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0758 【0758】8管磨机的总体和结构设计 张攀 管磨机 总体 结构设计

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【0758】8管磨机的总体和结构设计 张攀,0758,【0758】8管磨机的总体和结构设计,张攀,管磨机,总体,结构设计

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毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：管磨机的总体和结构设计II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1原始资料：管磨机的设计规格2.613m；转筒干燥机的其它主要技术参数：入磨物料粒度：10mm; 填充率：30%;磨机转速：17.5r/min; 产量： 35t/h; 出料粒度：4900孔/平方厘米; 筛余量：12%注：磨机的工作状况：适用于大中型企业应用，磨机的制造适用于中小型企业。2设计技术要求：根据主要技术参数设计管磨机的结构。要求英文资料翻译忠实原文。要求完成的设计能满足实际要求，图面及文字说明表达简洁、清晰、易读懂，图纸设计规范，符合制图标准。能用于指导实际的生产、装配。要求毕业论文叙述条理清楚，设计计算正确，论文格式规范。III、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间：1收集有关资料，写出开题报告； 第1周第2周2外文翻译(6000字符以上)； 第3周 第4周3分析与研究：了解现有类似设备的工作原理，制订设备工作原理图。第5周第7周4管磨机主要结构设计及相关尺寸的计算。 第8周第10周5管磨机各主要配件图和总装图的绘制。 第11周第14周 6撰写毕业论文一份 第15周第16周7毕业设计审查、毕业答辩 第17周 、主 要参考资料：1 江旭昌管磨机中国建材工业出版社，1992.12 2 金容容水泥厂工艺设计概论武汉工业大学出版社，1995.83倪文龙机械立窑中国矿业大学出版社，1995.84姜煜林水泥热工机械设备武汉工业大学出版社，1996.125许林发建筑材料机械设计(一)武汉工业大学出版 ，1990.86朱敦群新标准条件下水泥粉磨工艺的相应措施中国建材装备，2002.27 机械设计手册（新版）.第一卷、第二卷、第四卷、第五卷.北京：机械工业出版，2004.88 汪恺. 机械工业基础标准应用手册. 北京：机械工业出版社，2001.6。9 金属切削加工.P65.焊接、切割与胶接.P66.中国机械工程文摘.机械工业信息研究院.机械工业信息研究院出版社,2004.310 郑万才.机械设备装备监测及故障诊断综述.P125.煤矿机械.煤矿机械出版社,2004.311 改进球磨机齿轮润滑方式.P38.设备管理与维修.设备管理与维修杂志社,2004-NO.0412 刘兴才.磨机料浆缓冲槽的系统改造.P84-85.矿山机械.矿山机械杂志社,2004.313 吴宗泽.机械零件设计手册.北京：机械工业出版社， 2003.11。14 王大康，卢颂峰.机械设计课程设计. 北京：北京工业大学出版社，2002.215 时钧.化学工程手册.北京：化学工业出版社，1996.1。2 金容容水泥厂工艺设计概论武汉工业大学出版社，1995.83倪文龙机械立窑中国矿业大学出版社，1995.84姜煜林水泥热工机械设备武汉工业大学出版社，1996.125许林发建筑材料机械设计(一)武汉工业大学出版 ，1990.86朱敦群新标准条件下水泥粉磨工艺的相应措施中国建材装备，2002.27 机械设计手册（新版）.第一卷、第二卷、第四卷、第五卷.北京：机械工业出出版，2004.88 汪恺. 机械工业基础标准应用手册. 北京：机械工业出版社，2001.6。89 业信息研究院出版社,2004.39 金属切削加工.P65.焊接、切割与胶接.P66.中国机械工程文摘.机械工业信息研究院.机械工业信息研究院出版社,2004.310 万才.机械设备装备监测及故障诊断综述.P125.煤矿机械.煤矿机械出版社,2004.311 改进球磨机齿轮润滑方式.P38.设备管理与维修.设备管理与维修杂志社,2004-NO.0412 刘兴才.磨机料浆缓冲槽的系统改造.P84-85.矿山机械.矿山机械杂志社,2004.313吴宗泽.机械零件设计手册.北京：机械工业出版社， 2003.11。14 王大康，卢颂峰.机械设计课程设计. 北京：北京工业大学出版社，2002.215 时钧.化学工程手册.北京：化学工业出版社，1996.1。航空工程 系 机械设计制造及其自动化 专业类 0781053 班学生（签名）： 张攀程 日期： 自 2011 年 3 月 1 日至 2011 年 6 月 1 日指导教师（签名）： 助理指导教师(并指出所负责的部分)：航空工程 系（室）主任（签名）： 学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期： 导师签名： 日期： 管磨机动态特性及系统的测试分析 学生姓名：张攀程 班级：0781053 指导老师：张晓荣摘要：磨机是发电、选矿、化工和建材等重工业领域中最广泛采用的粉磨机械，其主要机件有传动装置、支承装置、回转筒体。 本文建立了边缘传动式磨机系统的“小齿轮传动轴减速机大齿轮”横向振动的模型，分析计算了系统横向振动的动态特性，对系统的载荷进行了测试分析，同时，还建立了磨机系统的扭转振动模型，利用递推计算法对系统进行了扭转振动动态特性分析，验证了递推计算法的通用性。最后，对2.613m的磨机系统进行了动态特性的实例分析。 研究边缘传动磨机系统的动态特性，对避免由于激励频率接近或等于系统的固有频率而导致共振及设备的失效，预测系统在可能激励下的响应特性，优化系统结构等等都具有很重要的意义。 用传递矩阵法及通用计算程序可以简便地分析边缘传动磨机系统横向振动的固有特性，以及计算不同激励情况下系统的响应，为研究边缘传动磨机系统横向振动的动态特性提供了一个方便有效的方法。 边缘传动磨机系统是一个模态偶合较紧的系统，因此，在磨机系统的设计、运行中，应注意使激励频率避开系统的固有频率，以免发生设备的早期失效。 边缘传动式磨机系统的传动轴的设计是合理的。 系统阻尼对系统的动态特性影响很大，是系统的一个重要性能参数。 边缘传动磨机系统，可以通过实测低速轴的扭矩来确定系统中减速机的负载状况。关键词：振动 载荷 响应特性 扭矩 指导老师签名：Tube Mill and testing of the system Dynamic AnalysisStudent name：Zhang PanCheng Class：0781053 Supervisor：Zhang XiaoRongAbstract：Tube Mill is important rules that Research for Dynamic characteristics of the mill system of single -pinion drives in operation to prevent damage from the resonance between fix frequency and bestir frequency In this paper , the pattern of Pinion-Drive shaft-Decelerator gear vertical vibration in the mill system of single -pinion drives is established . Dynamic characteristics of vertical vibration is analyzed and calculated ,and its excitation loads are tested Simultaneously , the model of torsion vibration