G170-120型辊压机毕业设计说明书

1、 洛阳理工学院毕业设计（论文） qq87010660G170-120型辊压机扭力支架设计摘 要本次论文进行的是G170-120型辊压机扭力支架的设计。在这次毕业设计中，首先，论文对辊压机的工作原理及主要构造做了简要说明；其次，对G170-120型辊压机的主要技术参数进行了计算，其中包括辊径、辊宽、最小辊隙、工作压力、生产能力和传动功率等。然后对G170-120型辊压机的总体方案进行设计，设计中针对系统不同的方案进行了利弊分析，选取了较为合适的方案。总体方案设计涉及到了主机架结构设计、主机架的装配、进料装置、传动装置、液压与润滑装置、检测系统、扭力支架、电动机的选取等内容。论文中重点介绍了扭力支

2、架的设计选用。最后，并对对扭力支撑中连杆上销轴的强度以及连接法兰上螺栓组的强度进行了校核。此外，本次设计还包括G170-120的总装配图的绘制，扭力支架部装图及其零部件的零件图的绘制。 关键词：辊压机，扭力支架，设计，技术参数。G170-120 TYPE ROIIER PRESS TORQUE SUPPORT DESIGNABSTRACTThis thesis is G170-120 type roller press torque support design. In this graduation design, Firstly, I Study on roller press the w

3、orking principle and main structure are briefly described; Secondly. On the G170-120 type roller main technical parameters were calculated, Including the diameter of the roller, roller width, roll gap, minimum working pressure, production capacity and driving power. And then on the G170-120 type rol

4、ler press the overall scheme design, design for the system of different schemes of the pros and cons, selects the suitable scheme. Overall scheme design involves main frame structure design, a main frame assembly, a feeding device, a transmission device, hydraulic and lubricating device, detection s

5、ystem, the selection of motor torque bracket, etc. Paper focuses on the torque support design selection. Finally, checking and the torque support rod pin shaft strength and connection flange bolt group strength.In addition, the design also includes the 170-120 type roller press assembly drawing, tor

6、que bracket assembly drawing and parts component drawing.KEY WORDS: Roller press, torque support, design, technical parameters.7目录前言1第1章 辊压机的工作原理及构造31.1 辊压机的工作原理31.2 辊压机的主要构造4第2章 辊压机主要参数确定62.1辊径D和辊宽B及最小辊隙Smin的确定62.1.1辊径D62.1.2辊宽B62.1.3 最小辊隙Smin62.2辊速n72.3工作压力Fm72.4 生产能力Q82.5 传动功率N82.6 辊压机的适宜工艺参数8第3章

7、 G170-120辊压机总体方案设计103.1辊压机主机架结构设计103.2 挤压辊装配设计113.2.1挤压辊装配结构选型113.2.2挤压辊结构处理123.2.3 挤压辊支撑143.3 进料装置设计153.3.1喂料装置153.3.2侧挡板163. 4传动装置的选择173.4.1 传动装置减速器选用173.4.2传动装置的结构设计193.5 辊压机的液压与润滑系统设计193.6 辊压机检测系统213.7扭力支架设计223.8电动机的选型23第4章 强度校核254.1 销轴强度校核254.2 螺栓组强度校核27结论31谢 辞32参考文献33外文资料翻译34前言辊压机是八十年代中期问世的新型节

8、能粉磨设备，是水泥粉磨环节中的中间设备之一。将辊压机应用于水泥工业生产过程中可大幅度降低能源消耗，并使水泥熟料粉磨系统产量随之大幅度提高。 辊压机技术的在我国的引进和推广应用历经二十年，迄今为止，不论在设备制造技术或系统工艺技术方面都取得了长足的发展，设备制造技术的不断优化和系统工艺技术持续的推陈出新给这项新技术带来了强大的生命力，节能幅度达30%以上。优异的技术经济指标在给广大用户带来了显著经济效益的同时，也为我们获得了广阔的发展前景。可以乐观地说，在目前能源极度紧缺的形势下，这项节能效果显著的粉磨新技术已经成为各水泥生产企业粉磨技术改造扩建项目的主要首选方案. 辊压机对物料进行有效粉碎采用

9、的是大能量一次性输入的单颗粒粉碎群体化，亦即粒间粉碎的原理，其实现粉碎原理的方式是采用一对相向转动的磨辊，一只为活动辊，一只为固定辊。其中活动辊轴承座与提供压力的液压系统相连，固定辊固装在主机架内腔。活动辊在液压系统压力的作用下向物料施以高压，将持续通过两磨辊之间压力区的物料以挤压粉碎的方式有效粉碎。通过高倍显微镜观察，可以发现被粉碎的物料表面布满裂纹，这说明不仅物料的粒度被大幅度减小，其易磨性也获得显著改善，这将对粉磨系统的大幅度增产节能起到至关重要的作用。上世纪80年代中期以后，以辊压机和球磨机组成的预粉磨系统大大降低了电耗，主机电耗可降到30KWh/t。辊压机问世初期碰到了一些技术问题，

