圓筒混料機-設計說明書

...wd......wd......wd...畢業(yè)設計〔論文〕任務書課題名稱:Φ3.5×16米圓筒混料機設計課題主要內(nèi)容：圓筒混料機總體設計給料斗總體設計主要任務：完成圓筒混料機總體裝配圖完成圓筒混料機給料斗總體裝配圖圖紙要求：A0圓筒混料機總體裝配圖一張A1圓筒混料機給料斗總體裝配圖一張A0給料斗支架裝配圖一張A1給料斗裝配圖一張A2給料斗零件圖一張內(nèi)容要求：須獨立完成3張零號圖紙得的構(gòu)造設計圖、裝配圖和零件圖設計說明書不少于5000字查閱到15篇以上與題目相關(guān)的文獻包含一張以上計算機繪制的和手工繪制的1號圖紙附圖：A0圖2張A1圖2張A2圖1張圓筒混料機總體設計摘要隨著社會的進步，經(jīng)濟的開展，冶金工業(yè)也得到了蓬勃開展，由于混料機在冶金工業(yè)中有著廣泛的用途，進而社會對混料機的需求越來越多，規(guī)格也越來越大?；旌暇褪菫槭篃Y(jié)的物料物化性質(zhì)充分均勻，使燒結(jié)料內(nèi)微粒物料造成適宜的小球。篩選過礦石經(jīng)過破碎后，再經(jīng)過混料機混合后才能進展燒結(jié)。為保證燒結(jié)礦的質(zhì)量及提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量，配好的燒結(jié)礦石原料需要加以潤濕、混勻.目的是使混合配料中的水分、粒度以及配料各組分均勻分布?；靹蚍Q為一次混合，本次畢業(yè)設計是設計一次混合設備。混料機一般主要由傳動裝置[電機—硬齒面減速器—聯(lián)軸器—慢速驅(qū)動裝置]、筒體裝配、支撐裝置、擋輪裝置、傳動副、潤滑系統(tǒng)、進料裝置及防散料護罩、排料裝置、噴水裝置、排廢氣裝置等組成。目前主要使用的混合設備有攪拌機、輪式混合機、圓盤造球機以及圓筒混合機等，攪拌機、輪式混合機和圓筒混合機都屬于一次混合設備；其中圓筒混料機除構(gòu)造簡單外還有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)可靠等優(yōu)點，實踐證明，用于一次混合是一種行之有效的設備。但目前還存在內(nèi)壁粘料現(xiàn)象、混合時間缺乏以及震動較大等缺點。關(guān)鍵詞：混料機，混合機，混合設備，混合THEGRADUATEDDESIGNOFBATCHMIXERABSTRACTAlongwiththeprogressive,economicdevelopmentofsociety,metallurgicalindustryhasalsogottenvigorousdevelopment,sincebatchmixerhasextensiveuseinmetallurgicalindustry,andthenthesocialdemandforbatchmixermoreandmore,specificationsarealsobig.Mixismakethestockthingofsinteringmeltnatureampleeven,makethematerialofparticulatematterinsinteringmaterialcausesuitablelittleball.Afterpassingbreakageafterore,selectionthencancarryoutsinteringagainviabatchmixeraftermixing.Toguaranteethequalityofsinteringmineandtheoutputthatraisessinteringmine,thesinteringoreneedsofrawmaterialthatmatcharedampedandmixedeven.Purposeistomakemixingeachgroupofmoisture,sizeaswellasburdeninburdendivideintoevendistribution.Mixeventobecalledasoncemix,thisgraduateddesignisdesignoncemixequipment.Batchmixergeneralmajorfromdrivedevice[generator-thehardgearreduceroftoothflank-shaftcoupling-slowlyfastactuatingdevice],theassemblyofcylindricalshell,supportinstallation,gearshipinstallation,transmissionsetandlubricationsystem,entermaterialinstallationanddefencethecompositionssuchasscatteredmaterialshield,refuseejector,waterinjectionsystemandtherowinstallationofwastegas.Nowmajorusemixequipmenthavemixer,shiptypeblenderanddiscmakeballmachineaswellascylinderblender,mixer,shiptypeblenderandcylinderblenderbelongtooncetomixequipment;Inwhichcylinderbatchmixerexcludestructuresimplebesidesstillhavetheproductivitythatistomixonetimehigh,productionreliableetc.advantage,itisakindofeffectiveequipmentthatpracticeproofisused.Butnowstillstoreinwallgluematerialphenomenon,mixtimecan'tandshakegreateretc.shortcoming.KEYWORDS:batchmixer,blender,mixedequipment,mix目錄摘要…………….1前言1第1章圓筒混合機概述及總體方案確定2§1.1國內(nèi)外圓筒混合機技術(shù)特點2§1.1.1國外圓筒混合機技術(shù)特點2§1.1.2國內(nèi)圓筒混合機的開展概況2§1.2國內(nèi)圓筒混合機的構(gòu)造特點及混合原理3§1.2.1混合機構(gòu)造3§1.2.2混合原理4§1.3給水對混合制粒的影響5§1.4總體方案確定6第2章圓筒混料機規(guī)格參數(shù)確實定8§2.1計算規(guī)格參數(shù)8§2.2驗算規(guī)格參數(shù)9§2.2.1驗算混合時間及筒體轉(zhuǎn)速9§2.2.2驗算筒體傾角α10§2.3計算填充率11§2.4物料在圓筒內(nèi)的移動速度12§2.5筒體厚度δ12第3章筒體14第4章滾圈16第5章支撐裝置18§5.1托輪裝置18§5.1.1托輪18§5.2擋輪與軸承的設計19§5.2.1擋輪19§5.2.2擋輪軸及軸承的選擇22第6章傳動裝置確實定25§6.1傳動系統(tǒng)說明25§6.2主傳動功率的計算及主電動機選型25§6.3傳動參數(shù)的選擇及減速器選型26§6.3.1速比的分配26§6.3.2齒輪齒圈的主要參數(shù)27§6.3.3減速器的選型27§6.4其他附件的選型27§6.5齒輪罩28第7章給料裝置、出料裝置及附屬設備29§7.1給料裝置29§7.1.1帶式輸送機給料29§7.1.2給料漏斗給料29§7.2給水裝置29結(jié)論31參考文獻31致謝34前言混合設備是一種量大面廣,品種繁多的機械產(chǎn)品,在化工、冶金、醫(yī)藥、造紙、化裝品、涂飾材料、食品、飼料及廢水處理器等到行業(yè)廣泛應用。國內(nèi)和國外的開展都很快，尤其是圓筒混合機，它構(gòu)造簡單，運行可靠，混合和造球效果好，目前應用最廣泛。在世界各國燒結(jié)廠的燒結(jié)原料作業(yè)中，不管一次混合還是二次混合均選用圓筒混合機。經(jīng)過長期實踐和改良，隨著燒結(jié)機向大型化方向開展，與之相配套圓筒混合機的規(guī)格也相應增大，構(gòu)造也有了很大開展。新型圓筒混合機就是這一開展的產(chǎn)物?；旌显O備是一種量大面廣,品種繁多的機械產(chǎn)品,在化工、冶金、醫(yī)藥、造紙、化裝品、涂飾材料、食品、飼料及廢水處理器等到行業(yè)廣泛應用。國內(nèi)和國外的開展都很快，尤其是圓筒混合機，它構(gòu)造簡單，運行可靠，混合和造球效果好，目前應用最廣泛。本次設計研究的是圓筒一次混合機〔圓筒混料機〕的總體設計。圓筒混合混料機機是冶金生產(chǎn)中原料制備的重要環(huán)節(jié)，混合效果的好壞對料層透氣性和燒結(jié)機利用系數(shù)有著重要作用。如何提高圓筒混合混料機作業(yè)率、強化制粒效果，是研究燒結(jié)備料設備的重要課題之一。該圓筒混料機傳動裝置采用“電機--液力偶合器--硬齒面減速機--開式齒輪--慢速驅(qū)動裝置〞構(gòu)造形式。圓筒混料機機構(gòu)造是由筒體、滾圈、支承裝置(包括托輥及軸承)、止推擋輥、傳動裝置、喂料與噴水裝置、潤滑裝置、底座組成。工作時通過運輸機械(一般為皮帶運輸機)將由各種原料組成的混合料導入混合機內(nèi)?；旌蠙C筒體成傾斜安裝。筒體回轉(zhuǎn)時物料在摩擦力的作用下，隨筒體回轉(zhuǎn)方向向上運行，到一定高度，由于自重物料又落下來，并沿筒體軸向傾斜方向移動。物料的顆粒在上升拋落的每一個循環(huán)過程中，具有不同的運動軌跡。物料經(jīng)過屢次提升和拋落，在向排料端螺旋狀前進的運動中，使物料中的各種成分及水分逐漸分布均勻。隨著我國不斷擴大的燒結(jié)作業(yè)率，為滿足市場需求，需要進一步提高圓筒混合機技術(shù)水平，在消化吸收國外技術(shù)根基上，設計出更新的圓筒混合機。第1章圓筒混合機概述及總體方案確定§1.1國內(nèi)外圓筒混合機技術(shù)特點§1.1.1國外圓筒混合機技術(shù)特點一、筒體和滾圈的構(gòu)造筒體采用普通中厚鋼板彎卷焊接，滾圈采用整體低碳鋼鍛造，筒體和滾圈間的固接采用整體焊接。該構(gòu)造抑制了老式混合機用楔鐵固定的滾圈易產(chǎn)生松動并導致滾圈磨損加劇的缺點，提高了滾圈壽命。