建材装备设计 复习要点.doc

一、颚式破碎机1、工作原理：在颚式破碎机中，物料破碎是在两块颚板之间进行的，可动颚板 绕悬挂心轴相对于固定颚板作周期性摆动，当动颚板靠近固定颚板时，位于两颚板间的物料受压碎、劈裂和弯曲作用而破碎，当动鄂板离开固定鄂板时，已破碎的物料在重力的作用下，经卸料口排出。2、类型：按照动颚板的运动特征可以分为；简单摆动和复杂摆动两种。3、结构及工作参数：进料口长度L为宽度B的1.25-1.6倍，大型破碎机L=(1.25-1.5)B，小型破碎机L=(1. 5-1.6)B，小型破碎机为了获得较高的生产率和粉碎比，L/B=2.5-5，进料口宽度B=(1.1-1.25)Dmax，其中Dmax是是最大给料粒度，由破碎机啮住物料的条件决定，卸料口最小密度按照下式决定：简摆式，e=dmax-s=(1/5-1/7)B，复摆式，e=dmax-s=(1/7-1/10)B，其中dmax是最大卸料粒度，S为动颚板的摆动行程；理论上，动颚板的摆动行程S应该按物料达到破坏时压缩量来决定，由于破碎板的变形以及动颚板与固定颚板之间存在间隙等影响，实际S远大于理论上的数值；偏心轴偏心距r可以根据初步拟定的构件尺寸利用绘制机构图的方法来确定，简摆式S=r，复摆式，S=（2-2.2）r。4、 破碎腔形状的选择：破碎腔形状有直线型和曲线型两种；直线型的破碎腔各连续的水平线间形成的梯形断面面积向下依次递减，因而造成一种随着物料降落而向下递增的堵塞倾向，这种倾向在物料下到出料口处最大，这是造成破碎机过载和衬板下端磨损严重的重要原因，直线型的破碎机生产率随着卸料口的加深而大大减少；采用曲线型时，已破碎的物料在容积大的破碎区向下降落，这使所有大块物料容易移动，且使小物料易自由卸出，不易堵塞，衬板磨损较小，生产较均匀。破碎腔的形状是决定生产率、动力消耗和衬板磨损等破碎机性能的重要因素，5、工作参数的确定：钳角：鄂式破碎机动颚板与固定鄂板之间的夹角，钳角应该小于物料和鄂板之间的摩擦角的2倍，一般=18-22，减小钳角，可使破碎机的生产率增加，但使破碎比减小，相反，增大钳角，可增加破碎比，但会降低生产率，同时落在破碎腔的物料不易被加牢，有被推出机外的危险；偏心轴的转速：偏心轴转一圈，动颚板往复摆动一次，前半圈为破碎物料，后半圈为卸出物料，为获得最大生产能力，破碎机转速n应该由以下条件确定：当动颚板后退时，破碎后的物料应该在重力作用下全部卸出，然后动颚板应该立即返回破碎物料，转速过高或过低都会使生产能力达不到最大值；生产能力与破碎物料的性质、破碎机的类型、规格、性能和操作条件有关。6、 动颚板及悬挂心轴受力分析：推力板所受压力：TCB=5700N/r n cos（N为电动机安装功率，r为偏心距，n为偏心轴转速，为推力板和动颚板中心线夹角；物料对动颚板反作用力：P=3a TCB sin/2L，a为推力板作用点到动颚悬挂点的距离，L为动颚板下端到悬挂点的总长度；动颚偏心轴的轴承反力RHD= , = TCB sin(3a/2L)-1, = TCB cos。二、锤式破碎机1、工作原理：利用高度回转的锤头冲击物料，使其沿自然裂隙、层理面和节理面等脆弱部分而破碎的破碎机械。2、应用范围：适用于脆性、中硬、含水量不大的物料，已在建材、化工、电力、冶金等工业部门广泛采用，用来破碎石灰石、煤、页岩、白垩、石膏等。3、类型：按转子数目：单转子，双转子；按回转方式：定向式，可逆式；按锤头排数：单排列，双排列，多排列；按垂头装置方式：固定锤头，活动锤头。4、构造及主轴：机壳由下机体、后上盖、左侧盖和右侧壁组成，各部分用螺栓连接一体；主轴是破碎机承受转子的主要零件，锤头的质量、形状和材质对破碎机的生产能力有很大影响，锤头的动能大小与锤头质量成正比，动能越大，即锤头质量越大，破碎效率越高，但能耗也越大。