要求的随风流进入大旋风收集器，收集后经出粉管排出即为成品。

    2、悬摆和立式纵摆磨粉机结构分析（立式纵摆磨粉机本人于2000年2月已获国家实用新型专利证书）

    （1）、磨辊总成结构分析

    悬摆式磨辊总成由磨辊套、磨辊轴、磨辊、横担轴、及轴承组成见（图三），横担轴两端通过橡胶套管水平悬挂在梅花架上。
立式纵摆磨辊总成见（图四）由磨辊套、磨辊轴、磨辊纵担轴及轴承组成。磨辊套为双筒结构：右筒内通过上下两轴承装有磨辊轴、磨辊。左筒内通过上下两轴承装有纵担轴，纵担轴的两端垂直固定在梅花架上下两爪上。

    （2）、主机结构分析：

    （a）悬摆式磨粉机主机结构分析（见图五）

    悬摆式磨粉机由于结构尺寸的限制，使磨辊和磨环接触不佳，从图可以看出磨环孔径尺寸过小致磨辊中心偏离5mm，磨辊和磨环之间形成了一个负摆角 0.5°，这样缩小了回旋半径（R）,从而减小了F研磨（因F研磨∝R）。而且研磨面集中在上角，减小了磨辊的研磨面，因而结构尺寸的不合理性是导至粉磨效率低一个重要原因。
从上述分析可知悬摆式磨粉机：磨辊总成的回旋半径（R）小、相对研磨力(F研磨)小 、接触面积不恒定 。实际表明：新磨辊装入主机开始粉磨时，单位产量最低，随着磨辊的磨损，负摆角逐渐消失，产量增高，当磨辊继续磨损到一定程度时，产生正摆角，这时产量又降低，就是因为上述的道理。

    （b）立式纵摆式磨粉机主机结构分析（见图六）

    从图上可以看出：磨辊在离心力的作用下绕中心轴旋转，同时也绕纵担轴平行摆动，使得磨辊向外平行压紧磨环，从而保证磨辊和磨环以最大面接触；而且 F离心百分百转化成F研磨。从上述分析可知立式纵摆式磨粉机比悬摆式磨粉机F研磨 、研磨面积恒定 。这就决定了立式纵摆磨粉机产量比悬摆式磨粉机产量高的原因就是上述的道理。

    3、悬摆和立式纵摆磨粉机参数分析：

    （1）、悬摆式磨粉机的制粉效率跟磨辊的F研磨力有着重要的关系见（图五），增加磨辊对垫粉层的研磨力，可提高制粉效率。研磨力的大小取决于磨辊总成的自重、重心位置、主机的几何尺寸和转速有关。主机的研磨力是通过中心轴传动经活动支点带动磨辊装置旋转，产生离心力，传给磨辊作用在磨料上，磨料在磨辊、磨环之间滑行，受到磨辊的挤压被碾碎。计算公式：F离心=ΣMa  
F研磨=F离心×h/H； F离心=K.n2. .m R.  （K:恒定系数；F离心：离心力； R：磨辊总成重心至中心轴的旋转半径；  F研磨：研磨力； h：悬挂点到磨辊总成重心的长度 ； H：悬挂点到磨辊重心总长度;n:主机转速，m:磨辊总成的质量)。从上式：F研磨=K.n2. m .R. h/H可知,当质量m不变的前提下，提高主机转速研磨力有所提高。对于硬度较高的矿物来说，其产量会明显提高;但对于硬度低的物料则产量提高不是很明显，因为随着转速的提高，铲刀铲料性能差，影响垫料层的形成，造成空磨，出现严重的振动和噪音，机件易损坏，同时振动大时研磨面减小（因振动时磨辊和磨环接触为点接触或线接触）。我们从上述参数分析可以知道因h/H＜1 ，故F研磨＜F离心，所以说悬摆式磨粉机，研磨力总是小于离心力。

    （2）、立式纵摆式磨粉机的制粉效率跟磨辊的研磨力有着重要的关系见（图六），增加磨辊对垫粉层的研磨力，可提高制粉效率。研磨力的大小取决于磨辊总成的自重、主机的几何尺寸和转速。磨辊在离心力的作用下绕中心轴旋转，同时也绕纵担轴平行转动，使得磨辊向外平行压紧磨环，离心力直接转换成研磨力，即F离心= F研磨。而且磨辊绕纵担轴平行传动压紧磨环从而保证磨辊和磨环以最大面接触。从F离心= F研磨=K. n2. m .R  （K:恒定系数； R：磨辊总成重心至中心轴的旋转半径；m:磨辊总成的质量）。所以说立式纵摆式磨粉机，研磨力等于离心力。

    4、悬摆式和立式纵摆磨粉机研磨力比较：

    桂林恒达公司悬摆式和立式纵摆磨辊总成质量比：m纵摆/m悬摆=1.2（由设计重量得出的比值）；悬摆式磨辊总成的重心和磨辊重心到悬挂点的距离之比即h/ H =0.8（由重心计算得出的比值）。在同等功率电机的带动下，F研磨纵摆/ F研磨悬摆=1.2×（10/8）=1.5。所以说立式纵摆磨粉机研磨力是悬摆式磨粉机的研磨力大1.5倍。
从以上分析及计算得出立式纵摆磨粉机比悬摆式磨粉机研磨力大，研磨面积恒定，因而产量高的原因，从用户使用情况来看立式纵摆式磨粉机较悬摆式磨粉机产量可以提高30%左右。

    但是该结构存在密封可靠性问题：即立式纵摆式磨粉机因磨辊绕中心轴旋转的同时也绕纵担轴传动，但传动的角度在0-10°范围（摆动），摆动的频率非常之高，密封的可靠性存在很大的难度，密封很容易失效，轴承进粉，维修频繁，从而制约了该结构的推广。

    桂林恒达矿山机械有限公司