自同步立式振动离心机设计【9张CAD图纸和说明书】

 目    录1 绪论 11.1煤脱水的意义 11.2煤的性质与脱水效果的关系 11.3煤脱水的方式 21.4离心机在工业上的应用与分类 21.4.1离心机的应用及其发展 21.4.2、离心机的分离过程及分类 31.5离心机工作原理 42 方案确定 62.1传统的卧式振动卸料离心机 62.1.1传统的卧式振动卸料离心机的结构 62.1.2传统卧式振动离心机的主要特性参数 82.1.3传统卧式离心机激振器和及特点 92.1.4传统卧式振动离心脱水机的优缺点 92.2 VC型立式振动离心机的介绍 102.3设计方案的确定 103 各种工艺参数对离心机工作的影响 123.1颗粒在筛篮上的受力分析 123.2筛篮的半径和筛面倾角的影响 153.3筛篮转速的影响 153.4振幅和频率的影响 164 离心机运动学和动力学分析 174.1物料的运动学分析 174.1.1物料的受力分析及运动方程式 174.1.2滤渣停留时间的计算 194.2振动系统动力学分析 234.2.1自同步原理 234.2.2振幅分析 275 VVC离心机结构分析及其设计 315.1 VVC离心机的总体分析 315.1.1 VVC离心机的总体结构分析 315.1.2 VVC离心机的质量 325.2筛篮结构分析及设计 325.2.1筛篮的结构分析 325.2.2筛篮主要结构参数的确定 335.2.3离心机筛篮表面积、离心因数、滤渣层平均高度的计算 375.3传动系统及其支承装置的设计 395.3.1传动系统及其支承装置的总体结构设计 395.3.2回转电机的选型 405.3.3 V带传动的设计 415.4 激振器的设计 425.4.1等效参振质量的计算 425.4.2振动电机的选型 435.4.3偏心块的设计 455.4.4轴承的选择计算 495.4.5轴的设计及校核 495.5主轴的设计及校核 555.6碟形弹簧的设计 605.6.1碟形弹簧的介绍 605.6.2碟形弹簧的设计 625.7主轴轴承的校核 645.8橡胶弹簧的设计 645.8.1支承橡胶弹簧 655.8.2减振橡胶弹簧 675.8.3定位橡胶弹簧 685.9键的校核 696 VVC离心机设计思考与展望 726.1对设计中带传动的思考 726.2对设计中振动部分的思考 726.3对设计中筛篮的思考 736.3.1传统筛篮结构的不足 736.3.2新型筛篮的特点和工艺措施 74结论 76参考文献 77翻译 78英文原文 78中文译文： 83致谢 871 绪论1.1煤脱水的意义煤的水分是指单位质量的煤中水的含量。煤的水分有内在水分和外在水分两种。外在水分足指在开采、运输、洗选过程中附着在煤颗粒表面和裂缝中的水；内在水分是指吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细几中的水。外在水分可以借助机械方法脱除；内在水分只有热力干燥才能脱出。煤的水分是评价煤炭经济价值的基本指标。煤的内在水分与煤的煤化程度和内部表面积有关，一般来说变质程度超低，煤的内部表面积越大，水分含量越高，经济价值越低。煤的水分对其贮存、运输、加工和利用均有影响。在贮存时，水分能加速煤的风化、碎裂、白燃；在运输中，会增加运输量，加大运费并会增加装斗、卸车的困难。在西北、东北、华北等寒冷地区，水分大的煤在长途运输中会冻结，给卸车造成极大困难。煤的水分在燃烧时要消耗一定的热量，在炼焦时要延长结焦时间，而且影响焦炉的寿命。脱水和干燥是固体和液体分离的过程。绝大多数选煤厂分选过程是在水中进行的，因而选煤产品在出厂前需进行脱水。以满足用户和运输要求，现行产品目录规定精煤水分一般不超过1213，个别用户煤、出口煤和高寒地区湿煤冬运要求精煤水分在89以下。水是煤中的杂质，不仅对用户使用和冬季运输带来困难，而且降低货运量和浪费运输能力，增加运费。因此，选煤厂的出厂产品必须尽量降低水分。1.2煤的性质与脱水效果的关系（1）孔隙度一般把物料中孔隙部分与总容积之比值叫做孔隙度。物料间孔隙愈大，积存水量愈多，但毛细管作用较弱，脱水较容易。孔隙愈小，毛细管作用愈强，脱水愈困难。（2）比表面积比表面积用单位质量物料所具有的总表面积表示。显然物料的比表面积愈大，表面吸附水愈多，脱水愈因难。（3）润湿性物料表面硫水性愈强，物料与水的相互作用愈弱，脱水愈容易。