二、傳動裝置主傳動減速器高速軸一端與電機連接，另一端通過爪型離合器連接，設置一套帶電機減速器的微傳動裝置，通過該裝置在非生產(chǎn)階段，可使筒體以極低的速度正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而有利于筒體的安裝、檢修調(diào)整及清理廢料。三、自動潤滑裝置在傳動大齒圈與小齒輪的嚙合處、滾圈和托輪的接觸面之間，采用自動噴油潤滑裝置，用壓縮空氣使高粘度潤滑油形成油霧，噴射到接觸面上。噴霧性能好，附著力強，油膜強度高，保證了摩擦外表均勻布油，提高了承載能力，延長了摩擦副的使用壽命。壓縮空氣還能排除周圍粉塵，降低設備溫度，延長設備使用壽命。§1.1.2國內(nèi)圓筒混合機的開展概況我國混合機設備的開展是和燒結(jié)工業(yè)的開展同步的,經(jīng)歷了從簡單到逐步完善、從小型到大型化的開展歷程。70年代未,我國已自行設計制造多種不同規(guī)格的圓筒混合機,最大直徑達3m,長度達12m,并形成了系列產(chǎn)品,滿足了燒結(jié)機開展的需要。進入80年代,尤其是寶鋼引進的450燒結(jié)機建成投產(chǎn)后,有力地促進了我國燒結(jié)工業(yè)的開展,圓筒混合機設計制造水平也有了新的提高,自行解決了264、300以及435燒結(jié)機配套的大型圓筒混合機的設計制造技術(shù)。近幾年通過消化吸收引進圓筒混合機設備及技術(shù)，長沙冶金設計院、鞍山冶金設計院、西安重型機械研究所等單位已為國內(nèi)各燒結(jié)廠設計了多套大型圓筒混合機.并陸續(xù)投入使用，國內(nèi)設計制造的圓筒混合機，在吸收國外先進技術(shù)構(gòu)造的根基上。根據(jù)國內(nèi)實際情況，在設計上作了一些改良。一、不設金屬揚料板為防止筒體內(nèi)部磨損和粘料，提高混合效果。揚料板和襯板全部選用耐磨橡膠。不設金屬揚料板。雖然橡膠價格高于合金鋼.但是橡膠的耐腐蝕性使橡膠揚料板壽命高于金屬揚料板.減少了停機更換揚料板次數(shù)。提高了設備運轉(zhuǎn)率。按襯板、揚料板在一個工作周期內(nèi)的用量計算，橡膠本錢僅接近合金鋼的一半。另外.同等規(guī)格橡膠低于金屬.減少了維修替換襯板、揚料板工作時的耐磨強度，降低了造成傷害的危險性，給安裝工作帶來極大方便。二、皮帶給料改為溜槽給料國內(nèi)最初引進的混合機是采用可移動的皮帶機給料.皮帶給料機構(gòu)造復雜.維護檢修工作量大，撒料處理較麻煩?；剞D(zhuǎn)筒體中心料物料易灑在皮帶機頭輪軸承座上堆積起來影響頭輪的運轉(zhuǎn)。鞍山冶金設計院設計了一種給料油槽。在給料油槽的底板上設有兩段活動溜扳.上活動溜板的上部通過掛鉤懸掛在側(cè)壁上，下部靠自重和物料作用壓在下邊帶有振動器的活動溜板上。由振動器帶動上下活動溜板一起振動。使粘料下落可提高給料效果，防止了物料的散落。三、托輪軸承采用雙列抽承為提高滾筒文承座裝置中托輪的承載能力、設計選用雙列向心球面滾子軸承。為了安裝調(diào)整方便，保證安裝精度.同一端兩側(cè)的托輪采用了整體底座。§1.2國內(nèi)圓筒混合機的構(gòu)造特點及混合原理我國混合機設備已開展較為熟，目前應用最廣泛的為圓筒混合機，它構(gòu)造簡單、運行可靠，混合和造球效果好。圓筒混合機主要用于燒結(jié)廠，它將混有添加劑和鐵礦粉的混合料潤濕、混勻、制成適宜燒結(jié)的小球，然后進展燒結(jié)，制成高爐需要的熟料?！?.2.1混合機構(gòu)造混合機傳動裝置采用“電機—液力偶合器—硬齒面減速機—開式齒輪—慢速驅(qū)動裝置，〞構(gòu)造形式。在主電機端加裝液力偶合器以減小主電機起動時對電網(wǎng)的沖擊，如加調(diào)速型液力偶合器，還可對混合機的速度進展調(diào)整；另一端設有慢速驅(qū)動裝置，微動時通過爪型離合器使筒體正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以便于混合機的安裝，調(diào)試和維修；當混合機正常工作時，爪型離合器使微動電機與減速機脫離。1、進料皮帶2、進料護罩3、給水裝置4、托輥5、筒體6、傳動裝置7、出料護罩8、出料平臺圖1-1[1]開式齒輪傳動的圓筒混合機筒體為圓形鋼構(gòu)造。兩端各有一個滾圈，坐在四個托棍上進展轉(zhuǎn)動。圓筒混合機筒體的進料端高于出料端，使筒體具有一定傾角；滾圈下部兩側(cè)設有擋輪裝置，以限制混合機軸向串動。為提高混合效率，在筒體內(nèi)壁鋪有稀土含油尼龍襯板〔專利產(chǎn)品，能有效的防止粘料及筒體磨損〕。襯板根據(jù)混勻、潤濕、制粒三種不同的功能，采用不同的材質(zhì)，從進料口到出料口根據(jù)各段作用不同，設計成不同形狀及加水曲線，以便物料的導入、潤濕、混勻后導出。物料的潤濕是靠筒體內(nèi)給水裝置實現(xiàn)的。§1.2.2混合原理物料進入筒體后借助于筒體旋轉(zhuǎn)的離心力，被帶到一定高度后向前方落下，由于筒體是傾斜的，物料落下成一角度，沿筒體軸線方向向前翻滾、滑動，物料在屢次這樣的運動中混合均勻；在混合過程參加適量的水，由于水外表的張力及物料與筒壁之間，物料與物料之間互相摩擦、在筒體內(nèi)不斷的翻動、滾動來到達混勻的目的。