in system is also established, its dynamic characteristics is analyzed by using recurrence calculus method , thus , this methods current is verified . Finally, the paper studied the dynamic characteristics of 2.6x13m mill system. Mill system of single - pinion drives is lighten, so the design and run of mill system, bestir frequency must avoid inhesion.The design of drive shaft is rational in mill system of single - pinion drives. It is very large that damp of system effect to dynamic characteristics, so the damp is a important parameter. Load of gear box can be decided by measuring of low speed shaft contort. In mill system of single - pinion drives.Key words：vibration response characteristics load torque Signature of Supervisor： 南昌航空大学科技学院2011届学士学位论文 学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期： 导师签名： 日期： ALGORYTHMS FOR SPEED AND STRECH CONTROLOF THE MAIN DRIVES OF AN STRECH-REDUCING TUBE MILL Dorian MACREA SC IPROLAM SA, Negustori 23, Bucharest, Romania: dorian.macreaiprolam.ro Costin CEPISCA Politehnica University, Spl.Indep.313, Bucharest, Romania Abstract. This paper shows the drive solution, the speed references calculation and the automatic control of all speeds range for the assembly of the 24 stands belonging to a tretch-reducing mill for seamless pipes. The correlation between the speed control and the stretching control of the rolled pipe is also shown. The experimental results are real data associated to the most recent project that has been executed at a seamless pipe plant in China.1 Introduction The concept of common drives of the stands using distribution and differential gear-boxes represents a flexibility limitation of the performances of the mill but using it we can sensibly reduce the costs of the drives 1, 2. Therefore, when we are designing rolling mills of this type, we have to study carefully the necessity and the utility of choosing individual drives for each stand or common drives 3. If we are using a common reducer driven using main and overlapping drives the rotating speed ratios are changing simultaneously at all stands by control of the rotating speed at both (or one of the two) motors and maintaining the ratios for the rotating speeds of the rolling stands as been established by designing of the gears. Thus, in this drive system we can change only the speed average or the stretching average, but not the distribution of the deformation values in the individual sequence of the stands 4, 5. If we may give up the advantages of the individual speed control on the pipe deformation and if we except a larger slipping between the rolls and the rolled material (a current status at easier rolling programs) we could accept a common drive with distribution and differential gears 6, 7.2 Electromechanical drive solution 2.1. Speed control The 4-motor drive consists of two drive groups which are mechanically separated from one another and, therefore, allow effective crop end control (CEC) even with close sequences of tubes. For this purpose, the entry mill stand group features exceptionally high gear ratios to obtain particularly large elongations (Figure 1). The roll speeds for stand position (i) are calculated as, In the entry side drive group:Figure 1: Schematic for SRM with Common Drive with Distribution and Differential Gears With respect to the drive group on the run-out side: The basis speed curve is characterized by high gear ratios in the entry drive group to enable positive differential gear action also in this area, i.e. identical direction of rotation of both basic and differential drives. During the steady-state phase of the rolling process, the basic drives of this system run at identical speeds while the differential drive units operate at exactly synchronized speeds. The speeds are related by the following term: whereby IKM and IKD are constants. The motors are synchronized automatically in the basic automation system. 