（4）细泥含量物料中细泥充填刁：物料扎隙间或吸附于物料表面上增加了毛细管仍：用力、物料的比表面积和吸水强度会使物料脱水因难。（5）粒度组成物料的粒度组成决定物料的间隙，进而影响到含水多少和脱水难易，颗粒越大，脱水越难。毛细管和比表面积愈大脱水越易。1.3煤脱水的方式脱水方法可大致分为重力脱水、离心脱水、过滤脱水、压滤脱水。用离心力来分离固体和液体的过程称为离心脱水。离心脱水可以采用两种不同的原理：离心过滤和离心沉降。离心过滤是把所处理的含水物料加在旋转的锥形筛面上，由于离心力的作用，团体紧贴在筛面上随转子旋转，液体则通过物料间隙和筛缝甩出。离心沉降是把煤泥水加在筒形(或链形)转子中，由于离心力的作用，团体在液体中沉降，沉陷后的物料进一步受到离心力的挤压挤出其中水分过滤式主要用于较粗颗粒物料的脱水，如末煤和粗煤泥的脱水；沉降式主要用于细颗粒物料的脱水，如尾煤和细煤泥的脱水。也有两种兼有的离心沉降过滤、多用于浮选产品的脱水或煤泥回收。1.4离心机在工业上的应用与分类1.4.1离心机的应用及其发展在现代工业中，固液系统（包括悬浮液和乳浊液）分离的目的是：（1）回收有价值的固相，排掉液相；（2）回收液相，排掉固相；（3）固、液两相都回收；（4）固、液两相都排掉（如污泥脱水）。达到固-液分离的主要操作方法有重力沉降、过滤和离心分离。利用离心力来达到固-液、液-液、以及液-液-固分离的方法通称为离心分离。实现离心分离操作的机械称为离心机。离心机和其它分离机械相比，不仅能得到含湿量低的固相和高纯度的液相，而且具有节省劳力、减轻劳动强度、改善劳动条件，并且具有连续运转、自动遥控、操作安全可靠和占地面积小等优点。因此自1836年第一台工业用三足式离心机在德国问世，迄今近两百年以来已获得很大发展。各种类型的离心机品种繁多，各有特色，正在向提高技术参数、系列化、自动化方向发展，且组合转鼓结构增多，专用机种越来越多。现在离心机已广泛用于化工、石油化工、石油炼制、轻工、医药、食品、纺织、冶金、煤炭、选矿、船舶、军工等各个领域。例如湿法采煤中粉煤的回收，石油钻井泥浆的回收，放射性元素的浓缩，三废治理中的污泥脱水，各种石油化工产品的制造，各种抗菌素、淀粉及农药的制造，牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用动物油、米糠油等食品的制造，织品、纤维脱水及合成纤维的制造，各种润滑油、燃料油的提纯等都使用离心机。离心机已成为国民经济各个部门广泛应用的一种通用机械。离心机基本上属于后处理设备，主要用于脱水、浓缩、分离、澄清、净化及固体颗粒分级等工艺过程，它是随着各工业部门的发展而相应发展起来的。例如18世纪产业革命后，随着纺织工业的迅速发展，1836年出现了棉布脱水机。1877年为了适应乳酪加工工业的需要，发明了用于分离牛奶的分离机。进入20世纪之后，随着石油综合利用的发展，要求把水、固体杂质、焦油状物料等除去，以便使重油当做燃料油使用，50年代研制成功了自动排渣的碟式活塞排渣分离机，到60年代发展成完善的系列产品。随着近代环境保护、三废治理发展的需要，对于工业废水和污泥脱水处理的要求都很高，因此促使卧室螺旋卸料沉降离心机、碟式分离机和三足式下部卸料沉降离心机的进一步发展，特别是卧室螺旋卸料沉降离心机的发展尤为迅速。 离心机的结构、品种及其应用等方面发展很迅速，但其理论研究落后于实践是个长期存在的问题。目前在理论研究方面所获得的知识，主要还是用来说明试验的结果，而在预测机器的性能、选型以及设计计算，往往仍然要凭借经验或试验。造成这种现象的主要原因是由于离心分离过程的多样性和复杂性，例如悬浮液的物理性能和浓缩非常容易变化，沉降速度、渗透率、孔隙率以及若干其它参变数，都随着悬浮液的物理性质的改变而改变。特别是由于固体颗粒的大小、形状和运动的杂乱状态所带来的数学问题，在目前尚无法解决，给研究这一过程的理论带来了很大的困难。其次，要能真正了解液体与固体颗粒在离心力场中运动的真相，而又不干扰或破坏这些运动，这就需要用科学的观察和测试手段，也许正是因为这种缘故，使离心分离理论的研究受到了一定的影响。随着现代科学技术的发展，固-液分离技术越来越受到重视，离心理论研究迟缓落后的局面也正在积极扭转。离心机是固液分离技术的主要设备之一，其发展前途大有可为。