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管磨机动态特性及系统的测试分析
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Φ2.6×13m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
Tube Mill and testing of the system Dynamic Analysis
Student name：Zhang PanCheng Class：0781053
Supervisor：Zhang XiaoRong
Abstract：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：
目 录
1 引言 1
2 磨机的总体设计 3
2.1 闭路循环系统与开流粉磨系统 3
2.2 磨机的通风方式和水冷却 3
2.2.1 磨内温升原因及危害 3
2.2.2 磨机通风方式 4
2.2.3 磨机的水冷却 5
2.3 磨机各仓长度的确定 6
2.4 研磨体的装载量 6
2.5 磨内研磨体运动状态分析 11
2.5.1 研磨体运动状态的三种基本情况 11
2.5.2球磨机中研磨体的运动分析 11
2.5.3 磨体运动脱离点的轨迹 12
2.5.4最内层研磨体的半径 12
2.5.5 研磨体动态作用力： 12
3 球磨机主要参数的确定 14
3.1 磨机工作转数的确定 14
3.2 磨机功率的计算 15
3.3磨机生产率的确定 16
3.3.1 影响磨机生产率的因素 16
3.3.2 磨机生产率的计算 16
4 磨机主要机件的设计和计算 17
4.1 磨机筒体部分 17
4.1.1筒体和筒体端盖的结构设计 17
4.1.2筒体设计结构中的注意事项 17
4.1.3筒体端盖设计中的注意事项 19
4.2 中空轴的结构设计 19
4.2.1中空轴的材料选择 19
4.2.2 中空轴的结构设计 19
4.3 衬板 23
4.3.1 衬板的作用 23
4.3.2 衬板材料的选择 23
4.3.3衬板的表面形状及结构的设计 24
4.4 隔仓板 25
4.4.1隔仓板的作用： 25
4.4.2 隔仓板的结构设计 26
5 提高磨机产量的途径 28
5.1 采用助磨剂 28
5.2 磨内喷水 28
5.3磨尾喷浆 28
5.4 分别粉磨 29
5.5 控制并缩小入磨物料的粒度 29
5.6 合理选择磨机衬板 29
5.7 开路粉磨改为闭路粉磨 29
结 论 30
参考文献 31
致 谢 32
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
2．1 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Φ2.6×13mm,L/D=13/2.6=5,根据经验选用圈流水泥磨。
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