10、诸如喂料粒度太大引起断续震动；喂料粒度波动导致辊压机时开时停；出料不均使得后续球磨机难以适应；辊面磨损大影响辊压机的运转率等等。经过10多年的努力，这些问题正在逐步得到解决，因此辊压机也逐步大 型化。工艺系统上也从原来的单纯预粉磨、混合粉磨进展到联合粉磨。在联合粉磨中，辊压机和选粉机组成圈流，生产出中间产品后再进入后续球磨机进行最终粉磨。由于联合粉磨系统能够更大发挥辊压机的作用，整个系统的单位电耗也随着辊压机作用的增大而减小。因此辊压机联合粉磨系统成为当前大型化水泥粉磨系统的主导方案。辊压机是集机、液、电气自动化为一体的设备，各专业相互融合、渗透。但我国在大型化产品；耐磨材料的寿命；液压系统的

11、可靠性；传动结构形式；自动化控制方面与国外相比存在较大差距。辊压机早期的技术仅仅局限于挤压预粉磨工艺，该工艺虽然给粉磨系统带来了一定的增产节能效益，但同时也暴露了辊压机设备本身固有的技术缺陷，辊压机侧挡板尽管设置了弹性顶紧装置以减少边缘漏料，但仍有一定量未经有效挤压的物料从磨辊边缘通过；物料之间由于物理性能差异造成的选择性粉碎现象使得挤压后的料饼中仍存在少量未经有效挤压，易磨性未获得有效改善的物料颗粒；设备卸压启动造成大量未经有效挤压粉碎的物料通过辊压机。上述物料在进入球磨机后长时间滞留在磨中，将会造成粉磨系统产量的波动。所以，如何杜绝上述物料对球磨机的负面影响，充分发挥辊压机高效节能的特点成

12、为挤压粉磨系统工艺技术如何进一步完善优化的重要课题。 第1章 辊压机的工作原理及构造1.1 辊压机的工作原理辊压机两个辊子作慢速的相对运动，其中一个辊固定，另一个辊可以沿水平方向滑动。物料由辊压机上部连续地喂入并通过双辊间的间隙，给活动辊以一定的作用力，物料受压而粉碎。在辊压机上部，物料首先进行单颗粒破碎。随着物料向下运动，物料颗粒间的间隙减小，进入料床粉碎。G170-120辊压机D的入料粒度中40mm以下的占90，4070mm占10。出辊压机后的物料形成了强度很低的料饼，经打散机打碎后，产品中的粒度在2mm以下的颗粒占6080%，0.09mm一下的颗粒占2030%。G170-120的通过能力

13、为610-710t/h。图1-1 辊压机进料流程图1-2 辊压机工作原理示意图1.2 辊压机的主要构造辊压机由压辊轴系、主机架、进料装置、传动装置、液压系统、润滑系统、检测系统等组成。两个装有压辊的轴系安装在机架内腔的导轨上。进料装置、液压系统、润滑系统均安装在主机架上。主减速机，即行星减速机用缩套联轴器悬挂在主轴上，由扭矩平衡装置平衡其输出力矩，主电动机的驱动力矩通脱十字轴式万向径节联轴器传给行星减速机。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是十分重要的。图1-3 G170-120型辊压机主要构造在辊轴两端装有调心滚动轴承。一个辊子用螺栓固定在机架上，另

14、一个辊子的轴承装在滑块上，以便按喂料量和物料性质随时调节辊子间的间隙。粉磨压力由液压系统通过滑块施加给活动辊。在液压系统中，有压力缓冲保护装置，辊子间隙靠位移传感器检测控制。若在喂料中混有铁块等硬物时，可以使活动辊瞬时退回原来的位置，这时两辊的间隙加大，放走铁件，保护设备不受损伤，而当无物料通过辊隙时，液压缸产生的力由移动辊轴承座传给固定辊轴承座。不管有无料通过磨辊，挤压粉磨力均在机架上平衡了，基本不传到基础上。辊轴通水冷却，采用电控集中润滑。该设备中的液压缸与蓄能器组成一液压弹簧，保持一较恒定的挤压粉碎力，同时兼有安全保护功能。设备主电机采用便于无极调速的直流电机，可以再较大范围内无极调节处

15、理量。第2章 辊压机主要参数确定2.1辊径D和辊宽B及最小辊隙Smin的确定 2.1.1辊径D目前，在设计和使用上辊径有两种方案：一为大辊径，另一为小辊径。为了分析方便，假设额定最大颗粒为球形，直径为,两辊间的最小间隙为，辊径为，这样就可以利用双辊破碎机的原理来确定辊径， mm mm式中 -系数，有统计数据而得，；设计大辊径取；-喂料最大粒度，mm。根据计算，结合加工工艺，可取辊径 mm.2.1.2辊宽B辊宽的设计也有两种方案：一为宽辊，另一为窄辊。辊宽可用下式计算 mm mm式中，-辊宽系数，；宽辊设计取；-辊径，mm.根据计算和实际要求，取辊宽 mm。2.1.3 最小辊隙Smin辊压机两辊

