球磨机毕业设计----2.4x11中心传动球磨机滑履轴承支承设计.doc

2.4x11中心传动球磨机滑履轴承支承设计摘 要球磨机在建材行业应用广泛，是目前工业上广泛使用的细磨机械。磨机能粉末各种硬度的物料，在矿场和发电厂均有应用。球磨机不但在建材工业中广泛应用，而且在冶金、选矿、化工、电力等工业中也广泛采用.作为粉磨设备的球磨机，目前一般采用滑动轴承作为主轴承，它比传统的支承方式相比具有很大的优势。轴承衬采用巴氏合金，引起具有良好的摩擦相容性、顺应性和嵌入性，非常适合像球磨机这样的重载、低速，并伴有冲击现象的机械设备的要求，因此在生产中已被广泛使用。关于滑履支承，国外早以在磨机上采用。我国江南水泥厂湿法生料磨机已在进料端采用该支撑方式。由于磨机的大型化发展，其轴承负荷也俞来俞大，另外烘干兼粉磨的磨机，其进料口要大，而且气流温度高，主轴承就不适合，这样，采用滑履支承教为适合。球磨机大型化后, 首先不能满足中空轴的通风面积(尤其是对于带烘干仓的球磨机) , 其次就是传统的进出料螺旋筒不能满足畅通地大量喂料和卸料的要求。本次主要设计滑履支承，并对托瓦、凸球面体、凹球面体等进行工作分析，载荷计算，形状尺寸设计。关键词：球磨机 滑履轴承支承 分析设计the design of mill sliding shoe bearings supporting for2.4x11m ball millabstractball mill in building materials industry at present, it is widely used in industry of fine grinding machine. the function of grinding materials, various hardness powder in the mines and power plants. only in the building materials industry of ball mill, and widely used in metallurgy, dressing, chemical, electric power industries also widely usedas the ball mill grinding equipment, the general sliding bearing as the main bearings, supporting it than the traditional method has great advantages compared. bearing lining using pasteurized alloy, has a good cause friction compatibility, compliance and embedded, as the ball mill is very suitable for such a heavy load, low-speed and impact of the phenomenon with the requirements of the machinery and equipment, has been in production widespread use.about sliding shoe supporting, foreign in grinding machine adopts earlier. the wet cement slurry in jiangnan already in the feed mill by the support. because of the large-scale development of grinding machine, the bearing load is big, the other to yu yu grinding mill and drying machine, its mouth to feed and air temperature is high, the bearing is not suitable, using sliding shoe, such as supporting teaching. after the first large-scale mill, cannot satisfy the hollow