剥壳机设计说明书

剥壳机设计说明书 洛阳理工学院毕业设计(论文) 边缘卸料式φ1.5×2m废弃混凝土剥壳机回转部分的设计 摘 要 随着科技技术的不断发展，目前，世界范围内的废弃混凝土堆放和新增数量与日俱增。鉴于此提出了一种废弃混凝土的回收装置，本次设计的主要内容是进行剥壳机回转部分的设计。首先依据剥壳机主要是用来处理废弃混凝土的，进行 ,剥壳机的总体 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的设计;然后根据1.5×2m剥壳机进行必要的参数计算，如:剥壳机的转速，功率，生产能力，填充率等计算;参数计算以后，进行剥壳机的具体结构设计;最后，对主要的零部件进行强度校核。 本设计预期能够达到:能够将经过脱除钢筋处理，粒度在400mm左右的废弃混凝土采用破碎机进行破碎至出机最大粒度不超过50mm，送入回转装置进行进一步的“剥壳”分离，即将废弃混凝土原有的并牢固粘结在一起的粗、细骨料进行分离还原，得到表面干净的石子和细碎的硬化水泥砂浆及部分石沫。得到5~25mm的干净石子和小于5mm的细骨料。石子能够用于新搅拌混凝土的粗骨料，硬化水泥砂浆及部分石沫进行进一步磨细加工，制成微分，作为预拌混凝土的掺合料替代部分水泥，改善预拌混凝土的施工和使用性能。 关键词:剥壳机，总体设计，参数设计，结构设计， I 洛阳理工学院毕业设计(论文) 英文题目 ABSTRACT With the continuous development of technology, science and technology, at present, the worldwide number of waste concrete pile and add increasing.In view of this paper, a waste concrete recovery, the main contents of this design is the rotating part of the design sheller.First, according to sheller is mainly used to deal with waste concrete, to peel ,the general scheme of the design; and then 1.5 × 2m Sheller calculate the necessary parameters, such as: Sheller speed, power, capacity, filling ratio and other calculations; parameters calculated after the design of the specific structure of Sheller; Finally, the main components of the strength check. The design is expected to achieve: to be reinforced through the removal treatment, particle size of about 400mm by crushing waste concrete crushing machine to the machine maximum size of not more than 50mm, into the rotary device further "peel" separation,about solid waste and concrete bonded with the original coarse and fine aggregate to restore the separation to get the surface clean stones and broken bits of hardened cement stone mortar and some foam.Be 5 ~ 25mm clean gravel and fine aggregate is less than 5mm.Stones can be used for new mixed concrete coarse aggregate, cement mortar and some hardened foam for further comminution process stone, made of the differential, as a ready-mix concrete admixtures replacing part of cement, ready-mixed concrete in the construction and improvement of performance. KEY WORDS: 1，Sheller 2，overall design 3，parameter design 4，structural design II 洛阳理工学院毕业设计(论文) 目 录 前 言 ................................................................................................ 1 第1章 概述 ...................................................................................... 2 1.1 本设计研究的意义 ............................................................... 2 1.2 本设计研究的依据 ............................................................... 3 第2章 剥壳机的总体设计 ............................................................... 5 2.1 剥壳机的工作原理 ............................................................... 5 2.2 球磨机的分类 ....................................................................... 5 2.3 本设计采用的结构 ............................................................... 6 2.3.1 回转部分 ..................................................................... 6 2.3.2 支承装置 ..................................................................... 6 2.3.3 进料装置 ..................................................................... 7 2.3.4 出料装置 ..................................................................... 8 2.3.5 传动装置 ..................................................................... 8 第3章 剥壳机的主要参数计算 ....................................................... 9 3.1 剥壳机的主要参数计算 ....................................................... 9 3.1.1 剥壳机的临界转速 .................................................. 9 n0 3.1.2 剥壳机的理论适宜转速 ......................................... 10 n 3.1.3 转速比 .................................................................... 10 , 3.1.4 剥壳机的实际工作转速 ............................................ 10 3.2 剥壳机的功率计算 ............................................................. 11 3.2.1 填充率的计算......................................................... 12 , 3.2.2 研磨体装载量得计算 ............................................... 13 3.2.3 剥壳机的功率 ........................................................... 13 3.3 剥壳机生产能力的计算 ..................................................... 14 第4章 剥壳机的结构设计 ............................................................. 16 4.1 回转部分的设计 ................................................................. 16 4.1.1 筒体的结构设计 ....................................................... 17 4.1.2 磨头的结构设计 ....................................................... 19 III 洛阳理工学院毕业设计(论文) 4.1.3 中空轴的结构设计 ................................................... 21 4.1.4 衬板的结构设计 ....................................................... 22 4.1.5 筒体上卸料孔的设计 ............................................... 25 4.1.6 磨尾的结构设计 ....................................................... 26 4.2 支承装置的结构设计 ......................................................... 29 4.2.1 主轴承的结构设计 ................................................... 30 4.2.2 托轮支承的结构设计 ............................................... 34 4.3 进料装置的结构设计 ......................................................... 41 4.4 出料装置的结构设计 ......................................................... 42 4.5 传动装置的结构设计 ......................................................... 43 4.5.1 电动机的选择 ........................................................... 43 4.5.2 减速器的选择 ........................................................... 44 4.5.3 联轴器?的设计及键的校核 .................................... 45 4.5.4 联轴器?的设计及键的校核 .................................... 46 第5章 剥壳机主要零部件的强度计算 .......................................... 49 5.1 筒体 .................................................................................... 49 5.1.1 作用于筒体的总载荷 ............................................... 49 5.1.2 中心传动时滚圈的圆周力 .................................... 50 Pu 5.1.3 筒体作用力的分布 ................................................... 51 5.2 磨头中空轴的强度计算 ..................................................... 52 5.3 磨头与筒体法兰的的连接螺栓 .......................................... 55 5.3.1 剪切计算 ................................................................... 55 5.3.2 受拉计算 ................................................................... 56 结 论 .............................................................................................. 59 谢 辞 ................................................................................................ 60 参考文献 .......................................................................................... 61 外文资料翻译 .................................................................................. 62 IV 洛阳理工学院毕业设计(论文) 前 言 废弃混凝土通常采用露天堆放或填埋方式处理，故需要占用大面积的耕地，处理费用与运费较高。废弃混凝土清运和堆放过程中易造成粉尘，严重宿染大气，形成二次污染。另外，混凝土生产浪费大量砂石骨料，随着对天然砂石的不断开采，天然骨料资源渐趋枯竭，生态环境日益恶化。 废弃混凝土循环再生利用可解决其导致的资源、能源、环境等问题，缓解骨料供求矛盾，具有显著的经济效益和环境效益，是环境保护与可持续发展战略的迫切需求，也是本课题设计的方向。 随着人类环保意识的增强，混凝土材料的循环利用成为世界各国共同关心的课题，已经成为国内外工程界和学术界关注的热点和前沿问题之一。