畢業(yè)設(shè)計(jì)---球磨機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言2</b></p><p>　　第一章 球磨機(jī)的基本知識(shí)1</p><p>　　§1.1粉磨系統(tǒng)的簡(jiǎn)介1</p><p>　　§1.2球磨機(jī)新技術(shù)動(dòng)態(tài)2</p><p>

2、　　§1.3 球磨機(jī)工作原理3</p><p>　　§1.4 球磨機(jī)的構(gòu)造及主要零部件4</p><p>　　第二章 參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算14</p><p>　　§2.1磨機(jī)轉(zhuǎn)速的確定14</p><p>　　§2.2球磨機(jī)的生產(chǎn)能力17</p><p>　　第三章 載荷計(jì)算

3、19</p><p>　　§3.1 各零件重量計(jì)算19</p><p>　　§3.2 磨機(jī)功率20</p><p>　　第四章 主要零部件的強(qiáng)度計(jì)算21</p><p>　　§4.1筒體強(qiáng)度計(jì)算：21</p><p>　　§4.2中空軸26</p>&

4、lt;p>　　§4.3. 磨頭與筒體法蘭的連接螺栓強(qiáng)度計(jì)算29</p><p>　　§4.4大齒圈齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算32</p><p>　　第五章 總 結(jié)34</p><p><b>　　謝 辭35</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)36</b>

5、</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本課題主要設(shè)計(jì)的是用于水泥粉磨邊緣傳動(dòng)球磨機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)以及支撐裝置和出料裝置的設(shè)計(jì)。對(duì)φ1.83x6.1m滑履磨機(jī)進(jìn)行總體計(jì)算,得到了球磨機(jī)的工作轉(zhuǎn)速和所需要的功率，從而可以進(jìn)一步進(jìn)行傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)，具體有電動(dòng)機(jī)的選擇和減速機(jī)的選擇以及相配套的聯(lián)軸器的選擇。主要對(duì)球磨機(jī)的支承裝置和傳動(dòng)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，經(jīng)

6、過對(duì)球磨機(jī)工作原理以及載荷分布情況等分析，簡(jiǎn)化了支承裝置結(jié)構(gòu)，使得支承裝置能滿足大型球磨機(jī)的產(chǎn)量要求，并通過使用通用件的方法，合理的降低了球磨機(jī)的制造成本，符合企業(yè)的要求。根據(jù)傳動(dòng)的要求，合理設(shè)計(jì)球磨機(jī)的傳動(dòng)裝置，盡可能降低生產(chǎn)成本，節(jié)約土地，帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　Abstract </b></p><p>　　The main desig

7、n issue is the drive ball mill for cement grinding the edge of the transmission design and supporting device and a feeding device designs. Φ1.83x6.1m sliding shoes on the mill to a whole, has been the work of ball speed

8、and the required power, which could further drive the design of components, specifically the motor selection and gear selection, as well as the associated matched axis device choice. Mainly on the supporting device and b

9、all mill gear design, through to the ball mill</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　球磨機(jī)不但在建材行業(yè)中大量應(yīng)用，而且在冶金、選礦、化工等工業(yè)中也廣泛采用，是水泥行業(yè)一直沿用致今的粉磨設(shè)備。它有如下憂點(diǎn)： </p><p>　　對(duì)各種性質(zhì)的物料適應(yīng)性強(qiáng)，如硬的、軟的、脆的

10、、韌性的等都能粉磨。由于可制成各種大小規(guī)格的球磨機(jī)，因而能適應(yīng)各種生產(chǎn)能力的要求，粉碎比大，可達(dá)300以上，易于調(diào)整與控制物料細(xì)度，產(chǎn)品粒度均勻，混合作用好。可適應(yīng)不同的情況進(jìn)行操作，既可干法，也可濕法作業(yè)，還可把干燥和粉磨合并在一起同時(shí)進(jìn)行。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固，操作可靠維護(hù)管理容易，易損件便于檢查和更換，能長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。在粉磨過程中，每生產(chǎn)1噸水泥需要粉磨各種物料3~3.5噸；而粉磨過程的電耗約占水泥生產(chǎn)的60~70%，材耗消耗也很大。而

