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说明书+CAD 手持 电动 旋盖机 总体 卸料 装置 设计 说明书 CAD

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内容简介：

Motors and Numerical Control Motors change electrical energy into mechanical energy . This is simply the mechanical forces between magnets .when two magnets (or electromagnets)approach each other ,one will be either pulled toward or pushed away from the other . 1.CONSTRUCTION Each type of motor is built to do its own special job .All of them have two main parts .One part is called the stator .The stator is stationary ;it does not move .The other part ,the rotor ,is mounted on bearings so it can rotate .The rotor shaft sticks out beyond the housing .For a motor ,the rotor shaft is coupled to a mechanical load . 2.MOTORS The power input to a motor is electrical .Voltage is applied to a motors terminals resulting in a current .The power output of a motor is mechanical .This power is transmitted by the rotor shaft as a torque .This torque tends to rotate a load , such as a fan or pump . As a motor drives a load , mechanical power is drawn from the motor .The motor ,in turn ,draws electrical power from the source at the same rate 3.NUMERICAL CONTROL The major disadvantage of machine tool automation thus far described lies in the economics of the process .It is expensive to tool a installations for automatic production .Therefore ,unless the part is to be made in very large numbers ,the cost becomes prohibitive .Great need exists for a method that permits rapid automatic production ,economical in job-lot amounts .The answer has been found in the numerical control of machine tools . Computer Numerical Control .Numerical control (NC) is a form of programmable automation in which the processing equipment is controlled by means of numbers ,letters ,and other symbols .The numbers ,letters ,and symbols are coded in an appropriate format to define a program of instructions for a particular workpiece or job .When the job changes ,the program of the particular workpiece changes .The capability to change the program is what makes NC suitable for low-volume and medium-volume production ,and it is much easier to write new programs than to make major alterations to the processing equipment . There is a wide area of performance duplication between numerical control and automatics .Numerical control , however ,offers more flexibility ,lower tooling cost ,quicker changes ,and less machine down-time . In machining contours ,numerical control can mathematically translate the defined curve into a finished product ,saving time and eliminating templates .This can in turn improve accuracy .Another advantage appears to be great saving of machine time ,the equivalent og increasing productive capacity with no increase in facilities . Numerical control (N/C) is a form of programmable automation in which the processing equipment is controlled by means of numbers , letters ,and other symbols .The numbers ,letters ,and symbols are coded in an qppropriate format to define a program of instructions for a particular workpart or job .When the job changes ,the program of instructions is changed .The capability to change the program is what makes N/Csuitable for low-and medium-volume production .It is much easier to write programs than to make major alterations of the processing equipment . There are two basic types of numerically controlled machine tools :point-to-point and continuous-path (also called contouring).Point-to-point machines use unsynchronized motors ,whit the result that the position of the machining head can be assured only upon completion of a movement ,or while only one motor is running . The N/C system consists of the following components :data input ,the tape reader with the control unit ,feedback devices ,and the metal-cutting machine toll or other type of N/C equipment . Data input ,also called “man-to-control link” ,may be provided to the machine tool manually ,or entirely by automatic means .Manual methods when used as the sole source of input data are restricted to a relatibely small number of inputs .Examples of manually operated devices are kryboard dials ,pushbuttons ,switches ,or thumbwheel selectors .These are located on a console near the machine .Dials are analog devices usually connected to a synchro-type resolver or potentiometer .In most cases ,pushbuttons ,switches ,and other similar types of selectors are digital input devices .Manual input requires that the operator set the controls for each operation .It is a slow and tedious process and is seldom justified except in elementary machining applications or in special cases . In practically all cases , information is automatically supplied to the control unit and the machine too by cards ,punched tapes ,or by magnetic tape .Eight-channel punched paper tape is the most commonly used form of data input for conventional N/C systems .The coded instructions on the tape consist of sections of punched holes called blocks .Each block represents a machine function ,a machining operation ,or a combination of the two .The entire N/C program on a tape is made up of an accumulation of these successive data blocks .Programs resulting in long tapes are wound on reels like motion-picture film .Programs on relatively short tapes may be continuously repeated by joining the two ends of the tape to form a loop .Once installed ,the tape is used again and again without further handling .In this case ,the operator simply loads and unloads the parts .Punched tapes are prepared on typewriters with special tape-punching attachments or in tape punching units connected directly to a computer system .Tape production is rarely error-free .Errors may be initially caused by the part programmer ,in card punching or compilation ,or as a result of physical damage to the tape during handling ,etc .Several trial runs are often necessary to remove all errors and produce an acceptable working tape . While the data on the tape is fed automatically ,the actual programming steps are done manually .Before the coded tape may be prepared ,the programmer ,often working with a planner or a process engineer ,must select the appropriate N/C machine tool ,determine the kind of material to be machined ,calculate the speeds and feeds ,and decide upon the type of tooling needed .The dimensions on the part print are closely examined to determine a suitable zero reference point from which to start the program .A program manuscript is then written which gives coded numerical instructions describing the sequence of operations that the machine tool is required to follow to cut the part to the drawing specifications . The function of the control unit may be better understood by comparing it to the action of a dial telephone , where ,as each digit is dialed ,it is stored .When the entire number has been dialed ,the equipment becomes activated and the call is completed . Silicon photo diodes ,located in the tape reader head on the control unit ,detect light as it passesthrough the holes in the moving tape .The light beams are converted to electrical energy ,which is amplified to further strengthen the signal .The signals are then sent to registers in the control unit ,where actuation signals are relayed to the machine tool drives . Some photoelectric devices are capable of reading at rates up to 1000 characters persecond. High reading rates are necessary to maintain continuous installations motion; other-wise,dwell marks may be generated by the cutter on the part during contouring operations. The reading device must be capable of reading data blocks at a rate faster than the control system can process the data. A feedback device is a safeguard used on some N/C installations to constantly compen-sate for errors between the commanded position and the actual location of the moving slides of the machine tool .An N/C machine equipped with this kind of a direct feedback checking device has what is known as a close-loop system .Positioning control is accomplished by a sensor which ,during the actual operation, records the position of the slides and relays this information back to the control unit .Signals thus received are compared to input signals on the tape, and any discrepancy between them is automatically rectified . In an alternative system ,called an open-loop system, the is installations positioned solely by stepping motor drives in response to commands by a controller. The degree of work precision depends almost entirely upon the accuracy of the lead screw and the rigidity of the installations structure. With this system, there is no self- correcting action or feedback of information to the control unit . In the event of an unexpected malfunction, the control unit continues to put out pulses of electrical current . If, for example, the table on a N/C milling machine were suddenly to become overloaded, no response would be sent back to the