shaft ventilated area (especially for the ball with drying, secondly, the traditional) and cannot satisfy the smooth feeding tube feeding and unloading and large. the main design of sliding shoe supporting, torre watts, convex surface concave spherical body, etc. work load calculation, analysis and design of shape and size.keywords: mill ,sliding shoe bearings ,supporting analysis and design5目录前言1第1章 粉磨工艺系统21.1 粉磨21.1.1 粉碎的意义及分类21.1.2粉碎比及粒度表示21.1.3物料的易碎性和易磨性31.2粉磨系统流程41.2.1开路流程及其特点41.2.2开路流程及其特点4第2章 球磨机的总体设计62.1 球磨机的工作原理62.2 球磨机的主要参数计算62.2.1 球磨机的临界转速62.2.2 球磨机的理论适宜转速72.2.3转速比72.2.4 磨机的实际工作转速82.2.5 磨机的功率82.2.6 磨机的生产能力10第3章 滑瓦设计计算113.1 概述113.1.1 滑履载荷的计算113.2 滑履支撑的受力分析143.3 托瓦的设计计算153.4 高压油腔的设计173.5 低压润滑系统布油槽的设计193.6 滑环的设计校核203.7凸凹球面体的设计及校核203.8 底座的设计及校核213.9 底板的设计及校核21第4章 滑履轴承支承224.1 概述224.1.1 履滑的工作原理224.1.2 滑瓦的基本设计参数和计数公式234.2 球磨机降低滑履温度的措施24结论26谢 辞27参考文献28附录29外文资料翻译30前言球磨机在建材行业应用广泛，是目前工业上广泛使用的细磨机械。磨机能粉末各种硬度的物料，在矿场和发电厂均有应用。水泥熟料和石膏一起磨碎成最终产品,其磨碎的粒度越细,比表面积越大,则水泥的标号就越高。改善和提高产品的质量和数量,减少动力消耗,降低生产成本,即达到优质、高产、低能耗具有重要意义。球磨机不但在建材工业中广泛应用，而且在冶金、选矿、化工、电力等工业中也广泛采用。它的优点是物料适应性强；粉碎比大；适应强；结构简单、坚固、操作可靠，维护管理方便，能长期连续运转。缺点是工作效率低；体形笨重；磨机转速低；研磨体和衬板的消耗量大；操作时噪声大。本次设计应用滑履轴承支承，根据磨机重量和物料重量选取轴承个数，进一步确定轴承类型，从而达到最好的支承状态，使磨机工作效率提高。本设计具有很大的实用价值。因为采用了较多新的结构，大大降低了制造和维护的费用，减少了机器调整的次数，保证了生产的连续性,降低了生产成本，改善了产品性能，提高了企业的经济效益. 球磨机的设计首先是要制定总体方案，总体方案的制定与否将决定球磨机能否达到“好用”、“好造”、“好修”的要求，为了总体方案的制定合理在设计中密切地联系实际，全面地了解被加工零件的加工情况和影响制定方案的各种因素。具体要做到工艺过程的加工精度的要求，设计的球磨机的中心传动部分是否合理直接影响到球磨机的性能，再加上球磨机的工作环境的特殊性，滑履轴承为铸件，在精加工后得到成品；要保证滑履轴承的精度能够达到8级精度，；减速机、联轴器等的选择必须要载荷大，耐腐蚀等。这些主要用来确定球磨机的传动装置的选择与设计。 第1章 粉磨工艺系统1.1 粉磨1.1.1 粉碎的意义及分类用机械方法或非机械方法克服固体物料内部的内聚力而将其分裂的过程称为粉碎。粉碎包括破碎和粉磨，大块物料破碎成小块物料称为破碎：小块物料磨成细粉称为粉磨。相应地完成这些作业的机械，称为破碎机械和粉磨机械，或统称为粉碎机械。粉碎作业的分类见表1-1。表1-1 粉碎作业的分类粉 碎破 碎破 碎 碎至100mm中 碎 碎至10030mm细 碎 碎至303mm物料经粉碎后，比表面积增加，可提高化学反应速度和物理作用效果；几种不同固体物料的混合，在细粉状态下易达到均匀的效果；物料经粉碎后，便于干燥、传热、贮存和运输；物料经粉碎后，还可用于材料科学，环境保护和选矿等部门。在建筑材料生产中，粉磨作业是很重要的过程。