16、之间的间隙称之为辊隙，在两辊中心线上的辊隙，称为最小辊隙，用表示。根据辊压机具体工作情况和物料性质的不同，在生产调试时，调整到比较合适的尺寸。在喂料情况变化时，更应及时调整。再设计时，最小辊隙可按下式确定 mm mm式中 -最小辊隙系数，水泥熟料取，设计中取Ks=0.02;-挤压辊外直径，mm。2.2辊速n转速（单位：r/min）的确定公式如下 r/min式中-因物料不同的系数，对水泥熟料; -辊子外径，m。可取 r/min.2.3工作压力Fm水泥工业用辊压机，对于石灰石和水泥熟料，平均单位压力控制在140180MPa之间比较经济，设计最大工作压力宜取200MPa。这个压力值又直接控制着辊子的

17、工作间隙和物料受压过程的压实度。为了更精确地表示辊压机的压力，用辊子的单位长度粉磨力(即线压力) (kN/cm)来表示，一般为80100kN/cm 。2.4 生产能力Q辊压机生产能力（单位：t/h）的计算公式如下 t/h t/h式中-辊子宽度，m;-最小辊隙，m;-辊子圆周线速度，m/s;-辊压机料饼密度，实验得出，熟料为2.5t/m3。2.5 传动功率N传动功率（单位：KW）按下式计算 KW KW式中 -辊子的动摩擦系数，实验得出，水泥熟料；取；-辊子粉磨力，KN；-辊子圆周线速度，m/s。取KW.2.6 辊压机的适宜工艺参数 综上所述，辊压机性能参数的选择可归纳如下： 辊子直径：1700

18、mm 辊子宽带：1200 mm 辊子转速:18 r/min 辊子线速度：1.6 m/s 最大喂料粒度：70 mm 最大挤压力：12000 kN 生产能力:587 t/h洛阳理工学院毕业设计（论文）第3章 G170-120辊压机总体方案设计3.1辊压机主机架结构设计主机架结构式整个辊压机的基础，挤压粉碎力由其承受。机架的设计主要应保证刚度、强度及稳定性。鉴于焊接结构较之于铸造结构具有强度和刚度高、重量轻、生产周期短以及施工简便等优点。因此，G170-120辊压机机架首选焊接机架，材料为Q235-A。主机架由上、下横梁，左右立柱，承载销，定位销，导轨以及连接螺栓组装合成。上下横梁及左右立柱均需在焊

19、接后作整体退火处理，以消除其焊接应力。整体结构见图3-1 图 3-1 主机架结构上下横梁采用工字型结构，具有较大的刚度和强度，以保证在受力时不产生过大的弯曲，减小高强度的复合；左右立柱采用工字型与厢型结构相结合的结构，同样具有较高的刚度，使整个机架可连接成为一个刚性的整体。承载销主要起到将立柱上所承受得粉碎力传递到上下横梁上去的作用。为了减轻设备重量，便于机械加工，横梁与立柱间的结合由销轴连接。由于机架单侧的宽度较窄，采用一个承载销尚不足以承受挤压载荷，故每个连接面上有两个圆形承载销，为了使其均载，这些圆形承载销必须是配制的。这种装置对于联接螺栓组有一定的要求，即要保证结合面处不产生间隙，否则

20、可能联接失效，同时还必须平衡因偏心拉伸而在横梁上产生的弯矩。因此，在此处应采用高强度螺栓，还应控制其预紧力，以保证该部分联接的可靠性。为了切丁两侧上下横梁的中心距，确保导轨与轴系轴承座滑槽的间隙，在横梁与立柱间设计定位销。导轨式作为活动辊轴承座的导向装置而设置的，两侧的导轨宽度有所不同，靠传动侧的导轨应宽些。螺栓是确保机架联接的关键所在，只有使横梁与立柱的结合面很好地接触，才能使圆柱形承载销充分发挥其功能。因此，该螺栓组不可用普通螺栓代用，并且在拧紧时应控制拧紧力矩。3.2 挤压辊装配设计3.2.1挤压辊装配结构选型挤压辊装配主要由挤压辊、轴承、轴承座、密封圈等件组成。两个相向旋转的挤压辊是辊

21、压机的核心部件，辊压机能否使用好关键在此。一般的挤压辊有两种基本结构，即镶套压辊和整体压辊。另外还有热装式挤压辊。如图3-2为挤压辊的几种不同构造。图 3-2 挤压辊的不同构造实心压辊的机械强度高，轴与辊套成为整体，表面堆焊耐磨层。采用这种结构，焊后表面不加工，硬度可达HRC55，能使用60008000小时，相当于一年左右。经磨损后的耐磨层，可以多次堆焊。辊套与轴为分体结构的联接采用热装结构。但是鉴于G170-120辊压机所进入水泥熟料较软，可以采用带楔型联接的镶套式压辊，如图3-2（）所示。上半部表示辊套与轴为整体，下半部表示多加了一个实心辊套，与轴热装。3.2.2挤压辊结构处理挤压辊也是辊

