冲击磨说明书

1、本 科 毕 业 设 计 说 明 书LZM800型冲击磨设计The Design of LZM800 Impact mill学院名称： 机械工程学院 专业班级： 机械设计制造及其自动化10-2班 学生姓名： 刘文博 学生学号： 201005020081 指导教师姓名： 刘玉慧 指导教师职称： 讲 师 2014年 5 月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或

2、学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目 录中文摘要、关键词I英文摘要、关键词II引 言1第1章 冲击磨设备分析21.1 针型冲击磨的现状21.

3、2 冲击磨设备的分类21.3淀粉湿法加工介绍21.4 物料破碎的目的41.5 冲击磨工艺及设备设计的要求4第2章 LZM800型立式冲击磨方案的确定62.1 冲击磨常见几种方案的分析62.1.1 立式针型冲击磨62.1.2 卧式针型冲击磨72.1.3 恩托莱特式磨72.2 立式针型冲击磨的工作原理82.3 立式针型冲击磨的特点82.4立式针型冲击磨的主要结构92.5 立式针型冲击磨的各零件作用10第3章 LZM800型立式针型冲击磨的设计123.1 LZM800型冲击磨的物料细磨工艺要求123.1.1 细磨工艺123.1.2 细磨工艺指标123.2 LZM800型立式针型冲击磨123.2.1主

4、要机械结构的设计123.2.2 传动机构的设计与计算143.2.3 高速轴的设计及校核173.2.4 轴承的选择及寿命校核计算203.2.5 LZM800型立式针型冲击磨主要技术参数21第4章 LZM800型立式针型冲击磨的使用和保养维护234.1 LZM800型立式针型冲击磨使用234.2 LZM800型立式针型冲击磨的保养234.3 LZM800型立式针型冲击磨的维修25结论26致谢27参考文献28LZM800型冲击磨设计摘 要：众所周知，近年来随着人们生活水平的逐步提高以及粮食加工的迅速发展,淀粉加工产品需求量也日益增大,这就迫切需要有能够与其相适应的先进生产设备。为了解决国内一些淀粉加

5、工厂家的需求，设计了LZM800型高效细磨设备。该设备生产能力可达到3-5吨/时且产品质量比较好，且淀粉收得率比较高，并且简化了淀粉生产流程。这种冲击磨设备基本上实现了玉米、薯类、豆类加工的连续性和自动化。根据玉米淀粉加工工艺的需要，按4吨/小时的产量进行LZM-800型冲击磨的设计。所设计的LZM800型冲击磨能够实现连续化、自动化作业。将玉米粉碎的细度满足下道工序的工艺要求。所设计的LZM800型冲击磨应结构合理，设备操作方便，便于安装和维修。关键词: 冲击磨; 湿法加工; 物料破碎; 细磨 The Design of Impact MillAbstract：As we know,rece

6、nt years with the improvement of foodstuffs processing and peoples living standard lead to the more and more demand of starch processing.It makes us to develop the advanced equipment that can fit for that. We have designed a kind of highly active equipment named LZM800 to resolve the problem of star

7、ch processing. This kind of equipments production ability can reach to 3-5ton per hour.It can also have the high quality and acquisition.The equipment simplify the flow of starch processing.Such kind of impact grinding equipment basicly achieve the continuity and automation of corn、potato and legume

8、s processing.Depending on the requirement of corn starch processing,we design the impact grinding of LZM800 as the production of 4ton per hour.The impact grinding equipment of LZM800 has achieved the goal of continuity and automation.It can break the corn into pieces so that can suit the requirement

9、 of the next working procedure.The impact grinding equipment of LZM800 has not only the logical structure but also the convenient operation.The most important thing that it is convenient to installate and maintain.Key words：impact mill; process by steep; break materials into pieces; grind II引 言淀粉的用途

10、十分广泛。在食品工业中，淀粉是食品加工的原料。在医药、发酵、纺织、造纸、粘胶、冶金、石油等工业中，淀粉是上千种产品的中间原料。淀粉加工是农产品加工的一个非常重要的方面。淀粉工业是国民经济中占重要地位的产业,是食粮深加工和综合利用的重要分支,是农业产业化的重要组成部分。淀粉及其深加工部分不仅满足人民日益增长的物质生活需求,而且由于淀粉,特别是副产品深加工产品的附加值高,为国家经济建设发挥了较大的作用。但现在摆在我们面前的问题是目前国内淀粉加工过程中大部分冲击磨设备都存在着生产能力比较低,淀粉与纤维的粗细渣之比不能保持在一个比较高的比例上等缺陷。这将直接影响到下一步淀粉与纤维筛分的效率和质量,从而