粉磨作业的情况直接关系着产品质量和产品成本。 1.1.2粉碎比及粒度表示粉碎比是指粉碎前后物料的平均粒径之比。它表示物料粒径在粉碎过程中的缩小程度，是评价粉碎过程的技术指标之一。对破碎而言，称为破碎比，它是确定破碎系统和设备选型的重要依据。由于各种粉碎设备的粉碎比各有一定的范围，若要求物料的粉碎比较大，一台粉碎机难以满足要求时，就要用几台粉碎机串联粉碎，这种粉碎过程称为多级粉碎。第一级的进料平均粒径与最后一级的出料平均粒径之比称为总破碎比。等于各级破碎比的乘积,由5 = (1-1)粉碎过程中，各种粒径的物料组成了混合体，这种混合体称为颗粒群。颗粒群的平均粒径，通常用质量平均法测算。步骤如下：首先，取有代表性的试样，用套筛以筛分法把物料分成若干粒级，并用以下方法分别求出各粒级物料的平均粒径；设相邻两级筛子的孔径为 (大孔筛)和（小孔筛）,则该两级筛之间颗粒群（既小于且大于的颗粒群）可用算术平均粒径表示为=( + )/2,得到、。其次，分别称出物料的质量，得到、。最后，求出颗粒群的平均粒径。由5 （1-2）筛分所得的粒度级数越多，算得的颗粒群平均粒径越准确。1.1.3物料的易碎性和易磨性易碎性是表示物料被破碎难易程度的特性。它与其强度、硬度、密度、结构均匀性、含水率、粘性、裂痕、表面形状等有关。易碎性通常用易碎性系数表示，又称相对易碎性系数。某物料的易碎性系数是指用同一台粉碎机械在同一物料尺寸变化条件下，粉碎标准物料的单位产品电耗与粉碎该物料的单位产品电耗之比，由公式 （1-3）水泥工业一般以中等易碎的回转窑熟料作为标准易碎性物料，并令其易碎性系数为1。易碎性系数大的物料易于粉碎。易磨性是表示物料本身被粉磨难易程度的特性。它与物料的种类和性能有关。矿渣比熟料难磨、熟料比石灰石难磨，是由它们的种类不同；种类相同时，脆性大的物料比脆性小的易磨，因此。水淬快冷矿渣比自然慢冷矿渣易磨，高饱和比熟料比低饱和比熟料易磨、地质年代短的石灰石比地质年代长的石灰石易磨。国家标准gb9964-88水泥原料易磨性试验方法规定了球磨机易磨性的试验方法。该法原理：物料经规定的球磨机研磨至平衡状态后，以磨机每转生成的成品量计算粉磨功指数，此指数定量地表明物料粉磨的难易程度。辊式磨易磨性一般用小型试验磨进行。1.2粉磨系统流程按一定粉磨流程配量的主机及辅机组成的系统称作粉磨系统。粉磨系统可根据入磨物料的性能、产品种类、产品细度、产量、电耗、投资以及是否便于操作与维护等因素，通过比较选择适当的粉磨系统。水泥厂的粉磨作业有生料、水泥和煤粉三部分。1.2.1开路流程及其特点在粉磨过程中，物料一次通过磨机后即为成品的流程为开路流程，如图1-1所示。其优点是：流程简单，设备少，投资省，操作简便。其缺点是：由于物料全部到达细度要求后才能出磨，已被磨好的物料会出现过粉磨现象，并形成缓冲大垫层，妨碍粗料进一步磨细，有时甚至出现细粉包球现象，从而降低了粉磨效率，增加了电耗。 图1-2 粉磨系统流程1.2.2开路流程及其特点物料出磨后经过分级设备选出成品，合格的细粉为成品，而使粗粒返回磨内再粉磨的流程为圈路流程如图1-2。其优点是：可以及时将细粉排出、减少了过粉现象，使磨机产量提高，同时产品粒度均匀，并且可以用调节分级设备的方法改变的粒度。其缺点是：圈路流程复杂、设备多、投资大、厂房高、操作麻烦、维修工作量大。第2章 球磨机的总体设计2.1 球磨机的工作原理球磨机的主要工作部分是一个装在两个大型轴承上水平放置的回转筒体，筒体用隔仓板分为几个仓室，在各仓内装有一定形状和大小的研磨体。研磨体一般为钢球、钢段、钢棒、卵石、砾石和瓷球等。为了防止筒体被磨损，在筒体内壁装有衬板。当磨机回转时，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，在磨机回转的过程中，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，另磨内气流运动也帮助物料流动。因此，磨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，完成粉磨作业。2.2 球磨机的主要参数计算 2.2.1 球磨机的临界转速当磨机筒体的转速达到摸某一数值时，研磨体产生的离心力等于它本身的重力，因而使研磨体升至脱离角=0，即研磨体将紧贴附在筒体上，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。