22、压机制造周期最长、工艺难度最大的零件，主要由辊体和堆焊耐磨层等组成。辊套和压辊（整体）不仅必须采用最好的材料（优质合金钢），而且进行复杂的热处理和准确的探伤检查，确保各项质量指标达到要求。不论哪种结构，因为受力极大，挤压辊的表面堆焊有一层高硬耐磨的硬质合金，因考虑物料咬入条件而设计有堆焊的“”字形或“人”字形花纹。由于辊面与辊体的硬度差别很大，所以中间堆焊有硬度适中的过渡层，借以保证辊面质量。图 3-3 滚压耐磨层的堆焊程序挤压辊辊面有沟槽辊面和光滑辊面两种。沟槽辊面，一般设计人字形或者“一” 字形。光滑辊面无论在制造或维修方面的成本都比较低，辊面一旦磨蚀也容易修复。但它的主要缺点是： 当喂料

23、不稳定时，出料流量也随之波动。容易引起压辊负荷波动超限，产生振动和冲击，进而影响辊压机的安全稳定运转。 光滑辊面的咬合角小，挤压后的料饼较薄，相同规格的辊压机产量降低。G170-120辊压机设计中，为克服上述缺点，采用沟槽辊面。从国内外的使用经验看，采用沟槽辊面确实效果较好，现在应用广泛。图3-4 斜井字形波纹放大图G170-120辊面选用斜井字形波纹。辊压机的挤压辊表面的耐磨性仍然是大家寻求的核心，所以世界各国都在深入进行研究，以期获得更加耐磨、效率更高、使用寿命更长的辊面结构。斜井字形波纹辊面图3-5 斜井字形波纹辊面3.2.3 挤压辊支撑如图3-6所示，磨辊轴支承在重型双列自动调心滚子轴

24、承上(也有的辊压机其挤压辊轴采用多列圆柱滚子轴承与推力轴承相结合的支承结构)，一个挤压辊的两个轴承分别装入用优质合金钢铸成的轴承箱内，作为固定轴承(即轴承在其轴承箱内不可轴向移动)。由于温度变化引起的挤压辊轴长度变化，是通过轴承箱在框架内的移动得以补偿。为了减小滑动摩擦，在机架导轨面上固结有聚四氟乙烯面层。在轴承设计时，辊子轴向力按总压力的4考虑，并允许一侧的轴承箱留有轴向移动量。通过这些措施确保了轴承箱的精确导向。图3-6 支承在自动调心滚子轴承上的可动磨辊当其一端受载时的活动情况1固定磨辊；2滚动支承；3固定支承；4可动磨辊；5液压缸；6蓄能器3.3 进料装置设计3.3.1喂料装置辊压机是

25、实现高压料层粉碎的设备，必须具备下列前提条件：喂入物料的体积必须超过卸出物料的体积。也就是说，两个辊子最小间隙的上方必须在全宽上充满着充足的物料，并保证喂入物料的连续性。如果喂料失去连续性或物料颗粒之间存有互不接触的空间，那么辊压机的作用就与传统的双辊破碎机没有差别。为此，在喂料方式上必须保持一定高度的料柱，即靠料柱的重力迫使物料进入辊隙之中；或者在其上部加设立式绞刀，进行强迫喂料，以产生更大的喂进力。这不仅会使产量提高，而且还会降低物料与辊面的相对滑动，减轻辊面的磨损。为了调节辊压机的喂料量，以与整个粉磨系统相匹配，进料斗设置有一种可调节喂料量的调节插板。这种插板是控制辊压机正常操作的一项重

26、要措施，可以在一定的范围内调节辊压机的物料通过量和需用功率，即粉碎功，而不影响压辊的优化操作压力，保持辊压机的稳定操作。 因为辊压机的粉磨物料不同，辊隙亦应随之变化，通过能力也就不同。但料斗尺寸的设计只能是一个，这就限制了辊压机的适应性。加设调节喂料插板后，使辊压机的适应能力大大提高，并可随意调节辊隙，使压辊在设定压力下正常操作。这种调节喂料插板的结构并不复杂；利用手轮和调节丝杠，即可使插板上下移动，进而改变进料斗的宽度。一般来说，辊压机的喂料斗都设计成比较窄的钢板焊接结构，置于两辊之间机体的上部，高度应适当，以满足形成料柱的要求，同时又不易产生堵塞现象。脆性物料容易满足这种要求，但是对于含泥

27、灰质成分或水分高的物料，不仅影响挤压效果，而且容易产生堵塞现象。遇有这种情况的物料，应将它们剔除，保证辊压机的正常而高效率的操作。 辊压机对物料的挤压系属高压作业，在两个挤压辊的两端或两侧辊隙处的物料极易挤出。被挤出这部分物料不能很好地受到挤压，因此大颗粒较多。实践表明，经辊压机挤压的物料中，大于2mm的颗粒绝大部分都是由于所谓辊端漏料所造成的。这不仅使辊压机的粉磨效率受到严重影响，尤其对窄辊辊压机的影响就更为严重，而且给辊压机的正常操作也带来很大困难。有的将这部分物料返回辊压机重新挤压，这虽然可以解决大颗粒过多的问题，但严重影响粉磨效率。为此，G170-120辊压机设计中，在辊端采用加侧挡板