物料在筒體內(nèi)運動是比擬復雜的。混合料進入圓筒后,由于與筒壁之間產(chǎn)生摩擦,在圓筒旋轉(zhuǎn)離心力的作用下,附于筒壁并上升到一定的高度,然后靠重力的作用滾下,與上升的物料產(chǎn)生相對運動而滾動成球,混合料在屢次往復運動的過程中,在軸向分力的作用下,不斷向出料端移動。從圓筒的橫斷面上看,由于混合料層較厚,各部位受力情況相差很大,其上升時到達的高度也不一樣,并且在圓筒連續(xù)旋轉(zhuǎn)的過程中,總是有一局部物料在上升,一局部在下落,物料上升或下落的多少,與圓筒的轉(zhuǎn)速有關(guān)。假設轉(zhuǎn)速過小,混合料所受到的離心力、圓周力也就過小,物料就不能上升到足夠的高度,僅堆積在圓筒下部,這種情況起不到混合的作用。與之相反,假設轉(zhuǎn)速過大,物料所受到的離心力、圓周力過大,致使物料緊貼附于筒壁而帶到很高的部位才拋落下來,這種情況也起不到混勻的作用。只有在速度適宜時,設備運轉(zhuǎn)安全,混合效果也好,大型混合機一般選用6～8r/min的速度?！?.3混料機對人的影響及解決方法伴隨著時代的開展，“以人為本〞的理念也越來越突出的表現(xiàn)出來。“以人為本〞的理念在各行各業(yè)中逐漸得到表達與完善。改革開放之前，在工業(yè)生產(chǎn)尤其是冶金工業(yè)中普遍存在著安全防范不到位、勞動環(huán)境差、勞動超負荷等不標準現(xiàn)象。隨著時代的進步，人的安康與安全首先得到考慮，特別是要求工作環(huán)境必須是良好的，把工作對人的危害降到最低。在冶金工業(yè)中有著大量粉塵、礦石顆粒漂浮在空氣中，這種狀況也必須得到改善。在混料機運轉(zhuǎn)過程中，由于其設備體積比擬大，再加之混合配料的粒度小，因此它的粉塵與噪音污染也很嚴重，這很容易對人的安康造成危害，對人的身心都會產(chǎn)生很大的影響。故要改善混合車間的勞動環(huán)境，就必須降低粉塵的污染，把機器運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的震動降低，這樣才能創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。機器的震動主要是有筒體轉(zhuǎn)動引起，增加筒體運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性有利于減低震動。在混料機上加裝機械擋輪裝置或液壓擋輪裝置，就會使減少混料機圓筒運轉(zhuǎn)過程中的軸向竄動；另一方面，從原料進入筒體到混合完畢，都應該盡量減少原料與外部環(huán)境的接觸，防止礦石顆粒散布于空氣中，這就要給排料端加裝一個排氣筒，把那些帶有粉塵的廢氣排出。在給料端用筒式給料裝置替代集中供料的皮帶輸送裝置。對混料機的改良有助于生產(chǎn)率的提高與機器設備的使用保養(yǎng)，更有利于人的安康?！?.4總體方案確定一、傳動方案的選擇燒結(jié)廠中應用最廣的混合設備就是圓筒混合機，其傳動裝置設計是否正確，制造質(zhì)量如何，安裝、檢修和維護的好壞，對圓筒制粒機的正常運轉(zhuǎn)和電耗都有極大的影響。隨著圓筒混料機的大型化，它所需要的動力越來越大，就顯得更為重要。其傳動形式有中心傳動和邊緣傳動。1、中心傳動：中心傳動是由電動機通過減速機，同時減速機的出軸與圓筒制粒機中心線應在一條直線上。中心傳動分為單傳動和雙傳動兩種形式。中心傳動被廣泛用于1000~7000kW以上的傳動中。2、邊緣傳動：邊緣傳動是由電動機驅(qū)動減速機，再由小齒輪帶動安裝在筒體上的大齒圈進展轉(zhuǎn)動，即帶動筒體回轉(zhuǎn)。此傳動形式適于相對小的功率傳動。經(jīng)比擬此次設計傳動形式確定為邊緣傳動。二、傳動形式確實定目前，國內(nèi)外混合機的傳動形式有3種:①輪胎傳動(汽車輪胎、飛機輪胎、實心輪胎)。該型式適用于中小型混合機，適宜配置在高層平臺上，具有震動小、噪聲低的優(yōu)點；但目前其能帶動筒體的最大噸位還不是很理想，在大型混合機上使用時，一次性投資小，但使用壽命短，維修本錢高，作業(yè)率低，太鋼等廠的使用均不理想。②聚胺脂膠輥傳動。該種傳動型式混合機的一次投資低于大齒圈形式。但目前國內(nèi)的聚胺脂膠輥技術(shù)尚沿不成熟，從國外進口，價格過于昂貴。③大齒圈傳動型式混合機，一次性投資大一些，但假設設計合理，維修本錢遠遠低于前兩種型式，作業(yè)率也高于前兩種，所以采用這種型式。采用開式齒輪傳動具有構(gòu)造合理、操作簡便、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、使用壽命長、作業(yè)率高、安裝維修調(diào)試方便。綜上所述，本次設計的圓筒混料機傳動裝置采用“電機--液力偶合器--硬齒面減速機--開式齒輪--慢速驅(qū)動裝〞構(gòu)造形式。并確定圓筒制粒機總體構(gòu)造；由筒體、滾圈、支承裝置(包括托輥及軸承)、止推擋輥、傳動裝置、喂料與噴水裝置、潤滑裝置、底座組成。