11、粉磨的效率主要與筒體及其內(nèi)部的零件結(jié)構(gòu)有直接聯(lián)系。所以一直以來人們都在對(duì)磨機(jī)筒體內(nèi)部的零件：襯板，隔倉(cāng)板，研磨體等進(jìn)行研究改進(jìn)。以使磨機(jī)在電耗，材耗上降低成本，提高粉磨效率。</p><p>　　本文介紹了球磨機(jī)的工作原理，球磨機(jī)的發(fā)展新動(dòng)態(tài)。對(duì)φ1.83×6.1邊緣傳動(dòng)球磨機(jī)的筒體結(jié)構(gòu)，選材進(jìn)行比較分析，并根據(jù)有關(guān)資料從新設(shè)計(jì)了部分零件的尺寸，并對(duì)主要零件及連接進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。</p>&

12、lt;p>　　第一章 球磨機(jī)的基本知識(shí)</p><p>　　§1.1粉磨系統(tǒng)的簡(jiǎn)介</p><p>　　粉磨系統(tǒng)的選擇應(yīng)該考慮入磨物料的性能、產(chǎn)量、電耗、維修與是否便于操作和維護(hù)等因素。</p><p>　　粉磨系統(tǒng)有開路和閉路兩種。在粉磨過程中，當(dāng)物料一次通過磨機(jī)后就成為產(chǎn)品時(shí)，稱為開路系統(tǒng)；當(dāng)物料出磨后經(jīng)過分級(jí)設(shè)備選出產(chǎn)品，而使粗料返回磨內(nèi)再磨

13、時(shí)，稱為閉路系統(tǒng)。</p><p>　　開路系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：流程簡(jiǎn)，設(shè)備少，投資省，操作簡(jiǎn)便；但物料要全達(dá)到合格粒度時(shí)才可以出磨。因此，當(dāng)要求產(chǎn)品西細(xì)度較細(xì)時(shí)，已備粉磨的物料就產(chǎn)生過粉磨的現(xiàn)象，并在磨內(nèi)形成緩沖層，防礙粗料進(jìn)一步磨細(xì)；有時(shí)甚至出現(xiàn)粉末包球現(xiàn)象，從而降低了粉磨效率，提高了電耗。采用閉路系統(tǒng)可以消除過粉磨現(xiàn)象，使磨機(jī)產(chǎn)量提高，同時(shí)，閉路系統(tǒng)的產(chǎn)品粒度均勻；而且可以調(diào)節(jié)分級(jí)設(shè)備的方法來改變產(chǎn)品細(xì)度。產(chǎn)品細(xì)

14、度越細(xì)，返回磨內(nèi)的粗料也越多。粗料量與產(chǎn)品量之比稱為閉路系統(tǒng)的循環(huán)負(fù)荷率。</p><p>　　水泥廠的鋼球磨機(jī)按其長(zhǎng)度與直徑之比可分為短磨、中長(zhǎng)磨和長(zhǎng)磨三種。長(zhǎng)徑比在2以下時(shí)為短磨，一般稱為求磨；長(zhǎng)徑比在3左右時(shí)為中長(zhǎng)磨；長(zhǎng)徑比在4或4以上時(shí)為長(zhǎng)磨。短磨一般為單倉(cāng)，長(zhǎng)磨和中長(zhǎng)磨為2~4倉(cāng)。后兩種也叫管磨或多倉(cāng)磨。</p><p>　　在閉路系統(tǒng)粉磨時(shí)，由于要求出磨的細(xì)度較粗，一般采用短磨