28、。为了保证挡板的合适预压力，调节处设置有缓冲环节，借以减少因物料不均匀而产生的冲击和振动。3.3.2侧挡板辊压机对物料的挤压属高压，在挤压辊的两端或两侧辊隙处的物料极易被挤出，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，尤其对窄辊辊压机的影响更严重。为了解决这一问题，辊压机两侧装有辊端挡板。辊端挡板与辊端的距离过小，堵料效果好，但当挤压辊偏斜时，容易碰撞，加剧磨损。若与辊端距离过大，起不到堵料作用。因此，采用可以调节的弹簧支撑结构，如图3-7所示.辊端挡板1与挤压辊端部的间隙可借助丝杠2进行调整，在运转时遇有挤压辊偏斜或硬物质进入，可借助弹簧3回缩，避免损坏。它可以保

29、持挡板与辊端的合适间隙，而且便于检修更换。图3-7G170-120辊压机的辊端挡板结构示意图1辊端挡板；2丝杠；3弹簧；4固定丝母3. 4传动装置的选择传动系统是机电系统中的重要组成部分之一。传动系统的设计就是以执行机构或执行构件的运动和动力要求为目标，结合所采用动力机的输出特性及控制方式，合理选择并设计基本传动机构及其组合，使动力机与执行机构或执行构件之间在运动和动力方面得到合理的匹配。传动装置的作用主要有以下几点：(1)减速或增速 通过传动将动力机的速度降低或增高，传动系统中实现减速或增速的传动装置称为减速器或增速器。(2)变速 在动力机速度一定的情况下，能获得多种输出速度，这种输入、输出

30、速度关系可变的传动装置称为减速器（3)改变运动形式 在动力机与执行机构或执行构件之间实现运动形式的变换，如将转动变为移动、摆动或间歇运动，并且两者之间具有特定的函数关系。(4)分配运动和动力 通过传动系统，将一个动力机的运动、动力经变换后分别传递给多个执行机构或执行构件，并在各执行机构或执行构件之间建立起确定的运动、动力关系。(5)实现某些操纵控制功能 如起停、离合、制动或换向等。3.4.1 传动装置减速器选用传动系统主要由减速器，液力偶合器，万向联轴器，缩套联轴器，电动机，润滑装置等部分组成。由于辊压机的压力极高，所以两个压辊采用单独传动，即有两台电机分别驱动两个挤压辊，两辊的转速同步问题主

31、要靠电气控制系统来解决。减速器输出轴与挤压辊入轴采用缩套联轴器连接，不但保证了装拆方便，而且使两件近乎刚性地固接在一起，确保可靠地传递扭矩。缩套联轴器的拧紧力矩应严格按照要求执行。安装时，减速器输出轴与挤压辊入轴的配合面处清洗干净，严禁有任何油脂。液力偶合器可改善起动性能，提高起动能力，具有过载保护作用，能隔离扭振和冲击。万向联轴器保证了减速器与挤压辊一起水平移动，调整功能好。G170-120辊压机传动装置采用两台完全相同的新型齿轮减速器。传动装置采用两套完全相同的传动系统，并列于辊压机的一侧。减速装置采用两台相同的承插式行星齿轮减速器，电动机装在地面基础上，通过长型万向联轴节与减速器输入轴相

32、联。对于大型辊压机，在万向联轴节与减速器之间，设置有液力偶合器，以实现柔性传动。该减速器是专为水泥辊压机配套设计的“轴装悬挂式”行星减速器，其独特的安装形式为：输出轴与主机轴通过胀套联轴器联接并传递扭矩，并由“扭矩支撑”来平衡力矩，高速轴通过万向节与电机直接连接，减速机可以浮动。其性能特点：a、承载能力高、抗冲击、抗震动且体积小、重量轻。b、可正、反两向运转c、输入效率0.94。d、输入轴转速1500rpm（减速时）。e、环境温度：-20+40。f、特别适用于严重冲击，多粉尘及连续运转的工况。g、正常使用寿命：间断工作时35000小时；连续工作时86000小时h、减速器输出轴与工作轴伸用缩套联

33、结（无键可拆卸连接方式）。传动系统中所用到的缩套联轴器为一非标配套件，它由圆锥缩套、两个收缩盘，高强度螺栓组和防尘圈等组成。其工作原理是：拧紧高强度度螺栓，使圆锥缩套紧压减速器的中空轴，并使其发生弹性变形，紧抱在磨辊主轴轴颈上，利用其间正压力所产生的摩擦力来起到传递扭矩和减速器定位的功能。3.4.2传动装置的结构设计G170-120辊压机选用双传动装置，传动力较平稳。因为传动装置执行机构或执行机构之间有一定的传动比要求，执行机构或执行机构之间有动作顺序要求；各执行机构或执行机构的运动相互独立；联合驱动的传动系统. 如图3-8所示是双传动方案，两挤压辊分别由两台电动机经圆柱齿轮减速机及中间轴和万

