750型對輥式壓密機設(shè)計畢業(yè)論文

750型對輥式壓密機設(shè)計摘要型煤加工對于有效地利用粉煤資源和保護環(huán)境是十分重要的，在我國的能源構(gòu)成中，煤炭占有十分重要的地位。據(jù)統(tǒng)計，在我國能源生產(chǎn)和消費中，煤炭約占總量的75%左右。但是,隨著采煤機械化程度的不斷的提高，粉煤在原煤中所占的比例也越來越大。粉煤比例的增加不僅降低了散煤的燃燒效率，而且嚴重地污染了環(huán)境。發(fā)展型煤是提高粉煤利用率和減少環(huán)境污染的重要途徑，研究表明，工業(yè)鍋爐,窯爐使用型煤后可比燒散煤節(jié)煤10%~27%，煙塵排放量可減少50%~60%，添加固硫劑后，二氧化硫的排放量可減少35%~50%。因此，發(fā)展型煤對我國具有十分重要的現(xiàn)實意義。本設(shè)計為一種用于煤炭成型加工的對輥式壓密機，包括有機架，固定輥軸和可動輥軸設(shè)置在機架中部，固定輥軸一段設(shè)有斜塊裝置，通過斜塊裝置可動輥軸能移動一定距離，從而實現(xiàn)了成球形狀的大小，固定輥軸的一端是同步外掛齒輪，另一端用聯(lián)軸器與標準減速器相連。關(guān)鍵詞：型煤，型煤加工，煤粉，對輥式壓密機Twinrollercompactionmachinedesignof750typeAbstractCoalprocessingfortheeffectiveuseofcoalresourceandenvironmentalprotectionisveryimportant,Coaloccupyaveryimportantpositioninourenergymix.Accordingtostatistics,China’senergyproductionandconsumption,coalaccountsforabout75%oftotal.However,astheminingmechanizationofacontinuousincreaseincoalpulverizedcoalasaproportionisalsogrowing.Coalproportionoftheincreasenotonlyreducedthecasualcoalcombustionefficiency,butalsoseriouslypollutedtheenvironment.Developmentofcoalbriquetteistoimproveutilizationandreduceenvironmentalpollutioninimportantways,thestudyshowsthatindustrialboilers,Kilnusebriquetteaftercomparablesavingcoalburningpowder%10~27%,sootemissionscanbereduced50%~60%.Aftertheadditionofsorbent,andsulfurdioxideemissionscanbereduced35%~50%.Therefore,thedevelopmentofChina’scoalofgreatpracticalsignificance.Designedasacoalformingrollercompactionmachineincludingarack,fixedrollersandmovablerollersetthemiddleoftherack,fixedrollersforsomerampsareblockdevicesbyobliqueblockdevicemovablerollerscanmoveacertaindistance,inordertoachievethesizeoftheshapeintoaballatoneendofthefixedrollersynchronizationplug-ingearandtheotherendconnectedtothereducercouplingandstandard.Keywords:Briquette,Coalprocessing,Coal,Rollercompactionmachine目錄1緒論 11.1型煤發(fā)展方向 11.1.1發(fā)展型煤產(chǎn)業(yè)的重要性 11.1.2型煤產(chǎn)業(yè)及技術(shù)的現(xiàn)狀 11.2國內(nèi)外型煤發(fā)展概況 21.2.1國外型煤概況 21.2.2國內(nèi)型煤概況 41.3對輥成型機的發(fā)展概況 