15、或中長(zhǎng)磨與分級(jí)設(shè)備組合成閉路系統(tǒng)。當(dāng)分級(jí)設(shè)備與一臺(tái)磨機(jī)形成閉路時(shí)，稱為一級(jí)閉路系統(tǒng)；與兩臺(tái)短磨形成閉路時(shí)，則稱為二級(jí)閉路系統(tǒng)。由于長(zhǎng)磨的出料較細(xì)，一般只用于開路系統(tǒng)，或用于循環(huán)負(fù)荷效率較低的閉路。</p><p>　　二級(jí)閉路的優(yōu)點(diǎn)是：物料出一級(jí)磨后經(jīng)過分級(jí)設(shè)備及時(shí)選出產(chǎn)品，以減少二級(jí)磨的喂料中的細(xì)料，從而提高了二級(jí)磨的粉磨效率。但二級(jí)閉路系統(tǒng)需要設(shè)備多，流程復(fù)雜。為了簡(jiǎn)化流程，采用中卸磨機(jī)。中卸磨機(jī)一般為中長(zhǎng)磨

16、機(jī)，物料由第一倉(cāng)卸出后，先有經(jīng)級(jí)設(shè)備，然后在進(jìn)入第二倉(cāng)中。中卸磨為一種提升循環(huán)磨；它是一級(jí)閉路系統(tǒng)，但具有二級(jí)閉路系統(tǒng)的作用。</p><p>　　前者優(yōu)點(diǎn)是工藝操作簡(jiǎn)單，物料出磨后即為成品。缺點(diǎn)是物料在磨內(nèi)流速慢，滯留時(shí)間長(zhǎng)，為保證出磨物料的粒度全部符合要求，其中已磨細(xì)的物料也不能及時(shí)排出磨機(jī)，經(jīng)常造成過粉磨現(xiàn)象。開路磨系統(tǒng)生產(chǎn)能力相對(duì)較低，能耗較高，不可能隨時(shí)靈活地調(diào)整出磨物料的細(xì)度。 </p>

17、<p>　　后者加設(shè)了選粉設(shè)備，可及時(shí)地將已磨細(xì)的細(xì)粉排出磨外，有效地避免了過粉磨現(xiàn)象，并可通過調(diào)節(jié)選粉機(jī)的工作參數(shù)靈活調(diào)節(jié)成品水泥的細(xì)度。此外，閉路磨內(nèi)物料流速加快，各倉(cāng)的研磨體分別恰當(dāng)?shù)爻袚?dān)著粉碎或粉磨任務(wù)，故產(chǎn)量提高，電耗降低，尤其是對(duì)水泥細(xì)度要求較高時(shí)，高產(chǎn)低耗的優(yōu)點(diǎn)更加明顯。這方面的生產(chǎn)實(shí)例很多，如某廠的φ３ｍ×１１ｍ水泥磨由開路改為帶ＳＥＰＡＸ—３．５型選粉機(jī)的閉路系統(tǒng)后，產(chǎn)量由原來的２０ｔ／ｈ提高至

18、２７ｔ／ｈ，粉磨電耗則由５２．８ｋＷｈ／ｔ降低至42.3ｋＷｈ／ｔ[１]，產(chǎn)量提高３５％，電耗降低１９．９％。</p><p>　　§1.2球磨機(jī)新技術(shù)動(dòng)態(tài) </p><p>　　一. 內(nèi)選粉篩分磨技術(shù) </p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)的部分高產(chǎn)、高細(xì)、篩分磨存在篩分裝置中篩分板孔徑大（2.5~3.5mm）、通料面積?。ㄖ挥?0%左右的通料面積）篩板容易

19、松動(dòng)造成物料跑粗，篦板篦縫容易堵塞等弱點(diǎn)。致使用戶在使用過程中產(chǎn)量提高不大，且質(zhì)量波動(dòng)很大，有時(shí)甚至要停下機(jī)來，處理篩板和清理篦板篦縫，給用戶造成很大損失。經(jīng)過對(duì)國(guó)內(nèi)數(shù)十臺(tái)高產(chǎn)、高細(xì)、篩分磨的分析和論證，創(chuàng)新開發(fā)的內(nèi)選粉篩分磨技術(shù)，匯集了康必登磨、高產(chǎn)、高細(xì)、篩分磨的技術(shù)，并針對(duì)上述缺點(diǎn)作了重大改進(jìn)。該技術(shù)及設(shè)備是在磨機(jī)中采用新型篩分裝置，以原有粉磨生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)，考慮到生產(chǎn)系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的工藝情況，如熟料粒度，溫度、易磨性、混合材種類