第2章圓筒混料機規(guī)格參數(shù)確實定設計參數(shù)：混料機生產(chǎn)能力物料堆比重物料安息角構(gòu)造說明：圓筒混料機主要由傳動裝置【電機—液力偶合器—硬齒面減速器〔帶稀油潤滑〕—慢速驅(qū)動裝置】、筒體裝配、托輪裝置、擋輪裝置、小齒輪裝配、手動干油潤滑系統(tǒng)、進料端防散料護罩、排料端支架及操作平臺、排料裝置、噴水裝置、噴蒸汽裝置等組成。其中，擋輪設置擋輪構(gòu)造：在進料端設一組擋輪?！?.1計算規(guī)格參數(shù)一、確定筒體轉(zhuǎn)速、筒體傾角根據(jù)生產(chǎn)實際圓筒混料機的轉(zhuǎn)速一般取6~8r/min[1]，考慮到該設備的實際情況，所以取筒體轉(zhuǎn)速n=7r/min。圓筒混料機傾角應根據(jù)混合時間及其混合作用確定，一般一次混合機的傾角不大于4°，二次混合機的傾角約為2.5°。一次混合的目的是物料混勻，二次混合機的目的是使物料成球。所以圓筒混料機是一次混合機，其筒體的傾角取α=2.5°〔不大于4°〕。則斜度sinα=0.0436二、計算筒體長度L和內(nèi)徑D混合機的轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速之比i=0.2~0.3[1]，在此取i=0.3根據(jù)〔2-1〕〔2-2〕式中：混合機的有效長度=L+0.5m；L混合機的實際長度m；混合機的有效內(nèi)徑=D+0.1m；混合機的轉(zhuǎn)速r/min；混合時間min；筒體傾斜角度；Ψ物料安息角度。由〔2-1〕式得混合機的實際規(guī)格：本機進料方式選斗式，則D=+0.1=3.2865+0.1=3.3865mL=+0.5=15.1638+0.5=15.6638m把參數(shù)取整并綜合考慮選定D=3.5mL=16m§2.2驗算規(guī)格參數(shù)§2.2.1驗算混合時間及筒體轉(zhuǎn)速按選定的規(guī)格核算混合時間〔2-3〕〔2-4〕式中：混合機的有效長度=L+0.5m；L混合機的實際長度16m混合機的有效內(nèi)徑=D+0.1m；混合機的轉(zhuǎn)速7r/min；混合時間3min；α筒體傾斜角2.3度；Ψ物料安息角35度。由于進料方式為斗式，則=L-1+0.5=L-0.5=15.5m=D-0.1=3.5-0.1=3.4m取整后，n=7r/min，符合要求?；旌蠒r間取整后，混合時間t=3min所以本次設計確定:圓筒轉(zhuǎn)速n=7r/min混合時間t=3min§2.2.2驗算筒體傾角α由式〔2-5〕得所以α=2.3°因為圓筒混合機的斜度一般為0.03~0.08，所以選取α=2.3°符合要求.§2.3計算填充率根據(jù)〔2-6〕式中：φ填充率；γ混合料堆積密度；最大生產(chǎn)能力t。＝1.15Q＝1.15570t=655.5tγ=1.7t/由于二混的填充率為10～15％，此處計算φ＝13.7％符合要求。§2.4物料在圓筒內(nèi)的移動速度物料在圓筒內(nèi)的移動速度的根本規(guī)律是：隨圓筒的回轉(zhuǎn)，物料被帶起到一定高度，隨后滑落下來，由于圓筒是傾斜的，物料在滑落的同時就沿軸向前進了一段距離，形成移動速度。[2]查《回轉(zhuǎn)窯的設計及維修手冊》移動速度〔2-7〕式中：筒體轉(zhuǎn)速r/min；β筒體傾斜角度；γ物料自然堆角〔安息角〕度；因為n＝7r/minβ=2.3°γ=35°所以物料停留時間§2.5筒體厚度δ[3]根據(jù)《枯燥設備》，筒體的最小厚度按以下公式核算：〔2-8〕式中：筒體半徑，m；操作溫度下的屈服應力，MPa；腐蝕裕度，取C=3mm；抄板與圓筒壁質(zhì)量的比例系數(shù)。對于升舉式抄板K=1；最小厚度綜合考慮并圓整后，取筒體的最小壁厚=20mm。綜上所述，局部設計參數(shù)列出如下：規(guī)格筒體傾斜角筒體轉(zhuǎn)速混合時間制粒機填充率物料移動速度第3章筒體作為該設備的主體-混合機筒體,承受著運行過程中混合料拋落、滾落連續(xù)沖擊負荷,其制造質(zhì)量不僅直接關(guān)系整臺設備的工作質(zhì)量和使用壽命,且為確保燒結(jié)系統(tǒng)順利運行起著重要作用。因此,對于大型筒體的制造必須結(jié)合生產(chǎn)實際,從設計工藝方案、制定可靠技術(shù)措施,直到實施嚴格的技術(shù)施工和質(zhì)量監(jiān)控各個環(huán)節(jié),構(gòu)建起全面制造質(zhì)量保證體系。一、筒體材料筒體是圓筒混料機的基體，由鋼板卷制而成，筒體的大小標志著混合機的規(guī)格和生產(chǎn)能力。筒體具有足夠的剛度和強度。在安裝和運轉(zhuǎn)中應保持軸線的直線性和截面的圓度，這對減小運轉(zhuǎn)阻力及功率消耗，減輕不均勻磨塤，減小機械事故，保證長期安全高效運轉(zhuǎn)，延長回轉(zhuǎn)圓筒壽命都十分重要，必須根據(jù)這一要求來設計筒體,筒體的剛度主要是筒體截面在巨大的橫向切力作用下,抵抗徑向變形的能力。筒體的強度問題表現(xiàn)為筒體在載荷作用下,產(chǎn)生裂紋,尤其滾圈附近筒體。筒體應具有足夠的剛度和強度，筒體材料一般取用Q235,普通低合金剛,其中以16Mn用的最多,要求耐磨耐腐蝕時,用不銹鋼,也可以襯鋁或者其他耐腐蝕材料。