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管磨机的总体和结构设计【14张CAD图纸+毕业论文】

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管磨机的总体和结构设计论文.doc---(点击预览)
管磨机的总体和结构设计开题报告.doc---(点击预览)
中心筛板A3.Dwg
出料中空轴a2.dwg
双隔仓板A2.dwg
导料锥A4.Dwg
盲板1A4.Dwg
盲板2A4.Dwg
磨头衬板a3.dwg
筒体a0.dwg
管磨机回转部分总装图a0.dwg
蓖板1A3.Dwg
蓖板2A3.Dwg
进料中空轴a2.dwg
阶梯衬板a3.dwg
隔仓板架A3.Dwg
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管磨机 总体 管磨机的总体 以及 结构设计 cad图纸 毕业论文
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管磨机的总体和结构设计

38页 17000字数+论文说明书+任务书+开题报告+14张CAD图纸【详情如下】

中心筛板A3.Dwg

出料中空轴a2.dwg

双隔仓板A2.dwg

导料锥A4.Dwg

盲板1A4.Dwg

盲板2A4.Dwg

磨头衬板a3.dwg

筒体a0.dwg

管磨机回转部分总装图a0.dwg

管磨机的总体和结构设计开题报告.doc

管磨机的总体和结构设计论文.doc

蓖板1A3.Dwg

蓖板2A3.Dwg

进料中空轴a2.dwg

阶梯衬板a3.dwg

隔仓板架A3.Dwg

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:

①.管磨机的设计规格φ2.6×13m;

②.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:

① 根据主要技术参数设计管磨机的结构。

② 要求英文资料翻译忠实原文。

③ 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。

④ 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;                          (2周)

2.外文翻译(6000字符以上);                              (1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。 (1.5周)

4.管磨机主要结构设计及相关尺寸的计算。                      (3.5周)

5.管磨机各主要配件图和总装图的绘制。(以上合计A0图3张,A1图2张)。

(5周)

6.撰写毕业论文一份                                        (2周)

7.毕业设计审查、毕业答辩                                  (2周)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

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:

1  引言 1

2  磨机的总体设计 2

2.1 闭路循环系统与开流粉磨系统 2

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 3

2.2.3 磨机的水冷却 5

2.3 磨机各仓长度的确定 5

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 13

3.1 磨机工作转数的确定 13

3.2 磨机功率的计算 14

3.3磨机生产率的确定 15

3.3.1 影响磨机生产率的因素 15

3.3.2 磨机生产率的计算 15

4  磨机主要机件的设计和计算 15

4.1 磨机筒体部分 15

4.1.1筒体和筒体端盖的结构设计 15

4.1.2筒体设计结构中的注意事项 16

4.1.3筒体端盖设计中的注意事项 17

4.2 中空轴的结构设计 18

4.2.1中空轴的材料选择 18

4.2.2 中空轴的结构设计 18

4.3 衬板 22

4.3.1 衬板的作用 22

4.3.2 衬板材料的选择 22

4.3.3衬板的表面形状及结构的设计 23

4.4 隔仓板 24

4.4.1隔仓板的作用: 24

4.4.2 隔仓板的结构设计 24

5  提高磨机产量的途径 25

5.1 采用助磨剂 26

5.2 磨内喷水 26

5.3磨尾喷浆 26

5.4 分别粉磨 26

5.5 控制并缩小入磨物料的粒度 27

5.6 合理选择磨机衬板 27

5.7 开路粉磨改为闭路粉磨 27

结  论 28

参考文献 29

致  谢 30


Ⅳ 、主  要参考资料:

[1].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,2002.2。

[2].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。

[3]. 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

     业出版社,2004.8。

[4]. 吴宗泽.机械零件设计手册.北京:机械工业出版社, 2003.11。

[5]. 时钧.化学工程手册.北京:化学工业出版社,1996.1。

[6]. 日本化学技术.化工机械设计和保养.上海:上海科学技术文献出版社,1985。

[7]. Calculation of the Dimensions Blades for Drum Dryers. V.F.Pershin, A.A. Koryagin,V.     