34、向径节联轴器联轴器驱动。， 图3-8 G170-120辊压机驱动方案1圆弧齿轮联轴器；2中间轴；3安全联轴器3.5 辊压机的液压与润滑系统设计1.液压系统液压系统为压辊提供压力，它是由两大、两小蓄能器，四个平油缸、站等组成的液气联动系统。主要有油泵、蓄能器、液压缸、控制阀件组成。蓄能器预先充压至小于正常操作压力，当系统压力达到一定值时喂料，辊子后退，继续供压至操作设定值时，油泵停止。正常工作情况下油泵不工作，系统中如压力过大，液压油排至蓄能器，使压力降低，保护没备，若压力继续超过上限值时，自动卸压。操作中系统压力低于下限值时，自动启泵增压。G170-120液压站参数：表3-2 液压站参数液压站

35、缸径规格1016MPa500550泵站提供液压油泵，主要由油泵、油泵电机溢流阀、压力表及滤油器等组成。该泵站的滤油器与加压主油路串联布置，使液压油经过滤油器过滤后进入主油路，以避免因杂质进入主油路可能造成的系统元件的堵塞、系统压力可根据操作需要无级调节。可无级调节控制系统所需的压力。滤油器上附有压差发迅装置，当滤油器滤筒堵塞，两边压差达到一定值时发出报警信号，通过操作人员清洗或更换滤筒。阀台部分是液压系统的主油路和控制油路，由两只容量蓄能器和电磁溢流阀等组成。在工作时，四只主油缸通过大直径管路与两只蓄能器连通，使得它们之间的压力始终相同，油缸的动态特性灵敏。先导式溢流阀主要对液压系统起安全保护

36、作用，具有动态响应灵敏，流量大的特点，磨辊间一旦进入异物，系统压力升高时，它能及时打开卸压，保护主机设备。该溢流阀即可液压控，又可电控。在调试和处理意外事故时，可以按动电钮卸压或高速压力。阀台上另设置有压力传感器和电接点压力表。可以通过压力传感器，将液压系统压力信号主控制室和控制柜，与主机联锁，也便于操作人员观察操作。电接点压力表主要是控制液压系统压力的上、下限。控制泵站油泵电机的启闭。四只油缸直接作用于活动辊轴承座上，为磨辊提供适当的挤压粉碎力。油缸作用力可通过油路控制系统的置换使其作用于单边轴承座或双边轴承座，当磨辊分边动作时，由位移传感器对两轴承座的水平位移进行检测控制。油缸由缸体、活塞

37、、端盖、耐磨环和密封圈组成。见油缸装配示意图，该油缸为双作用缸，这样一旦设备的黒系统发生故障。可以及时用油缸将活动辊拉回，增大辊隙，排除故障。在油缸活塞杆的端面，设置了一环面压头，以防止因移动辊轴线偏斜时，给液压缸附加径向载荷。2、润滑系统润滑系统用于保障主轴承的润滑和密封及活动辊轴承座水平移动的正常工作，该润滑系统应能适应多粉尘的工作环境，可以保证主轴承和活动辊轴承座在处于良好的润滑状况下工作。该辊压机润滑系统主要有干油润滑和步进式分油器等组成。干油润滑泵主要由贮油筒，带连接法兰的泵元件、减速电机和最大最小容量指示器等组成。润滑油脂可用手动或电动充填泵，通过软管加到油筒中，避免润滑脂暴露在粉

38、尘中，污染油脂。在润滑泵中设有限压阀和保险片，可以通过调节润滑系统的最大压力。当由于某种原因使系统中的压力超限时，保险片破裂，润滑脂溢流。在润滑泵咱设有过滤网，用以过滤润滑油脂，防止杂物进入系统，保证系统正常运行。润滑泵打出的润滑脂由递进式分配器按比例分配给各个润滑点，系统中设有两个分油器，主机架两侧各一个。该种分油器是一较为先进的分油器，其特点是：所分出的各路中任何一路受阻，则整个系统停止工作。这样避免了有一个或某几个润滑点断油，而操作人员不能及时发现的致命弱点。在分油器上设置了一个接近开关，一旦分油器停止工作，可立即发出信号，通知操作者3.6 辊压机检测系统 检测系统作为检测控制各个信号和

39、而分布在各系统中。由检测元件检测出来的信号，实现各系统间的联锁，指示和报警。实现设备的自动控制。1、两磨辊间的辊隙检测辊隙检测采用两只感应式位移传感器，分别设置在活动辊的两轴承座上，通过该传感器可以随时反映出两磨辊的辊隙，亦即反映出物料饼的厚度。当两轴承座移动不均匀时，也可反映出偏差的大小。当两轴承座中之一或两轴轴承座一同退至设定的最大的位移时，即发出报警，并联锁停主电机，保证设备安全。2、主轴承温度检测主轴承温度检测用端面铂热电阻。每个轴承分别检测。端面热电阻紧贴在轴承的外圈上，随时检测、反映主轴承的工作测试。当工作温度达到设定的最大值时，即发出报警，通知操作人员。3、液压系统压力检测液压系