美国、日本和欧洲发达国家对混凝土循环利用的研究较早，主要集中在对再生集料和再生混凝土基本性能的研究，已有成功应用于刚性路面和建筑结构物的例子。 本设计的目的是开发一种废弃混凝土回收方法及装置。拟解决废弃混凝土中石子和细骨料的分离问题，将废弃混凝土原有的并牢固粘结在一起的粗、细骨料进行分离还原后再利用。该技术降低废物的排放，节约矿山资源，为国家鼓励发展的领域。 本课题为Φ1.5×2m周边卸料废弃混凝土剥壳机的设计。我主要承担Φ1.5×2m剥壳机的总装设计、回转装置的设计及部分支撑装置的设计。技术性能:上产能力达到7.92t/h。技术要求:机械设计应保证其功能良好、使用可靠、维护方便;零件结构设计要选择合理的毛坯型式和材料，并尽可能的采用标准件和通用件，并具有良好的工艺性。 研究方法:首先进行总体设计，确定剥壳机主要参数、剥壳机回转部件及各主要部件的结构参数，然后对确定的各部件进行强度校核以确定是否满足工作要求。 预期效果:达到所要求的技术性能，解决废弃混凝土污染环境的问题，达到对废弃混凝土的循环再利用，降低废物的排放，节约资源。 1 洛阳理工学院毕业设计(论文) 第1章 概述 1.1 本设计研究的意义 随着全球范围内城市化发展的进一步推进，混凝土仍将是本世纪一种应用最广泛的建筑材料，但越来越多的拆除建筑物产生了大量的建筑垃圾，其中大部分为废弃混凝土块。如按传统的处理方法将其随便堆置或填埋，不仅占用大量耕地，而且会造成严重的环境污染，也是一种资源浪费。因此，废弃混凝土的再利用已经成为一个亟待解决的社会问题。近年来，世界各国对废弃混凝土的研究大多集中在基础填料和再生骨料等方面，韩国开发了从废弃混凝土中分离水泥的技术，并经过热处理等工艺生产出再生水泥。用废弃混凝土制备具有水化活性的再生胶凝材料具有相当的可行性，原因之一是废弃混凝土中的硬化水泥浆体，其中含有的未水化水泥颗粒具有自发水化硬化的能力，这些未水化的水泥颗粒中含有的水泥熟料矿物通过再次粉磨处理从水泥水化产物的包裹中分离出来，可直接作为胶凝材料或水泥混合材发挥其胶结作用;其二是水泥水化产物经煅烧处理后可重新具备水化能力;另外，废弃混凝土中含有的石灰石在高温下分解成的氧化钙，也是制造水泥所必需的氧化物。 随着商品混凝土的广泛应用，水泥混凝土搅拌站在生产商品混凝土的同时，产生大量的废渣、废水。由于没有掌握废弃的混凝土回收再利用技术，及其可观性，清洗排放下来为数巨大的废弃的混凝土，既浪费了宝贵资源，又严重污染环境。在矿产和水资源日益紧张，环境保护越来越受重视的今天，残余混凝土对环境的污染问题已显得尤其突出。这些无法处理的废弃资源，如果重新回收利用，资源再现，市场前景广阔，利国利民。 根据权威机构的研究，环境污染将成为我国未来发展的最大制约。我国废水排放总量呈增加的趋势。由于污染物的任意排放，我国江河湖库水域已经普遍受到不同程度的污染，除部分内陆河流和大型水库外，污染呈加重趋势，工业发达城镇的水域污染尤为突出。如不能有效地治理环境欠帐，水污染的问题将影响我国未来的持续健康发展。 同时，固体废弃物围城仍也可忽视。我国固体废弃物的综合利用率、 2 洛阳理工学院毕业设计(论文) 处理处置率较低，多数只是露天堆放，使得工业固体废弃物排放量的增幅大于处理能力和综合利用提高的幅度，不仅占用了大量的土地，全国约有1/5的耕地受到了不同程度的污染;而且使得堆放场地附近的地表水和地下水受到了严重污染。随着城市化的进程，固体废弃物围城现象更趋严重。 综上所述，提出一种废弃混凝土回收装置是目前迫切需要的，这不仅可以废物再利用，同时可以改善环境。 1.2 本设计研究的依据 本次设计研究的基本内容是提出一种废弃混凝土回收方法及其装置。解决废弃混凝土中石子和细骨料的分离问题，将废弃混凝土原有的并牢固粘结在一起的粗、细骨料进行分析，我所做的是废弃混凝土剥壳机的回转部分的设计。 本设计的依据是:将经过脱除钢筋处理，粒度在400mm左右的废弃混凝土采用破碎机进行破碎至出机最大粒度不超过50mm，送入回转装置进行进一步的“剥壳”分离，得到5~25mm的干净石子和小于5mm的细骨料。 本设计结构方案才用托轮支撑，回转部分由筒体、衬板、卸料衬板、中空轴、卸料端盖、卸料仓组成，其中卸料方式为周边卸料，这种周边卸料的方式避免了采用传统的轴向蓖板卸料形式时研磨体被篦板得篦缝卡死的问题。中空轴在进料端起支撑和进料作用，在出料端起支撑作用。本设计通过将旧建筑物等拆除的废弃混凝土进行一系列加工处理，在不损伤石子得内部结构的前提下，采用颚式破碎机进行由大到小的破碎处理;再进一步将废弃混凝土进行有效“剥壳”分离，将废弃混凝土原有的并牢固粘结在一起的粗、细骨料进行分离还原，得到表面干净的石子和细碎的硬化水泥砂浆及部分石沫。 本设计拟解决的主要问题是:废弃混凝土通常采用露天堆放或填埋方式处理，故需要占用大面积的耕地，处理费用与运费较高。废弃混凝土清运和堆放过程中易造成粉尘，严重宿染大气，形成二次污染。另外，混凝土生产浪费大量砂石骨料，随着对天然砂石的不断开采，天然骨料资源渐趋枯竭，生态环境日益恶化。通过采用回收装置，将经过脱除钢筋处理， 3 洛阳理工学院毕业设计(论文) 粒度在400mm左右的废弃混凝土采用破碎机进行破碎至出机最大粒度不超过50mm，送入回转装置进行进一步的“剥壳”分离，得到5~25mm的干净石子和小于5mm的细骨料。并将其用于: ? 回填材料使用:建筑废弃混凝土经过一定破碎处理，因其具有一定的强度可以取代部分砂石作为回填材料。 ? 作道路或建筑物基础垫层:这是废弃混凝土再生利用的一种简易途径。 综上所述，废弃混凝土重新作为建筑材料，我们应加大对环境保护及资源再生利用的宣传力度，回收利用废弃混凝土，所以废弃混凝土再利用这项技术有着广阔的前景，此次设计对环境保护有着重要的意义。 4 洛阳理工学院毕业设计(论文) 第2章 剥壳机的总体设计 2.1 剥壳机的工作原理 剥壳机的主要工作部分采用的是一端采用大型滑动轴承，另一端采用托轮，来支撑水平放置的回转筒体，筒体不需要采用隔仓板，来把筒体分成几个仓。本设计是把颚式破碎机破碎的废弃混凝土，进行进一步的细化。研磨体采用钢球主要是为了粉磨物料，而本设计是进一步进行破碎，所以研磨体采用的是钢棒，而不采用钢球。为了防止筒体被磨损，在筒体内壁装有衬板。当剥壳机回转时，研磨体在离心力和与筒体内壁的衬板面产生的摩擦力的作用下，贴附在筒体内壁的衬板面上，随筒体一起回转，并被带到一定高度，在重力作用下自由下落，下落时研磨体像抛射体一样，冲击底部的物料把物料击碎。研磨体上升、下落的循环运动是周而复始的。此外，在剥壳机回转的过程中，研磨体还产生滑动和滚动，因而研磨体、衬板与物料之间发生研磨作用，使物料磨细。由于进料端不断喂入新物料，使进料与出料端物料之间存在着料面差能强制物料流动，并且研磨体下落时冲击物料产生轴向推力迫使物料流动，另外磨内气流运动也帮助物料流动。 因此，剥壳机筒体虽然是水平放置，但物料却可以由进料端缓慢流向出料端，从而达到对混凝土进行有效得“剥壳”分离，将废弃混凝土原有的并牢固粘结在一起的粗、细骨料进行分离还原，得到表面干净的石子和细碎的硬化水泥砂浆及部分石沫。 2.2 球磨机的分类 球磨机是重要的细磨设备，这种设备广泛应用在水泥工业中。其主要工作部分是一水平放置的回转筒体，不同种类的磨机区别在于圆筒的形状、研磨体的形状、筒体的支承方式、传动方式、卸料方式、操作方法和生产特点有所不同。 1. 按所装的研磨体不同来分: ? 球磨机;? 棒磨机;? 砾石磨。 5 洛阳理工学院毕业设计(论文) 2. 按筒体的形状分为: ? 短筒磨机;? 长筒磨机;?圆锥形磨机。 3. 按卸料方式分为: ? 中心卸料;? 中间卸料;? 边缘卸料。 4.按传动方式分为: ? 中心传动;? 边缘传动。 5.按支承装置分为: ? 主轴承支承;? 滑履支承;? 托轮支承。 2.3 本设计采用的结构 根据指导老师给的设计题目，拟采用的整体方案为: 2.3.1 回转部分 由于本设计采用的是周边卸料，需要在筒体上开孔，孔开在什么部位，开多少孔和开多大的孔不影响筒体的强度。以及出料罩如何设计才能不与磨尾干涉，都是结构设计时要解决的问题。 磨头拟采用的是钢板焊接式，其优点是机件制造工艺程序简单，切削程序和切削加工面较少，原材料消耗少，端盖质量可得到保证，不存在铸件的铸造缺陷。端盖与筒体焊接在一起，连接牢靠省工，避免了要求较高的螺栓或 铆钉连接。 2.3.2 支承装置 根据设计题目的要求，本设计采用一端主轴承支承，一端托轮支承。 支承装置并不是采用常用的两个主轴承来支承，而是采用混合支承:进料端主轴承支承，出料端托轮支承。主轴承采用的是滑动轴承，而具体滑动轴承的设计不属于我所设计的范围，我主要负责的是回转部分的设计。 ,60出料端用托轮支承，两托轮中心线夹角成分布，托轮与滚圈的布置如图2-1所示。 6 洛阳理工学院毕业设计(论文) 图2-1 托轮的布置 1—滚圈,2—托轮 2.3.3 进料装置 进料装置要考虑到剥壳机的生产能力以及功率，出料装置的设计要先把剥壳机的参数计算完毕后，再决定进料装置到底要开多大才合适，才能达到最大的经济效益。 7 洛阳理工学院毕业设计(论文) 进料装置拟采用螺旋叶片进料，它包括下料漏斗、螺旋进料筒、螺旋叶片等零部件。具体螺旋进料筒的尺寸，要根据中空轴的尺寸才能确定。而中空轴的尺寸，要在具体的结构设计中才能确定。所以螺旋进料筒的具体结构，要在结构设计中才能完全确定。 2.3.4 出料装置 由于本设计的卸料装置为周边卸料，需要筒体和衬板上开卸料孔，需要用出料罩把卸料孔密封起来。出料部就开在出料罩的最下面，出料漏斗开设承锥形的孔，方便料可以快速流出密封罩，避免物料卡死出料罩。 出料端需不需要隔仓板，如果要隔仓板，钢棒会不会卡在蓖孔中，都是具体的结构设计要解决的关键问题。 2.3.5 传动装置 由于本设计采用的是周边卸料，如果采用边缘传动，有可能产生干涉。所以本设计拟采用中心传动，传动部分包括主电动机、减速器、联轴器、传动轴。 电动机的选择，要根据剥壳机功率才能确定。而剥壳机的功率、转速以及生产能力的确定，将在参数计算中算出来。所以具体选择什么型号的电动机，要根据剥壳机的主要参数才能具体确定选何种类型的电动机。 减速器的选择，要根据电机的转速和剥壳机的转速才能确定传动比，根据传动比选减速器。而这些必须等到剥壳机的参数确定以后，才能确定选何种型号的减速器。 同理，联轴器和传动轴的确定，也要等到参数计算完以后，才能确定。所以，参数设计是这部分的前提条件。 8 洛阳理工学院毕业设计(论文) 第3章 剥壳机的主要参数计算 3.1 剥壳机的主要参数计算 3.1.1 剥壳机的临界转速 n0 当剥壳机筒体的转速达到某一数值时，研磨体产生的离心力等于它本身的重力，因而使研磨体升举至脱离角，即研磨体将紧贴附在筒壁上，,,0 随筒体一起回转而不会降落下来，这个转速就称为临界转速，用表示。 n0 由于剥壳机在某一转速下进行工作时，筒体内各层研磨体运动的脱离角各不相同，在确定剥壳机转速时，一般以最外层研磨体为基准，也就是取磨机筒体的有效内径作为基准进行参数计算。当研磨体处于极限位置D1 ,时，即研磨体将升举至极点时，脱离角，此为临界条件。将此值代,,0 入研磨体运动基本方程式，可得临界转速，由公式: 3042.4 (3-1) n,,0RD11 式中:—临界转速，; r/minn0 —最外层研磨体至剥壳机筒体断面中心的距离，; Rmm1 —剥壳机筒体有效直径，; Dm1 由于，代入(3-1)得: D,1.37m1 3042.442.4 n,,,,36.22r/min0RD1.3711 以上公式是在几个假定的基础上推导出来的，从理论上讲:当剥壳机转速达到临界转速时，研磨体将紧紧贴附在筒体内壁上，随筒体一起回转，不会降落，不能起任何粉磨作用。但事实上并非如此因为在推导研磨体运动的基本方程时只考虑离心力，而忽视了研磨体与研磨体、研磨与筒体之间是存在相对滑动的，而且物料对研磨体也是有影响的。因此，剥壳机实 n0际的临界转速要比上述的理论转速要高一些，另外剥壳机的临界转速还与剥壳机的结构、衬板形状、研磨体填充率等因素有关。 9 洛阳理工学院毕业设计(论文) 3.1.2 剥壳机的理论适宜转速 n 当剥壳机的筒体达到临界转速时，由于研磨体紧紧贴附在筒体内壁n0 上不能起到粉碎作用，因此对物料的粉碎作用功为零。当筒体转速较慢时，研磨体呈泻落状态运动，对物料的粉碎作用很弱，即对物料的粉碎功很小，可见研磨体对物料的粉碎所消耗的功是筒体转速的函数。因此使研磨体产 n生最大粉碎功时的筒体的转速就称为球磨机的理论适宜转速。要想得到最大的粉碎功，研磨体必须具有最大的降落高度。 使研磨体产生最大粉碎功时的筒体转速称作球磨机的理论适宜转速 ,',,5444。当靠近筒壁的最外层研磨体的的脱离角时，研磨体可获得最n 大的降落高度，就可以求得最外层研磨体获得最大粉碎功时的转速为: n 2Rn,',,5444cos,将代入式,，可得理论适宜转速，由公式: 900 22.832.2 (3-2) n,, RD11 式中:—理论适宜转速，r/min; n 由于，代入(3-1)得: D,1.37m1 22.832.232.2 n,,,,27.51r/min RD1.3711 3.1.3 转速比, 剥壳机的理论适宜转速与临界转速之比，简称转速比，即 22.8Rn1,,,,0.76 (3-3) n30R01 即剥壳机的理论适宜转速为临界转速的76%。实际生产的剥壳机都在76%上下波动。 3.1.4 剥壳机的实际工作转速 剥壳机的理论适宜转速是根据最外层研磨体达到最大降落高度时转速，但这时全体研磨体的最大粉碎功不一定最大。另一方面，随着剥壳机 10 洛阳理工学院毕业设计(论文) 规格的增大，一定的进料粒度，需要一定的粉碎功。如果入料粒度一定，则需要剥壳机提供的粉碎功是一定的，在研磨体规格一定时，当剥壳机规格大，如果最外层研磨体获得最大的降落高度，则其降落高度的绝对值增大，研磨体能提供的粉碎功将大于物料粉碎所需要的粉碎功，这样就势必造成浪费。 在实际生产中，考虑转速不能单纯从得到最大粉碎功的观点出发，因为物料粉磨有冲击作用，又有研磨作用。所以要从达到最佳经济的指标的观点出发，即:要求剥壳机的生产能力最高，单位产量功率消耗最小，研磨体和衬板的磨损消耗量最少。所以工作转速的选定，除了应考虑磨机的直径、生产方式、衬板的形状、研磨体的填充系数、研磨体的种类外，还要考虑到粉磨料的性质、入磨物料粒度和粉磨细度等。为了能够比较全面地反映这些因素的影响，应考虑通过科学实验来确定剥壳机的实际工作转速。 根据水泥生产中磨机运转的经验及相关统计资料来确定剥壳机的实际工作转速。 32.2D当>2m时 (3-4) n,,0.2DgD1 32.2当1.8,D,2m时 (3-5) ,,nngD1 32.2D当<1.8m时 (1,1.5) (3-6) ,，ngD1 nr/min式中:—剥壳机的实际工作转速，; g D —剥壳机筒体内径，。 m 1.5m 由于本设计的筒体直径是，代入式(3-6)得: 32.2 (1,1.5)=28.51,29.01r/min ,，ngD1 n,28.76r/min选取剥壳机的实际工作转速:。 g 3.2 剥壳机的功率计算 计算剥壳机功率的目的是为了能够正确地选择电动机的规格，选择或者计算减速装置以及对剥壳机筒体进行强度计算等提供依据。 11 洛阳理工学院毕业设计(论文) 影响剥壳机功率的因素很多，如剥壳机的直径、长度、转速、装载量、填充率、内部装置、粉磨方式以及传动形式等。 3.2.1 填充率的计算 , 剥壳机内研磨体填充的容积与剥壳机有效容积之比的百分数，称为研磨体的填充率。由公式: Vs,,，100 % (3-7) Vm 式中:—剥壳机内研磨体填充率，; %, 3 —剥壳机内研磨体填充的容积，; Vms 3 —剥壳机的有效面积，。 Vmm 图3-1 磨内研磨体填充面的中心距 由图3-1可知: DD,11 H,,h,(1,cos) (3-8) 1222 式中:—剥壳机研磨体填充率; , —研磨体填充表面对剥壳机中心的圆心角; , —剥壳机的有效内径，; Dm1 —剥壳机内研磨体填充面高度，。 