2.2 Strech control The motor speeds at changes in elongation are calculated with the rotational speed values resulting from the calculation of the changes in speed. This method ensures that the operator can effect a change in elongation by means of a change in speed, if necessary, if motor speed limits are reached with no change in speed. One input value is used for the change in elongation. Input range: -100 . +100% Standard: 0 % (in rolling program) Calculation: Conversion of the entered value P: PS 1 P/100*P /100 (5) with Pmax as internal limiting value, e.g. 20% in the actual project. The following calculation results in a “pivoting” of the speed diagram with the pivot point IPSPP (Figure 2). One stand position is defined as the pivot point: IPSPP= IPSI. This has the effect that the entry speed and thus the throughput of material remain more or ess constant. Each gearbox is assigned to one motor. A characteristic value which is determined together with the rolling program, determines the gear stage (0 or 1). The corresponding gear ratios are indicated in the Table 1. Further calculation of new motor speeds: IGRMD 1= 1 or gear ratio of the switching step chosen. The same is to be applied for IGRMD2, IGRDD1 and IGRDD2. For calculation reasons we define the variables X= IKM and Y = IKD.Table 1If only the stand group on the inlet side is occupied by roll stands and the drives on the run out side are not used to drive guide stands etc. the following applies:Final calculation of new motor speed:After every calculation of a motor speed, limit values are checked and corrected accordingly. The change in inlet and outlet speed can be calculated with the basic equation:with: IS - Inlet or outlet speed after change in elongation m/s; G - Gradient relationship of inlet or outlet speed (m/s)/% (in Rolling program); AJ - Adjusted input value P %; IOS - Inlet or outlet speed at default settings of the motors m/s. If only the stand group on the inlet side is occupied by roll stands and the drives on the run-out side are not used to drive guide stands, the following applies: OSDD2 = 0, OSMD2 = 0.Figure 3: Speed diagram ranges.3 Experimental results Table 2 Motor speeds:Figure 4: Experimental speed diagram References PROGRAM VARIABLES IKM, IKD Rolling mill constants. The values are determined when drawing up the rolling program. ISMD1 Speed of the basic motor of the inlet side drive group ISDD1 Speed of the differential drive motor of the inlet side drive group ISMD2 Speed of the basic motor of the outlet side drive group ISDD2 Speed of the differential drive motor of the outlet side drive group IPSPP Stand position number of the pivot point IPSI Stand position number of the initial pass stand IPSF Stand position number of the final stand IGRSMD(i) Gear ratio at stand position “i” of the basic drive IGRSDD(i) Gear ratio at stand position “i” of the differential drive ICF Correction factor with unequal speed ranges of the basic motors IGRMD1 Gear