11、影响到整个淀粉的产量。为此怎样提高淀粉的产量已经成为困扰人们的一个问题。虽然我们提高淀粉产量的方法很多，但是我们立求找到一种最有效的办法，有人说：综合处理会是种集百家之长的最佳方案，然而程序的复杂又使我们望而却步。到底怎样提高淀粉产量是切实摆在人们面前的问题，我们能在现实中找到答案吗？淀粉加工是利用具有不溶解于冷水、比重大于水以及与其他成分比重不同的特性进行物理的分离过程。其实说道提高淀粉产量的方法,最有效的方法是在淀粉加工中原料破碎环节上提高淀粉和纤维的分离的产物的产量。在传统的淀粉加工中物料破碎的产量和质量都相对比较低。LZM800型立式针型冲击磨的出现实现了淀粉生产过程中物料破碎后淀粉和

12、纤维分离的产物的质量和产量的提高。它适用于中小型淀粉厂湿法加工玉米、薯类及其它原料初破碎后的精磨,也可广泛用于其它物料高速粉碎的场合。该机吸收了国外同类产品的优点,磨后渣中连接淀粉含量低,对物料本身的纤维破碎比较少, 大部分纤维呈片状存在,故可将圆锥磨的三磨三筛改为一磨一筛，不但简化了工艺流程，同时还减轻了后面的工序流程设备磨损,保持了较大的粗细渣之比,有利于下一道工序压力筛的筛分,使筛下物淀粉中的细纤维量降低,也使蛋白从磨细后的淀粉中分离,大大提高了产品质量。第1章 冲击磨设备分析1.1 针型冲击磨的现状根据老师给我所提供的一些技术资料，以及通过查阅资料和参观实习，我对冲击磨的实体有了初步的

13、了解和认识，认识到它是重要的研磨粉碎设备。针型冲击磨发展迅速，它主要是应用于玉米、薯类、豆类等粮食加工的高效细磨设备，亦可以应用于果汁和粮食的粉碎加工，是淀粉和食品等行业细磨加工的理想设备。在淀粉加工中所获淀粉品质好、收得率高。该机具有结构紧凑，运行可靠，操作简便、生产能力大、占地面积小、生产流程短等特点，性能居国内领先水平。其最主要的优点是淀粉最大限度的被游离出来,纤维因有比较强的韧性不易撞碎,形成大片的渣皮,而不是细糊状的渣皮,这有利于筛洗出游离淀粉。另外针磨中的物料是接受能量转换,进行强力碰撞,不易形成机械接触研磨,所以动针和定针的磨损量比较小,没有金刚砂颗粒脱落下来,不会造成曲筛的磨损

14、。经济效益十分显著，是淀粉和食品等行业细磨加工较为的理想设备。1.2 冲击磨设备的分类由于各个淀粉生产厂家的生产规模和要求的生产产量不相同。不同厂家在选用破碎磨设备时的选择会不同。因此，要想生产出一台既能够经济，又能够适宜所有厂家的工艺的冲击磨设备，几乎是不可能的。由于各种原料的自身特性差异很大，因此，人们在考虑选择细磨设备时，根据各自的生产加工工艺的不同，可以将冲击磨设备分为立式冲击磨设备和卧式冲击磨设备以及恩托莱特式磨。1.3淀粉湿法加工介绍(1)湿法浸泡 为了保证在安全高效条件下生产高质量的淀粉,必须在生产淀粉前对玉米、薯类等物料进行清理和浸泡。浸泡的目的除软化颗粒、降低组织结构强度外，

15、同时还有破坏蛋白质网络结构、洗涤和除去部分水溶性物质的作用。如玉米淀粉往往被蛋白质网所包裹，若不先将蛋白质网破坏，就很难洗出淀粉。浸泡剂对于有些淀粉原料可以起到溶解蛋白质、加速淀粉释放的作用。例如玉米和小麦等谷物原料，常用用二氧化硫浸泡，主要是利用二氧化硫的还原性与酸性分散和破坏谷类细胞中蛋白质网状结构，促使淀粉游离出来。浸泡薯干常用石灰水，能使薯干中的蛋白质部分溶解。在薯干磨碎和洗涤过程式中，若保持淀粉乳的PH值在910之间，能促使蛋白质凝聚，色素物质悬浮于液面上，易于分离，石灰水的钙离子可降低果胶之类胶体物质的粘性，薯渣易于过筛，从而提高淀粉的质量和出品率。浸泡后的玉米子粒机械强度比较低,

16、淀粉颗粒与蛋白质之间的结合力得到削弱。表1.1 浸泡前后玉米各组分百分含量变化表玉米成分各组分百分含量（干物质质量%）浸泡前浸泡后淀粉69.8074.7蛋白质11.238.42纤维素2.322.48脂肪5.065.40戊聚糖4.935.27可溶性糖3.11.73灰分1.630.52其他物质1.521.48从上面的介绍可以看出,浸泡随时淀粉生产的条件，但浸泡的作用是十分重要的。如果玉米或是其他食品的浸泡质量不好，可能会影响湿玉米或其他原料的破碎质量而导致分离出的胚芽联结渣皮过多；可能影响细磨质量而导致分离出来的纤维连接淀粉含量过高;可能影响淀粉与麸质分离效果,而导致淀粉中蛋白质的含量超标等。所以