Hm1 剥壳机研磨体的填充率对粉磨效率有很大的影响。当剥壳机转速和结构等均一致时，填充率过低会增加研磨体的滑动，填充率过高又会使研, 磨体失去正常的泻落轨迹，仓内空间变得太小，冲击高度明显降低，两者均会导致粉磨效率降低。因而对于一台已确定的剥壳机，研磨体存在一个 12 洛阳理工学院毕业设计(论文) 最佳的填充率，也有人称为适宜的填充率。 , 由于影响研磨体最佳填充率的因素很多，如剥壳机的形式、规格、内部结构特性以及被粉磨物料的性能等。因此，不能单独以式(3-7)来进行计算，应该在生产中通过试验来求出最佳填充率，并根据影响因素的变化程度进行适当调整。根据表3-1选择研磨体的填充数值为:。 ,,30% ,表3-1 H/Di值与填充率的关系 H/Di 0.72 0.71 0.70 0.69 0.68 0.67 ,(100%) 22.9 24.1 25.2 26.4 27.6 28.8 H/Di 0.66 0.65 0.64 0.63 0.62 0.61 ,(100%) 30.0 31.2 32.4 33.7 34.9 36.2 3.2.2 研磨体装载量得计算 装入剥壳机的研磨体质量称为研磨体装载量，它取决于剥壳机填充率的大小。由公式: (3-8) G,V,, 2G,0.00785DL,, (3-9) i G式中:—剥壳机内研磨体装载量，t; 3V — 剥壳机(仓)有效容积，; m —剥壳机(仓)有效容积，; Dmi L —剥壳机(仓)有效长度，; m —剥壳机内研磨体填充率，%; , 3, —研磨体容积密度，。 t/m 3钢棒的容积密度一般为4.56,4.85。. t/m 3L,2m由于，，，，代入式(3-9)得: ,,4.85t/mD,1.42m,,30%i 22G,0.00785DL,,,(0.00785，1.42，2，30，4.85),3.84t i G3.84t所以，研磨体的装载量为。 3.2.3 剥壳机的功率 G,3.84tn,28.76r/min由上面的计算可知:,代入公式: 13 洛阳理工学院毕业设计(论文) 0.55，1.14G，3.14，0.62Rn,41N,,0.407，10GRn11 (3-10) 100，30 ,53,4，10，3.84，10，9.8，0.71，28.76,30.12kW 剥壳机运转时所需功率，其中一部分用于提升研磨体和物料至一定高度，并使之具有一定速度抛射出去，按抛物线轨迹下落，进行冲击击碎物料;另一部分则是克服机械摩擦阻力，如剥壳机中空轴在主轴承中的摩擦，传动装置中的摩擦等消耗的功率，可用机械效率来考虑，则剥壳机所需, 功率为: ,54，10GRnN30.2111N,,,()KW,32.84kW (3-11) 0,,0.92 式中:,—中心传动剥壳机，; ,,0.92 G —剥壳机的装载量，G,3.84t; —提升研磨体和物料的功率，。 NN,30.12kW11 由于,代入式N,(1.10~1.15)N得: N,32.84kWq00 N,36.95kW。 q 磨机配套电动机功率计算如下: (3-12) N,KKN,1.3，1.0，32.84,42.69kW120 式中:—与磨机结构、传动效率有关的系数，见表3-1; K1 —电动机储备系数，在1.0,1.1间选取。 K2 表3-2 与磨机结构、传动效率有关的系数 K1 磨机形式 干法磨 中卸磨 1.3 1.4 边缘传动 1.25 1.35 中心传动 3.3 剥壳机生产能力的计算 影响剥壳机生产能力的因素很多，例如物料性质、入磨物料粒度、要求产品细度、加料均匀程度和磨机内装填程度等。另外还与剥壳机的结构形式有关，例如剥壳机筒体长度和直径、仓数、各仓长度的比值、隔仓板的形式和有效断面大小、研磨体种类以及衬板形状等。还有新工艺和新技术的采用，也是提高剥壳机生产能力的有效措施。 14 洛阳理工学院毕业设计(论文) 上述各因素都会影响剥壳机的生产能力，至今还没有一个能将这些因 素全部包括在内的计算公式，确切的数据必须通过生产实践才能确定。现 将一般常用公式介绍如下: G0.8 (3-13) Q,0.2Dn()KV 式中:—剥壳机的生产能力，; t/hQ 3 V—剥壳机筒体的有效容积，; m D —筒体的有效内径，; m t/(kW,h)K —剥壳机单位功率单位时间的产量，。 通过查《水泥生产粉碎过程设备》书表7-1得:K,0.043，，D,1.45mπ3.14223，代入公式(3-13)得: V,D，L,2，，1.45,3.16m44 G9.8，3.840.80.8 Q,0.2Dn()K,0.2，3.16，28.76，()，0.043,7.92t/hV3.16 Q,7.92t/h 所以，该剥壳机的生产能力。 15 洛阳理工学院毕业设计(论文) 第4章 剥壳机的结构设计 通过以上的参数设计，确定了剥壳机的功率、转速、装载量等参数，从而可以用来选择电动机、减速器、联轴器等零部件。再依据第二章的总体设计，进行剥壳机具体的每个结构设计，包括:回转部分、支承装置、进料装置、出料装置和传动装置，其总装图如图4-1所示。 图4-1 剥壳机的总装图 1—电动机,2—联轴器?,3—减速器,4—联轴器?,5—出料部, 6—托轮支承部,7—筒体部,8—主轴承部,9—进料部 4.1 回转部分的设计 回转部分部分主要包括:筒体、磨头、衬板、等零部件，由于第三章已经把主要的参数计算完了，下面就可以确定回转部分零部件的具体的结构尺寸，其部装图如图4-2所示，下面对剥壳机回转部分的主要零部件进行结构设计。 16 洛阳理工学院毕业设计(论文) 图4-2 φ1.5x2m废弃混凝土剥壳机的回转部分 1—轴,2—垫板,3—磨尾法兰,4—筒体,5—衬板部,6—人孔盖,7—磨头 4.1.1 筒体的结构设计 筒体是剥壳机的主体，是剥壳机主要工作部件之一，物料是在筒体内被研磨体冲击和研磨而磨成细粉的。 1. 筒体材料的选择 筒体工作时，除受研磨体的静载荷作用外，还受到研磨体的冲击作用。筒体是薄壁圆筒，承受交变重载荷，并长期低速连续运转。筒体属于不更换的零件，要保证工作中安全可靠，并长期连续使用，所以要求制造筒体的金属材料的强度要高，塑性要好，且应具有一定的抗冲击性能。筒体是由钢板卷制焊接而成的，要求可焊性要好。因此，一般用于制造筒体的材料是普通结构钢板，它的强度、塑性、可焊性都能满足这些要求。还Q235 可选用锅炉钢板20g和20号优质结构钢。由于我国低合金高强度刚的迅速 16Mn发展，近年来新设计的大型剥壳机的筒体多采用钢板制造，其弹性强度极限,比约高50%，耐蚀能力也比高50%，冲击韧性比Q235Q235Q235s 16Mn高。而且还具有良好的切削加工性、可焊性、耐磨性和耐疲劳性。所 16Mn以，采用作为制造筒体材料。 17 洛阳理工学院毕业设计(论文) 2. 筒体的制造加工 筒体是薄壁圆筒，筒体上开有人孔和螺栓孔。在制造中关键是保证它的圆度和焊接质量。 在排列筒体钢板时，应充分利用钢板尺寸，力求降低边、角料的消耗，但要把预留边余量和卷板咬入及退出所需尺寸计算在内。根据卷板设备的能力，应尽可能选用大尺寸钢板，力求使筒体上的纵环焊缝最少，这样既省工又省料。同时对长径比较大的剥壳机筒体，在其中有焊缝时，可按照等强度原理，把中部钢板适当当选厚些，因焊缝附近有较大的应力集中的影响，同时也便于螺栓的固定。 3. 筒体重量的计算 3筒体材料采用16Mn，其材料的密度为。钢板按厚度分为:,,7.85g/cm 薄钢板(最薄0.2mm)、厚钢板40,60mm和特厚钢板60,115mm，我所设计的筒体，采用的钢板厚度是25mm。由公式: ' (4-1) G,0.242(D，,),1 D式中:—筒体的有效内径，mm; , —筒体壁厚，mm; 'N/m G—筒体每米长的自重，; 1 ,,25mm由于D,1450mm，代入公式(4-1)得: '3 G,0.242(D，,),,0.242(1450，25)，25,8.924，10N/m1 '3所以，可得筒体的重量为:。 G,GL,8.924，10，2,17.85KNG111 4.磨门与人孔的设计 筒体上每一仓应该开设一个人孔，其作用是检修和更换磨体内的各种易损件;停机检查剥壳机的操作情况等。 筒体上的人孔应开在各仓的中部位置，这样便于装卸研磨体和衬板。但有时由于结构的限制，不便与在筒体中间开设磨门，也可以在离筒体中间较近的地方开设磨门。本设计把磨门放在离进料端盖584mm处，为了使零件和人能自由进出筒体，便于检修并保证筒体强度，故要求筒体人孔尺寸要合适。我选择开设的人孔长530mm、宽400mm，人孔的形状为矩形，并与筒体纵轴线平行，这样筒体的横断面积削弱得很少。 人孔的补强措施:一种是用带法兰的铸钢框式结构铆固在人孔上，铆 18 洛阳理工学院毕业设计(论文) 钉孔距人孔较远，应力集中影响较小。磨门盖多采用外盖式。另一种是在人孔处补强一层钢板，然后一同开设人孔，适用于内提式人孔盖。本设计采用的是外盖式磨门，人孔处补强一层钢板，和焊接在筒体上的凸台配合，并采用螺栓连接。 磨门是封闭人孔的，要求装卸方便、固定牢靠。我采用的磨门是外盖式，其形状如图4-3所示，外盖式人孔沿周围的筒体衬板悬出人孔11,12mm，即使磨门盖板与衬板悬出部分不接触，对衬板强度也无影响。一般只需拆下磨门就可以检修和装卸研磨体，必要时可将人孔周围衬板拆去。 图4-3 磨门得结构 4.1.2 磨头的结构设计 磨头由端盖和中空轴两部分组成，它是剥壳机的主要零件之一，承受整个剥壳机的动载荷，使用中要求长期安全可靠，所以再设计中应该考虑是不更换的零件。 磨头的结构形式有两种:一种是端盖与中空轴铸成一整体式，这种形式结构简单，安装较方便，适用于中小型剥壳机。对于较大直径的剥壳机，易产生铸造缺陷，因磨头端盖占有较大的平展面积且又较薄，即使采用较多的浇冒口浇铸，其冷却收缩也是不均匀的，从而使中空轴与端盖的过渡曲面产生较大的应力和组织疏松，这种缺陷有时在切削加工到一定程度才会发现，造成不应有的返工浪费，有时这种缺陷处于隐蔽状态，不能及时发现，由于该部位在剥壳机运转时，承受着交变应力，并且有较大的应力集中，在运转一段时间后便产生断裂，这时造成的损失就更大;另一种磨 19 洛阳理工学院毕业设计(论文) 头是将端盖和中空轴分成两部分再组合在一起，把端盖和中空轴分别铸造，加工后用螺栓组装到一起，这种结构，避免了上述的铸造缺陷。这样虽可解决一些问题，但在原材料消耗和加工工作量上都比较多，并增加了安装工作量。 目前多采用端盖和中空轴分成两部分制造再焊接在一起，焊接端盖时，其钢板厚度一般为筒体钢板厚度的1.5,2.5倍，且焊接端盖的焊缝不宜与筒体焊缝重合，也要避免与筒体上衬板螺栓孔重合。从“等强度”观点出发，端盖也应设置中部增强板，其厚度在满足强度和结构需要的原则下，尽量使端盖钢板厚度减小。筒体两端的法兰止口圆与磨头要同心，端盖与筒体结合面要精加工，两端法兰止口要彼此平行，并与筒体纵向中心线垂直。磨头和法兰螺栓孔要精确重合，并有不少于15%的绞孔螺栓起定位作用。螺栓要用一种牌号的钢制造，螺栓要均匀拧紧，若达不到上述要求，则在磨机运转中可能发生螺栓断裂，引起停车事故。 图4-4 磨头的结构形式 本设计选用的是钢板焊接端盖，中空轴与端盖止口圆用螺栓连接。其结构如图4-4所示。 本设计的剥壳机的中空轴采用ZG270,500，而有的剥壳机因受力较小，考虑到成本和取材容易，也可采用铸铁或球墨铸铁。 其优点是机件制造工艺程序简单，切削加工程序和切削加工面较少，原材料消耗少，端盖质量可得到保证，不存在铸件的铸造缺陷。端盖与筒 20 洛阳理工学院毕业设计(论文) 体焊接在一起，连接牢靠省工，避免了要求较高的螺栓或铆钉连接。 4.1.3 中空轴的结构设计 中空轴的结构和相关尺寸如图4-5所示: 图4-5 中空轴的结构及相关尺寸 —中空轴轴颈部位的直径，根据剥壳机筒体内研磨体的最大装载量d0 ,来确定必须满足研磨体不能进入中空轴的要求。一般水泥磨=0.30,0.36， 取=(0.3,0.4)D(筒体规格尺寸); d0 D,1500mm已知，则=450,600mm，取。 dd,550mm00 [p]R—中空轴轴颈宽，根据支座反力、主轴承的许用压力和轴瓦包b0 角,，通过计算确定: RAb,,0.2d,110mm (4-2) 00,[P]dsin02 ,[p],2.5MPa120,其中:，一般多取，0.2d是为了保持主轴瓦有必要的稳0 定性和油膜的形成。 21 洛阳理工学院毕业设计(论文) 取进料中空轴，初定中空轴内径; b,290mmd,454mm20进 (4-3) d,d，(3,4)cm10 其中:—中空轴的轴肩直径，; dmm1 ，取。 d,d，(3,4)cm,(580,590)mmd,590mm101 —由主轴承中心至法兰端面的距离，取 L,613mmLtt 4.1.4 衬板的结构设计 1. 衬板的作用 衬板的作用是保护筒体使其免受研磨体和物料的直接冲击和研磨，同时也可调整研磨体的运动状态。仓里可以装有提升能力强的衬板，以增强冲击能量，也可以装有波纹或平衬板，以增强研磨作用。 2. 衬板的材料 剥壳机的衬板大多数用金属材料制造，也有用非金属材料制造。由于各仓内研磨体运动状态不同，为适应这种工作状态的要求，制造各仓衬板材料就不同。 由于设计的剥壳机只有一个仓，且主要以粉碎为主，所以我选用高锰钢(ZGMn13)作为衬板的材料。它具有一定的抗冲击韧性，并且在受到一定的冲击时，它的表面产生冷作硬化，表面变得坚硬耐磨，一般硬度在 2700Nm/cmHB300,350，韧性相当高，冲击值可达到。在使用中，一般寿命在5000,6000h。 3. 衬板的种类 衬板的种类按工作表面形状分类，有以下几种类型: ? 平衬板 工作表面平整或铸有花纹的衬板均称为平衬板。它对研磨体的摩擦力小，研磨体在它上面产生的滑动现象较大，对物料的研磨作用强，通常多与波纹衬板配合用于细磨仓。 ? 压条衬板 压条衬板是由压条和平衬板组成。压条上有螺栓，通过压条将平衬板固定在筒体内壁上。压条高出衬板，可增大对研磨体的提升作用，使研磨体具有较大的冲击能量。适用于一仓，特别是入磨物料粒度大的一仓。 ? 阶梯衬板 它的工作表面呈一倾角，安装后出现很多阶梯，可以加 22 洛阳理工学院毕业设计(论文) 大对研磨体的推力。对同一层钢球的提升高度均匀一致，衬板表面磨损均匀，即磨损后表面形状改变不明显。适用于管磨机的一仓。 ? 波形衬板 使凸棱平缓化就形成了波形衬板。对于一个波节，上升部分对提升研磨体是很有效的，而下降部分却有些不利的作用。这种衬板带球能力较凸衬板显著减少。实际上可使研磨体产生一些滑动，但能避免将某些研磨体抛起过高的不良现象。这一特点比较适合于棒磨机，因为在棒仓必须注意防止过大的冲击力而损伤衬板。 ? 小波纹衬板 小波纹衬板具有较小的波峰和节距，提升系数小，开有锥形孔，适用于细磨仓。 ? 端盖衬板 衬板表面是光滑的，用螺栓固定在磨机端盖上，以保护端盖免受研磨体和物料的磨损。 ? 凸棱衬板 它是平衬板上铸成断面为半圆形 或梯形的凸棱。凸棱的作用与压条相同，其结构参数与压条衬板相仿。由于凸棱和平衬板是一个整体，当凸棱磨损后需更换时，平衬板部分也随之报废。 通过以上分析，由于本设计的研磨体为钢棒，所以我选用波形衬板。 本设计采用的衬板有整块波形衬板和半块波形衬板，其形状如下面的图所示。 图4-6 波形衬板 图4-7 半块波形衬板 23 洛阳理工学院毕业设计(论文) 4.衬板的规格、排列及固定 确定衬板的规格时，应考虑到便于搬运、装卸和进出磨门。近年来，磨机衬板尺寸已统一，它的宽度为314mm，整块衬板长度为500mm，半块衬板长为250mm，衬板的发展趋势是规格愈来愈小，今后可能发展为现在衬板的一半左右。本设计选用衬板有整块和半块，其尺寸为上面所述的尺寸。衬板厚度选用40mm，衬板重量在600N以下为宜。 图4-8 衬板铺设图 衬板排列如图4-8所示，环向缝隙不能贯通，要相互交错，以防止研磨体残骸及物料对筒体的冲刷作用。