40、统压力检测采用压力传感器。该传感器将信号检测出传至主机控制柜，当系统压力超过所设定的最大系统压力时，即发出报警、并随即停止主传动电机。4、润滑系统工作检测润滑系统工作检测采用接近开关。该接近开关安装在系统分油器上，当分油器正常工作时，接近开关每隔一相同的时间动作指示一次，当某一油路阻塞时，则接近开关始终不动作。但必须注意的是，分油器或者接近开关的动作前提，必须是以润滑油泵电机工作正常和贮油筒中未断油脂为前提条件。5、液压泵站滤油器压差报警滤油器的压差报警，采用压差发迅装置。当滤油器使用一段时间后，过滤下的杂质可能将滤筒堵塞，造成滤油器两边油路压差增大，当增大至一定数值时，即由主控制柜发出声光报

41、警信号。值得注意的是只有当滤油器工作时才会发出信号。3.7扭力支架设计为了使传动装置能够随着活动辊水平移动，承插式的行星齿轮减速器均为悬挂在挤压辊的轴头上，不用基础固定。对这种减速器必须解决扭矩平衡的问题，否则减速器能够随挤压辊转动，无法传动。扭力支承主要防止减速器输出扭矩时的整体转动， 美国富乐（Fuller）公司的扭力支承示于图3-9。这种结构比较简单，通过摇杆AB和连杆BC来实现扭矩平衡。当减速器产生一个反力矩时，支承在基础上的摇杆AB便产生一个反作用力F将反力矩平衡。但是，这样就会在减速器轴上产生一个与F大小相等方向相反的力F通过挤压辊轴、轴承和轴承座作用到机架上，使这些零部件的负荷加

42、大，当活动辊移动时，摩擦阻力势必也增大。当活动辊发生水平移动时，通过摇杆的摆动可以适应。但是，减速器本身也要随之产生一个微小的偏转角。这个偏转角对整个传动装置来说没有影响。也就是说，在活动辊发生水平移动时，靠铰点B处的夹角aB的改变来满足这种要求。 图3-9 富乐公司的扭力支承的原理图 3.8电动机的选型根据总体方案，主电动机选用YRKK710-6型异步电动机。电机额定转速为990r/min,电机额定功率：按台时产量（水泥熟料）200T/h，单产装机容量5.0kWh/t计算得：总装机功率=2005=1000Kw选用两台同规格电机驱动，21000kW电机。表3-3电动机型号参数电机型号额定功率转

43、速/(r/min)电流/A功率因数(cosj)YRKK710-61000kW99068.80.922 第4章 强度校核4.1 销轴强度校核图4-1所需校核的销轴1.外力偶矩Me的计算已知轴的传递功率P及转速n,测外力偶矩的计算式为： Nm式中 -外力偶矩，单位为牛顿米（Nm）； -轴的传递功率，单位为千瓦（kW）； -转速，单位为转/分（r/min）。输入力偶矩为主动力偶矩，其转向与轴的转向相同，输出力偶矩为阻力偶矩，其转向与轴的转向相反。2.扭矩的计算在求出作用于轴上的力偶矩后，即可以对其进行整体分析，因为整体平衡必然部分平衡。外载荷是一个力偶，又因为力偶只能和力偶平衡，所以必然有一个力偶与

44、平衡，此力偶用表示，又平衡方程求出 Nm式中 -扭矩，其单位为牛顿米（Nm），它和大小相等，转向相反。3.销轴剪切强度 轴承座所受压力 其中由 可得 N（1）销轴截面的剪切强力 式中-单个销轴的工作剪力，N； -铰孔直径，mm; -销轴的剪切工作面数； -销轴材料的许用剪应力，MPa，由数据查得，。（2）销轴的挤压强度 销轴与孔壁间的挤压应力 式中 -销轴与孔壁间的最小接触长度，mm，。可取。 -销轴材料许用挤压用力，Mpa，查表得。4.2 螺栓组强度校核计算各螺栓受力分析假设：（1）同一螺栓组的各螺栓直径、长度、材料和预紧力FY均相同。（2）被联接件为刚体，即在受载前后接合面保持为平面。（3

45、）螺栓的应力不超过屈服极限。1. 受横向载荷的螺栓组联接螺栓组受外载荷的作用方向与螺栓的轴线垂直，为横向载荷。又载荷通过螺栓组的行心，所以外载荷R对螺栓的作用只有横向力，无力矩作用。普通螺栓联接中，靠摩擦力传递载荷，其工作原理是：在装配时拧紧螺栓，由螺栓的预紧力在接合面间产生压紧力，靠摩擦力传递载荷。计算时，可以假设每个螺栓所受横向载荷是相同的，由此可得每个螺栓的工作载荷Fs为 式中 -螺栓组所受横向载荷；-螺栓数目。以被联接件之间没有相对滑动作为设计条件，计算式 N式中 -每个螺栓所需的预紧力，N； -每个螺栓的工作载荷，N; -摩擦工作面数，查工具书得。 -接合面间摩擦系数，由工具表查得，