5、计算锤头质量：按动能定理，锤头质量m=438*105N/D2n3K1K2，E=（m2D2 K1K2）/7200，N=nE/1000*60，N为电动机功率，n为转子转速，D为转子直径，K1为圆周方向锤头排数，K2为转子横向每排的锤头个数，V为锤头圆周速度；按动量定理，m=m0(r/r0)2,其中m0=d2t/(0.4-0.6)v1，其中为修正系数，为物料抗压强度，d为物料边长，t为打击时间，v1为锤头打击前的圆周线速度，r为锤头打击中心到悬挂点的距离，r0为锤头重心到悬挂点的距离。6、锤头打击中心的计算：锤式破碎机是一种高速回转且靠冲击来破碎物料的机械，为了使其稳定运转，正常地进行工作，首先必须使它的转子获得精力平衡和动力平衡，其次是锤头的动力平衡，x=a/3-b2/6a+d4/16a2（cm），a为锤头长度，b为锤头宽度，d为锤头销轴孔的直径。三、球磨机1、工作原理：工作部分是一个装在两个大型轴承上的低速回转筒体，筒体内装有许多研磨体，球磨机回转时，由于离心机的作用，研磨体贴附在球磨机筒体内壁上与筒体一起回转，并被带到一定高度，在这样的高度下，借重力作用自由下落，下落时研磨体像抛射体一样，将筒体内的物料击碎，从而周而复始，此外研磨体还发生滑动和滚动，因而研磨体衬板和物料之间发生研磨作用将物料磨细，进料端进料，由于料面差会不断出料。2、类型：间接操作式、溢流型、格子型、圆锥式、多仓管磨机。3、筒体选择要求：筒体属于不更换的零件，要保证工作中安全可靠，并能长期使用，制作筒体的材料一般选用普通结构钢Q235C，20号优质结构钢，筒体在制作中，筒体断面要圆，纵向中心线要直，法兰端面和纵向中心线垂直，在筒体焊接、切割磨门和钻孔后，应当退火，以防止裂纹出现。4、磨头的作用：磨头是由中空轴和端盖两部分组成，承受着整个磨机的动载荷。5、衬板作用：衬板的主要作用是保护筒体，使筒体免受研磨体和物料的直接冲击和研磨，同时利用不同形式的衬板来调整各仓各仓内磨体的运动状态。6、衬板排列：衬板排列时环向缝隙不能贯通，要互相交错，以防止研磨体残骸及物料对筒体内壁的冲刷作用，确定衬板规格时，应考虑便于搬运，装卸和进出磨门，衬板尺寸多为长490mm宽314mm左右，衬板的固定方式有螺栓固定、无螺栓固定和镶砌。7、隔仓板作用及分类：分隔不同级配或不同形状的研磨体，同时利用蓖孔尺寸或排列方式来控制物料在粉磨中的流速，以协调物料在磨体内的颗粒分布和出磨粒度；隔仓板分单层和双层两种，双层隔仓板又分为过渡仓式、提升式、选分式和微介质式多种。8、蓖孔上物料的流向：蓖孔大端朝向出料端，因此物料从大端流出。9、为什么采用动压润滑：润滑油从进料端进入轴承内，把油喷射到中空轴上，然后带入轴瓦，轴承座内的润滑油从回流管流回，经过滤、冷却得循环系统，润滑效果良好。10、动压润滑的两个问题：磨机启动时，由于油膜消失，轴颈和轴瓦之间的摩擦阻力矩增大，导致磨机启动负荷增大，并往往擦伤轴瓦表面，过大的启动负荷对电机、减速机等传动条件不利；当磨机停止运转时，轴颈由于冷却收缩，在油膜消失的情况下往往擦伤轴瓦表面，未解决上述问题，均应在启动和停止时充入高压油。11、球磨机的传动方式：边缘传动，中心传动：为25的压力角和20的压力角相比，接触强度和弯曲强度均上升，无齿轮传动，辅助传动。12、边缘传动齿轮布置：由小齿轮带动安装在筒体上的大齿轮。13、设计减速机采取的措施：齿廓修型，能使齿面受力合理；提高齿面硬度，能大幅提高齿轮的承载能力；采用25压力角，提高了弯曲强度；此外提高齿轮加工精度，采用优质钢材，以及齿面润滑的改善都是提高减速机质量的必要条件。14、辅助传动的作用：由辅助电机1带动辅助电机2，而通过主减速机4驱动磨机，以0.120.3rpm慢速转动，主要用于装卸研磨体时便于把磨门对正，安装衬板和隔仓板时，可以方便地把磨机转到需要的位置上，大型磨机停磨时每隔15min转120，可避免热弯曲变形。