17、在淀粉的加工生产过程中，浸泡原材料的工艺十分重要，是其首要工艺1。(2)破碎与胚芽分离 从淀粉原料中撮淀粉，必须经过破碎工序，其目的是破坏淀粉原料的细胞组织，使淀粉颗粒从细胞中游离出来，以利提取。破碎设备种类很多，常用的有刨丝机（用于鲜薯破碎）、锤片式粉碎机（粉碎粒状原料）、爪式粉碎机（用于颗粒细、潮湿、粘性大的物料）、砂盘粉碎机（可磨多种原料）等。破碎的方法根据原料的种类而定。薯类如马铃薯、甘薯等含水量高的淀粉原料，因组织柔软，可不浸泡而直接用刨丝机将其刨成细或用锤击机将其粉碎。一般进行两次破碎，第一次破碎后过筛，分开淀粉乳，将所得的筛上物再进行第二次破碎，其破碎度比第一次更大些，然后再筛去

18、残渣，取得淀粉乳。谷类和豆类原料，应经过浸泡软化后，才能进行破碎。对于含有胚芽的谷类原料，浸泡后，最好先经12次粗碎，形成碎块，使胚芽脱落下来，再通过胚芽分离器将胚芽分离，然后将不含胚芽的碎块用盘磨机磨成糊状，使淀粉粒能与纤维和蛋白质很好地分开。玉米经过浸泡后,胚芽、表皮和胚乳之间的联接减弱。浸泡后的玉米胚芽含水分比较高,因此具有比较高的弹性。通过玉米破碎可以使胚芽和胚乳分开。胚芽含油量比较高与胚乳的密度差很大,因此可用水力旋流和漂浮的方法将胚芽分离出来。(3)细磨及纤维分离 玉米经过破碎和分离胚芽之后，含有胚乳碎粒、麸质、种皮和部分淀粉颗粒。大部分淀粉包含在胚乳碎粒及种皮里,必须进行细磨破碎

19、,才能最大限度的释放出淀粉、蛋白质和纤维素,为以后各组物质的分离创造良好的条件。纤维分离主要是将纤维渣经过多次洗涤,使其含有少量的游离淀粉和结合淀粉。(4)淀粉与麸质分离 分离纤维后的淀粉乳,还含有比较多的蛋白质、脂肪、灰分非淀粉类质，特别是蛋白质含量比较高，必须将其分离，才能得到比较纯净的淀粉。(5)淀粉乳脱水与湿淀粉干燥 精制后的淀粉乳，含有淀粉以外的成分很少，可以直接应用或进行深加工。但是由于受到运输、包装、贮存等因素的影响，淀粉乳一般要经过脱水、干燥、筛分、包装后再送往各个行业使用2。1.4 物料破碎的目的以玉米为例,玉米经过浸泡后，其物理化学特性发生了变化。其胚芽表皮和胚乳之间的联结

20、力减弱。浸泡后的玉米的水分比较高，体积增大，强度降低。特别是胚芽由于淀粉本身存在于玉米、薯类等内部，因此只有先将物料破碎后才有可的水分更高，韧性更强，破碎时就更容易与其他部分分离。而胚乳淀粉含量高抗压强度低，易于破碎。这样就更容易对破碎后的物质中的淀粉进行提取和后道工序的加工。1.5 冲击磨工艺及设备设计的要求在选择冲击磨设备，必须考虑破碎要求达到的破碎程度。对不同物料要求的破碎应选择不同的破碎工艺和设备。破碎程度要求越高，成本也越高，而且生产成本是以几何级数递增的3。在设计冲击磨设备时，主要从以下几个方面进行考虑：(1)可靠性 要求选用的破碎工艺及设备有稳定的加工质量，能达到所要求的破碎程度

21、。(2)对破碎对象的影响 要求在破碎过程中对待破碎物料造成的损伤尽可能小，并且不能产生新的二次污染。(3)利于自然环境的保护 要求破碎工艺及设备能够防止或尽可能减少清洗废液、噪声、废气等对自然环境造成的破坏。(4)效率 要求对破碎工艺及设备具有效率高、节约劳动力的特点。(5)良好的作业环境 要求所用的破碎工艺及设备能保持良好的作业环境，使工人的健康和安全得到保证。(6)经济性 要求采用既能达到细磨要求，成本又低的淀粉加工工艺设备。第2章 LZM800型立式冲击磨方案的确定2.1 冲击磨常见几种方案的分析2.1.1 立式针型冲击磨(如图2.1)图2.1 立式针型冲击磨结构示意图1-定针 2-动针

