Φ3.5×13M闭路水泥磨(传动及进出料部件)设计
空隙的1/3到 1/2为宜。然后,用油杯定期加油,保证良好润滑。
滚动轴承对润滑脂的要求为: a)减少摩擦和磨损; b)耐腐蚀; c)封闭性能好。
小齿轮传动轴承的负荷为重负荷,根据管磨机小齿轮传动轴承的特点,在本次设计中采用锂基脂润滑。 3.10键的设计
a.键的设计
参照机械设计课程设计一书,取键的长度为460mm,宽度为80mm,高度为45mm。 b.键的校核0.
我选用的是平键联接,参考机械零件设计手册第285页,得校核公式为
2T?fy=≤[?fy] (3-14)
dkl式中 T—转矩,N.mm;
d—轴的直径,mm; l—键的工作长度,mm;
k—键与轮毂的接触高度,mm;平键 k=h/2;
[?fy]—键联接的许用挤压应力,Mpa。由下表可查得
表3-6 键联接的许用挤压应力[?fy] 联接的工作方式 [?fy] 联接中较弱零件的材料 锻钢,铸钢 铸铁 静载荷 125~150 70~80 轻微冲击载荷 100~120 50~60 冲击载荷 60~90 30~45 因为键是铸钢件,承受轻微冲击载荷,所以取[?fy]=100~120Mpa。 以下计算公式参考徐灏《机械设计手册》。
P 因为 T=9549=93443 N.m
n
所以 ?fy=2T/dkl
2?93443?103 =
280?45?460 =32 Mpa<120Mpa 所以满足要求。 3.11轴承盖的设计
d0=d3+1mm (3-15)
式中 d3—端盖联接螺栓直径,尺寸见下表3-6
26
盐城工学院本科生毕业设计说明书 2010
表3-6 螺栓联接式轴承盖 轴承外径D 45~65 70~100 110~140 150~230 螺栓直径d3 8 10 12 16 端盖上螺栓数目 4 4 6 6 因为选用的轴承型号为3003160,轴承外径D=460mm,所以参照海建集团的成型产品,取d3=20. 以下校核公式参考徐灏《机械设计手册》。 所以 d0=21 mm
D0=D+2.5d3
=460+2.5×20 =510 mm D2=D0+2.5d3
=510+2.5×20 =560 mm
e=1.2d3 =1.2×2 0 =24mm e1≥e
m由结构确定
因为轴承盖的宽度为238mm,轴承的宽度为118mm,所以取m的值为60mm.
D4=D-(10~15)mm =460-15 =445 mm
b1、d1由密封尺寸确定
本课题取b1=10mm,d1=300mm。
27
Φ3.5×13M闭路水泥磨(传动及进出料部件)设计
4出料装置的设计
4.1概述
出料装置是磨机与工艺管道相连接的装置,同时又是静止部件与磨机相关转动部件相衔接的装置。它们一方面应把物料顺畅地卸出磨机,另一方面又要保证不漏料不漏风,有的还需将磨渣妥善的排出。可见,设计难度是很大的。甚至有的水泥厂曾因煤磨进料装置不合理,不仅不能保证正常生产,而且还发生了人身事故,烧伤多人。还有的水泥厂经常造成物料堵塞,影响生产。据不完全调查了解,保证不漏料、不漏浆、少漏风的进出料装置是不多的。 4.2设计内容
对于湿法磨机,出料装置是解决排料问题,对于干法磨机,出料装置不但要解决排料问题,而且还有考虑通风及其通风过程中的密闭问题。即一方面不使物料散到出料装置之外;另一方面也能使外界空气被吸入而降低通风效果。因为磨机通风的好坏对生产效果有明显的影响,通风加强了,磨机产量可相应提高。据生产实践中证明,磨机加强通风后,一般可提高产量5—15%。要实现磨机通风,使磨尾有一定的通风负压,加强通风能力是必要的条件。而出料装置的密闭是一个充分的条件,没有良好的密闭措施,通风就会受到影响。对磨内喷水的磨机,密闭问题更重要。因为如果大量的外界冷空气进入就会使从磨内排出的气体温度降到露点一下,发生凝结而影响生产。
出料装置通常用薄钢板焊接而成。在设计中要考虑的问题是:根据粉磨条件和磨机的构造情况确定出料装置的结构型式和规格尺寸以及对于干法磨机的密闭措施。
出料装置尺寸的确定原则如下:
a.出料装置规格尺寸的设计原则,除了它必须包括其中的零部件(如出料管、出料圆筒筛等)外,对于干法磨机还必须照顾到罩内风速的大小。在出料装置的内部的风速希望不超过浮送物料的最低速度。其目的在于减少气流带走的物流量(风扫式磨机除外),减轻磨尾收尘设备的负担。出料装置的风速可按磨内分数进行换算。磨内风速,对于干法开流生产的长管磨机可取V=0.7—1.2m/s, 对闭路生产的的磨机可取V=0.3—0.7m/s。
b.对于干法磨机的出料装置,不但下部要有出料口,而且上部要开设排风口,排风管道内的风速可按12—16m/s考虑。因为风速太大,阻力增加;风速太小,则在管道内壁容易积灰。根据此风速即可求出排风口的尺寸。