46、。 -可靠性系数，按载荷是否平稳及工作要求条件决定。通常在1.11.3之间取值。设计中可取。按下列公式计算螺栓所需直径 mm式中 -螺栓所受的预紧力，N； -螺纹小径，mm； -紧螺栓联接的需用应力，由工具表查得。取 mm。2.受旋转力矩的螺栓组联接图4-2 连接法兰上的螺栓组螺栓组在平面内所受力矩为T，螺栓组有绕其几何中心转动的趋势。设每个螺栓的预紧力相同，都为FY，由预紧力产生摩擦力FYfc,作用在每个螺栓的中心，方向垂直于螺栓中心与螺栓组几何中心的连线，并与外加力矩T的方向相反。由底座受力平衡条件式中 -螺栓的预紧力，N;-结合面间的摩擦系数；-各螺栓中心至螺栓组几何中心的距离。式中表明

47、各螺栓的预紧力FY相同，摩擦系数fc相同。考虑摩擦传力的特点，计入可靠性系数Kn,则每个螺栓所需预紧力为因为 所以 41结论这次毕业设计，在分析辊压机的工作原理和主要结构的基础上，确定了G170-120辊压机的主要技术参数，对G170-120辊压机的总体方案作了设计，并对扭力支架上连杆销轴和联接法兰的螺栓组进行了强度校核。完成的工作任务和结论如下：1、对G170-120辊压机的工作原理和主要构造进行了详细分析，确定了该型号辊压机的主要技术参数，如工作压力、生产能力和传动功率等。这些工作为下文的设计计算奠定了基础。2、在设计过程中首先考虑到机架的受力情况，对机架的材料的选择及结构的合理性设计；然

48、后对挤压辊的装配、进料装置、传动装置、液压与润滑系统、检测系统以及扭力支架等进行了设计或选择。使得G170-120型辊压机的实际可用性趋于合理。3、对主要设计的扭力支架部分上受力部件进行分析，并对连杆上销轴及连接法兰上螺栓组的强度进行校核，满足工作强度要求。4、G170-120型辊压机的进料粒度为80mm，出料粒度在2mm以下，粉碎比为40。生产能力为610-710t/h，大大提高了联合粉磨系统的生产效率，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但

49、真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。谢 辞在此要感谢我们的指导老师赵红霞老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。参考文献1 吴宗泽. 机械设计.

50、北京: 中央广播大学出版社, 1998 2 刘建寿 赵红霞. 水泥生产粉碎过程设备. 武汉: 武汉理工大学出版社, 2005 3 赵红霞 任海军.建材机械设备的安装与维修.洛阳：洛阳理工学院，20114 任德斌. 材料力学. 大连：大连理工大学出版社，20095 黄有丰 汪涵 顾正义. 水泥工业新型挤压粉磨技术. 河北：中国建材工业出版社，19966 哈尔滨工业大学理论力学教研室. 理论力学(I) . 哈尔滨：高等教育出版社,20097 陈于萍 周兆元. 互换性与测量技术基础.北京：机械工业出版社，20058 吕烨 许德珠. 机械工程材料.北京：高等教育出版社，20089 马永林.机械原理.

51、北京：高等教育出版社，199210 徐灏.机械设计手册. 北京：机械工业出版社，199111 水泥厂工艺设计编写组. 水泥厂工艺设计手册.北京：中国建筑工业出版社，197812 赵雪松 任小中 赵晓芬. 机械制造技术基础.武汉：华中科技大学出版社，201013 王文斌. 机械设计手册3. 北京：机械工业出版社，200414 赵红霞 王淑珍. 机械工程专业英语.武汉：武汉理工大学出版社，200515 张福臣.液压与气压传动.北京：机械工业出版社，2006外文资料翻译GEAR AND SHAFT INTRODUCTIONIn the force analysis of spur gears, th

52、e forces are assumed to act in a single plane. We shall study gears in which the forces have three dimensions. The reason for this, in the case of helical gears, is that the teeth are not parallel to the axis of rotation. And in the case of bevel gears, the rotational axes are not parallel to each o

53、ther. There are also other reasons, as we shall learn.Helical gears are used to transmit motion between parallel shafts. The helix angle is the same on each gear, but one gear must have a right-hand helix and the other a left-hand helix. The shape of the tooth is an involute helicoid. If a piece of

54、paper cut in the shape of a parallelogram is wrapped around a cylinder, the angular edge of the paper becomes a helix. If we unwind this paper, each point on the angular edge generates an involute curve. The surface obtained when every point on the edge generates an involute is called an involute helicoid.The initial contact of spur-gear teeth is a line extending all the way across the face of the tooth. The initial contact of helical gear teeth is a point, which changes into a line as t