22、 3-动盘 4-主轴 5-料斗 6-定盘 7-进料口因为提供动盘转动的轴的摆放方式为竖直摆放，动盘和定盘上都有针棒所以这种冲击磨称之为立式针型冲击磨型号名称为LZM型。其主要的工作原理为：物料通过均匀加料机的控制，与水均匀的进入针磨的内腔,物料与水同时进入。在针磨内腔，物料在强大的离心力的作用下，在动针和定针之间受到猛烈撞击(物料在由盘中心抛向外围的过程中，受到的撞击力越加猛烈)而成为颗粒状。粗细程度取决于物料的品物性能及进料的多少。2.1.2 卧式针型冲击磨(如图2.2)图2.2 卧式针型冲击磨结构示意图1-供料器 2-上盖 3-定针盘 4-转子 5-机体 6-上轴承座7-机座 8-底轴承座

23、 9-液力偶合器 10-电机因为提供动盘转动的轴的摆放方式为水平摆放，动盘和定盘上都有针棒所以这种冲击磨称之为卧式针型冲击磨型号名称为DCML型。其主要的工作原理为：通过高速撞击而不是传统的经过研磨来释放存在前卫中的淀粉，具体的是浆料经过喂料器均匀的由中心喂入，在强大的离心力的作用下向四周分散。在受高速运动着的针反复的撞击的同时，物料间产生相互撞击磨擦，使淀粉与各组分之间结构松脱而游离出来。纤维由于在冲击过程中受剪切力比较小未被撕碎大部分呈薄片状存在，有利于纤维的分离。2.1.3 恩托莱特式磨该机是一种完全用冲击力进行研磨的细磨设备。其工作原理：落在水平旋转盘上的浆料被大力抛掷在旋转的及静止的

24、圆柱上，淀粉将得到迅速而几乎完全的释放，而纤维却受到比较小的磨损，形成比较大的纤维粒度有利于分离。2.2 立式针型冲击磨的工作原理在玉米淀粉加工中通常采用的石磨、钢磨、金刚砂磨，均为利用相对运动的两片磨片内搓撕作用将淀粉及纤维磨碎，冲击磨则是以完全不同的全新原理，“磨”碎淀粉稀浆。冲击磨通过旋转的转子来分配原料，在这儿原料撞击动针，动针击碎原料，之后，原料撞击定针，这时的原料被破碎成粉粒。浸渍后的玉米籽粒经脱胚磨利旋转取胚后，被泵入压力曲筛或离心筛提取一次淀粉乳，提取了淀粉乳的筛上物称之为糊浆，糊浆进入冲击磨进一步细磨。其主要的工作原理为：物料由针磨的上进料口进入粉碎腔内，稀浆分左右两侧进入高

25、速旋状的转子中心，在强大的离心力场的作用下，快速向四周分散，并在工作腔内受到高速旋转的动针和固定不动的定针的反复多次的强烈撞击，物料经猛烈冲击，绝大部分淀粉和纤维松脱而游离出来，纤维因在冲撞过程中受剪切较小，而未被过分撕碎，大部分呈薄片状存在，因此，冲击磨磨后保持了较大的粗细渣之比，一般大于2.5:13:1，纤维皮中的联结淀粉最大限度的松脱出来，而变为游离淀粉，有利于下道工序弧形压力曲筛的筛分；使筛下物淀粉含细纤维量降低，提高了产品质量。同时淀粉中的蛋白质也更容易分离出来，经冲击磨的糊浆由出料斗出口排出，完成了细磨。冲击磨动盘固定在铅垂布置的主轴下端，主电机垂直安装并通过强力窄型皮带带动主轴高

26、速旋转。回转体和主电机支撑在支撑架上,采用稀油强制润滑上下主轴承，配有专用电控箱，设置了多种完善的过载保护装置。2.3 立式针型冲击磨的特点立式针型冲击磨设备是一种高效的现代细磨设备,广泛应用于玉米、薯类、豆类等淀粉加工,也适用于果汁和粮食的粉碎加工。该机结构简单紧凑，制造容易，操作维护方便,工艺路线短,生产能力大,占地面积小，比较强的韧性不易撞碎,形成大片的渣皮，而不是细糊状的渣皮，这有利于筛洗出游离淀粉。另外针磨中的物料是接受能量转换，进行强力碰撞，不易形成机械接触研磨，所以动针和定针的磨损量比较小，没有金刚砂颗粒脱落下来，不会造成曲筛的磨损。经济效益十分显著，是淀粉和食品等行业细磨加工的