为此衬板分为整块和半块两种。考虑到衬板的整形误差，衬板四周都应留间隙，本设计衬板四周间隙取为5mm。 L,2πR,2，3.14，0.725,4.55m (4-4) L其中:—筒体内壁的展开的长度，; m R —筒体内径，; m 4.55L块 (4-5) ,,,14n环向,3,3314，10314，10 1.72n,,3.5块 (4-6) 轴向-3500，10 24 洛阳理工学院毕业设计(论文) 衬板的固定有用螺栓连接和镶砌两种方式，粗磨衬板一般用螺栓固定。螺栓有圆头、方头和椭圆头多种。安装衬板时，要使衬板紧紧贴在筒体内壁上，不得有空隙存在。为了防止料浆或料粉进入冲刷筒体，应在衬板与筒体间装设有衬垫，为了防止料浆顺螺栓孔流出，配有带锥形面的垫圈。本设计采用螺栓连接，其形状如图4-9所示: 图4-9 金属衬板的固定方式 4.1.5 筒体上卸料孔的设计 由于本设计采用的是边缘卸料，需要在衬板和筒体上开设孔来卸料。设计时，应当在保证筒体和衬板有足够的机械强度条件下，应尽可能多开些孔。干法磨的通孔率不小于7%,9%。 , 本设计开孔如图4-10所示，其长为200mm，宽为35mm，由于衬板环向有14块，一个衬板上可以开出两个孔，所以可以开28个孔。 图4-10 卸料孔 14，200，2，3514，200，2，35 (4-7) ,,,,11.10%22πR3.14，750 R式中:—筒体规格的半径，; mm 25 洛阳理工学院毕业设计(论文) —剥壳机的通孔率，; %, 通过以上计算，剥壳机的通孔率满足干法磨的通孔率不小于7%,9%的要求，即在筒体上开设28个孔满足要求，而且对筒体削弱也很小。 4.1.6 磨尾的结构设计 1. 磨尾法兰的设计 由于本设计采用的周边卸料，不需要在磨尾出料，所以磨尾用一个法兰来和筒体连接，就可以达到要求。 由公式: (4-8) d,(1.1~1.2)Df 其中:—法兰外径，; dmmf 由4-8可得: d,(1.1,1.2)D,(1650~1800)mmf 通过以上计算，可取。 d,1700mmf 法兰厚度h，一般不应小于端盖法兰部位的厚度，h,54mm。 ff 螺栓孔直径，由螺栓直径决定，应使d,0.7h,0.7，54,37.8 dbfb 通过以上计算，可取。 d,22mmb d,d,(2.4~4)d (4-9) tfb 其中:—螺栓分布圆直径，; dmmt 由公式4-9可得: d,d,(2.4~4)d,(1612~1647.2)mm， tfb 通过以上计算，可取。 d,1620mmt 本设计的法兰材料采用ZG270,500，对本设计其强度及其寿命能够达到所需要的要求。 通过以上计算可以得到法兰的形状和尺寸如下图4-11所示，它通过螺栓与筒体上的法兰连接，螺栓连接固定的优点是抗冲击，耐振动，比较可靠。 15%但要求磨尾法兰与筒体法兰螺栓孔要精确重合，并有不少于的绞孔螺栓起定位作用。 螺栓要用一种牌号的钢制造，螺栓要均匀拧紧，若达不到要求，则在剥壳机运转中可能发生螺栓断裂，引起事故。 26 洛阳理工学院毕业设计(论文) 图4-11 法兰的结构形式 2. 磨尾轴的设计 本设计采用中心传动周边卸料，直接通过轴和磨尾法兰通过螺栓进行连接。 进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取许用应力。 对于本设计的轴只承受扭矩，即该轴为传动轴，应按扭转强度条件计算。 按扭转强度条件计算 这种方法是只按轴所受的扭矩来计算轴的强度;如果还受有不大的弯矩时，则用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。 在做轴的结构设计时，通常用这种方法初步估算轴径。轴的扭转条件为: P9550000Tn (4-10) ,,,,[,]TT3Wd0.2T MPa式中:—扭转切应力，; ,T 27 洛阳理工学院毕业设计(论文) —轴所受的扭矩，; TN,mm 3mm —轴的抗扭截面系数，; WT —轴的转速，; r/minn P—轴传递的功率，; kW —计算截面处轴的直径，; dmm —许用扭转切应力，; MPa[,]T 表4-1 轴常用几种材料的及值 A[,]0T 轴的材料 Q235-A、20 Q275、35 45 40Cr [,]/MPa15,25 20,35 25,45 35,55 T A149,126 135,112 126,103 112,97 0 由上式可得轴的直径: 9550000P9550000PP3333 dA (4-11) ,,,00.2[,]n0.2[,]nnTT 95500003式中，，由于轴采用45钢，查表4-1得:=126; AA,000.2[,]T 'P传到此处的功率为: '3P,45，0.99，0.96,39.4kW 传到此处的转速n,28.76r/min，把以上数值代入4-11可得: 9550000P9550000PP39.433333 d,,,A,126,139.94mm0,,0.2[]n0.2[]nn28.76TT 应当指出，当轴截面上开有键槽时，应增大轴径以考虑键槽对轴的强 d,100mm3%度的削弱。对于轴径的轴，有一个键槽时，轴径增大;有两 7%d,100mm个键槽时，应增大。对于轴径的轴，有一个键槽时，轴径增大5%~7%;有两个键槽时，应增大10%~15%。然后将轴径圆整为标准轴径。应当注意，这样求出来的直径，只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。 dmin d,160mm通过以上的计算，取轴径，能够满足以上扭转强度要求。然后根据所计算的尺寸画出结构图如图4-12所示。 28 洛阳理工学院毕业设计(论文) 图4-12 轴的结构设计 磨尾轴通过一个垫板与磨尾法兰用螺栓连接，垫板应该根据轴的尺寸进行设计。由于垫板只是为了便于定位，可以用薄钢板，其结构,,10mm如图4-13所示。 图4-13 垫板的结构设计 4.2 支承装置的结构设计 剥壳机的支撑装置要承受整个回转部分、研磨体和物料在运动中或静 29 洛阳理工学院毕业设计(论文) 止状态时的载荷。剥壳机的轴承是决定安全生产、维护简便和节省能量的主要部分之一。 磨机的支承装置可分为下述形式: 主轴承主轴承支承、滑履支撑和托轮支承。一般磨机主轴承支承有滚动轴承和滑动轴承两种。 滚动轴承应用于小型磨机上是可以的，而大型磨机不采用滚动轴承的原因是其单件加工费用高，与轴承配合部分加工精度要求高，滚动轴承的安装维修较困难，并且滚动轴承的使用寿命有限，且要求有过滤和冷却用的循环供油系统。因此，一般较大的磨机不采用这种轴承而采用滑动轴承。 综上所述，本设计的剥壳机采用一端主轴承支承，主轴承采用滑动轴承，这样可以使与其配合部分加工精度要求不高，而且还可以自动调心;另一端采用托轮支承，托轮轴承采用有调心作用的，当筒体弯曲变形时，可以自动进行调节。 4.2.1 主轴承的结构设计 1. 主轴承的结构总述 ? 剥壳机主轴承的结构特点 一是主轴承尺寸大、重量重、承受重载。剥壳机是以中空轴支承于主轴承上，由于物料是由中空轴内出入剥壳机，所以中空轴的外径和主轴承轴瓦直径都比较大。二是采用自位调心球轴承，以保证剥壳机的直线度。 主轴承是由轴瓦、轴承底座、轴承盖、润滑和冷却系统所组成。轴瓦底座面呈球面形，装在轴承底座的凹球面上。瓦衬一般多用铅基和锡基轴承合金(巴氏合金)浇注而成。 主轴承分固定式和活动式两种形式。活动式主轴承只适用于剥壳机进料端。由于本设计只有进料端采用主轴承，所以主轴承采用活动式。 ? 主轴承的结构要求 剥壳机主轴承是一个重要的部件，设计时应充分考虑如何减少发热，降低摩擦损耗。轴承发热的主要原因是筒体内的温度经中空轴传给轴承衬，或者由于冷却润滑装装置失灵以及轴承密封不好使灰尘和磨蚀物料进入;有时由于中空轴凸肩与轴瓦一个端面之间产生摩擦，其原因是由于剥壳机 30 洛阳理工学院毕业设计(论文) 工作时发热，导致筒体延长造成的。为避免后一种情况产生，在设计中空轴轴颈宽度等于轴瓦宽度，另一端中空轴的轴颈宽度稍大于轴瓦的宽度。这样当筒体热伸长后，中空轴颈的凸肩不致碰触轴瓦。 2. 壳体和底座的设计 轴承座支承着剥壳机巨大的载荷和振动，故必须有足够的耐压强度和很大的安全系数，通常采用铸铁制造，如;铸件在机加工前必须进HT150 行退火处理，以消除内应力，为了便于测量和安装需要轴承座得球心与轴 2承中心的不同心度。在机加工后须将冷却水通入的水压试,0.5mm4kg/cm验，不得有渗漏，轴承座与轴承盖应先加工结合面，然后一起加工两侧孔，孔径比中空轴大，为防止轴衬磨损后引起中心偏移而磨坏中空15~20mm 轴。 因为轴承盖不承受外载荷，故通常用钢板焊接，同时底座是轴承的支承和安装找正的基准，要求有良好的刚度和吸振性，通常采用铸件进行平整加工，少部分采用焊件;有的进料端轴承在轴承座与底座之间还平置数根圆滚，其目的是磨体有作轴向伸缩的余地，避免磨伤轴衬。 ? 对轴承座的技术要求 ? 铸件在进行机械加工前应进行消除内应力的热处理，或者“时效处理”，目的使防止加工后产生变形; ? 轴承座的球心与轴承中心的不同心度不大于0.5mm，这样便于测量和安装。 ? 机械加工后，对球面瓦冷却水通道进行大于0.4MPa的水压试验，在此压力下连续试验时间为2h，不应有渗漏现象; ? 轴承座两个通过中空轴的侧孔，应与轴承盖一起联合加工，侧孔直 15~20mm径应比中空轴颈大，以免在轴承衬磨损时引起中心的偏移，而磨坏中空轴。 ? 对轴承底座的技术要求 轴承底座既是轴承的支承又是轴承安装时找正的基准。底座要有很好的刚性和吸振性。从这点出发，铸件有很大的优点，但是当单件小批量生产时，铸件比起焊接件成本要高些。以前多用铸件，近来用型钢焊接的愈来愈多，所以本设计的轴承底座采用型钢焊接的方式。 31 洛阳理工学院毕业设计(论文) 为了安装时方便，铸件轴承底座的上下表面都需要进行机械加工。尤其是装有钢辊(活动式主轴承)，其粗糙度要求不低于，便于钢辊在其上6.3 自由滚动。 3. 球面瓦的设计 球面瓦是主轴承直接与中空轴轴颈接触的零件，是主要的易损件。球面瓦的底面是一个与轴承中心同心的部分球体，它在轴承座的球窝里可以自由转动，使轴瓦的承压面均匀的承受载荷，由于球面瓦和中空轴轴颈之间是有间隙的，即球面瓦的内径比轴大，又因为承载方向是固定的，所以 ,,75~90球面瓦的承压面是有限的，它的承压角约在之间，为此球面瓦的 ,120包角一般设计为，球面瓦采用巴氏合金(锡基轴承合金ZSnSb11Cu6或ZSnSb8Cu4)制造。其塑性好，耐磨性高，跑和性良好，故用此材料。 为了在剥壳机运转过程中，轴瓦受载温度升高时，轴瓦和轴颈不致抱紧卡死，设计时应留有一定的间隙，一般留间隙φ=0.001。球面瓦的直径和宽度与剥壳机的用途有关，一般水泥磨和原料磨的宽径比L/d=0.35,0.55，本设计的剥壳机宽径比为:L/d=2/1.5=1.33。 4. 主轴承的验算 按轴颈尺寸及上述确定主轴承的尺寸后应作下列三项验算: 轴瓦的压力 p 3R74，，.39，58.2，102Fp,,,9.47kg/cm (4-12) ，，，，dl,2r5030,2，1，1 MPa式中: —许用压力， ; ,,p Pap—轴瓦的有效面积上的单位压力，; P280查《机械设计》书页表12-2得: 2， =6m/s ， 。 [p],150kg/cm,,v,,pv,500MPa,m/s 由以上计算可得: R2Fp,,9.47kg/cm,[pv],500MPa,m/s ，，dl,2r 故此次设计采用的滑动轴承是合格的。 5. 主轴承的润滑 主轴承工作时必须装有可靠的润滑装置，小型磨机可以采用油圈带油 32 洛阳理工学院毕业设计(论文) 或油勺润滑，但润滑效果较差，润滑油得不到过滤。 主轴承润滑可采用动压和静压两种方式。 油泵供油如图4-14所示，润滑油从进油管进入轴承内，把油喷射到中空轴上，然后带入轴瓦，轴承座内的润滑油从回油管流回，经过过滤和冷却等装置组成闭路循环供油系统，润滑效果良好。由于本设计的剥壳机转速低，所以动压润滑形成的油膜很薄，达不到液体摩擦润滑，而是半液体摩擦润滑。动压润滑轴承主要存在两个问题:一是剥壳机启动时，由于油膜消失，轴颈与轴瓦之间的摩擦阻力矩增大，导致剥壳机的启动负荷过大，往往会擦伤轴瓦面，过大的启动负荷对电机，减速机不利。二是当剥壳机停止转动时，轴颈由于冷却收缩，在油膜消失的情况下，往往擦伤轴瓦表面。 图4-14 滑动轴承结构图 1-油管,2-撒油管 为了解决上述问题，在剥壳机启动前，用高压油泵从轴瓦底部供油，将轴浮起然后启动剥壳机，另外，在停止剥壳机时向轴承内供高压油，将轴浮起，使轴在轴瓦内自由收缩，直到冷却为止，以保证轴瓦不受擦伤。为此其轴承的总体方案图，见图4-14。 33 洛阳理工学院毕业设计(论文) 为了确保润滑效果，本设计采用了三路润滑油路，分别润滑的是:一是防止轴瓦的擦伤而设计的从轴瓦下端的油管引出的高压油路，二是从撒油管喷出的这路润滑油路，三是用油杯润滑轴和密封圈这路油路。 4.2.2 托轮支承的结构设计 1. 滚圈的结构设计 滚圈的断面有实心矩形、正方形、空心箱数种。 ? 矩形滚圈 其截面是实心矩形，形状简单。由于截面是整体的，铸造缺陷相对来说不显得突出，裂缝少。矩形滚圈可以铸造，也可以锻造。即采用大型水压机锻制滚圈。中小型回转设备中，矩形滚圈使用较多。 ? 箱型滚圈 刚性大，有利于增强筒体刚度，与矩形相比可节约材料。但由于截面形状复杂，在铸造冷缩过程中易产生裂纹等缺陷。这些缺陷有时导致横截面断裂。由于箱型滚圈内圈中部有一段不加工，因此可设计成带键滚圈。凸出的键由两块垫板夹紧，可阻止滚圈与垫板沿周向的相对滑动，大大减少两者间的磨损，因此可维持正常设计间隙，以保持滚圈对筒体刚性的加强作用。带键滚圈的安装比较麻烦，垫板需在安装现场找正焊接。 ? 剖分式滚圈 剖分式滚圈是将滚圈后使机械加工工作量增加较多，刚性比整体滚圈又差，对筒体的加固作用也大大削弱，运转时又对托轮磨损较快，故实际使用较少。 通过对上面滚圈的截面型式的分析，我所设计的滚圈采用截面形状为矩形的滚圈。 2. 垫板 垫板是将筒体载荷传递到滚圈上，使筒体不直接与滚圈相磨损，垫板形式如图4-15所示。 垫板之间的中心距为400,460mm。垫板宽度占整个圆周长的中心距的50%，垫板厚S=30,50mm。 34 洛阳理工学院毕业设计(论文) 图4-15 松套式滚圈得垫板与挡板型式 1—垫板,2—挡板,3—间隙,4—挡圈 表4-2为垫板尺寸的推荐数据。通过以上内容，选择垫板块数为8块，垫板宽度为200mm，垫板厚度为30mm。 表4-2 垫板的尺寸 筒体直径m 1.8,2.2 2.2,2.6 2.6,3.2 3.2,4 4.2,4.8 垫板块数 16 20 24 28 32 垫板宽度mm 200,230 200,230 200,240 210,260 240,280 垫板厚度mm 30 35 40 45 50 3. 滚圈的计算 滚圈的强度计算包括弯曲应力计算和接触应力计算。其中接触应力计算是作为选择滚圈截面尺寸的最初根据，然后再按弯曲应力进行校核。 ? 滚圈与托轮的材料 滚圈的作用是支承整个回转体的质量，使其能在托轮上回转，因此滚圈和托轮都必须要有足够的刚性和耐久性。一般用ZG310—570制造滚圈，托轮也用ZG310—570两者取相同的材料。ZG310—570钢制的托轮滚圈的许用接触应力选用400MPa。 ? 滚圈接触应力的计算 DrDDr? 滚圈、托轮的直径 滚圈外径与筒体直径的比值见表4-3，的准确值在截面设计后确定。 