[CAD图纸全套]碎渣机的系统设计

买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 买文档送全套图纸 扣扣 414951605 目 录 摘要 一 章 绪 论 绪论 二 章 方案设计 一 方案的选择 一） 二 ） 三） 三 章 机械结构设计 二机械结构的计算 一） 二） 三） 四） 五） 六） 七） 八） 九） 十） 十一） 十二） 十三） 十四） 十五） 十六） 十七） 十八） 十九） 二十） 二十一） 四章 控制系统的设计 一 . 基本思路 一） 础知识 可编程序控制器 发展趋势 基本功能 特点 文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 5 分类 用范围 工作方式 二） . 型的选择与系统控制 1 选型 制面版图 梯形图 指令表 电机的选型及其计算 三） 变频器的选型 主电路其他电器的选择 矢量控制及其原理 论 谢 考文献 录（中英文翻译） 买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 碎渣机的系统设计 摘 要 碎渣机是电厂炉渣破碎的主要设备 ,对炉渣的二次利用以及环境保护有重要的意义 所以机械部分是整个设备的关键 其决定着出渣效率及出渣粒度 因采用开式齿轮传动 ,且工作环境较为恶劣 ,故齿轮的加工要求也是较高 的 对于控制部分采用 并且采用有反馈式的矢量控制 并且可以使电机有较硬的机械特性 ,保证有较大的速度调节范围 ,以保证工作的稳定性 . 关键词 :碎渣牙轮 碎渣座 开式齿轮 矢量控制 买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 in It a in it is s s it is s is it s is of s is s is 文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 第一章 绪 论 一、简介 随着能源消耗的增大，电力供应势必 增大。而电厂产生的炉渣便是急需要解决的问题。由处理后二次利用即可产生经济效益，又保护了环境。在二次处理过程中，必不可少的机械设备便是碎渣机。 碎渣机是电厂、锅炉碎渣的设备。也可用于建材、化工等松散物的破碎。在国内，由洛阳市宝环非标准设备有限公司生产的单辊碎渣机对传统的碎渣机进行了改进进一步提高了效率。国外，在碎渣机的破碎结构中，已采用了可调式双破碎板，对出渣粒度可随时调整 . 碎渣机的机械性能以及控制部分的结构对出渣粒度及出渣效率有重要意义。现在电厂普遍应用的是单辊式 或双辊式碎渣机。单辊式碎渣机体积较大且出渣率低等缺点。而双滚式碎渣机较好的克服了这些缺点。 本设计即针对双滚式碎渣机进行了一些计算及对控制部分进行了设计。较先进的碎渣机已采用了叶片式结构。其在效率及在出渣粒度上有了较好的改进。但其硬度，强度方面都有一定的局限性。这里涉及的碎渣核心部分仍采用齿状。齿式碎渣牙轮设计、铸造方便，对大块炉渣适应性较好，有较好的剪切性能，但效率稍低。 碎渣板采用交错槽形整体式铸造结构，约三分之一工作区域为剪切区域，三分之二区域为研磨区域。工作轴采用方形轴 ,可提高传递扭矩的能力，并且便 于拆卸，表面抗挤压能力较花键轴有所提高。在传递相同转矩的情况下，成型轴抗压溃能力较花键轴有所提高。成型轴的加工工艺过程比花键轴要容易。 箱体与轴间的密封采用水封，水封可减少细小炉渣进入密封圈的几率，从而减小轴的磨损，提高轴的疲劳强度。从节省材料及结构紧凑来考虑 ,轴承采用壁固定式，为减轻重量，节省材料，在满足工作强度的前提下侧壁采用中空铸造结构。为方便移动 ,四角采用钢轨轮式结构 . 减速器采用圆锥圆柱式减速器（国标）。连轴器采用滑块式联轴器（国标），可补偿对中误差且具有缓冲、减震作用。电机采用绕线式三相异步电机 （国标）。 控制部分基本思路为：启动后电机正转，若遇故障如堵转侧反转，反转若不成立侧停机。若反转成立 侧反转 10s 后正转。若正转仍不成立侧停机，若正转成立侧正转。电机的正反转用 机采用有反馈的矢量控制。优点：使电机有较硬的机械特性，有较大范围速度调节，动态响应能力强。 变频器主电路中串入空气自动开关，便于断开主回路进行维修，串入继电器以便接通与断开主回路。 