27、理想设备。该设备居有结构紧凑，运行可靠，工艺路线短，操作简便。生产能力大，占地面积小，密封信能好等优点外，还有如下几个优点:(1)产品质量好。纤维在高速旋转的冲击磨内与动针和顶真的冲撞过程中受剪切力较小，大部分纤维呈片状存在,保持了较大的粗细渣之比,有利于下一道工序压力筛的筛分，使筛下物淀粉乳含细纤维量降低，也使蛋白从磨细后的淀粉中分离，大大提高了产品质量。 (2)淀粉收得率高。由于独特的利用离心力冲击原理破碎淀粉，能使纤维中的连接淀粉能最大限度的松脱,其淀粉收得率比其他破碎设备效率高5%以上。 (3)简化了淀粉的生产流程。在生产淀粉的流程中在淀粉的生产流程中冲击磨可将圆锥磨的三磨改为一磨，不

28、但简化了工艺流程，同时还减轻了后面的工序流程设备磨损。(4)改进了轴承的润滑方式。由于冲击磨的主轴垂直安装和有很高的转速，承载的上下主轴承对润滑有较高的要求。设计对上下的主轴采用稀油压力强制循环分别润滑代替空气油雾润滑，不但达到了好的润滑效果，而且还去掉了一台小型空气压缩机5。2.4立式针型冲击磨的主要结构 立式针型冲击磨的结构如图2.3所示： 转子（18）固定在处于铅直状态的主轴（16）的下端，转子外圆布置有45颗动针（20），主轴（16）通过滚动轴承固定在轴承座内，上端支撑为向心短圆柱滚子轴承（8），下端为为两个并列的向心推力球轴承（13），上下端轴承采用强制润滑，主电动机（1）通过主轴上

29、端的主轴带轮（2）带动主轴（16）高速旋转，主电动机直立安装在悬挂于框形机架（9）上的直角形电机座（24）上，框形机架为箱型截面，四角固定有4个半圆形的支撑套，用螺钉与四根立柱连接起来，机架中螺杆（4）将轴承座上部拉紧固定，以增加轴承座的刚性。轴承座垂直的安装在机壳（23）上盖的轴承座底板上，上盖固定两个支撑瓦块与立柱连接起来，以增加轴承座板的刚性。机壳上盖内安装有定子（22），定子内安装有72颗定针（21）。图2.3 立式针型冲击磨总装示意图1-主电机 2-主动皮带轮 3-皮带 4-预紧螺杆 5-轴承箱6-从动皮带轮 7-上轴承盖 8-圆柱轴承 9-机架 10-螺纹 11-立柱12-振动开关

30、 13-球轴承 14-下轴承盖 15-出料斗 16-主轴17-主轴螺母 18-动盘 19-挡料环 20-动针 21-定针22-定盘 23-机壳 24-电机座板 25-调节座 26-调节螺母2.5 立式针型冲击磨的各零件作用立式针型冲击磨的各零件如图2.3所示:机壳:机壳是物料进入冲击磨内腔的通道,同时它还连接着定盘。 定盘:针磨的定盘上安放着定针和换针螺帽,其中定针在设备运行的过程中用来与物料进行撞击。换针螺帽是在对动针进行调换时可不用拆卸其他部件方便的进行调换。动盘：动盘是立式针型冲击磨的重要工作部分，物料进入冲击磨内腔后主要就是通过动盘的高速旋转产生的强大的离心力使物料在动针和定针以及齿盘

31、之间受到强烈的撞击，从而达到使物料破碎的效果。齿盘:齿盘在设备运行的过程中物料会在高速的离心力的作用下与它相撞更有利于物料的破碎。同时齿盘还连接着定盘和出料斗。出料斗:出料斗是在物料破碎后顺利排出冲击磨设备进入下一到工序的通道。高速轴:高速轴是立式针型冲击磨设备中传递转矩使动盘能够高速旋转的枢纽。电机通过窄型皮带的传动将转矩通过键的方式传递到高速轴上,后又经过高速轴经键又将转矩传递到动盘上使动盘获得动力。机架:机架是用来支撑整个冲击磨核心部件和传动装置的载体。预紧螺杆:由于LZM型立式针型冲击磨是采用皮带传动,因此皮带安装在两皮带轮之后应对皮带进行预紧。第3章 LZM800型立式针型冲击磨的设

32、计3.1 LZM800型冲击磨的物料细磨工艺要求3.1.1 细磨工艺玉米经过酸洗清理和酸性水浸泡,浸泡后的玉米子粒机械强度比较低,淀粉颗粒与蛋白质之间的结合力得到削弱。通过玉米破碎可以使胚芽和胚乳分开。玉米经破碎和分离胚芽之后, 大部分淀粉包含在胚乳碎粒及种皮里,必须进行细磨破碎,才能最大限度的释放出淀粉、蛋白质和纤维素,为以后的工序创造良好的条件。纤维分离主要是将释放出的纤维渣经过多次洗涤,使其含有少量的游离淀粉和结合淀粉。细磨的目的是破坏玉米碎块中淀粉与非淀粉成分的结合。使淀粉最大限度的游离出来,分出纤维渣,并使角质内胚乳层中淀粉与蛋白质颗粒分开,以便进一步分离和精制。细磨时物料的浓度须用