当研磨体处于极限位置时，脱离角=0，将此值代入研磨体运动基本方程式，可得临界转速,由11 （2-1）式中：临界转速，r/min；筒体有效半径，m；磨机筒体有效直径, m。代入公式 以上公式是在几个假定的基础上推导出来的，事实上，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，实际的临界转速比计算的理论转速要高，且与磨机结构、衬板形状、研磨体填充率等相关因素有关。2.2.2 球磨机的理论适宜转速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。当靠近筒壁的最外层研磨体的的脱离角=5444时,研磨体具有最大的降落高度,对物料产生粉碎功最大。将=5444代入式cos，可得理论适宜转速,由 （2-2）代入公式（2-2） r/min2.2.3转速比球磨机的理论适宜转速与临界转速之比，简称为转速比,由 （2-3） 上式说明理论适宜转速为临界转速的76%。一般磨机的实际转速为临界转速的7080%2.2.4 磨机的实际工作转速 磨机理论适宜转速是根据最外层研磨体能够产生最大粉碎功观点推导出来的。这个观点没有考虑到研磨体随筒体内壁上升过程中，部分研磨体有下滑和滚动现象。根据水泥生产中磨机运转的经验及相关统计资料来确定磨机的实际工作转速。下面几个经验公式是对干法磨机的实际工作转速的确定方法,由11当m时 （2-4）当1.8m2.0m时 （2-5） 当1.8m +(1-1.5) （2-6）式中: 磨机的实际工作转速，r/min；磨机的有效内径，m；磨机规格直径，m。磨机的实际转速为 r/min 2.2.5 磨机的功率影响磨机需用功率的因素很多，如磨机的直径、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。计算功率的方法也很多，常用的计算磨机需用功率的计算式有以下三种,由5 （2-7） (2-8) （2-9）式中: 磨机需用功率，kw；磨机有效容积，m；磨机有效内径，m；磨机的适宜转速，r/min；研磨体装载量， t；磨机填充率（以小数表示）。选用公式（3-7）计算：kw 磨机配套电动机功率计算n=1.15x13.98=16.08kw式中: 与磨机结构、传动效率有关的系数，见表2-1；电动机储备系数，在1.01.1间选取。表2-1 与磨机结构、传动效率有关的系数磨机形式干法磨中卸磨边缘传动1.31.4中心传动1.251.35（2）中心传动磨机中心传动分单传动和双传动两种，见下图；在中心传动中，如采用低转速电动机，在电动机与减速机之间必须用离合器连接，否则就要用高转矩电动机。根据以上论证，此磨机设计采用中心单传动方式。 图2-1 中心单传动 1-主电动机 2-联轴器 3-辅助电动机 4-主减速器 5-法兰 6-磨机筒体2.2.6 磨机的生产能力磨机小时生产能力的计算影响磨机需用功率的因素很多，主要有以下几个方面：粉磨物料的种类、物理性质和产品细度；生产方法和流程；磨机及主要部件的性能；研磨体的填充率和级配；磨机的操作等。常用磨机生产能力经验计算式为, q=nq/1000 （2-10）式中:磨机生产能力，t/h；磨机所需功率，kg/kw；单位功率生产能力，kg/kw；流程系数，开路取1.0；闭路1.151.5。代入公式 = 0.48 t/h将一起考虑，干法开路长磨粉磨系统，值为5560。 球磨机的年生产能力,=8760 （2-11）式中:磨机的年生产能力，；磨机台时生产能力，；磨机的年利用率，生料开路磨80%，生料闭路磨78%，水泥开路磨85%,水泥闭路磨d/c=2400/150=16因此取=20mm 所以筒体材料的体积为： （3-2）v=1.69m质量为：m=v=7.810001.69=13.18t （3-3）.衬板的质量：因衬板的平均厚度为50mm.所以全部衬板的总体积为v=23.14rl=23.141.15110.05=3.97m （3-4）在粉碎仓内,研磨体以冲击作用为主,因此要求衬板具有抗冲击。衬板质量为：m=v=8.010003.97=31.76t （3-5）.两端盖的质量： 因端盖钢板厚度一般为筒体钢板厚度的1.52.5倍。