ratio of basic motor 1 IGRMD2 Gear ratio of basic motor 2 IGRDD1 Gear ratio of differential drive motor 1 IGRDD2 Gear ratio of differential drive motor 2 OSMD1 Speed of the basic motor of the inlet side drive group OSDD1 Speed of the differential drive motor of the inlet side drive group OSMD2 Speed of the basic motor of the outlet side drive group OSDD2 Speed of the differential drive motor of the outlet side drive group ALGORYTHMS控制速度和斯特雷奇作者：多利安马克雷亚科斯廷切皮斯卡 Politehnica大学出版日期： 2007年4月1日 出版信息： Postprints，加州大学戴维斯分校摘要：本文显示驱动解决方案，速度的计算和引用所有自动速度控制范围为24个装配站属于张力减为无缝钢管厂。之间的速度控制和相关的拉伸，轧管控制也显示。实验结果是真实的数据联想到最近的项目已在执行中国的无缝钢管厂。1简介 作者在展位分配和使用差动齿轮箱的共同驱动概念代表了该工厂的表现灵活性的限制，但我们可以合理地使用它减少驱动器的成本1，2。因此，当我们正在设计的这种轧机型，我们要仔细研究的必要性和个人选择的驱动器实用每个站或共同驱动器3。如果我们使用的是常见的减速驱动使用的主要驱动旋转和重叠速度比率正在发生变化，同时在由旋转速度控制所有摊位都（或一两）马达和维持的比例为代表，作为滚动旋转速度成立由齿轮设计。因此，在此驱动器系统，我们可以改变只速度平均或平均伸展，但不是在变形值的分布个人的立场4 5序列。如果我们可以放弃对管道的变形和个人速度控制的优点如果我们除了一大之间的轧辊和材料（1现状在容易滑倒滚动计划），我们可以接受一个共同的分布和差分驱动齿轮6 ，7.2机电驱动解决方案2.1。速度控制4电机驱动器由两个驱动集团是由一个机械分离另外，因此，即使允许序列有效的作物接近年底控制（CEC）管。为此，该条目轧机机架齿轮组功能异常的比例高获得特别大的伸长率（图1）。为立场位置（我的辊速度）的计算公式为，在进入边驱动器组：图1：原理与普通车道与分布的固体火箭发动机和齿轮差动关于对运行在驱动器出组方：速度曲线的基础的特点是在入门组高齿轮传动比，使差动齿轮也积极在这一领域的行动，即对两个基本相同的方向旋转和差分驱动器。在轧制过程中的稳态阶段，在这个系统运行的基本驱动器而相同的速度差驱动装置操作完全同步的速度。该速度是有关下列条件：据此IKM和IKD是常数。自动同步电动机的基本自动化系统。图2：串联驱动器的速度差异图2.2斯特雷奇控制在伸长率变化的电机速度的计算值与转速结果从计算速度的变化。这种方法可确保运营商可以用一个影响速度的变化意味着在伸长率的变化，如果有必要，如果电机转速在达到极限速度，没有改变。一个输入值用于改变伸长率。输入范围： -100 . +100%标准： 0 %（在滚动计划）计算方法：输入的值P转换：与P波内部限制值，例如20的实际项目。下面的计算结果在“旋转式”的速度与支点图IPSPP（图2）。一个站的位置被定义为支点：IPSPP =同侧。这样做的效果是进入速度，从而使更多的物质吞吐量保持或颇为稳定。每个变速箱被分配到一个电机。这是一个特征值共同确定与滚动计划，确定了齿轮阶段（0或1）。相应的齿轮比率表1所示。新发动机的进一步计算速度：IGRMD 1 = 1或齿轮的切换步骤比选择。同样是适用的IGRMD2，IGRDD1和IGRDD2。计算原因我们定义的变量X = IKM和.为Y = IKD 表1如果只对进口方的立场是占领辊组的立场和驱动器上运行一边是不出来用于驱动指导站等适用以下规则：最后计算的新的发动机转速：经过每一个电机的速度计算，限值检查和更正。在进口和出口速度的变化可以计算的基本公式：为了：IS - 进口或出口后伸长米/秒变化的速度; G- 入口或出口速度（m / s的梯度关系）/（在滚动计划）;AJ- 调整输入值P ;IOS- 进口或出口速度的马达默认设置米/秒。如果只对进口方的立场是占领辊组的立场和在跳动的驱动器一边是不被用来驱动指导站，以下适用于：OSDD2 = 0，OSMD2 = 0。图3：速度图范围3实验结果表2马达速度：图4：实验速度图程序变量IKM， IKD轧机常数。值都在制定滚动计划。ISMD1 速度在进气侧驱动电机组基本的变量ISDD1 速度在进气侧差动驱动器驱动电机组的变量ISMD2 速度对出口方的基本驱动电机组的变量ISDD2 速度的出口端驱动器驱动电机组差的变量IPSPP 林分的支点位置号码IGRSMD 站在初始位置号码传递的位置IGRSDD 展台的位置号码的最后位置IGRMD1 齿轮电机1的比例基本的变量IGRMD2 齿轮电机2比基本的变量IGRDD1 齿轮比率差动驱动电机1的变量IGRDD2 齿轮比率差动驱动电机2的变量OSMD1 速度在进气侧驱动电机组基本的变量OSDD1 速度在进气侧差动驱动器驱动电机组的变量OSMD2 速度对出口方的基本驱动电机组的变量OSDD2 速度的出口端驱动器驱动电机组差的变量12管磨机动态特性及系统的测试分析 学生姓名：张攀程 班级：0781053 指导老师：张晓荣摘要：磨机是发电、选矿、化工和建材等重工业领域中最广泛采用的粉磨机械，其主要机件有传动装置、支承装置、回转筒体。 本文建立了边缘传动式磨机系统的“小齿轮传动轴减速机大齿轮”横向振动的模型，分析计算了系统横向振动的动态特性，对系统的载荷进行了测试分析，同时，还建立了磨机系统的扭转振动模型，利用递推计算法对系统进行了扭转振动动态特性分析，验证了递推计算法的通用性。最后，对2.613m的磨机系统进行了动态特性的实例分析。 研究边缘传动磨机系统的动态特性，对避免由于激励频率接近或等于系统的固有频率而导致共振及设备的失效，预测系统在可能激励下的响应特性，优化系统结构等等都具有很重要的意义。 用传递矩阵法及通用计算程序可以简便地分析边缘传动磨机系统横向振动的固有特性，以及计算不同激励情况下系统的响应，为研究边缘传动磨机系统横向振动的动态特性提供了一个方便有效的方法。 边缘传动磨机系统是一个模态偶合较紧的系统，因此，在磨机系统的设计、运行中，应注意使激励频率避开系统的固有频率，以免发生设备的早期失效。 边缘传动式磨机系统的传动轴的设计是合理的。 系统阻尼对系统的动态特性影响很大，是系统的一个重要性能参数。 边缘传动磨机系统，可以通过实测低速轴的扭矩来确定系统中减速机的负载状况。关键词：振动 载荷 响应特性 扭矩 指导老师签名：Tube Mill and testing of the system Dynamic AnalysisStudent name：Zhang PanCheng Class：0781053 Supervisor：Zhang XiaoRongAbstract：Tube Mill is important rules that Research for Dynamic characteristics of the mill system of single -pinion drives in operation to prevent damage from the resonance between fix frequency and bestir frequency In this paper , the pattern of Pinion-Drive shaft-Decelerator gear vertical vibration in the mill system of single -pinion drives is established . Dynamic characteristics of vertical vibration