      L.Negrov, and A.G.Sidel'nikov. Khimicheskoe i Neftyanoe Mashinostroenie, No. 11, 

      pp. 21-22, November。

5.5 控制并缩小入磨物料的粒度

生料磨的入磨石灰石粒度一般都应控制在25mm以下,设有三级破碎设备的工厂应控制在15mm以下。

5.6 合理选择磨机衬板

选择合适的衬板形式,其目的是调整磨内钢球的运动形式,使钢球产生的冲击力和研磨体得到合理分配和调整,并避免磨内钢球大小分布的逆分离,尽可能使钢球沿磨内物料运动方向按大小次序进行分级,改变衬板的表面形状,还能改变磨内每一段钢球运动的抛物线轨迹,使脱离点位置多变,形成交叉配合的钢球抛物状态,本设计采用了阶梯衬板,利于提高磨机效率和降低电耗。

5.7 开路粉磨改为闭路粉磨

    a 增设选粉机,它分一级闭路系统和二级闭路系统,一级闭路系统用于长管磨和中长磨,二级闭路系统用于短磨,干法磨加设选粉机后,生料磨可提高产量30-50%,水泥磨可提高15%左右。

    b使用弧形筛

使用弧形筛能提高粉磨效率,较大幅度地提高磨机产量,降低产品单位电耗。

结  论

本次毕业设计是参照集团

a 生产使用方面

机器的生产效率高,动力消耗少,经久耐用运转安全,操作事业简便灵敏,外行尺寸小而美观、成本低;

b 制造加工方面

结构简单易于加工,机加工量尽量减少,且加工工艺性能良好,材料成本低易购,尽量少用有色金属和稀有金属;

c 安装运输方面

总之,每项技术都有此缺点和优点,所以在使用过程中应扬长避短,因地制宜地使用,发挥它的最佳效果,达到最好的市场效益才是根本。

参考文献

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,1995.8

3 倪文龙.机械立窑.中国矿业大学出版社,1995.8

4 姜煜林.水泥热工机械设备.武汉工业大学出版社,1996.12

5 许林发.建筑材料机械设计(一).武汉工业大学出版 ,1990.8

6 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》,2002.2

7  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,2004.8

8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,2004.3

10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,2004.3

11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.04

12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,2004.3

13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,2002.2

15时钧.化学工程手册.北京:化学工业出版社,1996.1。

致  谢

毕业设计是对我们四年来学习和实践的一个综合锻炼和考核,是我们跨向社会的桥梁,是否能够更好地从学校向社会的转变,毕业设计起到举足轻重的作用,好象是就业上岗前的大演习,其实还相差甚远,但也正好锻炼了我们亲手动手的能力,是在学校最后一次很难得的锻炼机会。

本设计正是急水泥之所急,想水泥企业之所想,收集了粉磨工艺、粉磨装备、粉磨操作与维护等论文,这必将对广大水泥及水泥装备企业的生产经营产生积极的指导作用。通过水泥粉磨工艺系统的技术进步,提高水泥比表面积,不仅可以充分挖掘水泥的潜在强度,而且对改善水泥早期强度和提高混合材掺加量、降低水泥综合电耗等都有着积极作用。在指导老师张晓荣的亲切关怀和带领以及全组同学的热情帮助下,本次设计才得以顺利完成,在此,我表示衷心的感谢。

由于本人理论及实践水平有限,设计中肯定会挂一漏万,沧海遗珠, 设计图样、设计说明书中肯定有许多错误和不尽如人意之处,敬请各位老师和同学多方赐教,提出宝贵的意见,以便日后日臻完善。