取端盖厚前两端盖的总重量为： （3-6）因为在此忽略了中空轴,隔仓板和螺栓的质量,应适当扩大 取（2）动态研磨体所产生的力为p：磨机内研磨体在抛磨状态逆转时,研磨体所产生的力主要有，泻磨部分面积的重量及部分的离心力和抛磨部分面积的冲击等三部分,一般情况下,动态研磨体由上述三部分所产生的合力,只静态研磨体的自重大 即 （3-7）（3）粉磨物料的重力粉磨时粉研磨体和物料是一体的这部分物料重力约为研磨体自重的 （3-8）故在计算时,p值应乘以1.14倍,即包括物料在内的动态研磨体所产生的力为： （4）磨机运转时,作用于筒体上的总载荷为 则： 如图所示,利用余弦定理得： （3-9）作用于筒体上的总载荷与两力方向的夹角由水泥生产粉碎过程设备例3-1可知图3-1 代入上式中可得： （g为研磨体自重）（5）研磨体自重的计算：因筒体长度和直径之比 l/d=11/2.4=4.581.5该磨机为长筒形磨体查水泥生产粉碎过程设备表7.3得：可取研磨体的填充率为0.35根据 得： （3-10）g磨内研磨体装载量.v磨机有效容积磨内研磨体填充率p研磨体容积密度,(钢球的容积密度一般取4.564.85t/)=3.14(2.265/2)(2.265/2)110.354.70=72.87t （3-11）=48.99+1.1672.87=233.52t即作用于筒体上的总载荷为233.52t3.2 滑履支撑的受力分析图3-2 托瓦如图所示：因为是双滑履、双托瓦球磨机，所以其一端的载荷为则托瓦的受力为： （3-12）球磨机有两个滑履轴承支承，考虑不均匀受力（取不均匀受力系数为1.05），可知单个轴承的受力为：3.3 托瓦的设计计算（1.）托瓦的设计图3-3一般来说，托瓦的直径d、托瓦的长度、油的粘度、筒体的转速n、供油压力p及要求的偏心率等是给定的。d、n是固定不变的。【中国建材报2006 黄之处】根据经验，滑环半径（d为磨机内径） d=1.052400=2520mm 则r=1260mm对于磨机的滑环与托瓦的半径间隙一般按下式选取:-筒体与托瓦半径间隙mm-筒体的半径mmh=0.412000.001=0.48mm故我们取托瓦的直径对于托瓦的弦长一般按下式选取 （为筒体半径） （3-13） 即l=23.1412001/12=628mm由图1-2可知:托瓦所受起承比压为： （3-14）（为托瓦的宽度为托瓦的弦长）又由于托瓦表面材料通常选用zchsnsn11-6巴式合金，查手册知：推荐许用值 由上式可得： b大于16mm由上式可知增加托瓦的宽度，支承比压相对减小，承载能力增加，功耗降低，温度降低，故根据实际情况取b=400mm 又知球磨机的转速为即v=4.45m/sv=4.45m/s pv=1.674.45=7.12mpa.m/s即： 此设计的履瓦能满足磨机的工作要求3.4 高压油腔的设计图3-4高压油腔深度取3-5mm,（取）,油腔边缘距瓦体边缘距离为根据经验公式： l=0.050.07d（d为轴径） （3-15）l=（0.050.07d）d=210295mm油腔的宽度约为97mm 根据油腔包角在 油腔的弧长为：5/360.142400=128mm 根据经验高压油管直径为20mm（3）.却管路的设计如图所示：图3-5 （3-16）（查机械设计手册第一卷）得 又 （3-17）摩擦力在单位时间内所做的功为: （2）.冷却水管的设计.设水管的直径为,根据经验取水的流速为 单位时间内水的流量为： 则： （3-18）这里使用的水管，水温为恒温根据热的平衡可知：（） （3-19）故可以满足要求3.5 低压润滑系统布油槽的设计当磨机正常运转后就停止向轴承供应高压油，磨机轴承进入动压润滑下运转。由此可见，低压供油装置的设计是滑履轴承运转好坏的关键因素之一。目前国内设计的滑履轴承中，向轴瓦供油一般采用喷油和油槽带油箱结合.或者都采用喷油，对于喷油润滑来说，由于当油刚喷到辊圈时是线状形态，润滑油并未均匀分布在辊圈上，当辊圈转入第二个滑履瓦时，辊圈从油槽带油，从而起到润滑第二个滑履瓦的作用。这种方法虽然形成油膜时间短，但结构较为复杂，互换性差。总结以上结构，我们可以发现这种结构存在以下三个问题：.油膜形成时间较长。.结构复杂。 .互换性差。为了解决以上问题，我们深入研究了国内相关磨机滑履轴承有关资料，发现采用塑料油槽带油润滑是一种比较理想的选择。与金属相比，塑料具有重量轻，摩擦系数小，耐磨性及耐疲劳性较高，化学稳定性好等优点，而且塑料具有自润滑和吸音，减振等性能。虽然塑料的耐热性差，有些塑料的吸湿性较大，热膨胀系数较大，其强度和尺寸配合精度不如金属材料，但这些对带油槽来说影响并不大。