33、稀浆或工艺水加以调节,使含水量保持在75%-79%的范围内,如进料的含水量增加到80%以上,会使细磨的效果明显变差。细磨前物料的温度为33-35度,磨碎后物料的温度为39-40度。就是说,细磨情况良好,物料的温度会上升6度左右3。3.1.2 细磨工艺指标(1)磨前物料浓度130Be(300-350克干物/升) ;(2)磨前物料游离淀粉含量10%;(3)磨后物料粗细渣之比2.5:1;(4)磨后物料温度大约升高6;(5)磨后物料中联结淀粉含量20%;(6)磨碎后加洗浆调整浓度为11-120Be。3.2 LZM800型立式针型冲击磨3.2.1主要机械结构的设计(1)机壳的设计物料经过均匀加料器的控制

34、,均匀的进入针磨。机壳是物料进入冲击磨内腔的必然通道, 机壳的尺寸决定了细磨物料的产量。由于本套设备是配套整个淀粉生产自动化线设计的,因此考虑到淀粉生产厂家生产规模的要求,而且在产量规模化也有一定的标准,所以机壳也有一定的设计要求。应该主要根据实际情况来确定。经过分析与计算,确定机壳的尺寸为900mm380mm378mm。同时机壳本身还连接着定盘。由于机壳内部要通过经过粗磨破碎后的物料,而在粮油食品及其深加工的过程中考虑到卫生和健康问题,凡是与物料接触的设备和零件其材料都必须采用不锈钢材料。同样我在设计机壳时根据其工作特性将其材料定为不锈钢铸件7。(2)齿盘的设计齿盘在冲击磨的设备中起到的是承

35、上启下的作用。一方面它要与定盘连接,另一方面它还要和动盘连接。而且在设备运行的过程中,物料颗粒会在离心力的作用下高速的与其相撞,更有利于物料的破碎。经过分析与计算,确定齿盘的内壁两齿直径尺寸为820mm。考虑到物料与齿盘内壁齿的撞击特将齿型作了独特的设计,具体尺寸形状详见齿盘零件图8。同样在冲击磨设备运行的时候齿盘也要与物料颗粒进行接触,因此齿盘的我选用的是1Cr18Ni9Ti不锈钢材料。(3)出料斗的设计出料斗与齿盘下端连接,是在粗磨物料经细磨破碎后顺利排出冲击磨设备进入下一到工序的通道,因此将其设计成锥型便于物料排出。考虑到出料斗在冲击磨运行的过程中受力会很小,而且还会和细磨物料接触。因此

36、,出料斗的材料我选用3mm厚的 1Cr18Ni9Ti不锈钢薄钢板焊接而成,焊后应进行抛光处理且焊逢应平整。(4)高速轴的设计 在一般情况下，轴的工作能力取决于它的强度和刚度。高速转轴还决定于它的稳定性。在设计轴的时,除了要按工作能力准则进行设计或校核计算外,在结构设计上还应满足其它一系列要求。 轴上零件一般不作轴向运动,需要用轴向固定的方法使它们在轴上有确定的位置； 为了传递转矩,轴上零件还应作轴向固定； 对轴与其它零件间有相对滑动的表面应有耐磨性的要求； 轴的加工热处理装配检验维修等都应具有良好的工艺性。在整个LZM800型立式针型冲击磨的设计中高速轴的设计是极为重要的。高速轴是立式针型冲击

37、磨设备中传递转矩使动盘能够高速旋转的枢纽。电机通过窄型皮带的传动将转矩通过键的方式传递到高速轴上,后又经过高速轴经键又将转矩传递到动盘上使动盘获得动力。根据高速轴的工作特性在对其材料的选择方面比较慎重。由于合金钢的力学性能、热处理性能、冲击韧性、表面耐磨性以及轴的承载能力都比普通的碳钢要好。考虑到在冲击磨的运行过程中高速轴的受力情况,所以本次设计时高速轴的材料选为40Cr,能够用于载荷较大而无很大冲击的重要轴，进行热处理后其硬度应达到220-250HB，强度极限700，屈服极限550，弯曲疲劳极限34011。由于LZM800型立式针型冲击磨其结构上的特点是其高速轴是竖直放置的而且有很高的转速,

38、 承载的上下主轴承对润滑有较高的要求。因此它的轴承安装拆卸方式以及轴承的润滑方式比较特别。(5)传动带的张紧机构设置为了使三角带在转动时带具有足够的张力，保证三角带和两带轮间产生足够的摩擦力而带轮不打滑。在带的张紧的机构中采用了调节螺栓进行调节具体方法是当电机安装好时套上三角带后转动调节螺栓顶住电机移动 从而实现对三角带的张紧10。3.2.2 传动机构的设计与计算 (1)传动方式的选择根据玉米淀粉加工工艺的需要，按4吨/小时的产量进行LZM-800型冲击磨的设计,可以计算出冲击磨的高速轴的转速能达到3000r/min。考虑到这么高的转速,因此本次设计时传动方式选用为皮带传动。带传动的优点是:

39、适用于中心距较大的传动； 带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动； 过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，但可以防止损坏其他零件； 结构简单，成本低。(2)电机的选择由于工业上一般采用三相交流电源,无特殊要求一般应选用交流异步电机。最常用的电动机为Y系列鼠笼三相异步电动机。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低、适宜用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的场合12。 根据本次设计的要求将电机选为Y225S-4型。额定功率37KW,满载转速为1480r/min。 (3)带传动的设计计算定V带型号和带轮直径(设计参看机械设计基础第五版10)工作情况系数由表13-8 =1.4计

40、算功率=1.437 =51.8KW选带型号 由表13-16 SPA型小带轮直径 由表11-6 取=125mm大带轮直径 =/=1252800/1480 （3-1）选 =254mm小带轮转速 =/ （3-2）=1480r/min3000r/min计算带长初定中心距 一般中心距为 0.7(+)2(+) 可知中心距初选范围 265758考虑到电机跟针磨主机部分的体积，尽量避免在安装时发生干涉，中心距应选择尽量大一点，初取中心距=800mm初选带长根据带传动的几何关系由以下公式初算带长带长 2+(+)+ （3-3） =2800+(125+254)+ =2200基准长度由文献13中图13-2 =2240

41、mm确定中心距中心距 aa0+(Ld-Lc)/2 （3-4） a=820mm验算小轮包角 118057.31=171120带速v=v=19.67m/s 求带根数Z其中 =(P0+P0)KLK传动比i= i=2.03由文献13表13-4 P0=6.34KW;由文献13表13-7Ka=0.98由文献13表13.2KL=0.98; 由文献13表11.11P0=1.1KW带数 Z=7.2 （3-5） 考虑安全情况取： Z=9根求轴上载荷初拉力 (F0)min=500 =500()0.12 =243 应使带的实际初拉力F0(F0)min轴上载荷 Fr=2ZF0sin =29243sin =4109N带轮

42、的设计带轮由三部分组成: 轮缘(用以安装传动带);轮毂(用以安装在轴上);轮辐(连接轮缘于轮毂)。带速30m/s的传动带,其带轮一般用HT200制造14。由于本次设计时的大带轮采用腹板式结构,小带轮采用实心结构。 3.2.3 高速轴的设计及校核轴强度的计算按许用应力计算: （3-6）d=C最小直径dA0 =126=29mm A0=126按轴刚度的计算: 最小直径d 其中 B=8.110 =A取 I=0.3则 A=123dA=123=41mm初选轴的直径为d=48mm绘制轴的弯矩图，扭矩图19（如图3-1）:受力分析：由于本轴是竖直放置所以在ZOX的平面上只受到皮带对轴的拉力Fq和两轴承的径向力

43、FA，FB。 M为皮带传动时产生的扭矩。因 Fq=4109N则 FA=6674N FB=2622N M=955037/3000=117(Nm) 图3.1 轴的弯矩图，扭矩图合成弯矩 M=(407523)2N mm许用应力:查文献13表14-3得 -1b=60MPa 0b=100MPa应力校正系数:=0.6 当量转矩:aT=0.6117000=70200N mm当量弯矩:MC=413526N mm校轴径:d=41mm48mm 所以该轴的刚度和强度达到设计要求。根据轴的最小直径,结合冲击磨的整体设计,分析轴在机器中的作用以及装配方式,可确定轴的最终设计尺寸,如零件图轴所示.3.2.4 轴承的选择及

44、寿命校核计算(1)轴承类型的选择在整体设计中,轴承的选择也是至关重要的。有机械结构设计的常识可知，下轴承受正常的圆周力和皮带的张紧力以外，整个转子的重力也要由轴承承担，故仅能承受径向力的深沟球轴承和仅能承受轴向力的推力轴承均不适合使用，应选者可同时承受轴向力和径向力的角接触球轴承（此处对于立式安装的角接触球轴承可以不称对使用，轴承的轴向游隙可由转子和主轴的重力来预紧，可以获得比较高的旋转精度），而上轴承因为只是承受径向力，可以选择价美优廉、旋转精度高、极限转速高的深沟球轴承。深沟球轴承的特点:结构简单，主要受径向载荷，也可承受一定的双向轴向载荷。高速装置中可代替推力轴承。摩擦系数小，极限转速高