表4-3 滚圈外径Dr的估算 滚圈截面形状 筒体直径(D，m) 滚圈外径(D，m) 截面高度(D，m) 矩形 <3.5 (1.25-1.19)D (0.09-0.055)D 箱型 <3 (1.28-1.25)D (0.11-0.09)D 35 洛阳理工学院毕业设计(论文) (4-13) Dr,1.2D,1.2，1370,1608mm 式中:—筒体有效内，; Dmm (4-14) Dt,Dr,3.5,1752,3.5,500.57mm式中:—托轮的外径，mm; Dt (4-15) H,0.06D,0.06，1460,90mm 式中:—滚圈的高度，; Hmm 由上面式子可知，增大滚圈与托轮直径之比，将导致滚圈、托轮的i宽度加大，并增大摩擦功率，一般大直径取小值，小直径取一般取4左右 i,Dr,Dt,(3~5.3)由得，。. i,3.5 ? 接触应力的计算及校核 当滚圈与托轮材料相同时，接触应力计算 公式为: qE(R，R)rtc,0.0132 (4-16) ,RRrt QGg，3rq,，10式中:—作用在滚圈单位长度上的均匀载荷，，N/m;q,B2coszr Q—取最大支撑载荷的1.1倍; Br—滚圈宽度，; mm E—滚圈材料的弹性模量，MPa; —托轮和滚圈中心线与垂直方向的夹角，(度); ,z ,当，，可将式4-16化为: Gr,0.08Q,z,30 (Q，G)(i，1)Q(i，1)r ,c,200.81,208.7,[,c]BDBDrrrr Dr式中:—滚圈外径，; mm Dt—托轮外径，; mm 为了便于设计计算，此式可化为: K(i，1)QBr, (4-17) Br K式中:—系数， 50.218E0.218，2.02，10 (4-18) K,,,0.3122,[c]375 36 洛阳理工学院毕业设计(论文) 3K(i，1)Q0.31，(3.5，1)，62.48，10 B,,,174mmrD500.57r ? 滚圈弯曲应力计算及校核 滚圈弯矩分析是按求解等截面圆环的超静定问题进行的。取出半环如图4-16所示，由A截面的变形条件: π,,转角为零()及水平位移为零。即可求得截面弯矩和,MM,0,,,M,A0 的关系。 图4-16 滚圈内应力分析 矩形截面: M6max,,，10,[,] (4-19) wWr 2BH,93r,，10WrWr式中:—截面模数，,; m, H其中:—滚圈截面高度，; mm ? 松套于垫板上无间隙时弯曲应力计算 滚圈松套于垫板上，没有间隙存在，即冷装时所留间隙等于受热膨胀所需间隙。将滚圈与垫板的接触 ,,,150看作是沿圆周连续的。滚圈上的最大弯矩计算，时有最大弯矩，,0 ,5QN。其中，;估算时可以取0.08，Mmax,8.61，10QcRcQc,Q，GgGrr(为滚圈自重)。 Gr ,533Mmax,(Q，0.08Q)，8.61，10R,4.83，10m (4-20) c 37 洛阳理工学院毕业设计(论文) 式中:—滚圈形心半径，; Rcmm DHr (4-21) Rc,,,831mm22 2BH943,,rWr,，10,2.35，10m (4-22) , M,6max,,，10,20.55MPa,[,],80MPa (4-23) wWr 通过以上的验算，滚圈是合格的，能够承受其所受的弯曲应力和接触应力。 4. 轮的结构设计 托轮的材料及直径已在滚圈计算过程中确定。托轮材料一般用铸Dt 钢，并和滚圈相配用。小型的筒体可用铸铁托轮，我选择的托轮材料采用ZG310—570。 托轮的宽度确定的原则是:工作状态时托轮与滚圈保持全接触。则 Bt,Br，2U (4-24) Br式中:—滚圈的宽度，; mm Bt—托轮的宽度，; mm 2U—筒体的轴向窜动量，普通挡轮一般为20~40mm。 Bt,Br，(50~100)mm托轮和滚圈宽度差应大于2U，一般取;所以Bt,(174，50)mm,224mm。 托轮工作表面磨损速度一般为每年2,4mm，应具有6,10年的正常使用寿命;当托轮表面有局部凹凸不平的缺陷时，可以用车削托轮的方法予以消除。 5. 轴承的选择计算 ? 额定动载荷: ' (4-25) F,N,0.652Q,40.74KNr FaFa,0NPr,Fr,40.74kN由于轴承承受径向力，即，,0,e，。 Fr P,f(XFr，YFa),fp (4-26) ppr ff,1.5式中:—载荷系数，经查阅《机械设计》表13-6得:; pp 38 洛阳理工学院毕业设计(论文) 所以可得:。 P,f(XFr，YFa),fp,61.11kNppr '60nLn, (4-27) C,P,355.12kN610 式中:—预期计算寿命，;经查阅《机械设计》表13-3得:;L'hL',60000hhh Dr (4-28) n,n,98r/min实Dt 经查阅《机械设计手册》选取额定动载荷，23124型调心滚C,478kN子轴承，选取。 B,62mm ? 验算23124型轴承的寿命 10C,6L (4-29) ,()hnP60 式中:—轴承的转动速度，r/min; n P—当量动载荷，; kN 10610C10478',63L,(),(),161452.07h,L,60000h hh60nP60，9861.11 由以上计算可得:23124型调心滚子轴承寿命高于预期寿命，即选择 该轴承能满足使用要求。 6. 托轮轴的计算及校验 da,d，(20~30)弯矩计算:轴中部直径，;轴中部的长度L,Bt，mm ;即L,Bt,224mm。 mm 轴径d的初步估算:由公式: 'MN，0.6lmax,,,,[,] (4-30) 3W2，0.1d Bs式中:—轴承内圈宽度，; mm N,mm—轴所受的弯矩，; M1 3W—轴的抗弯截面系数，; mm 'MNBmaxs,,,,[,] (4-31) 3W4，0.1d '2.5NBs3 (4-32) d,[,] 39 洛阳理工学院毕业设计(论文) ' (4-33) N,0.652Q [,],55MPa轴采用45钢，经查阅《机械设计》可得:,又由于;Bs,58mm有公式4-32得: '32.5NBs2.5，0.652，62.48，10，5833 d,,,46.75mm,[]55 取d=120mm，由于轴承采用调心滚子轴承23124型。所以， ''da,d，(20~30)mm，，选L,L，B,(264，58)mmL,L，Bs,(264，62)S 取。做出托轮草图如图4-17，还应该校核轴的疲劳da,d，30mm,150mm 强度，验算安全系数，以此来确定选择托轮的轴径，是不是符合要求。 图4-17 托轮的结构设计 1—托轮轴,2-调心滚子轴承,3—托轮 校核计算如下: ,,B,10n,,[n] (4-34) ,k, [n][n]1.5~1.8式中:—许用安全系数，一般取为，选取=1.8; k—应力集中系数，经查阅《机械设计》附表3-1得:k,2.08; ,, —表面状态系数，经查阅《干燥设备》中表8-23得:; ,,,1.7 —绝对尺寸系数，经查阅《干燥设备》中表8-24得:。,,,0.6800 [,],48MPa由于，代人公式(4-34)得: ,,255MPa,1 40 洛阳理工学院毕业设计(论文) ,,B1.7，0.68，255,10n,,,2.95,[n],1.8 ,k2.08，48, 经过以上的校验可知，轴的设计符合要求，满足工作的要求。由于一般托轮轴的计算寿命均要求大于5,10年，其间的回转次数即应力变化次 7数，大于循环基数，故不必对疲劳极限的值进行寿命折算。 ,10,1 为了提高轴的疲劳寿命，应注意采取降低应力集中的措施。如增大过渡圆角，用滚压的方法提高轴表面的硬度和光洁度等。 4.3 进料装置的结构设计 剥壳机进料装置是剥壳机整体中的一个组成部分。物料和水(湿法磨)或气体(干法磨)通过进料装置进入磨内。根据工艺要求，磨机的进料装置有:截头圆锥溜管、螺旋叶片、加料螺旋和匀轮等几种形式，本设计的剥壳机采用的是螺旋叶片进料装置，其结构如图4-18所示。 图4-18 螺旋叶片进料端 1—螺旋进料筒,2—进料端盖,3—毛毡密封圈,4—进料漏斗 物料由进料口4进入右螺旋进料筒1内，右螺旋进料筒由钢板焊接而成，内装有螺旋叶片，叶片焊接在进料筒内径上。进料漏斗4与压板连接时，压板下面要加毛毡密封圈3，目的是为了阻止物料由缝隙流出。螺旋 41 洛阳理工学院毕业设计(论文) 进料筒装在中空轴2的轴颈内，并随之一起旋转。当进料筒随剥壳机旋转时，由进料口进入螺旋进料筒内的物料，在螺旋叶片的推动下进入磨体中。 4.4 出料装置的结构设计 本设计的剥壳机采用的是中心传动边缘卸料，其卸料方式与进料方式不同，需要在筒体上开卸料孔，再在其上加上出料罩，其具体结构如图4-19所示。 图4-19 剥壳机的出料装置 1—出料罩,2-石棉垫,3—压板,4—螺栓,5—出料漏斗 出料罩1不是一个整体，它是分成两块用螺栓连接在一块，其装配时 5~10mm与筒体有的间隙，它不随筒体一起旋转。为了防止出来的物料从间隙中流出，造成物料乱扬，污染环境，出料罩两边用石棉垫2通过压板 42 洛阳理工学院毕业设计(论文) 3和螺栓4将其固定在出料罩上。物料从卸料孔中流出，通过出料罩滑落到出料漏斗5中，再通过其它回收装置将其收集起来，本设计不涉及这方面的内容，所以不再叙述此内容。 4.5 传动装置的结构设计 本设计采用的是中心传动，传动形式为单传动，它通过电动机通过减速器，同时减速器的输出轴与剥壳机中心线应同在一条直线上。其结构如图4-20所示。 图4-20 采用高速电动机的中心单传动 1—电动机,2—联轴器?,3—减速器,4—联轴器? 4.5.1 电动机的选择 剥壳机计算的参数: D,1.5mL,2m筒体的直径 筒体的长度 G,3.84t研磨体的装载量 筒体的转速 n,28.76r/minw ,,30%填充率 筒体的质量 G,23.52kN1 磨头质量 衬板质量G,17.85kN G,8.82kN32 整个传动部分质量: 43 洛阳理工学院毕业设计(论文) (4-35) M,G，G，G,17.85kN，8.82kN，23.52kN,50.19KN123 (4-36) N,G，M,50.19kN，3.84，9.8kN,87.82kN式中:—剥壳机研磨体装载量，; Gt ,,0.92~0.94由于中心传动磨机的机械效率，所以剥壳机所需的功率 为: N30.21KW1N,,,32.84KW 0,0.92 用来克服机器启动时研磨体的惯性力和在工作时机器可能过载的功率 为: N,(1.10~1.15) N,36.95KW，q0 从电动机到工作机传动的总效率为: 3 (4-37) ,,,，,，,，,，,0.99，0.96，0.99，0.97,0.8071234 式中:—联轴器?的效率，; %,1 —?级减速器的效率，%; ,2 —联轴器?的效率，%; ,3 —滑动轴承的效率，%; ,4 则电动机的输出功率为: N36.95kWqP,,,42.69kW d,0.807 根据实际工作情况选择电动机的型号为Y225M-4，此电动机的满载转 速为1480r/min。 1480此剥壳机电动机与筒体的速比:。 i,,51.4628.76 4.5.2 减速器的选择 (4-38) P,PKKK,Pca1ASRN kW式中:—计算功率，; Pca kW—载荷功率，; P1 kWP—减速器公称输入功率，;， N —工况系数; KA 44 洛阳理工学院毕业设计(论文) —启动系数; KS —可靠度系数。 KR 根据《机械设计》书页表14-1得:，，。 P351K,1K,1.5K,1.56SAR由公式4-38得: P,PKKK,45KW，1.5，1，1.56,105.3kWca1ASR 表4-4 减速器的选择 传动公称转速 低速级中心距(mm) 比 (r/min) 输输 160 180 200 224 250 280 315 355 400 450 500 入 出 56 150 27 15 21 31 43 56 76 112 170 220 310 480 查上表4-4得:选用减速机的型号为，，，ZSY315i,58n,1500r/min 。 P,112kWN 当n,1480r/min，折算公称功率为: 1480 P,112，,110.5kWN11500 P,105.3KW,P,110.5kWcaN1 校核热平衡许用功率: (4-39) P,Pfff,45kW，1.65，1，1.25,92.8kW,P,116kWt1123G(其中、、，查《机械设计手册》卷4表37.1-34得:，ff,1.65ff3112 传动功率(P)1f,,0.4，，) f,1.25f,1332公称输入功率 由此得出减速器合格。 4.5.3 联轴器?的设计及键的校核 48mm140mm60mm减速器输入轴径为，输出轴径，电动机的轴径，由 HL5此选择联轴器?的型号为。 1. 联轴器?的校核 ? 选择弹性柱销联轴器 ? 载荷的计算，由公式: 45 洛阳理工学院毕业设计(论文) P6T (4-40) ,9.55，10n 由公式4-40得: P45kW664T,9.55，10,9.55，10，,29，10N,mm n1480 查《机械设计》书页表14-1得:，其计算转矩为:P351K,3.1A 4 (4-41) T,KT,3.1，29，10,899N,mcaA 由以上计算可得:选择联轴器型号，公称扭矩，许HL5T,2000N,mn [n],3550r/min用转速。 由以上计算可得: T,899N,m,T,2000N,mcan 故此联轴器合格，能够满足所需的要求。 2. 对此联轴器键的校核 ? 根据以上计算，选择键的宽度，高度，键长b,18mmh,11mm L,80mm。 ? 校核键连接的强度 键和轴的材料都是钢，由查表得需用挤压应力，取[,],60~90MPaP其平均值75MPa，键的工作长度为:L,62mm。键与联轴器键槽的接触长 度为:K,0.5h,5.5mm。 32T10，, (4-42) ,PKLd 由公式4-42得: 332T，102，290，10,,,,,,28.3MPa,,,75MPa ppKLd5.5，62，60 由以上计算可得:选择的键合格，能够满足所需的要求。 4.5.4 联轴器?的设计及键的校核 'P传到联轴器?处的功率为: '3P,45，0.99，0.96,39.4kW 由公式4-40得: 46 洛阳理工学院毕业设计(论文) P39.4kW'66 T,，9.55，10,，9.55，10,13438.2N,mn28 由《机械设计》页表14-1查得:。 P351K,2.3A由式4-43可得: ' (4-43) T,KTcaA 联轴器的计算转矩由公式4-43得: ' T,KT,2.3，13438.2,30907.9N,mcaA 3D,(10~15)T (4-44) ca1 柱销中心分布圆直径由公式4-44得: 3 D,12，30907.9,390mm1 (4-45) d,(0.1~0.14)D31 由公式4-45可得: d,(0.1~0.14)D,0.12，390,50mm31 柱销数，选取柱销的数目为16。 Z,6~16 (4-46) D,(1.2~1.4)D1 把代入公式4-46得: D,390mm1 ，取联轴器的外径D,508mm。 D,(1.2~1.4)D,(468~546)mm1 此联轴器的结构如图4-21所示。 图4-21 联轴器结构图 键的校核: ? 选择键连接的类型和尺寸 此处选用平键连接，且选用圆头普通平键，选用的参数为: 47 洛阳理工学院毕业设计(论文) ，，。 b,40mmh,22mmL,120mm ? 校核键的连接强度 键和联轴器的材料都是钢，查表得需用挤压应力，键的[,],110MPaP 工作长度。 l,L,b,120,40,80mm 键与轴槽的接触高度为: (4-47) K,0.5h,0.5，22,11mm 由公式4-42得: 332T，102，309079.9，10,,,,109.7MPa,[,],110MPa PPKLd11，120，160 由以上计算可得:此键合格，能够满足所需的要求。 48 洛阳理工学院毕业设计(论文) 第5章 剥壳机主要零部件的强度计算 5.1 筒体 5.1.1 作用于筒体的总载荷 Q剥壳机运转时，作用于筒体的总载荷包括两部分:一部分是磨机回 P转部分的重力;另一部分是动态研磨体(包括物料)所产生的力。 Gm ? 