内容简介:
毕业设计(论文)开题报告 题目 管磨机的总体和结构设计 专 业 名 称 机械设计制造及自动化 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 填 表 日 期 2010 年 3 月 22 日 一、 选题的依据及课题的意义 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管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 ,管磨机的出现也有 100多年之久。管磨机在水泥行业中占有相当重要的位置,在回转窑水泥厂中,它与回转窑并驾齐驱,是两大主机设备。 管磨机 也 是选矿生产中的一个重要工序,而在我国选矿生产中 也有广泛的使用,在选矿生产中 只有极少数够矿石经过破碎、筛分之后即可直接送去冶炼,而大多数矿石还必须被磨细 有用矿物达到单体解离,并经过分选之后才能送去冶炼 。 还有就是在钢铁业 。经过近几年的快速发展, 钢铁业也逐渐显现出自然资源不足、吨产量能耗过大、环境污染等矛盾。废钢资源作为钢铁工业的 “第二矿业 ”,具有节约能源、减少污染、保护环境、循环利用等优点,其影响将越来越大。近几年废钢供应逐年在攀升,其作用逐渐在扩大,使资源得到了进一步循环利用 那么对于废钢加工行业来说,破碎机的加工范围更大,生产率更高,最重要最关键的是其能剔除杂物,若配以适当的分选设备,则更能将对炼钢有害的混在废钢里的有色金属分选出来,得到非常纯净优质黑色金属原料。 管磨机 的核心原理就是利用锤子击打的基本原理,在高速大扭矩电机的驱动下,主机转子上的锤头轮流击打进入容腔内的待破碎物,通过 衬板与锤头之间形成的空间,将待破碎物撕裂成合乎规格的破碎物 。 根据破碎机的工作状况,可分成干式系统、湿式系统。干式系统主要是指破碎物须经过空气回旋分拣系统,把金属和非金属分离开,另外整个系统装有除尘装置。湿式系统是指破碎的同时进行喷水,并且在分拣同时进行淋水清洗。半湿式系统只是在破碎需要时,进行少量喷水,防止扬尘,并无清洗。从而扩大了破碎机的加工物料范围。同时对提高破碎机的生产效率起着至关 重要的作用。 降低能源消耗、减轻工人劳动强度以及延长管磨机的工作运转时间等问题是目前和今后研究和从事生产工作的首要任务 。 二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述) 我国的磨矿设备制造工业是在解放后才发展起来的,最初是仿制,到 1958年才开始进入自行设计制造阶段。而 1966年才能进行真正有效的系列设计。从 20世纪 70年代末以来,我国的磨矿设备开始逐步采用国外业已出现的新技术,如气动离合器、动静压轴承、先进润滑方式、顶起装置、加铬耐磨钢衬板和橡胶衬板、自动控制装置等,同时增加了品种和扩大了规格寸 。 国内最早引进的是美国纽维尔公司的 4000马力的破碎机,采用的是半湿式系统,于 1996年投产,从目前的使用情况来看,其生产能力 100吨/小时,有较多的富余,经常处于停机等料状态,设备的闲置率较高。而且一次性资金投入很大。立足于用户使用要求,真正开始关键核心技术引进,则是湖北力帝机床股份有限公司开始进行的。他们一开始就认真 进行市场调研,分析国内外市场现状,确定适合我国国情的、达到既经济又满足市场需求的机型。 在我国的选矿生产,用于磨矿作业的磨矿设备主要是管磨机、棒磨机和自磨机。另外,建材、化工、电力 和陶瓷等工业部门亦广泛使用各种型式的磨机,如管磨机用于水泥厂磨细原料和熟料; 水泥工业用管磨机,目前较多的技术参数都是沿用五十年代国外的技术。随着建材行业机械工业的不断发展,粉磨工艺技术的不断进步,粉磨条件的不断改善,在设计管磨机时的较多经验公式及在粉磨作业中操作方法仍然套用老模式,已经不能满足发展的需要。那么,如何确定具有升级技术管磨机的设计公式和切实可行的磨机在运行时工艺操作方法,是目前设计部门和生产单位急待解决的问题。科研部门和水泥企业目前使用的实验磨机都是直径比较小的实验室设备,所作出的实验数据应用到 生产实践当中差距较大。 目前世界上流行和占主导地位的破碎机,大多数都是在美国纽维尔公司的基础上衍生出来的,占有量近七成,如德国的林德曼、日本的富士车辆。破碎机的产生与发展,与废钢行业的发展息息相关,最开始只为处理些轻薄料,随着认识的加深,以及破碎钢的优越性的显现,各种规格的破碎机得到不断开发,使用范围也越来越广。 早在 50年代,作为重要的工业资源,非金属矿,金属矿和燃料矿被称为材料工业的支柱。由于三者独特的物理化学性质,各种产品应用于每一个工业部门,成为国民经济发展的重心。而不管是金属矿也好还是非金属矿,它们 利用都需要经过一定的过程,如粉碎,加工,提纯等等,然后才能用于工业中, 其中最重要的一个步骤就是粉碎。因为要进行进一步的加工,粉碎是先决条件。粉碎技术的发展对我国的矿产品的开发和利用提供了良好的基础。 80年代以前,我国的粉碎设备生产企业很少,有些规格根本就无法让矿产物等的粉碎达到理想中的细度。所需的大部分设备依靠进口,我国已在攻克粉碎技术难关上下足了工夫。并逐步向超细粉碎和精细粉碎机械设备发展,尽管研发过程中会面对很多难以预料的问题,但是可喜的是随着我国在食品加工,生物工程研究与开发,保健品开发,新药研制等行业的发展,其中粉碎机械作为纽带与其密切联系着。但这些行业的开发与生产所需要的环境条件非常苛刻,对固体的粉碎规定非常严格。简言之,就是对粉碎机械提出更高的要求。超低温粉碎技术刚好满足所面临的粉碎技术,在低温的条件下粉碎成所需要的细度,并且原有的成分不会被破坏,实现了粉碎技术方面的飞跃。 