41.3.1對輥成型機的發(fā)展概況 41.3.2對輥壓密機的成型原理 52傳動方案的確定和電動機的選擇 72.1電動機的選擇 72.1.1選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式 72.1.2選擇電動機的容量 72.2傳動方案的確定 72.3減速器的選擇及傳動比分配 83V帶設(shè)計計算 93.1設(shè)計功率 93.2選擇帶型 93.3傳動比 93.4小帶輪的基準直徑 93.5大帶輪的基準直徑 93.6驗算帶速 103.7初定中心距 103.8確定基準長度 103.9實際中心距 103.10小帶輪包角 103.11確定V帶根數(shù) 103.12確定單根V帶的預(yù)緊力 113.13作用在軸上的力 113.14帶輪的機構(gòu)和尺寸 114基本參數(shù)計算 124.1各軸的轉(zhuǎn)速及功率 124.2各軸的轉(zhuǎn)矩 125軸的設(shè)計計算 135.1軸材料的選擇 135.2計算Ⅰ軸的最小直徑 135.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 145.3.1確定各段軸的直徑和長度 145.3.2初步選擇滾動軸承 145.3.3輥子處軸的設(shè)計 145.3.4軸承處軸的設(shè)計 145.3.5齒輪處軸的設(shè)計 155.3.6確定軸上圓角和倒角尺寸 155.3.7求軸上的載荷 155.3.8按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 166齒輪的設(shè)計與計算 176.1選定齒輪的類型及材料 176.2按齒根彎曲強度設(shè)計齒輪 177鍵的選用及校核 198成型輥的設(shè)計 218.1成型輥的材料選擇 218.2成型輥結(jié)構(gòu)設(shè)計 218.3煤球布置 218.4產(chǎn)量計算 22結(jié)論 23致謝 24參考文獻 251緒論1.1型煤發(fā)展方向1.1.1發(fā)展型煤產(chǎn)業(yè)的重要性我國的礦物能源資源中，以煤最為豐富，全國第二次每天預(yù)測資料數(shù)據(jù)顯示，埋深在1000m以內(nèi)的煤炭總資源量為26000億噸。中國是時間上少數(shù)幾個一次能源以煤炭為主的國家之一。我國每年僅以燃燒方式消耗的煤炭就達11億噸，占煤炭年總產(chǎn)量的80%左右。在一次能源消費構(gòu)成中，煤約占75%，而其中全國的工業(yè)鍋爐（約42萬臺）、工業(yè)窯爐（16萬座）年耗煤量就達4億噸，占直接燃燒方式耗煤量的1/3還多。以上數(shù)據(jù)表面，煤炭是中國一次能源的支柱。據(jù)有關(guān)資料介紹，我國一次能源的資源結(jié)構(gòu)中，煤炭與石油、天然氣、水電及核電等相比，在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢，將探明的一次能源保有儲量折算為煤計，煤炭占90%以上。據(jù)一雜志介紹，全球陸地能源中，目前探明的石油和天然氣儲量在2020年前將基本開采殆盡，個別地區(qū)也至多延續(xù)到2060年，探明的鈾儲量也將在2030年前開采完畢。所以很多專家認為，在未來的相當長時間內(nèi)中國以煤為主的一次能源就夠不會有較大的改變。煤炭是我國一次能源的主要支柱，但煤炭資源又是有限的且不可再生的礦物資源，因此煤炭工業(yè)必須走可持續(xù)發(fā)展道路。煤炭工業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路是指在確保為國民經(jīng)濟個行業(yè)提供品質(zhì)潔凈、數(shù)量充足的煤炭、煤制品的同時，要提高煤炭資源的利用率，保護我們賴以生存的地球大氣環(huán)境免受污染。型煤技術(shù)在近期內(nèi)是煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的重要組成部分。1.1.2型煤產(chǎn)業(yè)及技術(shù)的現(xiàn)狀過去人們對煤的認識很膚淺，沒有從防止污染、發(fā)展工業(yè)、提高經(jīng)濟效益的高度上去認識它的重要性。我國工業(yè)型煤的生產(chǎn)時從50年代開始的，當時只能生產(chǎn)粘土煤球、紙漿煤球。60年代后，由于化肥廠生產(chǎn)的需要，氣化煤得到開發(fā)，把無煙煤粉成型用于中、小化肥廠造氣，替代無煙塊煤。