controller. Because stepping motors are not sensitive to load variations, many N/C systems are designed to permit the motors to stall when the resisting torque exceeds the motor torque. Other system are in use, however, which, in spite of possibility of damage to the installations structure or to the mechanical system , are designed with special high-torque stepping motors. In this case, the motors have sufficient capacity to “overpower” the system in the event of almost any contingency. The original N/C used the closed-loop system. Of the two system, closed and openloop, closed loop is more accurate and, as a consequence , is generally more expensive. Initially, open-loop systems were used almost entirely for light-duty applications because of inherent power limitations previously associated with conventional electric stepping motors. Recent advances in the development of electrohydraulic stepping motors have led to increasingly heavier machine load applications. 电动机和数控技术 电动机将电能转换为机械能。 简单来说电动机就是两块磁铁间的机械力作用。当两块磁铁（或电磁铁）相互靠近时，一块将吸引或排斥另一块。1.结构 人们制造的各种类型的电动机都有其特定的功能。它们都由两大部分构成：一部分称为定子。定子是静止的，它不产生运动。另一部分称为转子，它安装在轴承上，可以转动。转轴伸出机壳外。对于电动机而言，转轴联接机械负荷。2.电动机 输入电动机的是电能。施加到电动机端子上的电压产生电流。电动机输出机械功率。机械功率通过转轴以转矩形式输出。转矩可以驱动负荷转动，诸如一台泵。 需要一定的转矩才能驱动负荷以特定的速度转动。若电动机输出的转矩足够大，负载将转动。若电动机输出的转矩太小，则不能驱动负载。在选择电动机时所考虑的最重要的一个指标就是转矩要求。 电动机驱动负载时，电动机输出机械功率。而电动机又从电源得到等量的电功率。3.数控技术 迄今所叙述的设备的主要不利条件是这项技术的经济性。装配一台进行自动化生产的设备是很费钱的。因此，除非设备就会因成本过高而边的不可行。非常需要一种既快速，在单批量生产中又经济的自动化生产方法。这种方法已经有了，这就是数控技术。 数控（NC）是可编程自动化的一种表现形式，它以数字，字母和其他符号来控制加工设备。这些数字、字母和符号按适当的格式编码，形成用于某一工件或任务的加工程序。当任务改变了，某一工件的加工程序也随之改变。这种改变程序的能力使得NC适用于中小批量生产，更新程序要比大量改变加工设备要容易的多。数控原理首先用铣削加工中，然后用在车削加工、火花切削、钻削和磨削之中，数控基数越来越多地应用在其他的加工过程中，如成形加工（精密制造，滚压等加工）、雕刻或激光切割。目前数控基数相对成熟，许多数控设备具有多种加工功能，如铣削中心可以进行垂直和水平铣削、钻削、铰孔、插削、成形和车削等加工过程，当然，在配有大容量的自动化刀具库后，CNC机床的功能将更加丰富 数控和自动化之间很多性能是一样的。然而，数控技术更灵活，装配设备的花费更少，更换更快，而且停机维修时间更短。在加工外形轮廓时，数控能够用数学方法将确定的曲线转换成成品，即节省时间，又无需样板，还可提高加工精度。另一个优点是能大大节省机时，也就是说不增添设备就能提高生产率。 数控是可编程自动化技术的一种形式，通过数字、字母和其他符号来控制加工设备。数字、字母和符号用适当的格式编码为一个特定工件定义指令程序。当工件改变时，指令程序就改变。这种改变程序的能力使数控适合于中、小批量生产，写一段新程序远比对加工设备做大的改动容易得多。 数控设备有两种基本形式：点位控制和连续控制（也称为轮廓控制）。点位控制设备采用异步电动机，因此，主轴的定位只能通过完成一个运动或一个电动机的转动来实现。 数控系统由下列组件组成：数据输入装置，带控制单元的磁带阅读机，反馈装置和数控设备。 数据输入装置，也称“人机联系装置”，可用人工或全自动方法向机床提供数据。人工方法作为输入数据唯一方法时，只限于少量输入。人工输入装置有键盘，拨号盘，按钮，开关或拨轮选择开关，这些都位于机床附近的一个控制台上。拨号盘通常连到一个同步解析器或电位计的模拟装置上。在大多数情况下，按钮、开关和其他类似的旋钮是数据输入元件。人工输入需要操作者控制每个操作，这是一个即慢又单调的过程，除了简单加工场合或特殊情况，已很少使用。 几乎所有情况下，信息都是通过卡片、穿孔纸带或磁带自动提供给控制单元。在传统的数控系统中，八信道穿孔纸带或磁带自动提供给控制单元。在传统的数控系统中，八信道穿孔纸带是最常用的数据输入形式，纸带上的编码指令由一系列称为程序块的穿孔组成。每一个程序块代表一种加工功能、一种操作或两者的组合。纸带上的整个数控程序由这些连续数据单元连续而成。带有程序的长带子象电影胶片一样绕在盘子上，相对较短的带子上的程序可通过将纸带两端连续形成一个循环而连续不断地重复使用。带子一旦安装好，就可反复使用而无需进一步处理。此时，操作者只是简单的上、下工件。穿孔纸带是在带有特制穿孔附件的打字机或直接连到计算机的纸带穿孔装置上作成的，纸带制造很少不出错，错误可能由编程、卡片穿孔或编码、纸带穿孔时的物理损害等形成。通常，必须要试走几次来排除错误，才能得到一个可用的工作纸带。 虽然纸带上的数据是自动进给的，但实际编程却是手工完成的，在编码纸带做好前，编程者经常要和一个计划人员或工艺工程师一起工作，选择合适的数控设备，决定加工材料，计算升降速度，决定所需电动机。 控制单元接受和存储编码数据，直至形成一个完整的信息程序块，然后解释数控指令，并引导设备得到所需运动。 为了更好理解控制单元的作用，可将它与拨号电话进行比较，即每拨一个数字，就存储一个，当整个数字拨好后，电话就被激活，也就完成了呼叫。 