表3-1 常用塑料性能塑 料名 称0.45mpa1.82mpa线胀系摩擦系数尼龙180-18555-868-110.15-0.401.5-1.6聚甲醛1581108.10.15-0.350.25聚四氟乙烯12149100.040.00表3-1为一些常用塑料的性能。从表中可以看出，由于带油槽是在常压下工作，并且轴瓦温度一般不超过，表3-1所列塑料都可以作为制造带油槽的材料。又由于聚四氟乙烯摩擦系数低，吸水率小，因此我们认为采用聚四氟乙烯作为制造带油槽的材料较为理想。 图四为了安装了塑料带油槽的滑履的滑履轴承。低压润滑油从带油进入带油槽，润滑油充满带油槽内，多余的润滑油从轴瓦两侧溢出。当辊圈转入滑履瓦时在辊圈与滑履瓦之间形成负压，把润滑油吸入到滑履瓦上。同样当辊圈转入第二个滑履瓦时在辊圈与滑履瓦之间形成负压，从而把润滑油吸入到滑履瓦上。两个滑履瓦安装相同规格的带油槽，有很好的互换性。由于润滑油充满带油槽内，因此辊圈转入滑履瓦时到形成连续油膜时间较短，从而起到很好的润滑作用。由此可见，如果采用以上带油槽结构，可以解决传统结构中的三个问题，也就是说本结构与传统结构相比有以下优点：（1）.润滑油充满带油槽内，油膜形成时间短.（2）结构简单.（3）互换性好，带油槽可以互换。3.6 滑环的设计校核滑环的设计校核材质：16mn由上面的计算可知，轮带所受支反力为根据经验，滑环半径（d为磨机内径） 则 （3-20）3.7凸凹球面体的设计及校核材质：大型铸件用低合金铸钢查手册得 （正火+回火）取托瓦底部与凸球面体的接触面为220mm220mm的方槽p=f/s=20.2310000/0.16=1.26mpa (3-21) （n为安全系数） 工作应力小于许用应力，所以该材料安全可用取凸球面体与凹球面体的接触面的截面为d=220mm的圆则p=f/s=20.2310000/0.16=1.26mpa （n为安全系数） =1/n=295/2=147.51.26mpa工作应力小于许用应力，所以该材料安全可用。3.8 底座的设计及校核材质：大型铸件用低合金铸钢得 （正火+回火）取底底与凹球面体的接触面为220mm220mm的方槽则 （n为安全系数）工作应力小于许用应力，所以该材料安全可用3.9 底板的设计及校核底板为大面积厚钢板，根据实际情况以及成本方面的因素，底板选用 这里取底板厚80mm的底板，查手册得：当时，其 得许用应力因为底板与托辊相接触，所以它的受力与托辊相同，有上面计算可知工作应力小于许用应力，所以该材料安全可用21 第4章 滑履轴承支承4.1 概述现代大中型球蘑机通常采用滑履支承。滑履支承中主要是工作部件是滑瓦和托辊。由于磨机的特殊工作条件，一般是在满负荷下起动，尤其在长期停磨后，磨机筒体与滑瓦之间的润滑油膜，由于受到挤压而逐减薄直消失，此时磨机筒体与滑瓦之间是处于边界摩擦状态。若能磨机起动前和停磨后，向磨机筒体和轴瓦表面之间供入一定的厚度油膜将磨机浮起，使磨机筒体和滑瓦表面脱离金属接触。此时再起动磨机就能大大减少由于摩檫而产生的阻力矩，进而使磨机的起动负荷降低，同时也避免了擦伤滑瓦，因而延长了滑瓦的使用寿命，并且还保护了电动机，减速器等传动件。因此，滑履支承的滑瓦结构应能满足上述要求。4.1.1 履滑的工作原理滑履支承装置一般使滚圈，滚圈罩，托辊，滑瓦组成。其中最重要的工作部分是滑瓦。滑瓦是一种在静压轴承和动压轴承基础上发展起来的滑动主轴承。这种轴承是在滑瓦的适当位置开设一个或几个静压油腔，并另配一套高压润滑油站，在磨机起动前先开高压润滑油站的高压油泵，将一定数量的高压油静压油腔中，一定的润滑油便从油腔向间隙散出去：当高压油润滑油站不断向静压腔供油，而其供入量与从油腔向外的泄露量相等时，便形成一个稳定的静压油膜来承担外载荷。该静压油膜使筒体与滑瓦完全脱离金属接触处于全液体摩擦状态。滑瓦的另一个特点是当磨机转入正常运转后，就停此向主轴承内供给高压润滑油，而转换为低压油供油，此时磨机转入动压润滑运转。因此滑瓦既有动压轴承的作用，又有静压轴承的功能。4.1.2 滑瓦的基本设计参数和计数公式滑瓦的宽径比l/d同心（偏心率=0）时的压力比（pi-滑瓦中某点油压，ps-供油压力）功率比（hi-摩擦功率，hp-油泵功率）承载量系数确定承载能力关键是求出轴承个点处的油压p值.滑瓦的承载能力是根据从所周知的雷诺方程式求得。雷诺方程式如下： 式中 ：x-滑瓦周向坐标： z-滑瓦轴向坐标： p-油膜压力： h-油膜厚度: n-润滑油的动力粘度： v-筒体表面的线速度：对不同润滑状态下的动静压滑瓦进行计算：(1)磨机处于静止状态，高压润滑油供给高压油，计算滑瓦的承能力。 