因此本次設計筒體材料選用16Mn，16Mn具有良好的切削加工性、可焊性、耐磨性和耐疲勞破壞性，本錢較低。筒體采用普通中厚鋼板彎卷焊接，為消除焊接應力，要進展整體退火。二、筒體厚度δ[3]根據(jù)《枯燥設備》，筒體的最小厚度按以下公式核算：〔3-1〕式中：筒體半徑，m；操作溫度下的屈服應力，MPa；腐蝕裕度，取C=3mm；抄板與圓筒壁質(zhì)量的比例系數(shù)。對于升舉式抄板K=1；最小厚度綜合考慮并圓整后，取筒體的最小壁厚=20mm。滾圈處筒體截面內(nèi)力最大，該段筒體必須加厚取δ=2=40mm。三、筒體跨度由于混合機的長徑比小于12，采用兩擋支承。確定兩端懸伸長度時，主要考慮使兩擋反力接近相等。一般取，則取=9m。見圖3-1圖3-1筒體跨度第4章滾圈滾圈的構(gòu)造型式1、矩型滾圈其截面是實心矩型,形狀簡單。由于截面是整體的,鑄造缺陷相對來說不顯得突出,裂縫少，矩形滾圈可以鑄造,也可以鍛造,即采用大型水壓機鍛制滾圈,由于鑄造質(zhì)量原因,大型回轉(zhuǎn)枯燥器中,矩形滾圈使用較多。2、箱形滾圈剛性大,有利于增強通體剛度,與矩形相比可節(jié)約材料,但由于截面形狀復雜,在鑄造冷縮過程中容易產(chǎn)生裂紋等缺陷,這些缺陷有時會導致橫截面斷裂。由于箱形滾圈內(nèi)圓中部有一段不加工,因此可設計成帶鍵滾圈。3、剖分式滾圈剖分式滾圈是將滾圈分成假設干塊,有螺栓連接成整體,但由于滾圓剖分后使機械加工工作增加較多,剛性比整體滾圈又差,對筒體的加固作用也大大削弱,運轉(zhuǎn)時又對拖輪磨損較快,故實際使用較少。4、滾圈與筒體的聯(lián)合化：為進一步簡化制造、安裝，增強筒體剛性，可采用將滾圈和筒體加厚段〔滾圈下〕合在一起的構(gòu)造。這種焊在一起的構(gòu)造增強了筒體的剛性，消除了松套滾圈與筒體墊板、擋板間的磨損問題。經(jīng)比擬我們選用滾圈與筒體的聯(lián)合化。二、滾圈材料滾圈材料用35CrMo，此鋼具有高的強度，高的韌性和高的淬透性，淬火時變形極小。用于作大截面齒輪、重型傳動軸等。正火處理后外表硬度為HB=150~180。托輪材料用45鋼，調(diào)質(zhì)處理后外表硬度為HB=217~255。許用接觸應力。三、滾圈截面設計由于滾圈與圓筒焊接為一個整體∴〔4-1〕式中：滾圈外圓直徑，定為4100mm；圓筒外直徑，mm。筒體內(nèi)直徑為3500mm，筒體厚為20mm∴D=3500+2×20=3540∴=(4100-3540)/2=280㎜滾圈寬：Br=K(i+1)Q/Dr參見《枯燥設備》8-50式托輪副寬度B—由條件有B=300～400㎜，我們定為350㎜，整個滾圈寬定為800㎜。滾圈構(gòu)造見圖4-2圖4-1滾圈第5章支撐裝置§5.1托輪裝置托輪承受整個回轉(zhuǎn)局部的重量，并使筒體、滾圈在托輪上平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。托輪裝置按所用軸承分為滑動軸承托輪組和滾動軸承托輪組，滾動軸承托輪組具有構(gòu)造簡單、維修方便、摩擦阻力小、減少電耗及制造簡單等優(yōu)點，所以我們選用滾動軸承托輪組。托輪材料和直徑已在滾圈設計過程中確定,托輪材料一般用鑄鋼,并和滾圈相配用,小型的筒體可用鑄鐵托輪,使用帶凸邊的托輪的小型筒體,這種構(gòu)造可以不設擋輪,因為其重量輕,筒體下滑的軸向力較小。但本次設計為大型筒體,筒體下滑的軸向力較大,所以必須用擋輪裝置。托輪工作外表磨損速度一般為每年2~4mm,應具有6~10年的正常使用壽命。托輪與軸是緊配合裝配的,往往是軸隨托輪磨損嚴重而報廢,為延長托輪的使用壽命,可采用鑲套托輪,外套損壞后可拆掉重新鑲套使用,當托輪外表有局部凹凸不平的缺陷時,可以用車削托輪的方法予以去除。§5.1.1托輪1.托輪直徑：滾圈與托輪直徑之比i=Dr/Dt=2.8~5.3設計選定為Dt=1100㎜2.托輪寬度：Bt>Br+2U〔5-1〕式中：Br為托輪副寬350mm；U筒體的軸向竄動量,一般為20~40mm。則Bt>350+40=390設計選定為Bt=400㎜§5.2擋輪與軸承的設計§5.2.1擋輪1.擋輪材料[4]擋輪材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理后外表硬度為HB=229～269，其中A外表淬火后硬度為HRC=45～30。2.擋輪的受力[2]為減少滑動摩擦損耗，擋輪和滾圈間應是兩個錐體作純滾動，即這兩個錐體有公共頂點O〔圖5-1〕，則圖5-1擋輪幾何關(guān)系[11]〔5-2〕式中；擋輪大端直徑mm；擋輪半錐角〔度〕。一般=10°～18°,tan=0.177～0.32525。擋輪厚度h根據(jù)滾圈截面高度H確定：h=。H太小會使擋輪直徑加大，而h又受滾圈和擋輪安裝空間的限制，不能太大。H與擋輪的推力的大小有關(guān)。取h=120mm由受力分析知道，擋輪受力為防止筒體在軸向方向的竄動∴〔5-3〕式中G筒體、物料、滾圈及齒圈等的總重t；筒體的傾斜角度。在混料機Φ3.5×16中G=99.44t，β=2.3°。=99.44×sin2.3°=3.99t=3.