四、辊磨机1、工作原理：利用2-4个磨辊紧贴在磨盘之上，作中速旋转，磨细物料是靠离心力或弹簧力或液压的作用向物料进行辊压，由于磨盘和磨辊之间存在速度差，辊压时亦在研磨，而后物料被气流带入选粉设备分级物料。2、用途：属细磨设备，属于细磨硬的、中硬度或软质物料，尤其在水泥工业、陶瓷工业、煤炭、化工、电力部门用得较多，当向内通入热空气时可对物料把物料磨细，同时进行烘干和粉磨。3、与球磨机相比：优点，a效率高、能耗少，b烘干能力强，c入磨物料粒度大，d生粒化学成分测定快，颗粒级配均齐，e结构紧凑、占有空间地面小、噪音低；缺点，不适于磨腐蚀性大的物粒；制造要求高，操作管理要求严格。4、辊磨机型号：以磨辊个数和直径及高度的cm表示：例如：4R3216型：4个磨辊d=32cm，h=16cm。5、功率消耗：辊磨机的功率主要消耗在克服磨辊与物料间的滑动和滚动及机械传动摩擦上，平盘式N=9.2*10-5VPZ，V为磨盘圆周速度，P为磨辊对料层的作用力，Z为磨辊个数。五、辊压机1、用途和工作原理：脆性物料的粉磨设备，适于水泥熟料粒状高炉矿渣等；主要由两个速度相同相对转动的辊子组成，在50-300MPa高压的磨力下，从喂料口进入的物料受挤压变成密实且充满裂缝的扁平料片。2、与球磨机相比：粉磨效率高；降低钢铁消耗，噪音低，体型小，重量轻，易安装；但辊面材料脱落及过度磨损轴承易坏，齿轮过早溃裂，工作操作过程严格。 3、构造：主要由两个辊子和一套产生高压的液压系统构成，在运转中，两个辊子必须保持平行，以便使物料均匀受压，这对保证辊压机的正常作业十分重要。4、辊端挡板：辊压机对物料的挤压属于高压，在挤压辊的两端或两侧辊隙外的物料极易被挤出，这部分物料没有受到全部挤压，因此产生大颗粒较多，影响辊压机的粉磨效率，为了解决这些问题，需要设置辊端挡板。5、采用大辊径的优点：大块物料容易咬入，向上反弹情况少；由点载荷、线载荷、径向挤压三者组成的压力区高度较大，物料受压过程长；辊子直径达，惯性大，运转平稳；辊径大，则轴承大，轴承及机架受力情况较好，且有足够空间便于轴承安装和维修；辊面寿命相对延长。六、回转窑1、结构特点：回转窑是一台形大体重、多支点支撑，以薄壁圆筒为主体的机器，为了保证回转窑能长期连续运转，首要的条件是保持筒体“直而圆”， 圆筒具有3%6%倾斜度，在低速下旋转，使物料不断翻转，从而使物理化学过程均匀进行，适于处理粉料和气体介质间的物理化学过程。优点：1）、翻动均匀产品物质质量均匀；2）、倾斜移动适于高温反应的物料煅烧、焙烧等过程。2、轴向应力计算：确定回转窑支点数和各跨间的距离、决定筒体壁厚，为支承部件及基础提供设计载荷。3、径向变形原因：除支点反力外，主要取决于轮带刚度E2J2、筒体刚度E1J1和轮带与筒体垫板之间的间隙之半；控制措施：1）增加筒体刚度（以焊接筒体取代铆接筒体，轮带下筒体以单层钢板替换多层钢板，适当加厚筒体钢板）；2）加强轮带刚度；3）适当间隙。4、筒体实际径向压缩量W0的确定：1）安装时筒体与圆环的间隙量之半1；2）运转时筒壁温度T高于圆环平均温度T0产生的半径方向膨胀量2=（RT-R0T0）R（T-T0）（试中：R筒体外半径；R0圆环内半径；材料线膨胀系数）；3）圆环是弹性体，在内压力P力作用下，圆环半径的增大为3。实际径向压增量为W0=1+3-2。5、轮带常见损坏形式：1）轮带外表面产生鳞片剥落、麻点、龟裂、压溃等现象。轮带和托轮接触的表面上会产生很高的接触应力；焊接影响区与金属母体的硬度差过大，易使整块焊补部分脱落；铸造质量差导致龟裂和压溃。2）轮带上出现径向裂纹：轮带承受很大载荷，在径向上产生数值可观的弯曲应力；轮带内外壁温差使径向断面上产生温度应力；若轮带退火不完全会产生铸造应力。