因控制系统对 通信等特殊要求采用三菱的 频器采用安川变频器，其他主电路 元器件根据电机及变频器的各项参数来确定。 二、系列碎渣机 1 、优质性能 双齿辊式碎渣机利用二平行齿辊对煤渣有劈吸和挤压的破碎作用，应用在锅炉出渣装置中，它具有有下优点； 1 、效率高、传动平稳、噪音小、无泄漏 2 、有较强的超载和耐冲击性强，故障少 3 、带 机的 买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 4 、随机附带必需的易损备用件 2、规格特性 本碎渣机适宜破碎煤渣。不能用于破碎转石，混凝土等硬物料。 3、结构简介 破碎力很大。可破碎近似石灰石强度的物料。 碎渣机由行星摆线针轮减速机用链条传动，链轮周围有防护罩，减速机不直接连接碎渣机而在旁侧并安置在抬高的水泥墩基上，防止出渣时灰土、蒸汽和水等的 侵袭。 碎渣机的双轴由一对大模数的齿轮啮合，带动，二轴彼此成相对回转，齿轮由大链轮上的安全传动销带动，当轴的扭矩超出允许范围时，安全传动销便会立即被切断，大链轮就空转，保护减速机不致因超载而受损，故障消除后，换新传动销继续使用，方法简便迅捷。 轴二端采用双列向心球面滚子轴承，能自动调心，克服轴在安装或使用过程中的变形，齿轮端的轴承为固定端，轴受热后能沿轴向自由膨胀。 轴封材料采用 能防尘、防漏，结构简单，更换方便，对轴的压力小，不易磨损，消耗轴功率小，效能高。 4、功能作用与技术特点 碎渣机主要用于火电厂燃煤锅炉的煤渣破碎之用，也适用于建材、冶金、化工行业的块状松散物料的破碎。 机体结构分为： 而更加合理。 技术特点 ： 齿辊由分体式齿板组装形成。其齿形在横截面上沿圆周呈渐开线分布且高低错落有致，对大块渣适应能力强，另外辊齿板磨损后易更换。 钩型颚板嵌装在可调颚体上，不需要螺栓禁固，可自由调节出渣粒度。（限 轴承座为剖分式，便于拆装辊轴、更换轴承。辊轴与机壳间 “ 轴封 ” 采用 “ 多槽迷宫 ”式加 “ 水封 ” 式结构，比单一 “ 水封 ” 式更合理。 齿辊及齿板为高耐磨材料浇铸形成，寿命长，可靠性高。 设有可靠的安全保护系统，当异物卡塞时，可正反转交替反复三次，而后既能继续正常运转。 如过载故障不能排除，可发出声光报警提示，并能断电停机。 序号 项目 参数 1 碎渣能量 湿渣 35h 2 干渣 18h 3 轴封水量 15 4 轴封水压 齿轮转速 28 转 / 分 6 减速剂型号 53 7 电动机功率 文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 技术参数： 序号 项目 参数 1 入口尺寸 830*830 出口尺寸 812*500 灰渣碎后粒度 25 辊轴转速 31r/ 出力 有水冲 无水冲 60t/h 20t/h 6 电机功率 重量 2500第二章 方案设计 一 . 方案的选择 : （一） 工作轴为三根轴 ,轴 1 作用是把大块炉渣打碎 ,工作部分为磨齿 与轴 3为主要工作轴 ,作用是把 1轴磨碎后的块状炉渣进一步研磨 ,工作部分采用倾斜叶片式安装 图 11 优点 :对炉渣进行二次破碎 ,破碎效果好 可保证研磨的连续性 且背部在进入 研磨区后也可研磨 减小了出渣粒度 . 缺点 :三根轴 ,提高了成本 ,增加了设计的难度 ,增加了箱体的复杂程度 . （二） 在方案一的基础上去掉轴 1,轴 2与轴 3研磨部分仍采用叶片式 买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 优点 :叶片外部与背部同时研磨 ,且保证研磨的连续性 ,提高了效率 . 缺点 :对大块炉渣适应性较差 ,叶片易磨损 ,且叶片较难铸造 ,对铸造工艺要求较高 . 图 三） . 方案三 ：在方案二的基础上，把轴 2 与轴 3 的叶片改为磨齿。 第三章 （一） 输出轴（ z1 工作轴齿轮（ n2 传动比 买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 等数由于碎渣牙轮个数可取折算转矩效率等效静载荷为非周期脉动载荷因工作轴在旋转过程中的折算负载转矩初步估计炉渣密度为此算碎渣牙轮及碎渣座的计二）)6022610220(0%97:559/350.(95038:%0%a xm i 如图所示 : 买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 图 取 7 个齿，侧间隔环太宽，效率低。