管磨机作为传统的粉磨设备,已经有了 100多年的历史,它作为将固体物料细化制粉的重要设备,广泛应用于冶金、化工、水泥、陶瓷、建筑、电力、医药以及国防工业等部门。尤其是冶金工业中的选矿部门,磨矿作业更是具有十分重要的地位。近 几年来,由于能源费用增长,矿石品位的下降,降低建设投资和生产费用是世界各国矿石工业面临的一个严峻问题,采用高效大型设备是现代选矿厂建设的主要倾向,管磨机的大型化已成为技术发展的方向。强度在高的矿石进到大型磨机里,经过研磨、粉碎都将成为粉末状。只用这样,低品位的矿石以及再利用才能够实现。 20世级 80年代国际上曾有预测,认为管磨机合理的最大 规格是直径 5米,原因是魔球工作时存在低效率的蠕动区,但实际上管磨机向大型化发展的步伐一直都未停止。 目前,世界上生产大型管磨机的主要生产厂家有丹麦福勒史密斯矿业公司 (芬兰奥托昆普公司 (芬兰美卓矿业公司 (德国克虏伯公司 (日本的川崎重工等。世界上最大的规格的湿式管磨机是南非 机容量为 17500千瓦 /台。由丹麦福勒史密斯矿业公司制造,已于 2007年投入使用。世界最大规格的干式管磨机是克虏伯公司直径 装功率为 11200千瓦, 1994年用于美国的一家金矿,处理难选金矿石。 目前国 内的磨机大型化与国际水平还存在一定的差距,国外管磨机技术和设备一直在不断地发展,国内自 20世级 80年代中期以来的近 20年间,基本处于停滞状态,拉大了与世界先进水平的差距,随着改革开放的不断深入,国内管磨机行业近年来正在重新兴起,中国在借鉴外国先进水平的基础上,也正朝着管磨机大型化的方向迈进 三、研究内容及实验方案 本课题研究的是 管磨机的总体和结构设计。当然想要设计出良好的管磨机设备就要了解影响管磨机生产质量的因素,包括:( 1) 影响管磨机产质量的工艺因素(如入磨物料粒度、入磨物料水分、入磨物料的特征与易 磨性、粉磨工艺流程、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(如磨机筒体内的通风、磨内结构、研磨体级配和填充率)。 (一)设计技术要求 1管磨机 的设计规格 13m 2 转筒干燥机的其它主要技术参数: 入磨物料粒度: 10 3填充率: 30% 4磨机转速: 5产量: 35t/h; 6出料粒度: 4900 孔 /平方厘米 ; 7筛余量: 12%; 8功率 1000二)设计内容 1 磨机的总体设计 ( 1) 闭路循环系统与开流粉磨系统 ( 2)磨机的通风方式和水冷却 ( 3)磨机各仓长度的确定 ( 4)研磨体的装载量 ( 5)磨内研磨体运动状态分析 2 管磨机主要参数的确定 ( 1)磨机工作转数的确定 ( 2)磨机功率的计算 ( 3)磨机生产率的确定 3 磨机主要机件的设计和计算 ( 1)磨机筒体部分 ( 2)中空轴的结构设计 ( 3)衬板 ( 4)隔 仓板 4 提高磨机产量的途径 四、目标、主要特色及工作进度 1、目标 根据主要技术参数设计管磨机的结构 了解现有类似设备的工作原理,制订设备工作原理图 管磨机 各主要配件图和总装图的绘制,最终设计出一台合格的管磨机 2、主要特色 a 生产使用方面 机器的生产效率高,动力消耗少,经久耐用运转安全,操作事业简便敏,外行尺寸小而美观、成本低 ; b 制造加工方面 结构简单易于加工,机加工量尽量减少,且加工工艺性能良好,材料成本低易购,尽量少用有色金属和稀有金属 ; c 安装运输方面 总之,每项技术都有此 缺点和优点,所以在使用过程中应扬长避短, 因地制宜地使用,发挥它的最佳效果,达到最好的市场效益才是根本。 3、工作进度 1收集有关资料,写出开题报告; ( 2 周) 2外文翻译 (6000 字符以上 ); ( 1 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。 ( ) 4管磨机 主要结构设计及相关尺寸的计算 。 ( ) 5 管磨机 各主要配件图和总装图的绘制。 ( 5 周) 6撰写毕业论文一份 ( 2 周) 五、 参考文献 1 王大康,卢颂峰 北京:北京工业大学出版社, 2 汪恺 . 机械工业基础标准应用手册 . 北京:机械工业出版社, 3 机械设计手册(新版) 二卷、第四卷、第五卷 械工业出版社, 4 吴宗泽 零 件 设 计 手 册 : 机 械 工 业 出 版 社 , 5 时钧 北京:化学工业出版社, 6 日本化学技术 械设计和保养 海科学技术文献出版社, 1985。 7 楮瑞卿建材通用机械与设备武汉工业大学出版社, 8 全国水泥粉磨技术优秀论文集 盐城水泥粉磨技术研究 所 , 郑万才 煤矿机械出版社 ,0 of . i 11,21 毕业设计(论文) 题目: 管磨机的总体和结构设计 系 别 航空工程系 专业名称 机械设计制造及其自动化 班级学号 学生姓名 指导教师 二 O 一 O 年 五 月 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 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 13m; 转筒干燥机的其它主要技术参数: 入磨物料粒度: 10 填充率: 30%; 磨机转速: 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。 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; ( 2 周) 2外文翻译 (6000 字符以上 ); ( 1 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。 ( ) 4 管磨机 主要结构设计及相关尺寸的计算 。 ( ) 5 管磨机 各主要配件图和总装图的绘制。 (以上合计 3 张, 2 张)。 ( 5 周) 6撰写毕业论文一份 ( 2 周) 7毕业设计审查、毕业答辩 ( 2 周) 、主 要参考资料: 1 颂峰 北京:北京工业大学出版社, 2 机械工业基础标准应用手册 . 北京:机械工业出版社, 3 . 机械设计手册(新版) 二卷、第四卷、第五卷 械工 业出版社, 4 . 吴宗泽 北京:机械工业出版社, 5 . 时钧 北京:化学工业出版社, 6 . 日本化学技术 上海:上海科学技术文献出版社, 1985。 7 . of . i 11, 21 机 械 系 机械设计制造及其自动化 专业类 0681053 班 学生(签名): 日期: 自 2010 年 3 月 1 日至 2010 年 7 月 2 日 指导教师(签名): 助理指导教师 (并指出所负责的部分 ): 机械制造工程 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: 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 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 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 指导老师签名 : 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 of is of of in to n in of is of is of in is is by is of is so of of is in of It is of to so is a of be by of In of 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 1 引言 . 5 2 磨机的总体设计 . 6 路循环系统与开流粉磨系统 . 6 机的通风方式和水冷却 . 7 内温升原因及危害 . 7 磨机通风方式 . 7 机的水冷却 . 8 机各仓长度的确定 . 9 磨体的装载量 . 9 内研磨体运动 状态分析 . 14 磨体运动状态的三种基本情况 . 14 . 15 体运动脱离点的轨迹 . 15 . 15 磨体动态作用力: . 16 3 球磨机主要参数的确定 1 . 16 机工作转数的确定 . 16 机功率的计算 . 18 . 18 响磨机生产率的因素 . 18 机生产率的计算 . 18 4 磨机主要机件的设计和计算 1 . 19 机筒体部分 . 19 . 19 . 19 . 21 空轴的结构设计 . 21 . 21 空轴的结构设计 . 21 板 . 25 板的作用 . 25 板材料的选择 . 25 . 26 仓板 . 28 . 28 仓板的结构设计 . 28 5 提高磨机产量的途径 . 29 用助磨剂 . 29 内喷水 . 29 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 . 30 别粉磨 . 30 制并缩小入磨物料的粒度 . 30 理选择磨机衬板 . 30 路粉磨改为闭路粉磨 . 31 结 论 . 32 参考文献 . 33 致 谢 . 34 南昌航空大学科技学院 2010 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 ; 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 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据工厂经验,选用开流水泥磨,我们设计的水泥磨规格为 13,根据经验选用圈流水泥磨。 圈流系统流程图如图 2 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 图 2圈流系统流程图 磨机的通风方式和水冷却 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 5 15%。 磨机通风方式 A 磨机的通风方式有三种: a 自然通风 内风速(常指磨机最后一仓的风速,一般 求入磨物料含水 b 强力通风 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 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 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 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 1 2 3; 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=2 这类磨机上比较成熟的经验是:水泥磨二仓比一仓高 2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 用第一种方案,即 1 2 3。 查管磨机毕业设计参考资料 ,取 1 = 2 =3= 2 磨内研磨体的装载量 G G= 4 ( 2 式中: T; m; m; 体填充率; 研磨体容重,一般可取 G= ( 13 ) 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。 