“八五”期間，國家吧型煤列為重點科研攻關(guān)項目，進行了大量的試驗研究，型煤產(chǎn)業(yè)開始發(fā)展起來。從這時起，山西才開始起步研究，開發(fā)、生產(chǎn)型煤。近兩年內(nèi)，從省會太原市到各地區(qū)都紛紛行動起來，研究型煤技術(shù)、設(shè)備、工藝、粘結(jié)劑等，并建立了一些生產(chǎn)線。據(jù)不完全統(tǒng)計，全省有100余家型煤廠家，研制出的粘結(jié)劑也有150多種，型煤產(chǎn)品銷售都山西、山東、天津等地，用于化肥廠早起和工業(yè)鍋爐、爐窯及民用燃燒。但由于粘結(jié)技術(shù)還不過關(guān)、機械設(shè)備還不配套、生產(chǎn)規(guī)模小等原因，致使型煤產(chǎn)業(yè)沒有大規(guī)模地發(fā)展起來。我國型煤技術(shù)從民用型煤技術(shù)開始逐步發(fā)展，現(xiàn)已實現(xiàn)商品化，技術(shù)達到國家水平，工業(yè)燃燒煤日臻完善，工業(yè)原料（氣化型煤）已有很大進展?！熬盼濉毙兔杭夹g(shù)攻關(guān)項目共12個子課題，從基礎(chǔ)理論、成型工藝參數(shù)、粘結(jié)劑和添加劑的優(yōu)化選擇、合理的工藝設(shè)計、成套設(shè)備的選型改進與研制等一系列成套型煤技術(shù)進行系統(tǒng)研究。這一項目完成后將會大大提高我國工業(yè)型煤技術(shù)水平，逐步實現(xiàn)工業(yè)型煤的產(chǎn)業(yè)化、商品化。1.2國內(nèi)外型煤發(fā)展概況能源與環(huán)境是當今世界的熱門課題，它不僅影響本國人的生產(chǎn)與發(fā)展，也將對人類賴以生存和發(fā)展的的地球產(chǎn)生影響。因此，中國在21世紀的能源發(fā)展既要保持需求、資源、財力等之間的平衡，也將保持能源生產(chǎn)、消費和生態(tài)之間的平衡。我國一次能源以煤為主的格局在相當長的的時期內(nèi)難以改變，未來能源環(huán)境問題突出。展望能源科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能達到的水平，在相當長的時期內(nèi)新能源和再生能源、水電和核電的發(fā)展與推廣尚不足以影響煤炭的主導(dǎo)地位。這種以煤為主的一次能源結(jié)構(gòu)的主要制約因素是大氣污染物排放量超過可節(jié)接受水平。出路在于發(fā)展以煤炭高效、潔凈利用為宗旨的潔凈煤技術(shù)。型煤是以煤炭高效潔凈利用為宗旨的潔凈煤技術(shù)之一。國內(nèi)外在型煤技術(shù)的研究、開發(fā)及應(yīng)用方面取得了一定的進展。1.2.1國外型煤概況許多國家如德、日、前蘇聯(lián)、美、英、法、韓國等，都設(shè)有型煤研究機構(gòu)和生產(chǎn)廠。在褐煤成型、型煤生產(chǎn)、鍋爐和機車型煤應(yīng)用等方面，取得了許多成果。早在1877年，德國就再萊葸礦區(qū)建成第一個褐煤磚廠。1979年東德生產(chǎn)褐煤磚4880萬噸，西德617萬噸，在黑水泵褐煤基地建立了1100萬噸/年的型煤廠。德國除褐煤粘結(jié)劑高壓成型外，還采用三種熱壓成型工藝生產(chǎn)型焦，建有年產(chǎn)150萬噸以上的熱壓型焦廠。魁珀恩公司（KOPPERN）制造的對輥成型機，其生產(chǎn)能力達150t/h，是世界上單機生產(chǎn)能力最高的。日本30年代從德國引進型煤技術(shù)，簡稱年產(chǎn)31.5萬噸的型煤廠，供鐵路機車使用。1971年機車型煤用量占用煤總量的79%，型煤廠有36座。1975年鐵路實現(xiàn)電氣化后，型煤技術(shù)轉(zhuǎn)向冶金、化工和民用等方面，成立了型煤研究室，保留了21個型煤廠，總能力為140萬噸/年。日本研制成功的點火蜂窩煤和煤球，只要一根火柴就能點燃，使用十分方便。英國自“倫敦煙霧事件”后，研究開發(fā)了多種型煤工藝，制取無煙燃料供家庭炊事或取暖，成功解決了煙煤污染。英國還有型焦生產(chǎn)廠，年產(chǎn)能力達100萬噸，采用3種熱壓成型工藝生產(chǎn)型焦。美國采用FMC型焦工藝，用非煉焦煤制取冶金用焦，在懷俄明州建有研究基地和生產(chǎn)廠，研究了世界150個煤種，其中50個煤種已在中試廠生產(chǎn)出型煤產(chǎn)品。美國還生產(chǎn)烤燒型煤，以木炭和煤為主要原料壓制成型，供旅游野炊使用。美國的燒烤用型煤每年銷量為74萬~80萬噸，少量從澳大利亞進口。