图4-1pr1=0.pr2,pr3=pl,pr4=0.低压润滑装置的滑履，则采用低压进油力，若采用油圈润滑时则pr1=0.（1）磨机开始运转，高压润滑油站停止供油，计算滑瓦的承载力。（1）式的边界条件,pr1=0,pr2,pr3=0,pr4=0.上述两种计算均利用计算完成4.2 球磨机降低滑履温度的措施滑履温度升高，使润滑油的粘度降低，承载能力下降，甚至造成干摩擦，严重的还会烧瓦。而滑履的温升主要来源于磨机内部研磨体之间的相互撞击和滑动产生的大量热，部分由物料和气体带走，一部分则由筒体散发出去，而筒体的热量传到滑环上，滑履温度随之升高，此外环境温度也是影响滑履温度升高的重要因素：在设计中我们采用一些技术措施，以降低滑履的温度。(1)磨内设置喷水装置可以降低磨内温度。人(2)磨尾衬板下面铺设隔热材料。环内温度的升高来源于磨内热量的传导，因磨尾水泥的温度最高，为此我们在磨尾衬板下面铺设了一层耐冲击，具有较高强度的隔热材料，以阻断磨内向磨尾滑环的热传导，减少滑环的温升。 (3)增加润滑系统的润滑油量，加大冷却器的冷却面积。滑履轴承的润滑是采用高低压供油，一般是在磨机启动前和停磨时高压系统，在正常运转时由低压系统供油。低压系统管路设计成三路，其中两路分别通到两个滑瓦前的油盘里，冷却滑环和供油动轴承润滑;另一路通到滑履罩上方的淋油管，对滑环上部进行冷却降温。良好的润滑能有效降低滑瓦于滑环间的摩擦系数，减少摩擦功耗，减少了摩擦面得发热;同时润滑油经过摩擦面时，能将其中的热量带走。因此设计中将润滑油量大幅度增加，以降低润滑温度能保持良好的润滑能力。(4)滑履罩上安装透气罩，增加散热能力。滑履罩的作用是防止灰尘进入滑履影响润滑油的使用以及防止润滑油的外泄，因此设计中采用了密闭形式，使热量不易散发。有些厂家在滑履罩的上方开设透气孔，增加了透气帽，让热气流从上面排出，但没有考虑的气体对流的问题。我们在设计中不仅在滑履罩上方设置了两个透气罩，让热气流从上方排出，同时在滑履罩下方的滑瓦侧向处也设置了两个透气罩，让冷气流从下方进入，形成对流，加快热量的散发。(5)在滑瓦夹板上增加润滑点。25结论水泥粉磨过程的高效率、低能耗运行，一直是生产完企业追求的目标。本课题主要从开流磨机的基础上针对开流粉磨及设备作了一些设计，设计应用双层隔仓板进行磨内自选粉，各仓研磨体尺寸、级配不同，各零部件尽可能选用通用件和新型材料，以提高粉磨效率，最大幅度达到高产、高细和低能耗运转。一般地，开流粉磨在近代的水泥厂设计中虽然已经很少采用，这是因为在相同条件下，圈流磨磨机产量能提高1520%，电耗降低10%。此外衬板球耗均降低。成品温度降低2040，产品细度也易于调整。但圈流磨设备环节多，投资大、厂房高、操作复杂。本设计的最大特点是在现有开流磨机的粉磨系统上，选型设计了磨内分级选粉装置，既保持了开流系统流程简单，设备少，投资少，操作简便的优点，又发挥了圈流工艺的优点，提高了粉磨效率。谢 辞为期一个学期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三年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。本次设计主要经过三个阶段。第一阶段是实习即资料收集阶段，第二阶段是整理资料,第三阶段是正式设计阶段。在第一阶段我们去了陕西尧柏水泥厂实习，主要是了解本课题的具体情况，对课题有一个感性的认识，取得本课题的第一手资料。第二阶段重点整理分析所收集的资料，了解国内外本课题的发展状况，确定课题的具体方向。第三阶段进行设计计算，绘制草图和计算机图样，编写说明书。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。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。感谢我的指导教师赵红霞老师，赵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。参考文献1 刘建寿 赵红霞. 水泥生产粉碎过程设备. 武汉:武汉理工大学出版社, 2005 2 马永林 机械原理. 北京: 高等教育出版社, 1992 3 金辉. 工程力学.北京科技大学、东北大学, 北京: 高等教育出版社19794 赵红霞 任海军 建材设备安装与维修.