20、、水份等。通過內(nèi)選分裝置的作用，將磨機(jī)粉磨過程中的粗細(xì)顆粒及時(shí)有效分離。該技術(shù)以下特性：篩分裝置中的篩板孔徑可根據(jù)用戶實(shí)際情況在1.0~3.5mm范圍內(nèi)設(shè)計(jì)，篩板通料面積可達(dá)40~65%，使用過程中篩板不易松動(dòng)，篦板篦縫不易堵塞。生產(chǎn)過程中可以在最短的時(shí)間內(nèi)將適合二倉(cāng)研磨的顆粒從一倉(cāng)分離出來，并使二倉(cāng)內(nèi)研磨要求的顆粒及時(shí)排出磨外。這樣一倉(cāng)的粉碎和二倉(cāng)的研磨分工更加明確，并基本上杜絕了磨內(nèi)過粉磨現(xiàn)象，提高了磨機(jī)的生產(chǎn)效率；對(duì)磨內(nèi)</

21、p><p>　　二、生料烘干風(fēng)掃磨技術(shù) </p><p>　　改造的閉路生料磨在生料入磨水分高達(dá)3.5%時(shí)仍可達(dá)到較高產(chǎn)量，一臺(tái)ф2.2*7m的生料磨機(jī)改造費(fèi)用最底幾千元即可，磨內(nèi)改造時(shí)間一般不超過24小時(shí)，同等條件下臺(tái)產(chǎn)可以提高20~80%左右。 </p><p>　　三、細(xì)碎鄂式破碎機(jī)改造技術(shù)</p><p>　　細(xì)碎鄂式破碎機(jī)是運(yùn)用固體

22、容積原理和層壓理論并根據(jù)破碎物料的性質(zhì)、粒度對(duì)破碎機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。新的細(xì)碎鄂式破碎機(jī)板使物料從進(jìn)入破碎腔就受到連續(xù)不斷的擠壓，并在破碎腔下部受到一定距離的平行擠壓。由于物料在破碎腔內(nèi)受到擠壓的次數(shù)倍于普通破碎機(jī)，故破碎效率得到很大的提高，出料粒度平均只有5~10mm，且30%左右粉料。應(yīng)用該技術(shù)改造細(xì)碎鄂式破碎機(jī)只需要投資鄂板改造費(fèi)用，改造時(shí)間只要3~4小時(shí)，是水泥廠、粉磨站熟料鄂式破碎機(jī)改造的最佳選擇。 </p>&l

23、t;p>　　四、球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù) </p><p>　　是以原有粉磨生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)，考慮物料粒度、溫度、混合材種類等。運(yùn)用系統(tǒng)平衡理論，對(duì)磨機(jī)內(nèi)、一二倉(cāng)長(zhǎng)度、磨內(nèi)通風(fēng)過料能力，系統(tǒng)其他設(shè)備工作效率等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使整個(gè)系統(tǒng)的工作效率得到提高和平衡。應(yīng)用本技術(shù)一般不需投資或很少投資，產(chǎn)量可提高10~25%左右。</p><p>　　§1.3 球磨機(jī)工作原理</p

24、><p>　　球磨機(jī)的主要工作部分是一個(gè)裝在兩個(gè)大型軸承上并水平放置</p><p>　　圖1.1 磨機(jī)粉磨物料的作用</p><p>　　的回轉(zhuǎn)圓筒，筒體用隔倉(cāng)板分成幾個(gè)倉(cāng)室，在各倉(cāng)內(nèi)裝有一定形狀和大小的研磨體。研磨體一般為鋼球、鋼鍛、鋼棒、卵石、礫石和瓷球等。為了防止筒體被磨損，在筒體內(nèi)壁裝有襯板。</p><p>　　當(dāng)球磨機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)，研磨