45、，价廉。应用范围最广。圆柱磙子轴承的特点:能承受比较大的轴向和径向力13。代号为 GB/T272-93，轴承代码为6212。轴承寿命校核计深沟球轴承的校核如下: 型号 Cr/N C0r/N D/mm B/mm N0/(r/min) 6212 47800 32800 100 22 5600 计算项目 计算内容 计算结果Fa/C0r +/C0r 0.28e 查表13 0.38Fa/Fr Fa/77466=0.12 0.12Cr结论: 选用的6212型轴承满足轴承寿命的要求。(2)轴承的润滑方式的选择滚动轴承的常用润滑方式有脂润滑、油润滑和固体润滑等。润滑方式的选择一般可以根据速度因素dn值（式子中

46、的d为轴承内径，单位min;n为轴承转速，单位rpm）来确定采用何种润滑方式。有上面的设计结果可知，dn1.6105Mm.rpm时，则轴承应该采用润滑油润滑。因为油润滑的摩擦阻力小于脂润滑，并兼具散热功能，故油润滑可以润滑高转速或工作温度较高的轴承。根据立式冲击磨轴承的安装方式，一般不采用浸油润滑（该方式仅用于低速卧轴），而采用滴油或压力供油等方法润滑。(3)轴承的装配要求轴承的正确装配也很影响轴承的寿命，为了减少或避免轴承的非正常发热，在装配时应该注意：配合要求 轴承的套筒与配合宜应采用过盈配合，不允许采用较松的过度配合或者过盈配合；同轴度要求 轴承孔的同轴度对高速轴承的正常运转有直接的影响

47、，对于转速越高的轴承，其同轴度偏差应越小，建议控制在0.01以内；填脂量 对于正规厂家生产的已添加有润滑脂的轴承，初次安装时不准再添加润滑脂；轴承游隙 在实际应用中，应检查装配好的轴承间隙，应使轴承的轴向游隙为零或有几微米到几十微米的负游隙，深沟球轴承的径向游隙最好不超过二十微米；轴承精度 对于高转速轴承，为获得较高的旋转精度，不宜采用低精度的P0公差等级轴承，应选择P6、P5或者更高的轴承，且转速越高，需要的旋转精度就越高。3.2.5 LZM800型立式针型冲击磨主要技术参数生产能力：4吨/时，联接淀粉含量：18%配用功率：Y225S-4/37KW额定转速： 3000r/min传动带规格:S

48、PA窄型三角带 Z=9根外形尺寸：2100X1000X1954整机重量：1800Kg第4章 LZM800型立式针型冲击磨的使用和保养维护4.1 LZM800型立式针型冲击磨使用(1)该机进料要用自动定量进料系统(均匀加料器)以保证均匀进给料,同时应保证要有足够的空气进入料斗。(2)进料前应严格检查除铁去杂质,以免金属块或杂质混入物料。(3)启动时先开机后进料,停车时先停料后听车。(4)如得到得浆料过细，应把定针按一定间隔到过来安装，浆料会有粗化。如果要想浆料更细应减慢进料的速度。(5)定期检查动针和定针的磨损情况，及时更换动针和定针以保证最佳细磨效果。更换动针时，要将动针严格称重，每一周针的重

49、量尽可能一样。(6)安装时动针要伸到定盘的凹槽中,动针顶部距凹槽顶部2-4mm。(7)装配动针时用专用工具将动针在动盘上拧紧,防止松动。换动针时可在检查孔处调换,调换时动针经称重后全部调换。(8)动盘、动盘毂及轴应装配在一起动作平衡校正,不平衡质经积小于0.6g。(9)校动平衡时,动盘与动盘毂用螺栓拧紧。配重时在四个螺钉处加减垫片。(10)要定期加油以保证正常运行。4.2 LZM800型立式针型冲击磨的保养必要的保养措施是保证机器正常工作及机器的使用寿命的必要条件，做好保养工作才能使机器正常工作，延长机器寿命。所以在使用LZM800型冲击磨时应做好必要的保养措施,其保养细则如下:(1)一级保养

50、内容及要求 检查地脚、底座螺丝等所有紧固件是否松动并紧固。检查电机座、电机、固定轴、皮带轮、三角带，调节皮带松紧使其运行张力为6.64kg,更换磨损皮带；检查电机运行电流，电机表面温度是否80。 检查供料斗及软连接是否有渗漏，内部是否有粘接、堵塞，物料进料是否均匀。检查磨是否有明显泄露，下料斗锁夹螺栓是否齐全、是否松动并紧固。检查供油站油量是否足够，如不足，加足32号汽轮机油;润滑油是否污染或变质，过滤或更换润滑油（每一千小时过滤一次，每三千小时更换润滑油一次），油温是否50，油箱冷却水管道连接是否牢靠无渗漏；油箱密封是否良好，检查；放掉空气过滤器杯底疏水；油泵运转是否正常，调整油压至(0.05-0.1)Mpa，润滑油油量0.12-0.18升/分；检查供油和回油管路连接是否正确、通畅，电接点压力表是否明亮清楚，进出油路无泄漏现象。 检查设备有无异常振动和噪声，是否超出允许