is analyzed and calculated ,and its excitation loads are tested Simultaneously , the model of torsion vibration in system is also established, its dynamic characteristics is analyzed by using recurrence calculus method , thus , this methods current is verified . Finally, the paper studied the dynamic characteristics of 2.6x13m mill system. Mill system of single - pinion drives is lighten, so the design and run of mill system, bestir frequency must avoid inhesion.The design of drive shaft is rational in mill system of single - pinion drives. It is very large that damp of system effect to dynamic characteristics, so the damp is a important parameter. Load of gear box can be decided by measuring of low speed shaft contort. In mill system of single - pinion drives.Key words：vibration response characteristics load torque Signature of Supervisor： 南昌航空大学科技学院2011届学士学位论文 南昌航空大学科技学院2011届学士学位论文 管磨机的总体和结构设计1引言我国是水泥大国,而水泥粉磨技术又直接影响到水泥工业的振兴和发展。显而易见，提高水泥厂粉磨工艺水平对企业综合效益的影响是十分显著的。降低能源消耗、减轻工人劳动强度以及延长球磨机的工作运转时间等问题是目前和今后研究和从事水泥生产工作者的首要任务。显然，全面增强节能意识、优质意识和环保意识已成为广大水泥企业的当务之急。随着体制的改革，企业内部的经济搞活，各部门对水泥的需求量在逐渐增多。由于建材行业起步较晚、历史较晚，无论是水泥的质量，还是水泥的产量，都一时难以满足广大社会的需要。为此，就影响提高水泥的产量、降低能源消耗、减轻工人劳动强度的因素很多，一般可分为工艺因素和机械因素两大类：1 影响球磨机产质量的工艺因素a 入磨物料粒度b 入磨物料水分c 入磨物料的特征与易磨性d 粉磨工艺流程e 对粉磨成品的比表面积要求2 影响磨机产质量的机械因素a 磨机筒体内的通风b 磨内结构c 研磨体级配和填充率 。同时它存在着下列一些问题：a 当磨机结构一定时，转速不变的情况下，同层物料之脱离角不变，物料在磨内被搅动，效果差，粉磨效率受到影响;b 磨内增设隔仓板。它不仅减少了粉磨空间，而且隔仓板附近粉磨效率很低，加剧了隔仓板的磨损;c 由于研磨体运动单调性，粉磨效率较低，装载磨体量大，而且球径也大，这样功能大大地增加;d 一般开流磨机被广泛地应用而存在欠粉磨现象，不仅降低了粉磨效率，增加电耗，而且产品质量不稳定。 本次毕业设计是参照徐州力大集团的生产情况，得到张晓荣老师与其他同学的大力支持，在此一并致谢。2 磨机的总体设计21 闭路循环系统与开流粉磨系统 对于开流系统，其流程简单、投资省、操作简便，但物料必须全部达到成品细度后才能出磨，因此要求产品细度较细时，已被磨细的物料将会产生过粉磨现象，并在磨内形成缓冲层，妨碍粗料进一步磨细。有时甚至出现细粉包球现象，从而降低粉磨效率，提高了电耗，采用闭路系统可以消除过粉磨现象，使磨机的产量提高、电耗降低，同时闭路系统的产品粒度均匀，尤其是生料粉颗粒均匀，对煅烧熟料有利。 在闭路系统粉磨时，由于要求出磨物料的细度较粗，一般采用球磨或中长磨与分级设备组成闭路系统，与二台球磨机组成闭路时，称为二级闭路系统。 粉磨系统的选择应考虑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修等因素。对长径比L/D=4-6的磨机，根据工厂经验，选用开流水泥磨，我们设计的水泥磨规格为2.613mm,L/D=13/2.6=5,根据经验选用圈流水泥磨。圈流系统流程图如图2-1所示： 图2-1 圈流系统流程图2.2 磨机的通风方式和水冷却2.2.1 磨内温升原因及危害对于干法原料磨及水泥磨而言，由于磨机在运转过程中，冲击和研磨物料的同时，大部分的电耗转换为热能，必然要引起磨机本身研磨体及物料温度的升高，一般可使温度升高几十度。对于没有冷却措施的干法磨机内的物料出磨温度可达，其危害如下： a 对机械设备来说，由于磨机在运转过程中和停止运转时温差很大，可使磨机产生显著的热变形及热应力，引起机体的损伤，如：衬板的几何变形、衬板螺栓的折断、主轴承维护要求要易烧毁等。 b物料的易磨性随温度的升高而降低，因为随着温度的升高,细小微粒的静电作用增强，使之易于凝聚和粘附，造成糊球现象严重，并使水泥质量降低（易造成水泥的速凝）。 为了降低磨温，提高粉磨效率减少电耗、提高产品质量，通常采用加强磨内通风或磨内喷水冷却措施，均可提高磨机产量515%。2.2.2 磨机通风方式 A 磨机的通风方式有三种： a 自然通风-仅只有磨机卸料端装设拔气筒，磨内风速（常指磨机最后一仓的风速，一般0.3mm/sec）要求入磨物料含水1-1.5%。 b 强力通风-在磨内卸料端装设排风机，实现磨内的强力通风，以除去磨内的水蒸气，改善粉磨条件，降低磨内温度，提高效率，一般来说其风速v；该方案可以人为的形成各仓间的料位高差，使之由进料端向出料端递减，以加快料流速度，且不易返料，可避免过粉磨现象，但由于各仓填充率较小，故段与段之间不易滚动，堆积紧密，以引起较大的偏心力矩，故粉磨效率受到一定的影响，而该方案对于圈流中长管磨机亦是经常采用的。b 磨机进料端到出料端，各仓研磨体填充率递减的方案，即；该方案具有限制磨内物料流速的缺点，且由于后仓料位高于前仓料面，必须带有扬料板的双仓层隔仓板，对于难磨的物料，细度要求较高的产品或磨机长径比较小时（L/D=23.5）这类磨机上比较成熟的经验是：水泥磨二仓比一仓高2-3%，生料磨二仓比一仓高1%或两仓相等。这一方案也使用于强力通风的圈流磨机。本设计磨2.6X13m采用第一种方案，即。 查管磨机毕业设计参考资料,取=0.3,=0.27,=0.24。2 磨内研磨体的装载量GG=DL/4 （2-3）式中：G-磨内研磨体装载量， T； D-磨机有效内径， m； L-磨机有效长度， m；-磨内研磨体填充率；研磨体容重，一般可取4.5T/ m；G=(2.6-20.03) 130.27=27.99(T) 3 磨内研磨体的级配与补充 （1）研磨体的级配 在磨机的同一仓中，为了减少研磨体之间的空隙率，增加对物料的粉磨机 会，限制物料的流速不致过快，常采用不同规格的研磨体按比例配合使用，几种规格的研磨体的配合比例，叫做研磨体的级配。 钢球级配与填充率一样，直接影响到磨机产量，产品的质量和研磨体的磨损，钢球级配的合理选择，主要根据被粉磨物料的物理化学性能，磨机构造以及需求的产品细度等因素来确定。 物料在粉磨过程中，一方面受冲击作用，另一方面受研磨作用，在研磨体装载量不变的情况下，小钢球比大钢球的总面积大，与物料的接触机会多，故增加小钢球的数量有助于提高粉磨能力，但从另一方面需要将大块的物料击碎才能进行有效的粉磨，此所以就必须增大钢球的直径，提高破碎效率。所以，钢球的分配从进料端向出料端球径逐渐递减，磨机的最大钢球直径 参考建材部水泥工业技校发行的粉磨工艺与设备拉珠费夫经验公式D=28 （2-4）式中：d 进料物料的最大粒径，根据要求d=10mm所以D=28=28=60.132mm圆整取D=70mm.