25、體在離心力和與筒體內(nèi)壁的襯板面產(chǎn)生的摩擦力的作用下，貼附在筒體內(nèi)壁的襯板面上，隨筒體一起回轉(zhuǎn)，并被帶到一定高度（如圖1.1所示），在重力作用下自由下落，下落時(shí)研磨體像拋射體一樣，沖擊底部的物料把物料擊碎。研磨體上升、下落的循環(huán)運(yùn)動(dòng)是周而復(fù)始的。此外，在磨機(jī)回轉(zhuǎn)的過程中，研磨體還產(chǎn)生滑動(dòng)和滾動(dòng)，因而研磨體、襯板與物料之間發(fā)生研磨作用，使物料磨細(xì)。由于進(jìn)料端不斷喂入新物料，使進(jìn)料與出料端物料之間存在著料面差能強(qiáng)制物料流動(dòng)，并且研磨體下落時(shí)沖

26、擊物料產(chǎn)生軸向推力也迫使物料流動(dòng)，另外磨內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)也幫助物料流動(dòng)。因此，磨機(jī)筒體雖然是水平放置，但物料卻可以由進(jìn)料端緩慢地流向出料端，完成粉磨作業(yè)。</p><p>　　§1.4 球磨機(jī)的構(gòu)造及主要零部件</p><p>　　§1.3 .1球磨機(jī)的構(gòu)造</p><p>　　球磨機(jī)是一種重要的細(xì)磨設(shè)備，這種設(shè)備在水泥工業(yè)中應(yīng)用廣泛。這種磨機(jī)由于筒體

27、較長(zhǎng)，可使物料在磨內(nèi)被粉磨的時(shí)間較長(zhǎng)，得到成品的細(xì)度也較高。</p><p>　　磨機(jī)的規(guī)格是以筒體的內(nèi)D（m）和筒體長(zhǎng)度L（m）的乘積來表示，本設(shè)計(jì)為φ1.83×6.1球磨機(jī)。</p><p>　　磨機(jī)根據(jù)生產(chǎn)方式、規(guī)格、卸料、支承、和傳動(dòng)方式的不同可分成多種類型,但在結(jié)構(gòu)上大體相同,主要由以下基本部分組成:（圖1.1）</p><p>　　（1）進(jìn)料裝

28、置 包括下料斗，螺旋進(jìn)料筒，或進(jìn)料錐筒。</p><p>　?。?）支承裝置 分兩端主軸承支承；混合支承（主軸承和滑履）；兩端滑履等，</p><p>　　（3）回轉(zhuǎn)部分 包括中空軸，磨機(jī)筒體及磨內(nèi)的隔倉(cāng)板，襯板。擋料圈等部件。</p><p>　　（4）卸料裝置 分邊緣卸料，中心卸料和中間卸料。</p><p>　　

29、（5）傳動(dòng)裝置 分邊緣傳動(dòng)和中心傳動(dòng)兩種形式，包括主電機(jī)、輔助電機(jī)、減速機(jī)、傳動(dòng)軸及邊緣傳動(dòng)的大小齒輪等。</p><p>　　如圖1.1為本次設(shè)計(jì)的球磨機(jī)的主要構(gòu)造</p><p>　　磨機(jī)的兩端用主軸承支承，此磨機(jī)為邊緣傳動(dòng)、邊緣卸料的球磨</p><p>　　機(jī)。該磨機(jī)由JR型電機(jī)帶動(dòng)大小齒輪回轉(zhuǎn)，物料由中空軸進(jìn)入磨機(jī)筒體內(nèi)隨磨體回轉(zhuǎn)，物料在筒體內(nèi)受到研

30、磨體的沖擊和研磨的作用，被粉磨成合格產(chǎn)品，由出料端中空軸，卸料裝置，送入成品倉(cāng)庫(kù)中。</p><p>　　此球磨機(jī)屬兩倉(cāng)磨，筒體有效長(zhǎng)度為6.1m，其中粗磨倉(cāng)為2.23m，細(xì)磨倉(cāng)為4.77m，生產(chǎn)能力為6~8t/h，研磨體最大裝載量為19.5t，筒體以23.9r/min的速度回轉(zhuǎn)。</p><p>　　§1.4.2.回轉(zhuǎn)部分的構(gòu)造</p><p>　　1.