若取 11 个齿侧间隔环平均宽度为 065 9 0 在工作一定时间后因磨损会变窄，若遇堵转现象，强度可能不足。综合以上分析，取九个齿 . 磨齿宽度：因出料粒度 取齿两侧与碎渣板间隙为 70 （三） 磨齿 ： 25/ 1500 4=6000 1500 5=7500 6000+7500=13500 若出粒 7吨 /时 即 7000kg/h 效率 70% V= 3633 5 0 0%70 100020203507000 侧 初步取6 101070 槽内半径为 150 计算得 3322 10102141)150( r=220内半径 课本 10 螺 栓材料取合金钢 其中 200 M P 4 012 取 . 3( 机械设计取 M p p i i m 带入上式得 : d 买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 （十七） 因转矩较大 采用花键轴联接 : 取 z=6 D=110 d=10000 )(2)( 2424 M p 0480 0 0 800 1 T=7 8 0 5 8 410704 6 花键的校核 : 5 0 3 822 p az h 式中 5 其中 K= m 如图所示： 图 文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 （十八） d=120D=260宽 B=205 601 H=330 0302443 1096535 2 图 文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 （十九）轴承的润滑： 因采用圆柱滚子轴承，且20 510)32(m 0 0 025 所以采用脂润滑 由于是低速重载所以发热量较高，且采用水封并采用锂基脂（特点：锥入度大，所以 较软，内摩擦阻力小。工作温度范围大 较好的稳定性与抗水性）。 减速器的选择： 圆锥圆柱型减速器 90 名义中心距 a=200 03514 0 111 7 09011 042 22 0 024 068 564 0 2 022 5401525 0 M=175二十） 的选择： 选用滑块联轴器（ 滑块联轴器具有补偿对中误差，减震、缓冲的作用。 n 80120m i n/3 8 0 0500 1 90 21 质量 （二十一） 为使结构紧凑侧板宽与轴长相符，箱体入口宽度为 620由轴的长度可确定 a=h=540当堵转时力最大 ,为 20082N. a x 1322m a xm a 4,702450 0 01 3 6p 取侧取其中 侧板厚度的校核： p a 11 87 24 5 估算为取材料 买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 m 8 8 7 7 M p 铸造成空心如图所示： 图 文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 第四章 控制系统的设计 一 . 基本思路： 启动后电机正转，若遇故障如堵转则反转，反转若不成立则停机。若反转成立则反转 10正转仍不成立则停机，若正转成立则正转。 流程图如下： 图 文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 电机的正反转用 制，变频器采用有反馈的矢量控制。 优点：使电机有较硬的机械特性，有较大范围速度调节，动态响应能力强。 变频器主电路中串入空气自动开关，便于断开主回路进行维修，串入继电器以便接通与断开主回路。 （一）可编程控制器的基础知识 1、可编程序控制器 (可编程序控制器简称 近年来迅速发展并得到广泛应用的新一代工业自动化控制装置。早期的可编程序控制器在功能上只能实现逻辑控制，因此被称为可编程序逻辑控 制器 (简称 着技术的进步，微处理器( 得广泛应用，一些 产厂家开始采用微处理器作为 中央处理单元，大大加强了 功能，它不仅具有逻辑控制功能 ,而且具有算术运算功能和对模拟量的控制功能。因此，美国电气制造协会 (称 1980 年将它正式命名为可编程序控制器 (简称 名称已在工业界使用多年，但近年来个人计算机 (简称 了区别 ,目前可编程序控制器常被称为 美国电气制造协会和国际电工委员会分别于 1980年和 1985年给可编程序控制器下了定义，国际电工委员会还在 1982年和 1985 年颁布了可编程序控制器标准草案。