各级钢球的比例：可按二头小中间大的原则配合。在满足物料粒度要求的前提下，平均球径应该小些，以增加接触面积，提高粉磨效率，前仓的最小球径等于后仓的最大球径。物料经过长期的研磨后，研磨体的级配组合如下图2-2所示：图2-2 使用后的钢球级配组合未使用过的研磨体加入球磨机前的形状如下图1-3所示：图2-3 新研磨体级配组合根据研磨体在各仓内的大小组合情况，级配分配如下：第一仓Dmax=70mm一仓: 钢球 70 60 50 级配 25% 40% 35%二仓: 钢球 50 40 30 级配 30% 40% 30%三仓: 钢球 30 20 10 级配 30% 40% 30%磨机有效容积V = DL/4 （2-5）= (2.6-20.03) 13/4=65.84(m)各仓有效容积:一仓:v=65.843.9/13=19.75 (m)二仓:v=65.843.25/13=16.46(m)三仓:v=65.845.85/13=29.63(m)一仓钢球重量: G=v=4.519.750.3=26.66(T) （2-6）各级球重:70: 26.6625%=6.67(T)60: 26.6635%=9.33(T)50: 26.6640%=10.66(T)一仓平均球径: D= (DG+DG+DG)/(G+G+G) （2-7） =(706.67+609.33+5010.66)/(6.67+9.33+10.66) =58.5(mm)二仓钢球重量:G=v=4.516.460.27=20(T)各级球重:50: 2030%=6(T)40: 2040%=8(T)30: 2030%=6(T)二仓平均球径:D= (DG+DG+DG)/(G+G+G)=(506+408+306)/20 =40(mm)三仓钢球重量:G=v=4.59.630.24=32(T)各级球重:30: 3230%=9.6(T) 20: 3240%=12.8(T)10: 3230%=9.6(T)三仓平均球径:D= (DG+DG+DG)/(G+G+G)=(309.6+2012.8+109.6)/32=20(mm)（2）研磨体的补充磨机中运行的研磨体被逐渐磨损，体积减小，形状变异，研磨体的装载量和级配都发生了变化。为了维持正确合理的级配和装载量，保持较高的粉磨效率，就得定期补充和更换研磨体，清仓和补球时间应视研磨体的机械性能（形状、硬度和韧性、物料的物理机械性能、易磨性、温度水分等）和磨机的运行状况而定。例如，钢球比钢锻消耗快，比钢棒也消耗大些，磨水泥比磨生料消耗快，而磨生料的钢锻消耗却大于磨水泥的钢锻消耗。按我国经验，对水泥磨来说：第一仓通常5-7天从磨头喂料口补球一次，每次补球量约为该仓球量的1-2%（一般只补入大球），第二仓每隔10-15天补球一次，补充量约为2%，每次补球的数量应结合具体情况而酌情确定。一般每粉磨一吨的物料，研磨体的消耗大致如表（2-1）所示：表2-1 粉磨一吨物料研磨体的消耗量同时由于研磨体长期使用磨损，所以必须对钢球进行处理，大体清仓时间可参照下列时间而定：粉磨矿渣水泥：一、二仓钢球每月清理一次生料磨：二仓钢球每两个月清理一次重新配球时，表面被磨光、尺寸变小的研磨体可选作相应规格磨体继续使用。2.5 磨内研磨体运动状态分析2.5.1 研磨体运动状态的三种基本情况a 泻落式运动状态当筒体的转速过低，且研磨体太少时，研磨体顺筒体旋转一定的角度。当研磨体超过自然休止角时，则象雪崩一样泻落下来，这样不断地反复循环，研磨体被提升的高度不高，只有滚动和滑动，基本上没有冲击作用，因而粉磨效果不佳。b 抛落式运动状态当筒体的转速适宜时，由于离心力作用的影响，研磨体贴附在筒体内壁上，与筒体作圆弧上升运动，并被带到适宜的高度，然后象抛射体一样降落，研磨体呈瀑布状态以最大冲击力将物料击碎，同时在筒体回转的过程中，研磨体的滚动和滑动也对物料起到研磨作用。c 离心力运动状态当筒体转速过高时，由于离心力作用的影响，研磨体贴附在筒体内壁上与筒体一起回转，而不降落则研磨体不发挥冲击和研磨作用，也就不能粉磨物料。2.5.2球磨机中研磨体的运动分析球磨机的粉磨作用主要是研磨体对于物料的冲击和研磨。为了确定磨机的主要工作参数，必须对研磨体的运动状态加以分析。研磨体运动的实际状态是很复杂的，为了使分析问题简化，作如下基本假设：a磨机在正常操作时，研磨体在筒体内按其所在位置是一层一层地进行循环运动。在轴向各个不同的横断面上，研磨体的运动状况完全相似。b研磨体在磨机筒体内在工作轨迹只有两种，一种是一层层地以磨机筒体横断面的几何中心为圆心，按同心圆弧轨迹随着筒体回转作向上运动，另一种是一层层地按抛物线轨迹降落下来。c研磨体与磨机筒壁间及研磨体层与层之间的相对滑动极小，可忽略。d磨机筒体内物料对于研磨体运动的影响略去不计。e略去研磨体直径不计取紧贴筒体衬板内壁的最外层研磨体作为研究对象，研磨体在随筒体作圆弧向上运动过程中，当达到某一位置时，其离心力Pc小于或等于本身重力的径向分力，研磨体就开始离开圆弧轨迹，作抛射体运动，即按抛物线轨迹运动。由此可见，研磨体在脱离点开始脱离应具备的条件为：cos Rn/900 （2-8） 以上的公式为研磨体运动的基本方程式，研磨体的脱离角与筒体的转速和有效半径有关，而与研磨体的质量无关。2.5.3 磨体运动脱离点的轨迹当磨机在一定的转速下进行操作时，研磨体的基本方程式代表任一层脱离点诸因素之间的关系，它有着普遍意义，把上式改写为：R=900cos/ n （2-9）此式即为脱离点轨迹的曲线方程，它是一段圆弧。2.5.4最内层研磨体的半径若要求各层研磨体恒在同一轨迹上做循环回转运动而又不产生互相干涉，就必须确定最内层研磨体的半径R2，否则就会使上升和下落的研磨体在中途相碰而互相干涉其运动规律，只要降落点处于极限位置，此处即为由降落曲线求得的横坐标X的最小值，根据代数公式解得X为最小值时的脱离角为 =73 44 与此脱离角相当的最内层研磨体的半径为： R=900cos/ n=252/ n因此在确定研磨体的装载量时，务必使最内层研磨体的半径比252/n要大，否则研磨体在降落时会互相干扰、碰撞，损失其能量，降低粉磨效率。2.5.5 研磨体动态作用力：磨机在正常运转时，研磨体所产生的动态作用力有以下三个方面：a 与筒体一起回转上升部分研磨体产生的离心力Pcb 与筒体一起回转上升的那部分研磨体的重力Gc 作抛落运动那部分研磨体产生的冲击力Ps3 球磨机主要参数的确定3.1 磨机工作转数的确定 1磨机的临界转速n假定钢球与研磨体无滑动时，最外层钢球产生临界运转时的理论临界转数公式:n=42.4/(rpm) （3-1）式中：n-磨机的理论临界转数，(rpm)；D-磨机的净空直径，(m)；故 n=42.4/=26.6（rpm） 2 球磨机的理论适宜转数n最外层钢球具有最大降落高度时的理论最适宜转数公式(即为列文松公式)： n =32.2/=32.2/= 20.2(rpm) （3-2）式中： =n/ n=20.2/26.30=0.76n-磨机理论适宜转数，(rpm)；-转数比； 3球磨机的实际工作转速n确定磨机合理的工作转数，它与衬板形状、研磨体的装载量，被磨物料的物理性质磨机的生产工艺流程等均有着密切的关系，且直接影响到提高磨机产量，降低电耗和减少钢球和衬板的损耗磨机的工作转数有三种工作制度：（1）高转数的工作制度-n接近或超过（微超或大些）理论临界转速磨机可以超过理论临界转数运行而不发生临界现象，即使最外层钢球接近或超过临界运行时，其各层钢球仍能正常运行，且由于转速的提高， 研磨体的周转率提高，故粉磨效率提高。（2）低转速工作制度 n=（0.58-0.62）n，它使用于湿法生产溢流卸流的二级磨机（3）中等转数的工作制度对中等转数适用范围等二种不同意见：a 当球磨机工作转数为0.76n时，磨机效率最高，也就是比生产效率高（每一马力吨/小时），而工作转数为临界转速的68%，绝对生产率提高，但电耗比前者大2-3倍，从经济观点出发，推荐采用 n=0.76nb在一定转速范围内，生产率随转数的增加功率并不快，为提高磨机生产率可以采用n=0.88 n。确定磨机实际工作转数原则：当D2m时，n=32.2/-0.2D本设计为2.6X13m磨机，所以 n=32.2/-0.2D （3-3） = 32.2/-0.22.6 =19.45(rpm)取n=19.5（rpm）。