擋輪參數(shù)確實定接觸強度條件〔5-4〕由圖5-1所示，有如下幾何關(guān)系：h=s×cos，〔、分別為擋輪、滾圈側(cè)面的平均直徑〕得我們已經(jīng)選定擋輪的半錐角γ=10°所以cosγ1誤差不超過5%得到。由接觸強度確定直徑〔5-5〕由由于，鋼的彈性模量E=2。對于45鋼，其許用應力[]：調(diào)質(zhì)處理：=0.26HB=6994；淬火：。當潤滑條件不好時取上述值的70~80%，我們?nèi)?0%，則有：45鋼調(diào)質(zhì)處理時；45鋼淬火時。分別代入上式可得：調(diào)質(zhì)：大徑為：淬火：大徑為：根據(jù)其他需要，這里我們?nèi)踺喆髲綖?620mm?！?.2.2擋輪軸及軸承的選擇〔1〕軸的計算[5]擋輪軸的初步確定：，mm〔5-6〕式中：軸頸處直徑，mm；軸襯單位許用應力，MPa。查《枯燥設備》，軸瓦材料為ZGAl-9-4，由表8-25知[p]=30MPa。又因為=所以=102.11mm綜合考慮取軸頸d=160mm。擋輪軸的設計草圖繪制如圖5-1所示：圖5-2擋輪軸〔2〕計算額定動載荷[7]〔kg〕〔5-7〕式中：壽命系數(shù)，；額定壽命〔小時〕。對于混料機和制粒機我們?nèi)?~5年，每年7500小時計〔相當于運轉(zhuǎn)率85.6%〕；壽命指數(shù)，對滾珠軸承=；速度系數(shù)，；軸承轉(zhuǎn)速，即擋輪轉(zhuǎn)速〔轉(zhuǎn)/分〕；載荷系數(shù)，按有輕微沖擊力；溫度系數(shù)，=0.95〔按工作溫度125°以下〕；P當量動載荷〔kg〕。因此，∵擋輪轉(zhuǎn)速∴圓錐滾子軸承在不變的徑向和軸向負荷作用下，當量負荷按下式計算，單列圓錐滾子軸承當量動負荷因為筒體總重量為63.64t，物料經(jīng)計算重量為35.8t，筒體傾角為2.3°。所以擋輪受力為：〔63.64+35.8〕×sin2.3°=3.99t。又∵輪帶和擋輪工作外表的傾斜角為10°，∴徑向負荷：=3.99×sin10°=0.69t軸向負荷：=3.99×cos10°=3.93t∴5.69而查型號30230，知其e=0.44∴﹥eY=1.4，。所以當量動負荷=5.78t∴=23.95t=234.7kN查軸承樣本，使規(guī)定的額定動載荷[C]≥，因為型號30230的額定動載荷為499.1kN，所以滿足。我們確定的軸承為：圓錐滾子軸承30230。第6章傳動裝置確實定§6.1傳動系統(tǒng)說明目前，國內(nèi)外混合機的傳動形式有3種:①輪胎傳動(汽車輪胎、飛機輪胎、實心輪胎)。該型式適用于中小型混合機，適宜配置在高層平臺上，具有震動小、噪聲低的優(yōu)點；但目前其能帶動筒體的最大噸位還不是很理想，在大型混合機上使用時，一次性投資小，但使用壽命短，維修本錢高，作業(yè)率低，太鋼等廠的使用均不理想。②聚胺脂膠輥傳動。該種傳動型式混合機的一次投資低于大齒圈形式。但目前國內(nèi)的聚胺脂膠輥技術(shù)尚沿不成熟，從國外進口，價格過于昂貴。③大齒圈傳動型式混合機，一次性投資大一些，但假設設計合理，維修本錢遠遠低于前兩種型式，作業(yè)率也高于前兩種，所以采用這種型式。采用開式齒輪傳動圓筒混合機具有構(gòu)造合理、操作簡便、使用壽命長、效率高、維修方便等特點。輔助傳動的作用是當主電動機或主電源發(fā)生故障是定期轉(zhuǎn)動筒體，以免筒體因上下有溫差造成彎曲，并確保在檢修時筒體能停留在某個位置。§6.2主傳動功率的計算及主電動機選型[8]設計依據(jù)：圓筒傾角=2.3°、混料機填充率=13.7﹪、混料機圓筒轉(zhuǎn)速n=7r/min、混合料堆積密度=1.7t/m3，筒體重量G筒=35.73噸，，，混合機的傳動是由電動機通過一、二級減速機和兩組主動托輥、兩組被動托輥摩擦傳動來實現(xiàn)的,混合機的進料端比出料端高,使整個設備具有一定的傾斜角β。經(jīng)分析可知,驅(qū)動圓筒混合機轉(zhuǎn)動所消耗的功率N可按下式來決定查《枯燥設備》手冊，由杜馬公式：〔6-1〕式中：回轉(zhuǎn)圓筒轉(zhuǎn)動所需功率，kW；回轉(zhuǎn)圓筒直徑；mm;回轉(zhuǎn)圓筒長度；mm;回轉(zhuǎn)圓筒轉(zhuǎn)速；r/min。=〔1.1~1.3〕N=〔1.1~1.3〕×322.67=354.94~419.47〔〕考慮到設備的安全性，我們選擇主電機的型號為YKK5601-8，其額定功率為775，額定轉(zhuǎn)速為742r/min，額定電壓為10KV，重量5355kg。該三相異步電動機的優(yōu)點：裝備簡單，價格廉價，有足夠的啟動轉(zhuǎn)矩，可直接啟動混合機，啟動電流小，對電網(wǎng)沖擊較小，而且啟動噪音較小?！?.3傳動參數(shù)的選擇及減速器選型§6.3.1速比的分配[9]電動機已經(jīng)選定，由電動機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速即可確定總速比：對常用的電動機-減速器-齒輪、齒圈-筒體的傳動系統(tǒng)〔6-2〕式中：減速器速比；齒輪齒圈速比。對整個傳動系統(tǒng)影響很大，增大可減小，有利于減速器的選型。