国际电工委员会在 1985 年颁布的标准中，对可编程序控制器定义为：可编程序控制器是一种专为工业环境下应用而设计的数字运算操 作的电子系统。它采用可编程序的存储器用宋在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种生产机械或过程。 近年来， P 比的发展非常迅速其功能已远远超出上述定义范围。 2、 发展趋势 由于工业生产对自动控制系统需求的多样性， 一是朝着小型、简易、价格低廉方向发展。近年来，单片机的出现，促进了 积减小，价格降低，可靠性不断提高。这种 用于单机控制和规模比 较小的自动线控制，如日本立石公司的 60P、 二是朝着大型、高速、多功能方向发展。大型 字处理器、位处理器和浮点处理器等组成 ,有较大的存储能力和功能很强的输入输出接口。通过丰富的智能外围接口，可以独立完成位置控制、闭环调节等特殊功能；通过问络接口，可级连不同类型的 计算机，从而组成控制范围很大的局部网络 ,适用于大型自动化控制系统，如霍尼韦尔的 9000系列等。 从 发展趋势看， 制技术将成为今后工业自动化的主要手段。 在未来的工业生产中 术、机器人技术和 术将成为实现工业生产自动化的三大支柱。 3、 基本功能 1逻辑控制功能 逻辑控制功能实际上就是位处理功能 ,是 ”(“或” (0R)、“非” (N()T)等逻辑指令，利用这些指令，根据外部现场 (开关、按钮或其他传感器 )的状态，按照指定的逻辑进行运算处理后，将结果输出到现场的被控对象 (电磁阀、电机等 )。因此， 成接点的串联、并买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 联、串并联、并串联等各种联 接。另外，在 一个逻辑位的状态可以无限次地使用，逻辑关系的修改和变更也十分方便。 2定时控制功能 定时控制功能是 功能类似于继电器线路中的时间继电器。定时器的设定值 (定时时间 )可以在编程时设定，也可以在运行过程中根据需要进行修改，使用方便灵活。程序执行时， 满足生产工艺的要求。 3 计数控制功能是 数器计数到某一数值时，产生一个状态信号 (计数值到 )，利用该状态信号实现对某个操作的计数控制。计数器的设定值可以在编程时设定，也可以在运行过程中根据需要进行修改。程序执行时， 某个开关的闭合次数 )进行计数，以完成对某个工作过程的计数控制。 4步进控制功能 以实现由时间、计数或其他指定逻辑信号为转步条件的步进控制。即在一道工序完成以后，在转步条件控制下 ,自动 进行下一道工序。有些 程和使用都极为方便。 5数据处理功能 部分都具有数据处理功能，可以实现算术运算、数据比较、数据传送、数据移位、数制转换、译码编码等操作。中、大型 完成开方、点运算等操作，还可以和 印机相联 ,实现程序、数据的显示和打印。 6问路控制功能 有些 D、 D 以方便地完成对模拟量的控制和调节。 7通讯联网功能 有些 用 通讯技术实现远程 I O 控制、多台 间的同位链接、 计算机之间的通讯等。例如日本立石的 用双绞线或光纤，可以联接多个远程从站，每个从站可达数百个 1 O 点。利用 位链接，可以把数十台 用同级或分级的方式联成网络，使各台 I O 状态相互透明。采用 计算机之间的通讯联接，可以用计算机作为上位机，下面联接数十台 成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统，以完成较大规模的复杂控制。 前还没有统一标准。 8监控功能 用编程器或监视器，操作人员可对 用编程器，可以调整定时器、计数器的设定值和当前值，并可以根据需要改变 调试和维护提供了极大的方便。 9停电记忆功能 部的部分存储器所使用的只 置了停电保持器件 (如备用电池等 ),以保证断电后这部分存储器中的信息能够长期保存。利用某些记忆指令，可以对工作状态进行记忆，以保持 电后的数据内容不变。 可以在原工作基础上继续工作。 买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 10故障诊断功能 以对系统构成、某些硬件状态、指令的合法性等进行自诊断，发现异常情况，发出报警并显示错误类型，如属严重错误则自动中止运行。 