3.2 磨机功率的计算磨内研磨体呈瀑布状态，工作时的功率计算磨机需用功率可用下式计算： N=0.2vD n(G/v) (kw) （3-4）式中：N-磨机需用功率； v-磨机有效容积； D-磨机有效内径； n-磨机工作转数；G -研磨体总装载量；N=0.265(2.6-20.03) 19.5(27.99/65) (kw) =327 (kw)磨机电机功率可用下式计算:N = kkN=1.31.1327=467.6(kw) （3-5） 故取N = 470(kw)。3.3磨机生产率的确定3.3.1 影响磨机生产率的因素a 粉磨物料的种类 它的物理性质（水分、温度、易磨性等）入磨前的粘度，欲磨细的程度；b 磨机的形式：长度、直径、仓数、各不见形状；c 研磨体的种类、装载量和级配；d 被粉磨物料的加料均匀程度、喂料量大小及助磨剂的应用等。3.3.2 磨机生产率的计算建筑材料机械设计介绍的常用的球磨机产量计算公式如下： = 0.2vDn(m/v)k （3-6）= 0.2652.5419.5(78.93/65)0.055 =41.37(t/h)由上式可知,磨机产量在42t/h左右,满足设计要求。4 磨机主要机件的设计和计算如前所述，磨机总体设计中，着重从工艺方面考虑，主要是如何提高粉磨效率和降低电耗，而磨机机件的设计，则是保证上述条件下，如何提高机械制造和降低原材料的消耗，为此，磨机各机件的结构设计既要有足够的强度，又要加工工艺性好，重量轻坚固耐用。4.1 磨机筒体部分磨机筒体部分是磨机的主体，包括磨机筒体，筒体端盖，中空轴，磨内的衬板，隔仓板及扬料板等。4.1.1筒体和筒体端盖的结构设计筒体和筒体端盖有整体结构两部分组成，端盖分焊接和铸造两种结构，焊接的端盖是将钢板直接焊在筒体上，再经车削加工出端面及安装中空轴出口，这样能够保证端盖与筒体的同心度及端盖的端面与筒体中心线的垂直度。筒体和端盖目前广泛采用钢板焊接结构，它在制造方面具有下列优点：a 机件的制造工艺程度简单，没有车间工种间的反复和交错b 切削加工工序及切削加工面积少c 避免了大型整体铸造产生的缺陷，材料消耗少d 加工容易，无特殊设备要求筒体是用钢板卷削焊接而成的薄壁件，两端焊有相同材料钢板制成的端盖，筒体是承受重载，交变动载荷是处于低速长期运行的机件，它是筒体的主要零件，故设计时要求它是不更换零件，以保证它在工作中安全可靠，长期使用，且在使用过程中，亦必须保证质量，对于磨机的寿命一般要求大于25年。钢板材质的选择：制造筒体的材料有普通结构钢A3，锅炉钢板20g、20号优质结构钢，和16Mn低合金结构钢。近年来，广泛采用低合金高强度钢16Mn，这类钢易于施焊，韧性较好，而16Mn可焊性综合机械性能如耐磨性、耐疲劳性，腐蚀性及切削加工均化比 Q235A为好，故应优先采用，本设计Q235-A、GB700-884.1.2筒体设计结构中的注意事项a 必须满足工艺提出的磨机规格要求的净空长度，为此，筒体的内径D = D+2 （4-1）为衬板的平均厚度，一般取=0.05mm筒体的长度： L = L+ （4-2）分别为隔仓板、磨头衬板、出料端扬料装置等的厚度。b 筒体钢板排列拼凑原则排列筒体钢板时，应充分地选用标准规格的钢板，避免余料或接长现象，力求降低边角料的消耗，拼凑排列钢板时应尽可能的减少筒体焊缝数目，使筒体上的纵环焊缝最少，且应避免在筒体中出现环的焊缝。根据经验，磨机钢板的厚度约为磨机直径的1-1.5%。本规格磨可取=30m。 筒体的纵向焊缝最多不超过4条，各每节的焊缝应交错90 度以上，避免“十”字形接缝，每节间纵向焊缝应按衬板宽度的整数倍错开。c 筒体上固定的衬板与隔仓板的螺钉孔应根据衬板尺寸等距开设、纵横成行，以便于统一衬板规格和便于调整隔仓板位置，衬板螺孔距筒体焊缝距筒体焊缝距离2.5d(d为螺钉孔直径)这是因为焊缝附近有较大的应力集中，同时也便于衬板螺钉的固定。d 筒体上的人空应避免开设在筒体的中央，而且又应尽量开设仓室的中部这样对调整隔仓板的位置有较大的余量，同时也便于装卸研磨体和更换磨损零件，如衬板隔仓板等，人孔的开设应在保证人能进出筒体的前提下，越小越好，尽量减少筒体强度的削弱，且人孔形状应使筒体产生最小的应力集中，使筒体断面模数削弱最小，还要尽可能减少衬板的种类。为增强筒体人孔周围应设置整块的加强板，加强板面不得压缩筒体焊缝，加强板与筒体结合采用铆接较可靠，加强板厚度S1.1。取S 1.130=33mm人孔的开设有沿筒体母线方向单向开设和交错开设,单向开设时会由于人孔强板等重的离心、惯性力，增加筒体动载荷，但对装卸研磨体有利，错开开设时，刚好相反。本设计采用的格式如图4-1所示:图4-1 人孔交错开设本设计采用矩形，人孔口尺寸为309510mm, 圆角半径为R60,人孔开设宜用机械加工方法，而不宜用任何火焰气割，因为火焰气割会产生较大的热应力，若不得以用气割则最好采用退火处理。4.1.3筒体端盖设计中的注意事项a 平面端盖的钢板厚度根据计算决定，一般可按下式计算选取=（1.5-2.5）30=45-75mm,一般根据实际经验，取=50mm拼焊的端盖，其焊缝应避免与筒体焊缝重合，也要避免它与筒体焊缝重合也要避免与螺栓孔重合。b 从等强度观点出发，端盖应设计中部补强板其厚度在满足强度和结构需要的原则下，应与筒体钢板厚度相等。c 端盖内侧应设置加强筋，其作用为：可用较薄的加强补强端盖，使端盖钢板厚度减小，保护用于固定中空轴的螺栓头，筋板的厚度可取为筒体钢板厚度，宽度可酌情取为端盖厚的两倍。d 端盖与筒体的焊接形式由于筒体在此部分的应力较小，计算结果证明切应力都在100ks/cm 以下，而弯曲应力就更小了，故在正常情况下，这些情况均能满足强度要求。4.2 中空轴的结构设计中空轴是由铸钢制造带有法兰的空心圆柱体，装在筒体两端承受整个磨机的全部动载荷，故在工作中要求安全可靠，长期使用。4.2.1中空轴的材料选择中空轴承受弯扭，切交变载荷还有一定的摩擦损耗，且中空轴与法兰的过度圆角应力集中较大，故对材料要求具有一定的强度、塑性、硬度，且要求其对应力集中的敏感性不得太大。本设计磨机的中空轴材料采用ZG45。4.2.2 中空轴的结构设计A中空轴的轴颈部分对一般圈流磨 d = 0.4D （4-3）l= (0.3-0.4)d （4-4）所以d=1040mm,根据工厂长期经验，取d=1040mml=(0.3-0.4) 1040=312-416mmB中空轴的技术要求a 为保证中空轴有良好的机械性能，故对铸件和焊件均需进行退火处理;b 粗加工之后切凿宽度不得超过缺陷表面所在宽度的10%，切凿面积总和不得超过各该表面总面积2%，但连同毛坯件的切凿面积在内，其总和不得超过各该表面总面积的4%;c法兰端口的止口圆必须与轴颈同心，其不同心度对本磨机为小于等于0.25mm,法兰止口圆端对轴颈轴心线不垂直度0.15mm。C筒体、筒体端盖、中空轴、磨头法兰、联结螺栓及传动接管的设计计算a 筒体长径比L/D=13/2.6=5，只能用计算应力来初定。b 三个粉磨仓之间都用双层隔仓板，隔仓板层数Z=2+2=4层磨体部分重量 G=D3+L(1+5/D)/D+(2+Z)/D/4 （4-5） =2.63+13(1+5/2.6)/2.6+(2+4)/2.6/41.0 =87.5(t)c 总载荷G G = G+1.37G=87.5+1.3787.5=209(t) （4-6）d 计算筒体厚度取计算应力=0.95,筒体材料为A3，钢板厚度在2040mm的强度极限=402421Mpa, =0.0717，= 0.95 （4-7）=0.950.0717(402421)=2.742.8710(N/cm)取其平均值：=2.810N/cm,筒体截面模数： W= D/4 （4-8）=260/4=1.6910筒体最大弯矩： M= LG/8 （4-9）= 14602.0910/8= 3.6510(Ncm)计算应力： = M/WC （4-10）= 3.6510/1.69100.9 =7639/=2.810= 7639/2.810=2.73(cm)故筒体厚度应在2830范围内选定。