3）过早磨损：基础不均匀下沉使某档支点反力激增；托轮歪斜时，托轮和轮带轴线不平行，使局部应力大大超过轴线平行时的理论计算值；轮带和托轮材质与硬度搭配不当。4）轮带刚度不足：轮带刚度对筒体径向变形影响较大。它是延长耐火砖寿命的先决条件，设计中应加以校核。6、采取的措施：轮带应有足够的强度，应对轮带进行弯曲强度和接触强度的校核计算；要有足够的刚度；减少铸造残余应力，应使铸件结构满足“使铸件各部分冷却速度均匀”的原则；减少磨损，采用石墨润滑和液压挡轮等措施，可以达到减少接触应力和磨损的目的，使轮带能使用1520年。总之，应按弯曲应力、温度应力、接触应力和刚度对轮带进行设计计算。7、托轮的三种结构：箱型结构、轮辐式结构和实心结构；优先采用实心结构：实心结构强度最好，且以少开起吊孔的结构为最佳，重量虽稍有增加，但使用寿命显著延长，有较好的经济效益。8、歪斜托轮法：控制窑体窜动的措施之一，根据窑体回转方向和托轮轴端间隙e的位置确定各个托轮的歪斜方向，在调整时，尽可能避免产生大、小八字；两档托轮歪斜形成大八字，本档托轮歪斜形成小八字。七、收尘设备1、收尘效率：用于评价收尘设备工作的重要技术指标，收尘效率与收尘器种类、结构形式，粉尘种类和粒径分布，含尘量及气体流量、温度、湿度有关，常用四种方法表示：总收尘效率（质量测定法、浓度测定法），分级收尘效率，通过率，综合收尘效率。2、旋风收尘器机理：利用含尘气体的高速旋转运动，通过尘粒离心力的作用，使尘粒从气流中分离出来，并捕集的干法收尘设备。3、旋风收尘器流场切向速度：在外旋流中，utrn=cnst，在内旋流中，ut/r= cnst，在内外旋流的交界面上，切向旋转速度达到最大值。4、袋式收尘器的工作原理：袋式收尘器是利用纤维滤布而制成的滤袋，特别是通过滤袋上下表面上形成的粉尘层来净化气体的收尘设备；袋式收尘器的过滤机理是筛滤、惯性碰撞、扩散、重力沉降和静电等效应的总和，其中最主要的作用是惯性碰撞和扩散效应；袋式收尘器用于捕集非粘接性、非纤维化的工业粉尘，效率高达99%以上。5、袋式收尘器的收尘效率：袋式收尘器是一种高效率的收尘设备，在正常情况下，收尘效率大于99%，袋式收尘器的收尘效率与堆积粉尘负荷、粉尘的特性、滤料的特性、清灰方式，运行参数及个参数的依存关系有关。6、袋式收尘器的运行参数：主要是过滤风速和工作阻力对收尘效率有较大的影响，工作阻力的影响一方面受过滤风速的制约，另一方面与堆积的粉尘负荷有关。7、袋式收尘器的压力损失：是袋式收尘器重要的技术经济指标，其中包括，收尘器的结构压力损失Pc,滤料的压力损失Pfd，粉尘层的压力损失Pd。8、清灰方式的影响：过滤风速由高至低的清灰方式，脉冲清灰气环饭吹灰机械振打逆流气吹灰，清灰周期越长，风速越低。9、滤料机械性能：滤料的机械性能主要是指抗拉强度、抗弯折强度及耐磨性，它们决定滤袋的使用寿命。10、电收尘器工作原理：金属丝的一端用绝缘子悬挂在接地的金属圆筒的轴心上，并在其上施加很高的电压，当电压达到临界值时，在金属丝的表面上就出现青蓝色光点，这称为电晕放电，此时粉尘粒子会吸附运动的负离子，在电场作用下沉积，最后振打清灰，实现收尘。11、电收尘器工作阶段：电晕放电、气体电离、粉尘荷电，荷电粉尘向电极运动及荷电粉尘积累在电极上。12、电收尘优点：收尘效率高，处理含尘气体量大，能处理较高温度的气体，收集粉尘的颗粒范围大，运行费用低13、电收尘缺点：一次性投资大，对粉尘比电阻有一定要求，结构较复杂，要求较高的制作、安装精度，要求操作水平高，运行严格，由于电场风速较低而占地面积较大，不适宜处理粉尘浓度大的气体。14、气体均布装置：在电收尘器的各个工作截面上，气体速度应力求均匀，如果气体流速相差过大