剥壳机回转部分的重力 Gm (5-1) G,G，G，G，G，Gm12345 式中:—剥壳机回转部分的重力，; NGm —剥壳机筒体的重力，; NG1 —剥壳机磨头的重力，; NG2 —剥壳机磨尾的重力，; NG3 —剥壳机衬板的重力，; NG4 —滚圈的重力，N; G5 G,mg,,Vg (5-2) 代入公式5-2得: G,mg,Vg,1111 22，， 1.51.45,,,,3,7.85，10，π，,，2，9.8,23.52kN,,,,,,22,,,,,,，， 3式中:—筒体材料的密度，; kg/m,1 ,G,mg,Vg2222 22，， 0.590.45,,,,3,7.8，10，π，,，0.913，9.8,8.82kN,,,,,,22,,,,,,，， 3式中:—磨头材料的密度，; kg/m,2 G,mg,Vg,3323 22，， 1.70.59,,,,3,7.8，10，π，,，0.054，9.8,0.84kN,,,,,,22,,,,,,，， ,33 G,mg,314，10，0.5，0.04，7.8，10，9.8，49,17.85kN44 49 洛阳理工学院毕业设计(论文) 22，，1.6081.532,,,,3 G,mg,7.8，10，π,，0.214，9.8,3.06kN,,,,,,5522,,,,,,，， 把以上计算结果代入5-1得: G,G，G，G，G，G,54.09kNm12345 ? 动态研磨体所产生的力P 剥壳机内研磨体在抛落状态运转时，研磨体所产生的力，主要有泻落 部分面积的重力及部分的离心力和抛落部分面积和冲击力GPPFFFpcs111 32等三部分。一般情况下(剥壳机筒体转速和研磨体填充系数n, Di,,0.3)，动态研磨体由上述三部分力所产生的合力，只比静态研磨体的自 重大，即: G2% (5-3) P,1.02G P式中:—动态研磨体产生的力，。 N 代入公式5-3得: 34P,1.02G,1.02，3.84，10，9.8,3.84，10N ?粉磨物料的重力 G0 粉磨时研磨体和物料是混在一起的，这部分物料重力约为研磨体自重 的14%，即: (5-4) G,1.14G0 式中:—粉磨物料的重力，N。 G0 代入公式5-4得: 34G,1.14G,1.14，3.84，10，9.8,4.29，10N 0 Q?剥壳机运转时，作用于筒体上的总载荷 (5-5) Q,G，1.14Pm 4P,3.84，10N把代入5-5得: 444Q,G，1.14P,5.41，10，1.14，3.84，10,9.79，10N m 5.1.2 中心传动时滚圈的圆周力 Pu NP,9550 (5-6) unRb 50 洛阳理工学院毕业设计(论文) 式中:—圆周力，; NPu —剥壳机需要的功率，; NkW —剥壳机筒体的转速，; r/minn —滚圈最外面的半径，。 Rmb R,804mm由于,，，代入式5-6得: n,28.76r/minN,N,32.84kWb0 N32.844P,9550,9550,1.36，10N unR28.76，0.804b 5.1.3 筒体作用力的分布 计算作用在筒体上的弯矩时，筒体上的作用力分布如图5-1所示。 ? 筒体重力、衬板重力，均看作是沿筒体长度均匀分布，其单lGG14 位长度上受力为: GG，14q (5-7) ,l 式中:—单位长度上受力，; N/mq —筒体有效长度，。 lm 把和代入公式5-7得: G,17.85kNG,23.52kN14 G，G17.85，23.52414q,,,2.1，10N/m l1.971 ?动态研磨体所产生的作用力1.14P,也是沿筒体长度均匀分布。由于l本设计的剥壳机是单筒，所以就无需分仓计算。 即单位长度上受的力为: 1.14Pq, (5-8) l 4P,3.84，10N由于,代入公式5-8得: 41.14P1.14，3.84，104q,,,2.22，10N/m l1.971 ? 中心传动滚圈得重力作为集中载荷。磨头重力和磨尾重力GGG532也作为集中载荷，其作用点在磨头(或磨尾)和筒体接触面至支座(主轴承) 1/3支反力作用点距离的处。 51 洛阳理工学院毕业设计(论文) 图5-1 剥壳机筒体作用力的分布 5.2 磨头中空轴的强度计算 剥壳机中空轴受弯矩和剪切作用，而本设计为中心传动，其出料端中空轴除受弯曲和剪力外，还承受扭转等多种载荷的作用。本设计的中空轴 ZG270和端盖采用焊接的方式，中空轴材料采用的是，其。,,270MPa,1磨头的结构如图5-2所示。 ? 中空轴所受的弯矩M W (5-9) M,RLWA N,m式中:—弯矩，; MW N —进料端主轴承处的支反力，; RA L —主轴承中心线到危险断面处的长度，。 m 52 洛阳理工学院毕业设计(论文) 4，支座反力,代入公式5-9得: 由于L,859mmR,7.42，10NA 44 M,Rl,7.42，10，0.859,6.37，10N,mWA 图5-2 磨头的结构形式及相关尺寸 M? 中空轴的当量弯矩 因本设计的剥壳机采用的是中心传动，还需要考虑扭矩的影响，Mk M而采用当量弯矩: 22 (5-10) M,M，(,M)Wk 式中:—折合系数，一般取0.5~0.6; , NM (5-11) ,9550kn 式中:N—剥壳机需要的功率，kW; —剥壳机筒体的转速，r/min; n n,28.76r/min由于,，代入公式5-11得: N,N,32.84kW0 N32.844 M,9550,9550，,1.09，10N,mkn28.76 代入公式5-10得: 224424 M,M，(,M),6.37，10，(0.6，1.09，10),6.4，10N,mWk ? 中空轴环状断面模数 W1 53 洛阳理工学院毕业设计(论文) 44，，dd,,,,12π,,,,,,,22,,,,,,，， (5-12) W,1d41 2 3m式中:—断面模数，; W1 —中空轴外径，; dm1 —中空轴内径，。 dm2 把，代入公式5-12得: d,590mmd,454mm12 4444，，，，dd0.590.454,,,,,,,,12π,π,,,,,,,,,,,,,2222,,,,,,,,,,,,，，，，3W,,,0.013m 14d2，0.591 2 ? 中空轴所受弯曲应力 , KM,, (5-13) W1 4M,6.4，10N,m把代入公式5-13得: 4KM3.06.410，， ,14.77MPa,,W0.0131 K式中:—应力集中系数，可查表5-1。 表5-1 应力集中系数 r/ d 0.3 0.2 0.1 0.05 1 K 1.5 2.0 2.25 3.0 注:表中为交接面处得过渡圆半径()，本设计为端盖和中空轴焊缝的大rm K,3.0小。，取 r/d,30/590,0.051 ? 验算中空轴的弯曲强度 ,,[,] (5-14) [,],,/n,1 [,]Pa式中:—中空轴许用弯曲应力，; Pa —中空轴材料的疲劳极限，; ,,1 5~8 —安全系数，一般取。 n n,8把，代入公式5-14得: ,,270MPa,1 54 洛阳理工学院毕业设计(论文) ,[],270/8,33.75MPa,,,14.77MPa，故材料足够。 中空轴的安全系数比较大，因为考虑到中空轴是重要零件，如损坏将引起事故和停产，且是长期连续运转，又是不更换的零件;同时还有一定的磨损。 关于中空轴的剪切应力不需要验算，因计算结果远较许用值低。 5.3 磨头与筒体法兰的的连接螺栓 磨头用螺栓固定到筒体法兰上，其上固定有中心传动机构的传动轴，因此，在这一端磨头的螺栓上承受着最大的载荷，也就是说，这种螺栓承受着剪切和拉伸两种作用。 5.3.1 剪切计算 螺栓的剪切是在剥壳机回转部分的重力和动态研磨体所产生的力以P1及电动机传动磨头时的圆周力的作用下发生。 P2 4由以上知，动态研磨体，电动机传动磨头的圆周力P,P,3.84，10N1 P由公式5-6来确定: 2 N,9550P (5-15) 2Rn0 P式中:、—剪切力，N; P21 —螺栓分布圆半径，。 Rm0 由于，,n,28.76r/min，代入公式5-15得: R,0.81mN,N,32.84kW00 N32.844P,9550,9550,1.35，10N 2Rn0.81，28.760 螺栓所受到得剪切合力为: P,P，P (5-16) 12总 代入公式5-16得: 444P,P，P,3.84，10，1.25，10,5.19，10N 总12 磨头与筒体法兰连接螺栓中，承受剪切作用的是铰孔螺栓。由于铰孔及其螺栓均要求较高的制造精度，制造时比较费工，所以设计时，在保证安全使用的条件下，应尽量减少铰孔螺栓的数量。铰孔螺栓的剪切应力为: 55 洛阳理工学院毕业设计(论文) 4P总,,,[,] (5-17) 2mπd1 式中:—铰孔螺栓的剪切应力，; Pa, —铰孔螺栓数; m1 —螺栓剪切面直径，; dm [,] —许用剪切应力，，一般在动载荷时: Pa (5-18) [,],(0.15~0.24),s 式中: —材料的屈服极限，。 Pa,s 本设计磨头的螺栓采用的性能等级为级，查《机械设计》书页8.8P86表5-8得:，代入公式5-17、5-18得: ,,640MPas 44P4，5.19，10总 ,,,,68.30MPa22mπd2，3.14，0.0221 [,],(0.15~0.24),,(0.15~0.24)，640,96~153.6MPas 由以上可得: 44P4，5.19，10总 ,,,,68.30MPa,[,]22mπd2，3.14，0.0221 这部分计算中，没考虑螺栓所受拉应力对其影响;受载不均匀的影响;由于螺栓拧紧后，在连接面上产生的摩擦力矩等。这些影响，可粗略地认为互相抵消，而不另加考虑。 5.3.2 受拉计算 Q? 螺栓承受的最大总载荷 在磨头和筒体法兰结合面弯矩的作用下，则螺栓承受着拉力;另外P1 Q在安装时预先拧紧螺栓也要产生拉力，为此螺栓承受的总载荷为: (5-19) Q,(P，T)C1 QN式中:—螺栓承受的最大载荷，; N —结合面处外载荷弯矩所引起的拉力，; P1 T —螺栓拧紧后，所产生的剩余锁紧力，按经验数据选取 N,; T,(1.5~1.8)P1 CC,1.3 —拧紧螺栓时，产生扭转切力的折算系数，一般取 56 洛阳理工学院毕业设计(论文) 所以可得: (5-20) Q,,,P，(1.5~1.8)P，1.3,(3.25~3.64)P111 ? 螺栓承受的拉力 P1 磨头和筒体法兰的连接螺栓如图5-3所示，螺栓是成对地对称布置在 圆周上，处在最下缘位置的螺栓承受着最大的拉力。关于在磨头和筒体P1法兰结合面弯矩M的作用下，连接螺栓承受的拉力可按纳埃假说进行近似 计算。 图5-3 磨头连接螺栓受拉计算 由图5-3中，第一个螺栓处在弯曲中性轴最下缘位置，此处螺栓受力 最大，此时可得: 4MP, (5-21) 13mR0 N式中:—处于弯曲中性轴最下缘位置的螺栓杆承受的拉力，; P1 —连接螺栓总数; m —连接螺栓分布圆的半径，; Rm0 MN,m —结合面处的外载荷弯矩，。 (5-22) M,RlA N式中:—中空轴处的支反力，; RA l—中空轴处支反力作用点到结合面的距离，。 m 4l,0.613m由于，R,7.42，10N,代入公式5-22得: A 44 M,Rl,7.42，10，0.613,4.55，10N,mA 57 洛阳理工学院毕业设计(论文) 4M,4.55，10N,m由于,， ，代入公式5-21得: m,26R,0.81m0 44M4，4.55，104 P,,,0.29，10N13mR3，26，0.810 4把代入公式5-20得: P,0.29，101 4 Q,,,P，(1.5~1.8)P，1.3,(3.25~3.64)P,(0.94~1.06)，10N111 4取。 Q,1.0，10N ? 螺栓承受的拉应力 ,p 螺栓中的最大拉应力发生在有螺纹部分的危险断面上，其最大拉应力为: ,p Q (5-23) ,,,[,]ppπ2d14 式中:—螺栓承受的拉应力，; ,Pap QN —螺栓承受的最大拉力，; —螺栓螺纹的内径，; dm1 —螺栓杆的许用拉应力，Pa。 [,]P 对于一般机器中承受拉应力的紧固螺栓，在承受变载荷时，因螺栓采 用的是碳素结构钢，且其直径为20mm，则其需用拉应力为: [,],0.12,,0.12，640,76.8MPa直径d,12~30mm时， ps 4把，，代入公式5-23得: Q,1.0，10Nd,17.8mm1 4Q4，1.0，10,,,,0.72MPa,[,],76.8MPa ppπ3.14，0.01782d14 所以，磨头和筒体法兰的连接螺栓能够满足拉应力的要求，即选择该 螺栓是合适的。 58 洛阳理工学院毕业设计(论文) 结 论 通过此次对φ1.5×2m周边卸料废弃混凝土剥壳机的设计，我充分认识到建筑垃圾仍也不可忽视。目前我国固体废弃物的综合利用率、处理处置率较低，多数只是露天堆放，使得工业固体废弃物排放量的增幅大于处理能力和综合利用提高的幅度，不仅占用了大量的土地，全国约有1/5的耕地受到了不同程度的污染，而且使得堆放场地附近的地表水和地下水受到了严重污染。 此次的设计对环境保护起到了举足轻重的作用，本次设计借鉴了球磨机和化工干燥设备的设计经验，使设计工作有所突破，但是依然存在不足，有很多的问题亟待解决。筒体上卸料孔的开设对筒体机械强度的影响，就是此次设计中遇到的难题，虽然经过反复的论证计算，但结果依然尚有不足，希望进一步开展的的研究能够很好的处理此问题，能够对整个剥壳机的设计取得突破性进展。 59 洛阳理工学院毕业设计(论文) 谢 辞 为期三个月的毕业设计基本结束了，回顾整个设计过程，我觉得受益匪浅。毕业设计既是对大学学习状况的综合检测，也是毕业之前理论与实践相结合的一个强化过程，对即将走上工作岗位的我们具有很大的帮助。 设计中本人系统的复习了相关的专业知识，学会了如何根据原始数据构思具体的设计方案，并对方案进行理论上的论证，又根据总体方案设计绘制出零件图。 通过本次设计，除了学习到本设计内容相关的大量知识外，应特别提出的是，本次设计的完成，极大地锻炼了我的实际动手能力，包括机械设计的基本步骤，方案的确定，工具书的查找，机械制图能力的强化，计算机绘图能力的加强等等。 其实，不单单是我，我相信所有的毕业生只要积极参与了毕业设计这最后一项作业，肯定能够受益匪浅。在毕业设计中，我才发现，我还有很多东西都不曾了解，有很多东西我都还没有熟练掌握。并且从本次设计中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。 感谢刘建寿老师以及其他帮助过我的老师，刘老师给了我充分的发挥空间，在我设计中有困难的时候指明了方向，给予了极大的帮助。感谢其他老师的热情关心，也感谢我的同学们帮助我顺利完成了设计。 60 洛阳理工学院毕业设计(论文) 参考文献 [1] 刘建寿,赵红霞主编.水泥生产粉碎过程设备.武汉:武汉理工大学出版社，2010.6重印 [2] 濮良贵，纪名刚主编.机械设计.北京:高等教育出版社，2006.5 [3] 金国淼主编.干燥设备.北京:化学工业出版社，2002.7 [4] 张绍龙，张朝发，李福州主编..北京:化学工业出版社，2007.1 [5] 徐觐主编.机械设计手册(1-5).北京:机械工业出版社，1993 [6] 《水泥厂工业设计手册》上、下册.中国建筑工业出版社.1978 [7] 侯景鹏，史魏，宋玉普主编.再生混凝土技术的研究开发与应用推广.北京:中国建筑工业出版社.2002.5 [8] 陈于萍主编.互换性与测量技术基础.北京:机械工业出版社，2002.9 [9] 吴宗泽主编.机械设计实用手册. 北京:化学工业出版社，2000.6 [10] 冷发光，何更新主编.国内外建筑垃圾资源化现状及发展趋势.环境卫生工程，2009.6 [11] 肖建庄主编.再生混凝土.北京:中国建筑工业出版社，2008.6 [12] 颜聪主编.废弃混凝土粒料回收利用研究.北京:中国建筑工业出版社，1997 [13] 屈志中主编.