装在控制单元里的纸带阅读机，通过其内的硅光二极管，检测到穿过移动纸带上的孔漏过的光线，将光束转变成电能，并通过放大来进一步加强信号，然后将信号送到控制单元里的寄存器，由它将动作信号传到设备驱动装置。 有些光电装置能以高达每秒1000个字节的速度阅读，这对保持设备连续动作是必须的，否则，在轮廓加工时，刀具可能在工件上产生划痕。阅读装置必须要能以比控制系统处理数据更快的速度来阅读数据程序块。 反馈装置是用在一些数控设备上的安全装置，它可连续补偿控制位置与设备运动滑台的实际位置之间的误差。装有这种直接反馈检查装置的数控设备有一个闭环系统装置。位置控制通过传感器实现，在实际工作时，记录下滑台的位置，并将这些信息送回控制单元。接受到的信号与纸带输入的信号相比较，它们之间的任何偏差都可得到纠正。 在另一个称为开环的系统中，设备仅由响应控制器命令的步进电动机驱动定位，绕线部分的升降几乎完全取决于丝杠的精度和设备结构的刚度。在这个系统中，没有信息反馈到控制单元的自矫正过程。出现误动作时，控制单元继续发出电脉冲。比如，一台数控铣床的工作台突然过载，阻力矩超过电机转矩时，将没有响应信号送回到控制器。因为，步进电动机对载荷变化不敏感，所以许多数控系统设计允许电动机停转。然而，尽管有可能损坏设备机构或机械传动系统，也有使用带有特高转矩步进电机的其他系统，此时，电动机有足够能力来应付系统中任何偶然事故。 最初的数控系统采用开环系统。在开、闭环两种系统中，闭环更准确，一般说来更昂贵。起初，因为原先传统的步进电动机的功率限制，开环系统几乎全部用于轻加工场合，最近出现的电液步进电动机已越来越多地用于较重的加工领域。一、设计（论文）内容1.确定旋盖工艺流程及干燥介质2.计算产量和水分蒸发量3.确定筒体的规格参数4.设计卸料密封型式 5.设计卸料装置结构及尺寸参数 6.对支承装置及传动装置提出设计方案 二、设计（论文）依据1.旋盖原料：粘土、矿渣2.初水份：10-15% 终水份：2%3.设计产量：15-20t/h三、技术要求1.在计算工艺参数时，要对原有计算方法加以修正，并说明理由2.在结构设计中，要有必要的强度、刚度校核，并保证有良好的工艺性能3.所有设计与计算均应作多方案比较4.在设计说明书中，对结构设计内容应辅以简图说明四.毕业设计（论文）物化成果的具体内容及要求五. 毕业设计（论文）进度计划起讫日期工作内容备 注3月31日-4月5日在本地实习，搜集资料4月6日-4月14日资料整理，确定设计方案，撰写设计书草稿4月15日-4月23日去外地实习，完成实习报告4月24日-4月30日绘制结构草图并初审5月2日-6月3日绘制所有工程图6月4日-6月15日编写设计说明书6月16日-6月20日审图、改图6月21日-6月22日准备答辩资料6月23日-6月27日参加答辩六. 主要参考文献：1 姜煜林等.套筒式回转旋盖机在水泥工业中的应用.水泥技术.1995,62 韩梅祥.水泥工业热工设备及热工测量. 武汉工业大学出版社.1991,53 朱昆泉、许林发. 建材机械工程手册. 武汉工业大学出版社.2000,74 张少明.新型旋盖机的中间试验.水泥.1990，15 王文山.试论回转旋盖机扬料板扬料程序及其它. 水泥.1990,116 关于回转旋盖机扬料板尺寸计算影响的探讨. 水泥.1992,57 化工设备设计全书编辑委员会.干燥设备设计.上海科学技术出版社.1986,5 8 孙晋涛. 硅酸盐工业热工基础. 上海科学技术出版社.1992,129于润如，严生.水泥厂工艺设计. 中国建材工业出版社.1995,1210 柴小平. 水泥生产辅助机械设备. 武汉工业大学出版社.1993,711 山东建筑材料工业学院主编.水泥工业热工过程及设备.中国建筑工业出版社.1981,612 武汉建筑材料工业学院等编.水泥生产机械设备.中国建筑工业出版社.198113杨祥坤等.水泥设备标准手册.中国建材工业出版社.1998.1七、其他1.在设计说明书中，要注明所采用的公式的参考书目等，要有中英文概要，总字数不少于一万字；2.图纸要求：表达清楚、规范、比例合理，符合实际，总量折合Ao不少于三张，其中2/3以上采用计算机绘图；3.实习结束后，交实习报告一份，总字数不少于3000字；4.查阅相关中英文资料不少于10份。学科门类： 工学 单位代码 ： 10305 毕业设计说明书（论文）手持式电动旋盖机总体及卸料装置设计学生姓名所学专业机械设计制造 班 级学 号 指导教师 机械工程系二三年六月0 引言 0.1 概述适用范围广、操作方便、运转率高，在水泥工业中被广泛用于旋盖粘土、矿渣、碎石、煤等原、燃料。干燥时，热空气或热烟气将热量传给物料，使水份蒸发，同时依靠通风设备的作用，使干燥设备内的干燥介质不断更新，以排除水汽。干燥设备的形式也是多种多样的，水泥工业中常用的有电动旋盖机、流态旋盖机、搅拌（悬浮）旋盖积极气流式干燥管等。近年来国内外还在研究喷雾干燥装置。这些设备一般都利用热烟气进行对流旋盖电动旋盖机筒体一般为单直筒型，安装时筒体与水平成一倾斜角度，物料从高端进入，随着筒体的回转缓缓流向低端而后卸出。在中小型水泥厂中，旋盖机的筒体长度一般为12-20m，以保证物料在旋盖机内的停留时间，满足旋盖工艺要求。出热风炉的热气流和物料在筒体内以顺流或逆流形式进行热交换。在旋盖过程中，单筒式旋盖机约有3555的热量随废气流失和由筒体向外散失掉。针对手持式电动旋盖机存在的弊端，我们开始设计一种套筒式旋盖机。该机结构新颖独特，占地面积小、单位机重产量高、热效率高、运转可靠。0.2工作原理及结构特点套筒式旋盖机是通过对单筒旋盖机的单一筒体改为套叠在一起的两筒或三筒，以缩短旋盖机的外形尺寸。该机工作时，物料和热气流依次进入内外筒体，在旋盖机内作“V”或“N”形往复折流后，充分利用热能旋盖物料后再卸出。该旋盖机筒体部分由两个筒轴水平放置的内外套筒组成，内通为一锥筒，外筒为直筒，这就使通体的截面得到充分利用，其筒体外形总长度约为相当的单筒的5060，从而大幅度的减少了占地面积和厂房建筑面积。该机的支撑装置，在高温端采用活套在内筒上的轮带与托轮支撑，低温端则在中心轴上用一滚动轴承支撑，并采用中心传动，使总体结构紧凑、合理。为便与磨损件的检修和更换，在中间一般设计成轴向剖分式，用螺栓固定连接。该机工作时，物料与热气流顺流从内锥筒的小端进入，被扬料板扬起与热气流进行充分的热交换，同时向大端移动。同理，进入外筒后，物料被勺形扬料板扬起，并均匀地撒落在内锥筒外壁的上部，随筒体慢速回转，物料在环形空间能经历一较长的滞留时间，最后沿筒壁和内筒外壁上的导料板流向出口端，通过翻板阀卸出，废气由卸料罩上的旋风收尘器收尘后排出。从上述物料的流程可以看出，物料在被外筒热气流直接旋盖的同时，又被内筒的热气流间接旋盖。内筒里的物料与热气流之间的热交换以辐射、对流传热形式为主，而在外筒内，气体湿度已较大，温度较低，物料撒落在内筒外壁上，使两者的热交换以传导、对流形式为主，从旋盖机原理上也是非常合理和科学的，再者，低温段的外筒对高温段的内筒有保温隔热作用，并使设备的总散热面积有对于单筒旋盖机减少了3040，总之，该旋盖机，在设备的总体设计和结构设计方面有较大的创新。