31、回轉(zhuǎn)部分的主要零部件</p><p>　　回轉(zhuǎn)部分包括中空軸、磨機(jī)筒體、磨內(nèi)隔倉(cāng)板、襯板、出料蓖板等部件，本設(shè)計(jì)為邊緣傳動(dòng)磨機(jī)，固還有傳動(dòng)的大齒圈。它們的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系如圖1.2。</p><p>　　本設(shè)計(jì)為中長(zhǎng)磨機(jī)筒體，筒體由鋼板卷制而成，磨機(jī)的端蓋和中空軸為一體鑄造，端蓋內(nèi)壁用螺栓固定有磨頭蓋襯板2，以保護(hù)端蓋不被磨損。在端蓋與襯板之間的間隙處灌以水泥砂漿。在進(jìn)料端中空軸里裝有套筒，

32、里裝上螺旋葉片，促進(jìn)物料的流進(jìn)磨內(nèi)，筒體兩端中空軸安裝在兩主軸承上。物料由進(jìn)料裝置喂入磨機(jī)，經(jīng)進(jìn)口中空軸進(jìn)入磨筒體內(nèi)，受各倉(cāng)研磨體沖擊和研磨后，經(jīng)出料篦板5出磨。 </p><p>　　本機(jī)由給料部、出料部、回轉(zhuǎn)部、傳動(dòng)部（減速機(jī)，小傳動(dòng)齒輪，電機(jī)，電控）等主要部分組成。中空軸采用鑄鋼件，內(nèi)襯可拆換，回轉(zhuǎn)大齒輪采用鑄件滾齒加工，筒體內(nèi)鑲有耐磨襯板，具有良好的耐磨性。本機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠。</p>

33、<p><b>　　2.筒體主要零部件</b></p><p><b>　?。?）筒體</b></p><p>　　筒體是磨機(jī)的主體，是磨機(jī)主要工作部件之一，物料是在筒體內(nèi)被研磨體沖擊和研磨而磨成細(xì)粉的。</p><p><b>　　1）筒體材料</b></p><p&g

34、t;　　筒體工作時(shí)，除受研磨體的靜載荷作用外，還受到研磨體的沖擊作用。筒體是薄壁圓筒，承受交變重載荷，并長(zhǎng)期低速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。筒體屬于不更換的零件，要保證工作中安全可靠，并能長(zhǎng)期連續(xù)使用，所以要求制造筒體的金屬材料的強(qiáng)度要高，塑性要好，且應(yīng)具有一定的抗沖擊性能。筒體是由鋼板卷制焊接而成的，要求可焊性要好。因此，一般用于制造筒體的材料是普通結(jié)構(gòu)鋼板Q235，它的強(qiáng)度、塑性、可焊性都能滿足這些要求。16Mn鋼比Q235在機(jī)械強(qiáng)度較好，故一般為筒

35、體的首選材料。</p><p>　　還可選用鍋爐鋼板20g和20號(hào)優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。由于我國(guó)低合金高強(qiáng)度鋼的迅速發(fā)展，近年來新設(shè)計(jì)的大型磨機(jī)的筒體多采用16Mn鋼板制造，其彈性強(qiáng)度極限σs比Q235約高50%，耐蝕能力也比Q235高50%，沖擊韌性（尤其在低溫時(shí)）比Q235高。而且16Mn還具有良好的切削加工性、可焊性、耐磨性和耐疲勞性。所以，16Mn是當(dāng)前制造筒體的較優(yōu)先采用的材料。</p><p