钢筋混凝土破坏及其利用技术的新动向:建筑技术，2001 [14] 赵雪松，任小中，于华主编.机械制造装备设计.武汉:华中科技大学出版社，2009.6 [15] 倪森寿主编.机械制造工艺与装备.北京:化学工业出版社，2009.1 [16] 徐德龙，谢峻林主编.材料工程基础.武汉:武汉理工大学出版社，2008.10 [17] 文九巴.机械工程材料(第二版).北京:机械工业出版社，2009.7 [18] 宋灿主编.再生混凝土抗压力学性能及显微结构分析.哈尔滨:哈尔滨建筑大学，2003 [19] 王昆主编.机械设计、机械设计基础课程设计.北京:高等教育出版社.1996 61 洛阳理工学院毕业设计(论文) 外文资料翻译 外文资料原文 Overview of rod mill The structures of rod mill The rod mill is made up by several parts, as follow: The tube part: there is a man’s hole in tube that used for examining and repairing and changing liner; The feeding part: used for feeding; The discharging part: used for discharging proper product; Main bearing part; Driving part; According to requirement of process line, rod mill is divided into the left rotary and right rotary. It depends on the contract. The rod mill works principle The motor drives the tube rotary by reducer, ore and steel rod can be thrown and rushed down by force of friction and centrifugal force to a certain height when tube rotaries ,and then ores can be crushed and grinded gradually. Crushed ore discharge by output part .The feeder feeds evenly, ore is fed by combine feeder continuously, the crushed ores discharge gradually .Rod mill can work continuous for forty hours per day. The installing of rod mill The rod mill should install on steady concrete groundwork. The foundation designed and the construction looks at general drawing and foundation drawing. In order to make change of location accurate assembly small in use, the foundation of Rod mill adopts full piece structure. If the compression resistance of concentrate foundation is more than seventy five percent, the rod mill can be installed .Before installing ,the 62 洛阳理工学院毕业设计(论文) quality of foundation should be examined that the concentrate has no effect on resistance and quantity of prep hole and the location .There is no dust in the prep hole .Adopts the ground wire method ,should prep bury the center label board on the surface of the basic .Before installing all the center line should be remarked clearly on the center label board on the basic and as the norm. Before hoisting, every part of rod mill should be examined .If found questions; it should be dealt at once. The general requirement of energy saving rod mill for installing The installing of mainframe: The axes of Rod mill main frame should be level, measured on top of big flange of medium-altitude bearing that on two ends, the height should be identical .If has error, it is allowed that feeder is higher the output 1mm .Seen from bearing cover of medium-altitude bearing on two ends, the around gap between medium-altitude bearing and bearing cover should be identical, and the out and the inside bearing cover too. The installing of driving part: After mainframe is identical, driving part can be installed .First, check quality of driving part, especial check concentric of small gear wheel bearing and reducer low speed bearing; concentric of reducer high speed bearing and motor bearing, if necessary to adjust and tighten. Set the big gear wheel of mainframe as standard, install and adjust driving part .Make the width between small gear wheel and big gear wheel even .Make the side of the small gear wheel and the big gear wheel parallel .The smallest gap is zero point twenty five millimeter .Seen from track of big and small touched, the touched track takes up sixty percent from whole length, and forty percent from whole height. If the touched track leans to one side, means the gear side is not parallel. If the driving big gear wheel crowded, means the gap of the gear wheel is too small, adjust it bigger. The installing of rod mill liners. 63 洛阳理工学院毕业设计(论文) Before installing liners, the inside tube should be cleaned .And then examine the liners to make surface and around flat. The holes of screw should keep clean and make the bolt can be input freely and reach installing requirement. When installing the liners, should scrawl the concentric mortars between inside tube and liners. And make screw of liners tighten when it is wet .The clearance between liners should make be even by the mortar. Tighten the liner bolt, should carefully make the airproof mat good to prevent material leaking. The liners of tube can mot have ring clearance When strength of concentric mortar is proper, feed the mine to test drive. If screw is loosen should be screwed tighten in time. The fault judged The bearing is hot, check it is lack of oil. The mainframe bearing and small gear wheel bearing adds the butter for lubricating; the reducer adds the engine oil for lubricating. If it is not lack of oil ,examine concentric of every part and mainframe and driving part .As the result of big gear wheel bearing and medium-altitude bearing are not concentric that medium-altitude bearing presses bearing cover comes out of the heat .As result of driving small gear wheel bearing and bearing are not concentric that driving bearing press bearing cover comes out of heat .Not concentric of the reducer with small gear wheel bearing and reducer with motor can comes out of heat .If medium-altitude bearing with big bearing is heavy concentric ,it can come out of starting difficulty ,the motor comes out of heat etc. So, when installing, making sure the concentric is very important. The experimental work of rod mill After installing, verifying proper, and then can start the hollow experimental work .The experimental work is in the charge of skilled the operator and obey the operation procedure strictly. The hollow experimental work time is not less than twelve to twenty four 64 洛阳理工学院毕业设计(论文) hours, if found faults should be solved in time. If hollow experimental work is normal it can start the experimental work with load .This time should divide into steps .The feeding quality should depend on the output, so as to get rid of not necessity damage of steel rod and tube with liner. Adding proper mine and one third of steel rod to test drive twelve to twenty four hours. Adding the two thirds of steel rod to test drive twenty four to twenty eight hours. According to the output and proper product quality and the actual installing quality of rod, make sure the proper installing quality of the rod to test drive no less than seventy hours. The adding of lodge and time of experimental work depend on the situation (such as temperature, noise, gear touched etc) of big or small gear wheel and reducer. Before the accurate of gear touched does not reach design requirement, it can not work full lodge. In the experimental work time, cooling and lubricating should work normally .And temperature of main bearing, driving bearing, reducer should be normal. After installing the two thirds of steel rod and works for twenty four to forty eight hours, should examine every part and relax all bolts. When starting the experimental work, should make notes carefully. The operating of rod mill The prepare works before starting Check that if anyone is in the dangerous place. Checked that if the quantity of the lube is correct, if not should add in time. Check that if the adding steel rod rate is correct. Check that if bolt is loosened. Make man’s hole cover steady. 