0.3结语随着水泥生产向大型、高效方向的不断发展，套筒式旋盖机将以其结构紧凑、占地面积小、热效率高、投资省、适应性强、运转可靠等特点，为水泥厂的原、燃料旋盖提供了一种较理想的旋盖设备。1 物料的旋盖在水泥工业中，当采用干法生产时，各种含水的物料如原料、煤和混合材都需要进行旋盖，而采用湿法生产时，煤和混合材也需要旋盖，这样才能保证粉磨作业的正常进行。入磨物料的水分，对磨机的产量，出磨物料的质量及磨机的操作都有很大的影响。入磨物料水分多，磨内含湿量高，细粒物料会粘附在研磨体、衬板和隔仓板上，使粉磨效率下降；而且，入磨物料水分过高必然会使磨机作业条件恶化，给操作和质量控制带来困难。此外，喂入磨内的物料，其配合比会受到物料内水分的波动而变化，从而出磨产品的质量也随之受到影响。因此，排除物料过多水分的旋盖工序是水泥生产中必不可少的重要环节。水泥厂采用单独进行旋盖的旋盖设备有回转式、悬浮式、流态式、沸腾式、重力式等。其中最常用的是回转式旋盖机。这种旋盖机虽然旋盖效率低，投资大，、但是对物料的适应性强，可以旋盖各种物料，且设备操作简单可靠，故得到普遍采用。1.1 干燥设备分类及在水泥工业中的应用物料的干燥可以自然的或人工的方法进行。自然干燥，即把湿物料堆放在棚屋里或室外晒场上，借风吹日晒使其干燥，这种方法的优点是无需专门设备，不用消耗燃料；但是干燥速度慢，产量低，劳动强度高，操作条件差，而且受气候影响大。人工干燥，是把物料堆放在专门的干燥器中进行干燥，人工干燥时，传给物料热量的方式很多，如利用热空气或热烟气的对流传热；利用红外线灯或热的金属、陶瓷、耐火材料等表面的辐射传热。利用热空气或热烟气的对流作用进行加热干燥的方法称为对流干燥，所用的热空气或热烟气称为干燥介质，根据水泥工业物料的特点，普遍采用对流干燥法。这种方法热源容易获得，设备较为简单，总的费用也较低。干燥时，热空气或热烟气将热量传给物料，使水份蒸发，同时依靠通风设备的作用，使干燥设备内的干燥介质不断更新，以排除水汽。干燥设备的形式也是多种多样的，水泥工业中常用的有电动旋盖机、流态旋盖机、搅拌（悬浮）旋盖积极气流式干燥管等。近年来国内外还在研究喷雾干燥装置。这些设备一般都利用热烟气进行对流旋盖。干燥作业还可以和粉碎、选粉等其它作业同时进行，目前水泥厂的煤粉制备大多采用旋盖兼粉磨系统。近年来，国内外对水泥原料等采用旋盖兼粉磨流程也日益增多。这种方法可以简化工艺过程，减少热量消耗，但若物料的初水分超过旋盖兼粉磨系统的允许范围时，则仍需另设旋盖设备进行预先旋盖。总之，旋盖过程是水泥工业中基本的热工过程之一，干燥过程进行的好坏直接影响水泥的产质量，因此水泥工作者对旋盖设备必须给与足够的重视。1.2 电动旋盖机的型号和特性在电动旋盖机内，按物料与热气体流动的方向的不同，有顺流式和逆流式两种。顺流式旋盖机物料与热气流的流动方向是一致的，在进料端，湿物料与温度较高的热气体接触，其干燥速度较快，而在卸料端，由于物料易被旋盖，物料温度也升高了，而气体温度以降低，二者温差较小，故干燥速率很慢，所以在整个筒体内干燥速率不均匀。逆流式旋盖机物料与热气体流动方向是相反的，已旋盖的物料的物料与温度较高、含湿量较低的热气体接触，所以整个筒体内干燥速率比较均匀。顺流干燥旋盖特点示意图逆流干燥旋盖特点示意图再选择旋盖机的顺逆流操作时，应根据具体条件来考虑，入物料的特性、粒径、物料最终水分的要求以及车间的布置情况等。在水泥厂中两种操作方法均有采用，而以顺流操作的居多，其主要特点如下：1. 在旋盖机热端，物料与热气体的温差较大，热交换过程迅速，大量水分易被蒸发，适用于初水分较高的物料。2粘性物料进入旋盖机后,由于表面水分易蒸发，可减少粘结,有利于物料运动。用于旋盖湿煤时，可避免高温气体直接接触干煤引起着火。3顺流操作的热端负压低，能减少进入旋盖的漏风量，有利于稳定旋盖机内热气体的温度及流速。4喂料与供煤同设与旋盖机的热端，车间布置较方便。5顺流操作的旋盖机出料温度低，一般可用胶带输送机输送。6顺流操作的粉尘飞扬较逆流时要多，旋盖机内总的传热速率比逆流式要慢。电动旋盖机的规格是以筒体的直径和长度表示，目前我国水泥厂常用的几种规格的旋盖机及设备参数如下表所示：国内常用的几种旋盖机的规格及性能参数编号规格（m）L/D有效容积转速斜度（%）功率（KW）115 5 3.92.44 5 4.521.26 5 8.12 5 4.531.512 8 21.22.08 5 2042.2125.45 394.7 5 1752.2146.36 474.9 5.24 1462.4187.5 81.43.2 4 3073206.67 141.53.5 3 65电动旋盖机的操作控制参数干燥物料的种类石灰石矿渣粘土烟煤 无烟煤进旋盖机热气温度（）8001000700800600800400700500700出旋盖机废气温度（）100150100150801109012090120出旋盖机物料温度（）100120801008010060906090旋盖机出口气体流速（m/s）1.531.531.531.531.53几种电动旋盖机水分蒸发强度A值（Kg/m3h） 粘土1 粘土2矿渣 石灰石水 分A 值水 分A 值水 分A 值水 分A 值1.5121022 10 28.5 10 35 2 12.3 15 29 15 38 15 40 3 16.520 33 20 43 20 45 4 20.5 25 36 25 47 25 49 5 24.4 30 52 6 26.5 10 352.2121022 10 28.5 10 35 2 10.5 15 29 15 38 15 40 3 15.320 33 20 43 20 45 4 17.2 25 36 25 47 25 49 5 22.8 30 52 6 22.5 10 33.72.4181022 10 19.5 10 30 2 9.6 15 29 15 26 15 35 3 13.820 33 20 32 20 37 4 17.9 25 36 25 39 25 39 5 21.5 30 40 6 23.6 10 341.3 工作原理及结构特点我们设计的双筒旋盖机是利用“内循环式旋盖”的工作原理，设计的一种结构独特的的水平布置双筒回转式旋盖机。本机主要由正面框、密封装置、回转部分、出料装置、传动装置、支承装置等组成，水平布置，中心传动。旋盖机筒体部分由两个同心水平放置的内外筒体组成（见图1），内筒体由直端和锥体拼接而成以利物料的流动；外筒为一直筒，设计为两段，其中一端为可拆分式，以便修理；筒体长度约为同等旋盖能力的单筒旋盖机的5060，从而大幅度减少了占地面积和厂房建筑面积。工作是，物料由提升仓送到料仓，经自制圆盘喂料机喂料，由下料管喂入内筒与热气体顺流由内筒体的支端进入，物料经螺旋板的推进流入内筒锥体部分，随着筒体回转及扬料板的抛散，物料一边与热气体进行交换，一边向前移动，从内筒体的出料口进入外筒体内。