故障自诊断功能 ,大大提高 制系统的安全性和可维护性。 4 特点 1 在实现一个控制任务时， 有很高的灵活性。首先， 品已系列化，结构形式多种多样在机型上具有很大的选择余地。其次，同一机型的 硬件构成具有很大的灵活性，用户可根据不同任务的要求，选择不同类型的输 入输出模块或特殊模块，组成不同硬件结构的控制装置。再者， 利用软件实现控制的，在软件编制上具有较大的灵活性。在实现不同的控制任务时， 同硬件构成的 用不同的软件可以实现不同的控制任务。在被控对象的控制逻辑需要改变时利用 利用一般继电器控制线路则很难实现。 2 为满足工业生产对控制设备安全可靠性的要求， 量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，选用的电子器件一般是工业级，有的甚至是军用 级，平均无故障时间在两万小时以上。 善的自诊断功能，能及时诊断出 统的软、硬件故障，并能保护故障现场，保证了 3环境适应性好 应用于较恶劣的工业现场。例如，有的 电源瞬间断电 10情况下，仍可正常工作；具有很强的抗空间电磁干扰的能力，可以抗 000v、脉宽 10环境温湿度要求不高，在环境湿度一 2065、相对湿度 35%85 情况下可正常工作。 4使用方便、维护简单 用户界面十分友好，给使用者带来很大的方便。 供标准通讯接口，可以很方便地构成 络或计算机一 于逻辑信号来说，输入输出均采用开关方式，不需要进行电平转换和驱动放大；对于模拟信号来说，输入输出均采用传感器、仪表的标准信号。 继电器控制线路固很相似，即使没有计算机知识的人世很容易掌握； 用编程器或监视 器可以对 部数据进行监视或修改，增加了调试工作的透明度。 用 以迅速查找到故障点，及时予以排除。 5速度较慢、价格较高 速度与单片机等计算机相比相对较低，单片机两次执行程序的时间间隔可以是 甚至 s 级，一般的 次执行程序的时间间隔是 10。 一般输入点在输入信号频率超过十几赫后就很难正常工作，为此，有的 有高速输入点，可输入频率数千赫的开关信号。 单片机系统的 2 3 倍。但是，从整体上说， 性能价格比是令人满意的。 5 分类 实现的功能、内存容量、控制规模、外型等方面均存在较大差异。因此， 是按照结构形式、控制规模、实现的功能进行大致地分类。 1按结构形式分类 买文档就送全套 纸 询 414951605 最新最全的优秀毕设 资料完整 答辩通 过 体式 称为箱式 合式 模块可以像拼积木似的进行组合，构成具有不同控制规模和功能的 此这种 (1)整体式 体式 储器、输入输出安装在同一个机体内，如立石公司的 。这种结构的特点是：结构简单，体积小，价格低，输入输出路数固定，实现的功能和控制规模固定，灵活性较低。 (2)组合式 合式 总线结构。其总线做成总线板、上面有若干个总线槽，每个总线槽上可安装一个 块，不同的模块实现不同的功能。 储器和电源等做成一个模块，该模块在总线板上的安装位置一般来说是固定的，而且该模块也是构成组合式 他的模块可根据 现的功能选取，安装在总线板的其他任一总线槽上。组合式 进行登记，使 合式 总线板又称为基板。组合式 构成具有不同控制规模相功能的 格较高。 2按控制规模分类 输入输出的总路数，又称为 I/表征 此按控制规模对 根据 I/型和大型 (1)小型 I/O 点数较少 ,在 256点以下的 (2)中型 I/O 点数较多 ,在 256点以上、 2048点以下的 (3)大型 I/O 点数较多，在 2048点以上的 3按实现的功能分类 按照 以把 档和高档机三类。 (1)低档机：具有逻辑运算、计时、计数、移位、自诊、监控等基本功能，还具有 定的算术运算、数据传送和比较、通讯、远程和模拟量处理功能。 (2)中档机：除具有低挡机的功能外，还具有较强的算术 运算、数据传送相比较、数据转换、远程、通讯、子程序、中断处理棚回路控制功能。 (3)高档机：除具有中档机酌功能外，还具有带符号数的算术运算、矩阵运算。函数、表格、 印机打印等功能。 一般地，低档机多为小型 用整体式结构；中档机可为大、中、小型 中小型 中型和大型 用组合式结构；高档机多为大型 用组合式结构。目前，在国内工业控制中应用最广泛的是中、低档机。 6 应用范围 日前，在冶金、化工、机械、电子、电力、轻工、建筑建材、交通等 几乎所有的工业控制