65 洛阳理工学院毕业设计(论文) Check that does the water or in leak. After the first turn or long time milling, start again first adds the lube to medium-altitude bearing. Contact with referred work station, if get start signal, and then start mill. The order to start: Start rod mill. Start feeder machine. Stop feeding. Stop rod mill. If stop for a long time, should discharge steel rod and mine. Operating attentive things: Feeding evenly, which can make sure the rod mill have the high capacity and steady quality, is important thing. To adjust feeding quantity by granularity of mine. If humidity and rigidity are steady: fineness is low, the feeding capacity is large; the fineness is high, the feeding capacity is proper. Adjust the feeding capacity by this rule. Adding rods proper in time to make rod mill have high capacity. If rods are fret and not added in time, it can make low grinding capacity and low capacity. The maintains and examine repair of rod mill All the lubes should change once a month, and in the future, according to the repair and examine change the lube once per six month. Every lubricant part and the surface height of the oil should be examined once per four hours. When the mill works normally, the temperature of lube that in the main bearing is no more than fifty five centigrade. If the mill works normally, the temperature of driving bearing and reducer is no more than fifty five centigrade, the highest is sixty centigrade. The big and small gear wheel drive evenly, no noises. If necessary, should adjust the gap in time. The rod mill rotaries evenly, more strong shake. 66 洛阳理工学院毕业设计(论文) The electricity of the motor should be provided evenly. Each connected tighten parts are no loosen, no oil and material leaks. The quantity of adding steel rod depends on the fray case. If found the deviant thing, it should stop work and repair at once. The maintains of the mill is a piece of regular work. The effect of the maintains can affect the rotary rate and its life. In order to find the fault in time and make the mill work normally, except the maintains daily, need to fix a date to stop milling (advise once per month) and examine the medium-altitude bearing, main bearing, tube, reducer, big and small gear wheel etc carefully make the notes details. According to different faults, arranging the repair work. If the liner of mill is frayed seventy percent or the length of gap is seventy millimeter, it should be changed. If the bolt of liner is destroyed, it should be changed. If the main bearing is frayed heavily, it should change. The fine-tooth comb is frayed heavily, it should change. If the big gear wheel frayed heavily, it turns over to go on to use. If the small gear wheel frayed heavily, should change it. If the bolt of the feeder or output destroys, should be repaired in time. If can not repair, should change it. If the foundation bolt is loosened or destroyed, should be repaired once. 67 洛阳理工学院毕业设计(论文) 外文资料译文 棒磨机的概述 1. 棒磨机的结构 棒磨机主要有以下部分组成: ? 筒体部分:筒体上开有人孔，供检修和更换筒体内衬板时使用; ? 给料部分:供进料时使用; ? 供棒磨机排出合格产品时使用; ? 主轴承部分; ? 传动部分。 根据需要，棒磨机从传动形式上分为左旋和右旋，从排料形式上分为周边出料和中心出料两种，供货时按订货 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 。 2. 棒磨机的工作原理 电机通过减速装置驱动筒体回转，筒体内的碎矿石和钢棒在筒体回转时受摩擦力和离心力作用被衬板带到一定高度后由于重力作用，便产生抛落和泻落，矿石在冲击和研磨作用下逐步被粉碎。被粉碎的矿石经排料部分排出筒外。供料机连续均匀地喂料，矿石经联合进料器连续均匀地进入棒磨机，被磨碎的物料源源不断地从棒磨机中排出。棒磨机是可以每天24小时连续工作的粉磨设备。 3. 棒磨机的安装 棒磨机应安装在牢固的混凝土基础上。棒磨机的基础设计和施工请参看棒磨机总装图和基础图。为了保证使用过程中棒磨机各部件的位置精度不发生大的变化，棒磨机的基础应采用整块式结构。 混凝土基础耐压强度达到75%以上后即可在上面安装棒磨机。在安装之前应对基础的质量进行检验，要求混凝土没有影响强度的缺陷，预留孔的数量和位置符合要求，预留孔内无杂物和积水、无油污。采用“地线法”进行安装作业时，在基础上表面应预埋“中心标板”。安装前基础上画出所有中心线并在“中心标板”上做出醒目的冲点标记，作为安装时的中线基准。 68 洛阳理工学院毕业设计(论文) 节能磨机安装的一般要求: ? 主机的安装: 磨机主机的轴线应呈水平，在两端的中空轴大法兰上顶处测量，高度应一致，有误差时允许进料端高于出料端1mm. 在两端中空轴的轴承座压盖处看，中空轴与轴承压盖周围的缝隙应基本一致，并且内外压盖处都应是缝隙基本一致。 ? 传动部分的安装 在主机调整好水平以后，方可进行传动部分的安装。首先检查传动部分组装的质量情况，主要是检查小齿轮轴与减速机低速轴的同心情况、检查减速机高速轴与电机轴的同心情况，并进行必要的调整和紧固。 以主机大齿轮为基准，安装和调整传动部分。使小齿轮的齿宽比大齿轮的齿面两边宽度均匀一致。使小齿轮的齿面与大齿轮的齿面平行，齿侧间隙按最小处留0.25mm(约硬盒香烟包装纸一层或压铅丝测量)。从大小齿轮的接触痕迹看，接触痕迹应占全长的60%以上，接触痕迹的高度占到全高的40%左右。 如果接触痕迹偏向齿面宽度的一端 ，即表明齿面不平行。如果传动大齿轮一周有挤死的情况，说明齿轮间隙太小了，应使小齿轮离开大齿轮一点。 ? 磨机衬板的安装: 安装衬板前应首先将筒体内的尘垢清除干净。然后在对衬板进行检查和修整，其背面和四周应酌情用砂轮修理平整，螺栓孔应彻底清砂和清除铸造飞边，使螺栓能顺利穿入，达到安装要求。 安装衬板时，应在筒体内壁与衬板之间塗一层1:2水泥砂浆，并趁湿将衬板螺栓拧紧。衬板之间的间隙也用砂浆抹平。 固定衬板的螺栓，应仔细地垫好密封垫，以防止漏出矿浆或矿粉。 筒体衬板不得形成环形间隙。 水泥砂浆凝固达到强度要求后才可以投料试车。运转中发现螺栓松动应及时拧紧。 ? 故障判断: 轴承发热，检查是否缺油。主机轴承和小齿轮轴轴承加黄油润滑，减 69 洛阳理工学院毕业设计(论文) 速机加机油润滑。如果不缺油，检查各部分的同心度，分别检查主机和传动部分。大轴承座与中空轴不同心，造成中空轴与轴承压盖摩擦生热。传动小齿轮轴与轴承座不同心，造成传动轴与轴承压盖摩擦生热。减速机与小齿轮轴不同心、减速机与电机不同心，都会造成轴承超负荷运转而发热。当中空轴与大轴承座不同心严重时，会造成起动困难、运转时费动力、电机发热等现象。所以安装时保证各部分的同心度非常重要。 4. 棒磨机的试运转 棒磨机安装完成，经检验合格，即可进行空车试运转。棒磨机的试运转应由熟练的棒磨机操作工负责进行，并严格遵守棒磨机安全操作 规程 煤矿测量规程下载煤矿测量规程下载配电网检修规程下载地籍调查规程pdf稳定性研究规程下载 。 ? 空运转的连续运转时间不少于12-24小时，运转中发现问题应及时解决。 ? 空运转试机正常即可进行负荷试运转。负荷试运转应分阶段进行。负荷运转中应视排料情况进行喂料，避免钢棒和筒体衬板不必要的磨失和损坏。 加入适当物料和1/3数量的钢棒，试运转12-24小时。 加入至2/3数量的钢棒运转24-48小时。 根据棒磨机的排料情况(合格产品)及产量，应参照同行及同一型号棒磨机的实际装棒量，确定本台棒磨机的合理装棒量，进行不小于72小时的试运转。 ? 上述负荷量的增加和试运转时间的长短，以大小齿轮和减速机齿轮的跑合情况(温升、噪音、齿面接触等) 为依据进行确定。在齿面接触精度没有达到设计要求前，不得满负荷运转。 ? 试运转中冷却、润滑系统应工作正常。主轴承、传动轴承、减速机温度应正常。 ? 装入2/3数量的钢棒试运转24-48小时后，应检查并再次拧紧全部螺栓。 ? 试运转工作要认真做好各项 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 。 5. 棒磨机的操作 ? 起动前的准备: 检查危险地点内是否有人。 70 洛阳理工学院毕业设计(论文) 检查各润滑点的润滑油是否油位适当，不足时添加。 检查棒磨机内钢棒填充率是否符合要求。 检查磨体衬板螺栓、磨头与筒体连接螺栓等是否有松动并可靠拧紧。 将人孔盖可靠严密地固定。 检查筒体螺栓孔和人孔等处是否有漏水、漏粉现象并排除之。 第一次试运转或长期停磨后，再次起动时应首先向两端中空轴承上浇少量润滑油，并用人工盘磨一周，或“点动”旋转一周，确认无异常现象。 和前后有关工作岗位取得联系，得到允许起动的信号后才能起动磨机。 ? 起动的顺序: 起动棒磨机。 起动喂料机 ? 停机的顺序: 停止喂料机。 停止棒磨机。长期停磨应将钢棒和物料卸空。 ? 生产过程中的操作注意事项: 均匀喂料是保证棒磨机最高产量和稳定质量(细度)的重要操作内容。在生产中应根据产品细度检查结果及时调整喂料量，在入磨时物料粒度的大小、含水量、易磨程度基本稳定的情况下，产品细度变粗，一般表示喂料量过大，产品细度变细，则表示喂料量较少，依据这个原则及时调整喂料量。 及时合理地添加钢棒，充分发挥棒磨机的生产能力。钢棒磨损后不及时添加，将会使棒磨机粉磨能力下降，产量降低。 6. 棒磨机的维护和检修 ? 所有润滑油在磨机投入连续运转一个月时应全部放出，彻底清洗，更换新油。以后结合中修约每6个月换油一次。 ? 各润滑点润滑情况和油面高度至少每4小时检查一次。 ? 磨机运转时，主轴承润滑油的温升不超过55?。 ? 磨机正常运转时，传动轴承和减速机的温升不超过55?，最高不超过60?。 ? 大、小齿轮传动平稳，无异常噪音。必要时应及时调整间隙。 71 洛阳理工学院毕业设计(论文) ? 棒磨机运转平稳，无强烈震动。 ? 电机电流应无异常波动。 ?各连接紧固件无松动，结合面无漏油、无漏浆、无漏粉现象。 ?钢棒依磨损情况及时添加。 7. 如果发现不正常情况应立即停磨检修。 对磨机的维修是一项经常性的工作，维修工作的好坏直接影响棒磨机的运转率和使用寿命。为了及时发现缺陷消除隐患，以保证棒磨机正常运转，除了日常的维护外，还需要定期停磨，(建议每月一次)对重要部件如中空轴、主轴承、筒体、减速机、大小齿轮等作认真检查，作详细记录。按照缺陷情况分轻重缓急作适当处理和安排中修及大修 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 。 8. 磨机衬板被磨损70%或有 70mm长的裂纹时应更换。 9. 衬板螺栓有损坏造成衬板松动时应更换。 10.主轴承严重磨损时应更换。 11.篦子板磨损到不能再焊补时应更换。 12.大齿轮齿轮面磨损到一定程度后可翻面继续使用。 13.小齿轮严重磨损应更换。 14.进、出料螺旋磨损时应及时焊补，磨损至无法焊补时应更换。 15.地脚螺栓松动或损坏应及时修复。 72