洛阳:洛阳理工学院，2008. 065 陈明绍 吴光兴等编著.除尘技术的基本理论与应用.北京：中国建筑工业出版社,1981年6 张森林 建材机械与设备. 武汉：武汉工业大学出版社，19917 金国淼等编著.除尘设备.北京：化学工业出版社,2002年8 向晓东.现代除尘理论与技术.北京：冶金工业出版社,2002年9 褚瑞卿. 建材通用机械与设备. 武汉：武汉工业大学出版社，199510 许林发. 建筑材料机械设计（一）. 武汉：武汉工业大学出版社，199011 张建中.课程设计.北京：高等教育出版社2008.1212 李洪波 梁俊有. cad工程设计.呼和浩特.远方出版社向晓东.现代除尘理论与技术.北京：冶金工业出版社,2002年13 陈于萍.互换性与测量技术基础. 北京：机械工业大学出版社，200514 许林发. 建筑材料机械设计（二）. 武汉：武汉工业大学出版社，199015 陈桂芳.机械制图与计算机绘图.西安：西安电子科技大学出版社2005.1016 肖 珑机械制造基础.河南科学技术出版社2008.10 35附录 序号图名图幅1磨机总装配图a12滑履支承部装图a03滑履轴承套a14底座a35凸球面体a36凹球面体a37底板a38托瓦a3外文资料翻译1 latheslathes are machine tools designed primarily to do turning, facing and boring, very little turning is done on other types of machine tools, and none can do it with equal facility. because lathes also can do drilling and reaming, their versatility permits several operations to be done with a single setup of the work piece. consequently, more lathes of various types are used in manufacturing than any other machine tool.the essential components of a lathe are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, and the leads crew and feed rod.the bed is the backbone of a lathe. it usually is made of well normalized or aged gray or nodular cast iron and provides s heavy, rigid frame on which all the other basic components are mounted. two sets of parallel, longitudinal ways, inner and outer, are contained on the bed, usually on the upper side. some makers use an inverted v-shape for all four ways, whereas others utilize one inverted v and one flat way in one or both sets, they are precision-machined to assure accuracy of alignment. on most modern lathes the way are surface-hardened to resist wear and abrasion, but precaution should be taken in operating a lathe to assure that the ways are not damaged. any inaccuracy in them usually means that the accuracy of the entire lathe is destroyed.the headstock is mounted in a foxed po