为了防止出料口的物料堵塞，在外筒体两端各设置了螺旋板，同时，外筒体中的养料板也呈一定的角度布置，作用形似轮旋板，在内筒外壁上，也布置了几块物料导向板。物料在外筒体中，通过扬料板的作用，分别与热气体及内筒外壁再次进行热交换。旋盖好的物料由外筒上的出料口卸入翻板阀，废气则由出料口经出料罩上部入除尘器除尘。单筒旋盖机与套筒旋盖机主要热工性能及参数对照表规格（m）设备重（t）产量（t/h）热耗（KJ/Kg）热效率（%）蒸发强度Kg/（m3h）煤耗（Kg/t）1.512（单筒）204.965394610550283830402.06.5（双筒）186.173698419580355016.5202.214（单筒）3210.5135443581260283823382.48（双筒）26121535873984803350 1519从上述物料的流程可以看出，内筒中的物料与热气体的交换以辐射、对流传热形式为主，而在外筒中，热气体温度低，湿度也较大，物料被抛散与内筒外壁上，在被热气体直接旋盖的同时又于内筒外壁进行进行以传导、对流形式的热交换。采用内外筒结构，可使低温的外筒体对高温的内筒体起到保温、隔热作用，并使设备的总散热面积只相当与同等能力单筒旋盖机的5060。而且，外筒表面的温度仅为70，较单筒旋盖机表面温度（120140）有了大幅度降低。总之，双筒旋盖机有了革命性的改进，其使用效果也是非常好。 双筒旋盖机筒体结构简图 2 双筒旋盖机的设计计算2.1 水分蒸发强度及旋盖机尺寸计算水分蒸发强度，是综合反映旋盖机性能的一个主要指标，也是在设计中的一个主要参数。所谓水分蒸发强度，是指旋盖机单位时间（小时）每平方米有效容积平均蒸发水的质量，其单位是Kg/hm3，通常以符号A表示。根据定义 A（Kg/hm3） （2-1）公式中 旋盖机每小时蒸发水量，（Kg/h）；其计算方法见硅酸盐工业热工基础V旋盖机的有效容积（m3）A的影响因素很多，它与物料的性质有关，物料吸水性越强，旋盖时，放出的水越多，A值越大；物料的初水份越大，A值也越大；另外，还和旋盖机的规格结构有关。在进行旋盖机设计和选型时，根据公式（23）计算旋盖机的尺寸或规格，根据已知条件查阅资料，选择确定水分蒸发强度A值，则有效容积为： V（m3） (2-2)再根据L/D=58,确定L/D值，利用： (2-3)计算电动旋盖机筒体直径D和长度L。所得直径是否合理，最后用旋盖机出口风速进行验算。双筒内循环式旋盖机是电动旋盖机的一种，电动旋盖机机械结构中的支承装置、挡轮装置、传动装置及密封装置的结构与回转窑基本相同。根据旋盖机水分蒸发量进行计算W=/ (2-4)式中 物料的初水分（%）物料的终水分（%）G旋盖机的产量W=/ =1000X20X（15-2）/（100-15） =3058.8(Kg/h)查表干燥设备设计表82部分物料的操作数据（P405）可知普通粘土初水分为20%，终水分为2%。气体温度为600700，出气口温度为81100。蒸发强度为5060Kg/.初选蒸发强度为60Kg/。计算旋盖机的体积参考烧成与旋盖（P259） V=W/A= =3058.8/60 =50.98 物料在内筒中和在外筒中之间所占的体积理论上应相同，则在设计时内筒的体积应于内筒与外筒之间的体积相同。 L/D=58双筒旋盖机的优点是占地面积小节约土地资源，故初选长径比为5，则：外筒的长度与内筒约相同，外筒的截面积是内筒的2倍，所以外筒的直径是内筒的倍则： 初选为了保证旋盖机的要求体积50.98，则将L扩大取10m。筒体的锥度 对于单体旋盖机，筒体的斜率为3%-5%，对内循环式双筒旋盖机其锥度为3%-5%，选取内筒锥度4%。已知筒体的长度约为10m，筒体的锥度为4%的小筒体的中间直径为1.8m，故可求小筒体小端的直径为（1.8-5 X 4%）=1.6m，小筒体的大端直径为（1.8+5 X 4%）=2m。2.2 物料需在转筒内旋盖时间的计算计算或确定了旋盖机的水分蒸发强度A后，可根据下式计算物料需要在转筒内旋盖的时间： （2-5）式中 A水分蒸发强度（Kg/hm3）T物料在转筒内旋盖的时间（min）-旋盖机单位有效容积蒸发水量（Kg/m3）即 （2-6）根据硅酸盐热工基础第363页式（6-34），如果用干、湿物料平均质量和初水分的平均水分代入，则： （2-7）将式（2-6）代入（2-6）则得： (2-8)式中 干、湿物料的平均密度（Kg/m3） 旋盖机的物料填充系数；操板式0.10.15，扇形式=0.10.3 Gmcp旋盖机内干、湿物料平均质量（Kg/h） V旋盖机有效容积（m3） v1、v2物料的初、终水分（）将式（2-7）代入式（2-4）则得： (min) (2-9)根据以上公式取其中系数为： 填充系数 10 平均密度 =600Kg/m3 初水分 10%15% 终水分 蒸发强度 A=4060 矿渣密度为600Kg/m3 粘土密度为11001600 Kg/m3当旋盖的物料为矿渣时，根据公式计算出旋盖机的转速范围为： T15.3225.57(min)当旋盖的物料为粘土时，根据公式计算出旋盖机的转速范围为： T=18.731.25(min)2.3 旋盖机转速的计算物料在旋盖机筒体内经历的时间，与物料在筒体内的运动速度及筒体的长度有关，而物料的运动速度又与物料在转筒内运动的状态有关，这个运动过程很复杂，若旋盖机的长度为L，物料在筒体内停留时间为T，物料运动速度为Wm，则有 （210）从而可得 （211）式中 n旋盖机筒体转数（r/min） 转筒的倾斜角度（度） D转筒的直径（m） M比例系数，当填充系数0.10.5时，抄板式m=0.5，扇形式m=1.0 K比例系数，对于较轻物料，顺流式K0.2，逆流式K=2.0；对于较重物料，顺流式K0.7，逆流式K=1.5 T物料在转筒内需经历的时间（min）根据以上公式取其中系数为：比例系数K0.7，比例系数m=0.5，扬料板长度l=15(m)，小筒的锥度tg=0.04 转筒的直径D=2(m)，其中D为大小转筒的平均直径当物料为矿渣时 T15.3225.57(min)当物料为粘土时 T=18.731.25(min)将以上数据代入公式（210）得：当物料为矿渣时 n=2.574.28(r/min)当物料为粘土时 n=2.14.5(r/min)2.4 电动旋盖机所需动力的计算电动旋盖机所需功率可按下列经验公式计算： N=K （212）其中 N电动旋盖机所需功率（Kw） D筒体直径（m） L筒体的长度（m） 最大转速（r/min） 旋盖机内物料的平均容积密度（Kg/m3） 功率系数，随旋盖机扬料装置的模型和填充系数而变，可由下表查得。电动旋盖机功率系数值旋盖机内部结构型式填 充 系 数00.25抄板式9.2 扇形式2.9 蜂窝式0.81.01.31.43 根据以上公式取其中系数为： 筒体直径D2（m），内套的大端 筒体长度L18（m） 4.9105当旋盖的物料为矿渣时，600Kg/m3，4.28(r/min) N18.12(Kw)当旋盖的物料为粘土时，11001600Kg/m3，4.5(r/min) N27.17(Kw)2.5 旋盖机产量的计算旋盖机的产量可用下列公式计算：式中 旋盖机的产量（t/h）可见旋盖机的产量，与旋盖机的规格，被旋盖物料的初水分、终水份及蒸发强度有关。