D 筒体弯矩与当量弯矩 M= G (L+ 2L) （4-11） = 2.0910(1460+250)/8 =4.0810(Ncm)x= x+a/2 =336+52/2=362(cm) M= Gx-( x- L)/( L-2L)/2 （4-12）=2.0910362-(362-45)/(1460245)/2 =3.0210(Ncm) M= 955N10/n （4-13） = 955100010/17.5 = 5.46 10(Ncm)M= 955N10(x/ L)/n = 955100010(362/1460)/17.5 = 1.3510(Ncm) M= （4-14）= = 4.910(Ncm) M= （4-15） = = 3.1 10(Ncm)E 筒体截面系数W筒体中部： W= D/4 （4-16） =(260) 3/4 =1.59 10(cm)人孔部位： W=D(-2b/D)/4+(D+2)(B-b)/2=3260 (-231/260)/4+3 (260+23)(76.5-30.9)/2 =1.65 10( cm)F 筒体应力a 弯曲应力: =M/WC （4-17）筒体中部: = M/W C= 4.0810/1.69100.9 = 2.810(N/ cm)故计算应力=2.810=0.95=0.952.9510，筒体厚度=3cm比较适中。人孔部位: = M/ W C=3.0210/1.69100.9 = 2.0310(N/ cm)故=470(N/ cm)因为/=470/1475=32%,故一般可不验算。G 筒体变形位移量的计算 E=210 N/ cmI=D/8=2603/8=2.0710(cm)L=L+2L=1460-245=1370(cm)验算最大挠度f=G L8-4(L/ L)+(L/ L)/384E I = 2.09101460 8-4( 1370/1460)+(1370/1460)/3842102.0710 =0.105 (mm) 4.3 衬板4.3.1 衬板的作用a 保护筒体，使筒体免受研磨体和物料的直接冲击和研磨b将磨机的能量传递给研磨体,并利用衬板不同的几何形状的表面对研磨体的牵引力不同使研磨体获得不同的运动状态，以适应粉料粉磨工艺过程要求c对某些具有一定几何形状的自动分级衬板还可以使研磨体按球径大小沿磨体由进料端向出料端自动按大小顺序排列，使各种不同的研磨体均能发挥其特有功能4.3.2 衬板材料的选择因为磨机主要是以冲击和研磨体粉磨物料的，故对衬板材料必须要求具有一定的强度，抗冲击韧性，和良好的耐磨性a 对于粗磨仓即一仓，冲击破碎是该仓的主要工作形式，要求材料应具有足够的强度和抗冲击韧性，常用ZGMn13耐磨白口铸铁，中锰稀土球墨铸铁性质比较：高猛铸钢ZGMn13需经1000-1100 水淬及回火处理，HB220， 得到不含奥氏体的金相组织，具有很高的冲击韧性，衬板使用后，在磨内钢球冲击和延压一段时间后，其表面在局部应用作用下，将发生塑性变形，引起奥氏体组织逐渐转变为硬度极高的马氏体组织使之具有特高的耐磨性，此乃高锰铸铁的冷却硬化性，对于磨机内的高锰铸铁衬板，其冷作硬化后的硬度一般可达HB450-550，且硬度随钢球的冲击力的增大而提高，使寿命可达半年至一年。白口铸铁：不需热处理，其寿命比锰钢衬板高0.4-0.5倍，但对大直径磨机，其冲击力大，该材料的韧性及强度不能适应中锰球墨铸铁：HB 500耐磨性比高锰钢好，成本低，但冲击韧性较差本设计采用ZGMn13（含Mn12-14%，含碳0.9-1.3%）b 对于细磨机，即第二仓，研磨是该仓的主要工作形式，故要求材料应具有足够的硬度，常用材料：ZGMn13耐磨白口铸铁，冷硬铸铁，中锰稀土球墨铸铁，橡胶铸口；性能比较：冷硬铸铁、硬度HRC47-50，成本低廉，而寿命高，可使用冲击韧性目前正改善；中锰稀土球墨铸铁HB500, 耐磨性比高锰钢好，成本也很低，但冲击韧性较低，故本设计用ZGMn13。4.3.3衬板的表面形状及结构的设计衬板的形式:平衬板、压条衬板、波形衬板、阶梯衬板、圆角方形衬板a 选形目前广泛采用阶梯衬板，因为它具有结构简单，对同一层研磨体的提升高度均匀一致，还可以减少内层球的滑动和磨损，且表面磨损均匀等显著的优点，适用于粗磨仓。本设计粗磨仓用了四排阶梯衬板，主要是作起导向用。研磨体的运动规律：研磨体脱离角呈周期变化，磨机每转一周，往返变化四次，研磨体脱离角在圆角段随磨机转角的改变而从大到小成曲线变化对同一直径的磨机，当磨机转速不同时，研磨体脱离角和磨机转交相对应的位置，其变化规律不变 研磨体脱离角随磨机转速不同的增加而减小，但是脱离角的变化范围不变b 设计衬板的原则 衬板形状能促进物料的粉磨作用，且能均匀磨损 制造简单，价格便宜 拆卸方便，易于更换 衬板的稳定性好，长期工作不致变形 连接衬板螺钉孔数目应该最少，以免削弱简单的强度，同一磨机内的衬板类型要尽量减少，以减少零件、便于管理、节约资金1 衬板重量不易过大（35-60kg）以减轻更换时的劳动强度，尺寸要尽可能顺利地通过人孔，一般设计时，可大致取为：厚度：40-50mm左右，最小不小于20mm长度：350-500mm一般尺寸取50mm整数倍宽度：300-400mm左右或等于100 mm c 计算法设计阶梯衬板在磨机正常工作中，由于研磨体之间有内摩擦存在，研磨体力求形成一个整体与磨机同转,外层研磨体与衬板之间的摩擦力大小,取决于摩擦系数及贴随筒体同转的研磨体。d 衬板的排列与固定衬板的排列常用排列型式为折线环向缝排列法，按一般的经验错开的距离b 20-40mm以补偿铸造误差，冲击和变形及热胀冷缩，余量一般a取10-15mm,对白口铸铁衬板间隙至少要留5-8mm 衬板的固定一般有两种方式：螺栓连接，其优点是抗冲击，耐振动，联结可靠，其缺点是需要在筒体上钻孔，耗费人力、财力、物力，削弱了筒体的强度，且可能漏料，故设计时在保证强度的前提下，尽量减少螺栓个数，一块衬板最好有两个螺栓固定，这样当一个折断时，衬板也不致掉落，不过因衬板每半年或一年就换一次，因此，用一个螺栓也就可以。本设计采用与衬板接触的螺栓头及相应的衬板凹坑形状要保证以下条件，紧固螺栓时不会转动，衬板孔的应力集中系数最小，加工制造方便，螺栓头必须埋入衬板中，不得突出。目前常用的螺栓头形状有角锥形，圆锥形，椭圆锥形三种，本设计采用椭圆锥形，圆锥角度取60度；螺栓规格是根据衬板的热应力及变形应力来确定的，通常有dM30左右，为提高螺栓的寿命，采取下列措施，选用较大塑性的低碳钢（如Q235-A）制造，螺纹选用细牙型，为的是增加强度，并利用防松螺杆上预留长度 l，以减少应力集中，l=11mm，一般取l0.7d。为了防松螺栓固定时要防松垫圈或双螺母，此外，螺栓要用浸过铅油的麻丝缠绕在螺栓上用锥形垫圈、弹簧垫圈及螺母压紧密封。 4.4 隔仓板4.4.1隔仓板的作用：a分隔研磨体，以防止不同级配的研磨体，由一仓跑到另一仓，适应粉磨工艺要求，b阻止大块物料窜向卸料端，控制物料在粉磨过程中的流速c利用篦孔尺寸和排列方式，以协调物料在磨内的颗粒分布和出料细度4.4.2 隔仓板的结构设计按隔仓板的结构可分为双层隔仓板和单层隔仓板，单层隔仓板是由带孔眼的筛板拼合而成，双层隔仓板由一层筛板、一层盲板及二者之间的扬料板组成，它有使物料强制通过的能力，而不受相邻的两仓物料面高度的影响，甚至在前仓料面低于后仓料面的情况下，物料仍能顺利通过，但双层隔仓板占磨机的有效容积大，结构复杂，通风条件差，在双层隔仓板的两侧（前面和后面）存料都很少，故此区域粉磨效率降低，同时也加剧了隔仓板的磨损。单层隔仓板由扇形篦板组成，用中心圆板把这些扇形板连成一个整体，隔仓板的外圈篦板用螺栓固定在磨机筒体上，中心圆板和环形固定圈用螺栓与内圈篦板固定在一起，单层隔仓板使用于溢流式过料，前仓料位高于后仓料面以下的细料通过时阻力较大，但占磨腔有效容积最少，且通风阻力小，本设计采用双层隔仓板。A 筛板（篦板）为了安装及维修的方便，筛板是由若干块拼合而成，其形状有弓形和扇形两种，外形尺寸取决于磨门的尺寸，筛孔的排列和分布方式很多，可归纳为两类：同心圆排列和放射形排列，前者物料通过的阻力小，流通量大，且不易堵塞，但通过的物料容易返回，磨损较大，幅射状隔仓板物料的通过阻力较大，物料不易返回，由于筛板呈幅射状，对研磨体的提升作用较强，易使大球集聚，在此，形成仓内钢球的反向