36、><b>　　圖1.2 回轉(zhuǎn)部分</b></p><p>　　1—中空軸；2—磨頭襯板；3—筒體法蘭；4—大齒圈；5—出料蓖板</p><p>　　6—筒體；7—平襯板；8—隔倉(cāng)板；9—階梯襯板；10—磨門；11—葉片</p><p><b>　　2）筒體制造加工</b></p><p>　　

37、筒體是薄壁圓筒，筒體上開有人孔（磨門）和螺栓孔。在制造中關(guān)鍵是保證它的圓度和焊接質(zhì)量。在排列筒體鋼板時(shí)，應(yīng)充分利用鋼板尺寸，力求降低邊、角料的消耗，但要把預(yù)留整邊余量和卷板咬入及退出所需尺寸計(jì)算在內(nèi)。鋼板的排列要避免軸向焊縫在同一直線上。</p><p><b>　　3.磨門與人孔</b></p><p>　　筒體上每一倉(cāng)應(yīng)開設(shè)一個(gè)人孔，其作用是檢修和更換磨體內(nèi)的各種

38、易損件（鑲換襯板、隔倉(cāng)板）；裝卸研磨體以及為繪制磨機(jī)篩析曲線時(shí)到磨機(jī)里取樣；停磨檢查磨機(jī)的操作情況等。</p><p>　　筒體上的人孔應(yīng)開在各倉(cāng)的中部位置,這樣對(duì)調(diào)整隔倉(cāng)板位置有較大的裕度,同時(shí)也便于裝卸研磨體。</p><p>　　為了使零件和人能自由進(jìn)出筒體，便于檢修并能保證筒體強(qiáng)度，故要求人孔尺寸要適宜。如太大則筒體橫斷面積削弱過多，使筒體應(yīng)力增加。一般人孔尺寸，長(zhǎng)軸為500～80

39、0mm，短軸為300～400mm，人孔的形狀為具有大圓角的矩形或橢圓形，并與筒體縱軸線平行，這樣筒體的橫斷面積削弱得少些。</p><p>　　人孔處的補(bǔ)強(qiáng)措施：一種是用帶法蘭的鑄鋼框式結(jié)構(gòu)鉚貼在人孔上，鉚釘孔距人孔較遠(yuǎn)，應(yīng)力集中影響較小。磨門蓋多采用外蓋式。另一種是在人孔處補(bǔ)強(qiáng)一層鋼板，然后一同開設(shè)人孔，適用于內(nèi)提式人孔蓋。這種人孔蓋本身就是一種帶吊孔的特殊襯板，其人孔周圍的幾塊襯板往往是非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，使襯板種類

40、增加2～3種，這不僅不利于制造和備件儲(chǔ)備的經(jīng)濟(jì)性，而且由于其工作表面不同于其他標(biāo)準(zhǔn)襯板，而影響研磨體運(yùn)動(dòng)的一致性。</p><p>　　人孔只宜用冷加工方法開設(shè)。如用熱熔切割，必須根據(jù)鋼板厚度預(yù)留必要的機(jī)械加工余量，加工余量應(yīng)隨鋼板厚度的增加而增加，一般預(yù)留10～25mm的加工余量，機(jī)械加工的最后工序是精銑或細(xì)砂輪磨削。否則，使用過程中沿人孔產(chǎn)生裂縫難以補(bǔ)救。</p><p>　　磨門分“

41、外蓋式”和“內(nèi)提式”兩種類型。</p><p>　　外蓋式，人孔沿周圍的筒體襯板懸出人孔11～12mm，即使磨門蓋板與襯板懸出部分不接觸，對(duì)襯板強(qiáng)度也無影響。一般只需拆下磨門就可以檢修和裝卸研磨體，必要時(shí)可將人孔周圍襯板拆去。人孔便是最大尺寸。</p><p>　　磨門是用螺栓直接固定的，這種結(jié)構(gòu)裝卸磨門時(shí)需把螺栓全部擰開，費(fèi)時(shí)不方便。</p><p>　　另一種固