c.出料装置下部的倾斜角,一般根据物料休止角而定。物料休止角多数在030—45之间,但是在设计中必须考虑特殊情况,如因水汽凝结,物料本身潮湿等。
0应此,出料装置下漏斗部分的最小倾角(指两个侧壁之夹角)不要小于50。卸料口大小,主要应保证卸料畅通,在此前提下可减小尺寸,以利于密封。
d.为了将筛余物排出,出料装置靠近圆筒筛排渣一侧要设置粗渣收集斗,以便
28
盐城工学院本科生毕业设计说明书 2010
于收集圆筒筛排出的筛余物。在收集斗的下端出口处,要设闸板。
有一种闸板的结构为插板式,在磨机运转过程中,定期将插板抽出放出粗渣,然后再将插板插入,这种型式结构简单,但需人工操作。还有一种闸板为重锤式,当粗渣达到一定值时,自动打开翻板,放出渣子后靠重锤作用自动关闭,重锤的位置可以调整,这种型式自动进行,无须人工操作。
在出料装置卸料口外,可采用闪动翻板阀锁风装置。
e.设计出料装置时,要考虑开设检修门,以便检查出料圆筒筛的运转情况,必要时进入内部检查或剃除筛孔上的夹渣。
f.对于中卸式磨机,出料装置包容磨机筒体,因此其外形尺寸很大,由于磨机筒体是非加工面,所以设计时要将出料罩与磨机筒体之间间隙适当放大,以免筒体不圆度而引起两者之间的硬摩擦。因为中卸式磨机多用于干法生产,特别是粉磨兼烘干的磨机。所以除了下部有出料口外,上部还应设有出风口。此外,由于外形尺寸大,这种出料装置只从中间剖分为上下罩体以不适用。为了安装、检修等方便起见,根据磨机规格大小,要设计成由多块组成,但同样要开设检修门。
磨机的出料装置类似与进料装置,其后一般还需装设筛分设备,常用的是采用与磨机联在一起的圆筒筛。将物料中的大颗粒(5~12mm)或磨小的铁屑等杂物筛出,对于开流磨机必须设计一个筛分设备,即在出料端装筛。对于圈流磨,出磨后的大颗粒在经分级机后将作为回料重新入磨。故它装筛与否主要决定于分级机前输送设备形式。
出料装置由出料罩、支架、出料筛子等零件组成。出料筛是用螺栓和出料螺旋筒联接在一起的,经粉磨后的物料经筛选落入出料罩,其中杂物不能落下,留在筛子里,经过一定时间由清理出去,在出料罩上部装有管道与收尘联接,为防止漏风,下部应装密封装置,再与输出设备连接,否则会影响磨机的卸料。 4.2.1出料方式
对于尾卸式磨机,其出料方式与进料方式类似,除了在进料装置中是一个进料斗,而在出料装置中为一个出料罩外。筒体内的出料蓖板类似于进料装置中的喂料勺轮,它将物料扬起,提高落差送入出料中空轴内的出料锥形衬套或螺旋衬套,即螺旋筒。这是目前大多数磨机采用的出料结构型式。因为排出的物料基本上成粉状,粒度很小,对衬套的磨损较轻,而螺旋筒为普通钢板焊接件,制造简单,重量较轻。
螺旋筒内的螺旋叶片可在螺旋筒全长范围内设置;也可在一半的范围内设置。因为从磨内排出的物料在一段螺旋叶片的强制推动下,迅速向尾部排出,在无叶片部分,可利用其料面的高差和前面的推力作用下,使物料排出。如图4-1
和进料螺旋筒改进设计相似,出料螺旋筒也采用了并螺距的设计这样的设计使得出料回转筛中的细物料不会产生堆积与堵塞,提高了筛分效率。
29
Φ3.5×13M闭路水泥磨(传动及进出料部件)设计
图4-1出料螺旋筒
4.2.2出料圆筒筛的设计
由于喂入磨机的物料中难免混杂着碎金属块,特别是由于钢球、钢段的磨损而造成出磨物料中含有一定数量的难以粉磨的金属杂质。如果是开流生产的磨机,这些杂质混入水泥或生料粉内,必然要影响水泥质量或熟料的煅烧。如果是闭路循环生产的磨机,那么这些杂质经过选粉机后返回到磨内,造成的结果是,一方面要导致输送设备(尤其是螺旋输送机)的严重磨损而容易引起事故;另一方面,它们进入磨机第一仓后,势必要影响粉磨效率。因此,在磨机出料口处需要设置筛分设备,以便清除杂质。其措施是,有些磨机单独装有一台筛分机械,例如振动筛。对于尾卸磨,则更多的是在磨机出料端加设圆筒筛。
圆筒筛规格的确定
由于要求物料经过筛分,所以就要使物料与圆筒筒壁之间产生一定的相对滑动。为了达到这个目的,筛筒的最大圆周速度就应当有一定的限制(即临界转速)。如果超过这个速度,物料所产生的离心力就可能使物料随同圆筒面一起转动而不产生相对运动,从而失去筛分的作用。但是,磨尾圆筒筛与磨机一起回转,其转速和磨机相同,这是已经确定了的。因此,就要根据既定的转速求出适宜的直径,以确保筛分工作在良好的条件下进行。
首先根据以定的转速确定圆筒筛的直径D,设物料颗粒质量为G,贴近筒壁处的颗粒在转速为n时,物料开始滑动的条件是:
222GvGπnRsP???? (4-4) LgRg900s22πnRGGsinβ?f0(Gcosβ+?s)?0
g900将PL值代入
30