旋盖机水分蒸发强度又与被旋盖物料性质、干燥介质的性质，旋盖机的流程及结构形式等因素有关。因此在进行旋盖机的产量计算时，合理、适当地选择确定旋盖机水分蒸发强度是极为重要的。3 卸料罩壳的设计卸料罩壳的设计根据物料离开转同时的方向及位置的不同，卸料方法可分为轴向卸料、径向卸料及中心卸料三种。（1） 轴向卸料法 最简单的方法是使物料在转筒低的一端自动流出。若欲保持物料在筒体内具有一定的厚度，则可在转筒尾端装一环形挡料圈。也可将筒端做成锥型。（2） 径向卸料法 在出料端的筒体上开许多孔，物料即由这些孔中卸出。如圆筒筛及水泥熟料的换热冷却筒都用此阀卸料。（3） 中心卸料法 此时转筒在卸料端装有34个瓢，把物料抄起后，倒入状在筒中心的卸料管而卸出。根据本次设计的要求，我们采用了径向卸料法，在内筒体的大端开了11个卸料孔，外筒体的卸料端开了12个卸料孔。物料由下料管喂入内筒，经过螺旋板的推进流入内筒锥体部分，慢慢移动到大端，经出料孔流到外筒内。物料在外筒体中，通过扬料板的作用，旋盖好的物料由外筒上的出料口卸入翻板阀，废气则由出料口经出料罩上部入除尘器除尘。4 密封装置的设计4.1 密封装置的位置与要求回转筒一般是在负压下进行操作，回转的筒体及部件和固定装置的连接处努克避免存在缝隙，为了防止外界空气被吸入筒体内或防止筒体内空气携带物料外泄污染环境，必须在某些部位设定密封装置。对密封装置的基本要求是（1） 密封性能好；（2） 能适应筒体的形状误差（椭圆度偏心等）和运转中沿轴向的往复窜动；（3） 磨损轻，维修和检修方便；（4） 结构尽量简单。4.2 密封结构（1） 迷宫式 迷宫式密封是让空气流经弯曲的通道，产生流体阻力，使漏风量减少。根据迷宫通道方向的不同，分为轴向迷宫式密封和径向迷宫式密封。迷宫式密封结构简单，没有接触面，因此不存在磨损问题，它不受筒体窜动的影响。考虑到筒体及迷宫密封圈本身存在的制造误差、刚度和筒体轴线弯曲，相邻迷宫圈间的间隙不能太小，一般不少于2040mm。间隙越大，迷宫数量越少，密封效果就越差。因此迷宫式密封只适用于气体压力小的场合，或者与其它密封结构联合使用。（2） 轴向接触式 轴向接触式密封也称端面密封。最简单的端面密封由压紧环（动环）和支撑（静环）组成。压紧环随筒体旋转并用弹簧紧压于支撑环上，支撑环固定在进出料箱上，端面密封是由端面在相对运动中紧密研磨啮合而达到密封要求。为了确保压紧环在筒体运转中的窜动又要与支撑环紧密贴和，故压紧环与筒体是浮动安装，因而有空隙。这是在端面密封中漏气的唯一来源，因此应当极小。（3） 径向接触式 筒体和密封元件间沿径向的接触面来防止气流流通的装置称为径向接触式密封。用作径向接触式密封元件的材料目前有三种：柔性物，如橡胶带、毛毡；金属摩擦件，如铸铁；碳素（石墨）制品。（4） 正压气封式 正压气风式密封式是用鼓风机，将空气通过风嘴吹入筒体与隔热套之间的环形通道内，在整个圆周上形成一股自下而上的气流，使筒体端部得到冷却保护。故风压力稍高于窑头罩内压力，形成一股自下而上的气流，使筒体端部得到冷却保护。鼓风压力稍高于窑头罩内压力，形成气幕密封。鼓风的一部分成为二次空气入窑。这一结构设有摩擦件，可延长窑口密封圈的寿命。正压气封式的缺点是漏入少量冷风，对操作有一定不利影响。本次设计的双筒电动旋盖机采用了两种密封装置： 一种是如下图的密封装置，密封圈5为毛毡，主要起隔热作用。弹簧2和压板3同时将密封圈5固定于筒体外壁。压圈4和压块1由螺栓一起固定于卸料罩壳上，主要是为压紧密封圈，使密封圈能够紧紧贴在筒壁上，还能保护弹簧和压板。这种密封装置结构简单，安装方便。 1压块 2弹簧 3压板 4压圈 5密封圈第二种密封装置是轴向迷宫式密封与径向接触式的综合密封装置，如下图所示。此种密封结合了轴向迷宫式密封和径向接触式密封的优点，使用效果很好。1固定迷宫圈 2耐热橡胶圈 3活动密封圈 4支撑环 5固定环5 传动装置回转圆筒设备的转速都较慢，一般在26rpm。因而在电动机将转矩传给转筒时就必须进行减速。减速的速比较大，通常的电动机通过减速机输出轴上的小齿轮经过一级开式齿轮传动之后，在传给装在筒体上的大齿轮而使筒体转动。随着筒体的加大，传动功率亦越来越大。由于大功率、大速比减速器的设计制造困难，因此较大的筒体有采用双传动的。当用直流电动机驱动时，双传动两侧电动机的同步是完全可以实现的。确定单传动还是双传动的主要依据为电动机功率的大小。目前电动机功率150Kw以下的，均为单传动，250Kw以上的一般为双传动，而150250Kw视具体条件而定。5.1 电动机选型回转圆筒是用于固体颗粒物料的干燥或冷却的设备，操作时周围环境温度较高，灰尘较大，在逸出气体中往往含有腐蚀气体。选用电动机时应防尘，防腐，防爆，还应具有通风冷却装置，以适应高温辐射的需要。另外为实现加料和筒体转速同步，有用回转筒主电动机带动发电机供给加料的驱动电动机。回转干燥器用于被干燥物料的物性不稳定和重量的变动，有时需对筒体进行调速。常用的调速方法有以下几种：（1） 直流电动机可控硅调速；（2） 绕线型转子异步电动机，电阻调速及可控硅串激调速；（3） 电磁调速异步电动机（又称滑差电动机）；（4） 整流子变速异步电动机；（5） 鼠笼型多速异步电动机；（6） 用更换皮带轮方法进行调速。本次设计我们采用的是YCT系列电磁调速电动机。YCT系列电磁调速电机产品，它是取代JZT系列电动机的更新换代产品。与JZT老系列电机相比，除统一的技术条件和测试方法外，还规定了Y系列拖动电动机与离合器之间的配套尺寸，并采用统一的控制方案和参数，便于互换，扩大了功率和机座号范围；15Kw及以下规格的效率比JZT老系列约提高3%4%，17Kw及以上规格的约提高7%8%，YCT系列中心高315的机座号及以下的规格调速比为1：10，中心高355的机座号的调速比为1：3，比JZT系列提高了额定转速；励磁绕组绝缘等级由YZT系列的E级提高到B级（或F级），并增加了对电枢温升考核的限制，还规定了振动、噪声限值等。5.2 YCT系列电动机5.2.1 YCT系列电动机具有以下特点：（1） 交流无级调速，具有速度负反馈的自动调节系统，转速变化率低于3%，与精密型控制器配合后，转速变化率可小于1%；（2） 结构简单，使用维护方便，价格低廉；（3） 无失控区、调速范围广，最大可达10：1；（4） 控制功率小，便于手控、自控和遥控，适应范围广；（5） 起动性能好，起动转矩大，起动平滑。5.2.2 YCT系列电动机的基本原理如下：该系列电机的无级调速是电磁转差离合器来完成的，它由两个旋转部分：圆筒形电枢和爪形磁极，两者没有机械的联接，电枢由电动机带动与电动机转子同步旋转，当励磁线圈通入直流电后，工作气隙中产生空间交变的磁场，电枢切割磁场产生感应电动势而产生电流，即涡流，由涡流产生的磁场与磁极磁场相互作用，产生转矩，输出轴的旋转方向与拖动电动机相同，输出轴的转速，在某一负载下，取决于通入励磁线圈的励磁电流的大小，电流越大转速越高，反之则低，不通入电流，输出轴便不能输出转