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 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 8 3 ( 2 式中: d 进料物料的最大粒径,根据要求 0以 8 3 28 310 =整取 0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 图 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 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 图 2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 0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 = ( 2 = ( 13/4 = 各仓有效容积 : 一仓 :3= 二仓 :v 2=3= 三仓 :3= 一仓钢球重量 : 1 =) ( 2 各级球重 : 70: 25%=) 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 60: 35%=) 50: 40%=) 一仓平均球径 : D= (2 (2 + ( 2 =(70 0 0 ( =58.5(二仓钢球重量 : G= v 2 2 =0(T) 各级球重 : 50: 20 30%=6(T) 40: 20 40%=8(T) 30: 20 30%=6(T) 二仓平均球径 : D= (2 (2 +(50 6+40 8+30 6)/20 =40(三仓钢球重量 : G= 2(T) 各级球重 : 30: 32 30%=) 20: 32 40%=) 10: 32 30%=) 三仓平均球径 : D= (2 (2 +=(30 0 0 32 =20(( 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。 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 按我国经验,对水泥磨来说:第一仓通常 5次补球量约为该仓球量的 1一般只补入大球),第二仓每隔 10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示: 表 2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。 内研磨体运动状态分析 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。 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 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。 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。 忽略。 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 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: 900 ( 2 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。 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=900 ( 2 此式即为脱离点轨迹的曲线方程,它是一段圆弧。 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 则就会使上升和下落的研磨体在中途相碰而互相干 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 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 据代数公式解 得 =73 44 与此脱离角相当的最内层研磨体的半径为: R=900 / 252/ 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/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。 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 Pc b 与筒体一起回转上升的那部分研磨体的重力 G c 作抛落运动那部分研磨体产生的冲击力 球磨机主要参数的确定 1 机工作转数的确定 1磨机的临界转速 外层钢球产生临界运转时的理论临界转数公式 : 0D ( ( 3 式中: ( (m); 故 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 =0D = 20.2( ( 3 南昌航空大学科技学院 2010 届学士学位论文 式中: =n/ ( 3球磨机的实际工作转速 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
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本文标题:管磨机的总体和结构设计【14张CAD图纸+毕业论文】
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