法國1861年就建有型煤廠，1976年生產(chǎn)能力達400萬噸。目前有6個型煤廠，粘結(jié)劑采用煙煤瀝青或石油瀝青，型煤經(jīng)熱處理后為無煙燃料。韓國240家蜂窩煤廠，日產(chǎn)量達5萬余噸，供取暖和炊事，1985年銷售量為2300萬噸，預(yù)測到2000年發(fā)展到3300萬噸，而市場需求量約4400萬噸，仍有缺口。國外型煤早已有成熟的技術(shù)，聯(lián)合國能源組織把型煤視為節(jié)能減污的有效途徑予以推廣。70年代石油危機后，型煤科研工作進一步得到重視，1969~1980年型煤發(fā)明專利每年為13項，1980~1983年增加到每年70多項。1989年亞太經(jīng)互會在菲律賓召開了主題為“型煤開發(fā)與環(huán)境效益”的煤炭利用專家會議。1992年聯(lián)合國召開了大氣污染、促進經(jīng)濟發(fā)展的終于途徑。1963年世界型煤產(chǎn)量達到頂峰。隨著石油、天然氣、核電、水電、新能源及再生能源的產(chǎn)量不斷增加，工業(yè)發(fā)達國家減少了煤炭能源的用量，只占全部能源的20%~25%，重點轉(zhuǎn)向粉煤流化床的研究，減少了型煤的用量。1.2.2國內(nèi)型煤概況國外的型煤生產(chǎn)多采用無粘結(jié)劑高壓成型工藝或熱壓成型工藝，原因是所用原料多為變質(zhì)程度較輕的褐煤。我國的煤炭變質(zhì)程度較深，宜采用粘結(jié)劑低壓成型，既可簡化成型工藝，也可降低生產(chǎn)成本。60年代，為解決小化肥焦炭和無煙塊煤供應(yīng)不足的問題，國內(nèi)外開發(fā)了多種型煤工藝，生產(chǎn)的型煤提供了全國化工業(yè)的60%的原料。目前，廣泛才用石灰碳化煤球造氣的化肥廠，全國約建有800套粉煤成型裝置。紙漿廢液粘土煤球和棒狀型煤，已在氮肥廠及其他行業(yè)的煤氣發(fā)生爐、工業(yè)窯爐推廣應(yīng)用。70年代北京煤化所開發(fā)的腐植酸煤氣已用于10余家小化肥廠；研究開發(fā)的優(yōu)質(zhì)化肥造氣用型煤，在韶山氮肥廠進行了造氣工業(yè)性試驗，所用粘結(jié)劑來源廣、價廉、對煤種適應(yīng)性強，且基本不增加石灰粉，型煤質(zhì)量好。該種型煤用于生產(chǎn)燃氣的混合煤氣發(fā)生爐也很理想，湖南漣邵和寧夏大武口正籌建年產(chǎn)5萬噸的生產(chǎn)線。北京煤化所研制鈣系復(fù)合粘結(jié)劑煤泥防水煤氣，已成功地用于水煤氣的兩段爐氣化，為我國每年生產(chǎn)的幾千萬噸煤泥的有效利用開辟了心得途徑。工業(yè)型煤的開發(fā)與應(yīng)用遠不及民用型煤。目前，工業(yè)型煤的應(yīng)用僅限于小氮肥廠的碳化煤球和小高爐型焦，生產(chǎn)規(guī)模亦不大；工業(yè)鍋爐、機車、窯爐用型煤在示范或商業(yè)性示范階段，雖然在礦區(qū)和城市建了許多型煤廠，但生產(chǎn)成本高，難以維持正常生產(chǎn)。工業(yè)型煤年產(chǎn)量約2200萬噸，其技術(shù)還有一些不足，特別是粘結(jié)劑的開發(fā)還很薄弱。1.3對輥成型機的發(fā)展概況1.3.1對輥成型機的發(fā)展概況對輥式輥壓成型機于19世紀下半葉在歐洲誕生。第一天能夠成功運轉(zhuǎn)的輥壓成型機在1870年末期由比利時的Losisau制造并被安裝在美國的里奇蒙得港的一家成型廠。然而，大多數(shù)早期的其他開發(fā)工作已在歐洲展開，并且在19世紀末在比利時、法國和德國已達到非常高的應(yīng)用水平。表1表面了在德國產(chǎn)煤區(qū)硬煤成型機的發(fā)展情況，從1900年~1910年的10年間其輥壓成型機熟練成倍增長，到1910年達到243臺，年產(chǎn)型煤400萬噸。德國哈汀根/魯爾的KOPPEN公司是從1898年開始制造出了它的第一臺用于硬煤成型的輥壓成型機。該機有一套旋轉(zhuǎn)布料裝置以穩(wěn)定兩個成型輥的入料，兩個成型輥由安裝在軸中心的寬大而堅固正齒輪維持同步，兩個分離輥具有形同的尺寸（直徑650mm，寬度280mm）。這樣一臺機器其壓輥轉(zhuǎn)速為6.5rpm，每小時可生產(chǎn)6噸相對小一些的（15~50）g用于家庭取暖的硬煤型煤。在20世紀20年代早期，德國硬煤成型開始滑坡，二戰(zhàn)結(jié)束后煤炭成型又產(chǎn)生短期復(fù)蘇，大型的成型機產(chǎn)量的2倍以上。此后不久，石油和天然氣在許多熱用途方面顯然取代了煤炭，尤其是家庭