為了提高傳動平穩(wěn)性，我們在此取=7.6，所以=14?！?.3.2齒輪齒圈的主要參數(shù)〔1〕齒圈分度圓直徑齒圈和筒體間的彈簧板需一定空間才能安裝，根據(jù)《枯燥設備》，=1.6~1.8〔6-3〕所以取=5600mm〔2〕模數(shù)m取m=40〔3〕小齒輪齒數(shù)一般=17~23，優(yōu)先采用奇數(shù)，為便于拆卸和安裝，將大齒圈設計成分體式。其安裝型式:在筒體上焊接法蘭，用高強度螺栓將兩個齒圈半體固定在法蘭上。為了保證有足夠的檢修空間，大齒圈采35SiMnMO制造以提高強度，在保證設備工藝參數(shù)的情況下，盡量減少大齒圈的外形尺寸。其齒輪必須是偶數(shù)。因為所以=/=140/7.6=18.42，圓整后取=19.§6.3.3減速器的選型[10]平行傳動的硬齒面減速機傳動精度高,齒輪均為漸開線斜齒輪,可緩沖圓筒內(nèi)物料翻滾跌落產(chǎn)生的交變載荷,能夠適應圓筒實際運轉(zhuǎn)速度的周期性變化,可防止斷齒現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)我國減速機的設計制造情況，我們優(yōu)先采用大功率圓柱齒輪減速機，在此選用ZL兩級減速機。由減速器的速比=14，選定圓柱減速機ZLY560-16-=2\*ROMANII。潤滑方式：采用循環(huán)油潤滑，并在啟動前給油潤滑漸開線齒〔當超過24小時且滿載起動時〕。§6.4其他附件的選型主電動機與減速機之間用限矩型液力偶合器，根據(jù)主電動機的額定功率和轉(zhuǎn)速并綜合考慮我們選YOX875，其輸入轉(zhuǎn)速為1000r/min，傳動功率為330~620KW。在另一端設置帶電機減速器的微傳動裝置，通過該裝置在非生產(chǎn)階段，可使筒體以極低的速度正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而有利于筒體的安裝、檢修調(diào)整及清理廢料。當混合機正常工作時，爪型離合器使微動電機與減速機脫離。在次我們選用微動電機XWD8185。§6.5齒輪罩齒輪罩的構(gòu)造主要有全封閉和半封閉兩種。全封閉嚴密性好，漏出的油少。但往往大量油滴在筒體上，當該段筒體因故過熱時，會引起著火事故。半封閉便于觀察彈簧板的工作情況和有利于齒圈的散熱，并耗用鋼材少，如果該局部露天配置，構(gòu)造上要注意防止雨水漏入。因圓筒混料機露天配置，又綜合考慮各種因素，我們采用全封閉齒輪罩。確定齒輪罩寬度時，必須考慮筒體的軸向竄動量。在齒輪罩的構(gòu)造上應注意防止漏油。在側(cè)壁和周壁上適當部位開觀察孔，以便檢查和測量齒的嚙合情況。對于全封閉的還應有能觀察彈簧板鉚釘、銷軸及齒圈對口落實的連接是否牢靠的觀察門。第7章給料裝置、出料裝置及附屬設備§7.1給料裝置§7.1.1帶式輸送機給料帶式輸送機直接伸入混合機內(nèi)給料，給料順暢，不會引起堵料停機事故。再自動化水平高的燒結(jié)廠采取這種給料方式可保證系統(tǒng)連續(xù)生產(chǎn)，缺乏之處是帶式輸送機頭部占去了局部混合機長度及帶式輸送機卸料不凈，散料落在圓筒給料端的平臺上，增加了清掃的工作量。§7.1.2給料漏斗給料給料漏斗給料有兩種形式：帶式輸送機通過漏斗給料、圓輥給料機通過漏斗給料。給料漏斗傾角一般為70o，這種配置方式可解決撒料問題，但漏斗有時會堵塞，尤其是粘性較大的混合料，即使設置了振動器仍可能堵料。考慮到混合料的粘性較小，并設置振動器，我們選用帶式輸送機通過漏斗給料。§7.2給水裝置〔1〕混合料的給水裝置混合料的給水裝置常用的有兩種：一是在混合機圓筒長度方向配置灑水管，管上鉆孔，給水呈注流狀加至混合料中。水管開口一般為2mm左右，另一種是由一根安裝在筒體內(nèi)部的水管和假設干不銹鋼噴嘴組成的給水裝置。該混合機的給水裝置是一根通長的灑水管，灑水管上按一定的距離安裝一排噴嘴，噴嘴的間距要使在圓筒長度方向給水均勻。噴嘴的噴射方向應與筒內(nèi)運動物料的料面相垂直，整根灑水管與一根沿筒體軸向安裝的鋼絲繩連結(jié)，鋼絲繩的一端固定在給料漏斗支架或給料帶式輸送機支架上，另一端固定在圓筒排料漏斗或排料操作平臺上，鋼絲繩上設有螺旋拉緊機構(gòu)，以調(diào)節(jié)鋼絲繩的緊張程度。采用鋼絲繩吊掛灑水管裝置,解決了因跨度大,灑水管嚴重變形,強度缺乏,水流不暢等問題;安裝調(diào)整方便,使用可靠,對落料沖擊有較好的緩解作用。〔2〕設置新型的噴淋系統(tǒng)圓筒混料機筒內(nèi)裝有新型的噴淋裝置,從筒體頭部到筒體尾部裝有一排共8個噴頭,這些噴頭都是特殊的專用噴頭,噴淋面積大,噴水均勻。筒體頭部噴水量較多,尾部噴水量較少。當物料含水量低時翻開噴淋系統(tǒng)進水管閥門,噴入適量的水調(diào)節(jié)混合物料的濕度,物料含水量6%~8%為宜,此時將獲得更好的混勻效果?！惨妶D7-3〕給料斗裝配簡單圖圖7-3〔排料斗裝配〕1-排料斗2-噴水裝置3-底座結(jié)論本次設計歷時近兩個月，對圓筒混料機進展了總體方案設計。對的整體性能有了新的了解，對建材設備有了以更深的理解。傳動系統(tǒng)的設計對圓筒混料機提高工作效率、提高使用壽命有很大的好處，使這種新型圓筒混合設備得到了實實