42、定磨門方法是在人孔框外周設(shè)置T形槽，用T形頭螺栓固定磨門，這樣只擰轉(zhuǎn)幾扣螺母就可把螺栓擰緊或松開卸下。</p><p>　　內(nèi)提式磨門有兩種結(jié)構(gòu)：一種是將磨門和磨門襯板鑄成一體，這種結(jié)構(gòu)只適用于韌性高的耐磨材料（ZGMn13等）。</p><p>　　另一種結(jié)構(gòu)是把磨門和磨門襯板分開制造，磨門襯板用螺栓固定在型鋼或鑄鋼`制造的磨門上，然后用弓形架再把磨門固定在筒體上。內(nèi)提式多用于橢圓形人孔

43、上。</p><p><b>　　4. 磨頭</b></p><p><b>　　1）磨頭結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　磨頭由端蓋和中空軸兩部分組成，它是磨機(jī)的主要零件之一，承受整個(gè)磨機(jī)的動(dòng)載荷，使用中要求長(zhǎng)期安全可靠，所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮是不更換的零件。</p><p>　　磨頭的結(jié)構(gòu)形式有兩

44、種：一種是端蓋與中空軸鑄成一整體式；安裝較方便，適用于中小型磨機(jī)。另一種磨頭是將端蓋和中空軸分成兩部分再組合在一起，把端蓋和中空軸分別鑄造，加工后用螺栓組裝到一起。</p><p><b>　　2）磨頭材料</b></p><p>　　一般大中型磨機(jī)的中空軸多采用ZG270～500，而小型磨機(jī)因受力較小，考慮到成本低和取材容易，一般用鑄鐵或球墨鑄鐵。本磨機(jī)直徑較小，采

45、用球墨鑄鐵。本設(shè)計(jì)也從成本考慮，采用球墨鑄鐵鑄造。</p><p><b>　　5. 襯板和研磨體</b></p><p><b>　　1）襯板的作用</b></p><p>　　襯板主要用來保護(hù)筒體，使筒體免受研磨體和物料的直接沖擊和研磨；同時(shí)也可利用不同形式的襯板來調(diào)整各倉(cāng)內(nèi)研磨體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。</p>&

46、lt;p>　　物料的粉磨過程是：第一倉(cāng)物料粒度較大，要求研磨體以沖擊作用為主，研磨體應(yīng)呈拋落狀態(tài)，所以粉磨倉(cāng)內(nèi)襯板對(duì)研磨體具有較高的提升能力并應(yīng)具有良好的抗沖擊性能；以后各倉(cāng)內(nèi)物料粒度依次遞減，要使產(chǎn)品粉磨到要求的細(xì)度，研磨體應(yīng)依次增強(qiáng)研磨作用，即研磨體需要產(chǎn)生滾動(dòng)和滑動(dòng)，也就是使研磨體呈瀉落狀態(tài)，因此要求襯板具有良好的耐磨性能。由于研磨體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取決于磨機(jī)筒體的轉(zhuǎn)速，而粉磨過程要求各倉(cāng)內(nèi)研磨體呈不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這與磨機(jī)筒體具有

47、同一轉(zhuǎn)速相矛盾。解決這個(gè)矛盾的方法就是利用不同形狀表面的襯板，來改變研磨體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以適應(yīng)物料粉磨過程的要求，從而提高粉磨效率，增加產(chǎn)量，降低金屬消耗。</p><p>　　2）襯板及研磨體的材料</p><p>　　穩(wěn)定的粉磨工藝條件在很大程度上取決于襯板和研磨體的材質(zhì)，如果襯板材料的硬度、耐磨性及抗沖擊性能差，則其內(nèi)表面會(huì)很快改變?cè)瓉淼膸缀涡螤睿煌?，研磨體的級(jí)配在磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是動(dòng)

48、態(tài)的、不斷變化的，若研磨體的耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度達(dá)不到要求，經(jīng)一段時(shí)間的粉磨作業(yè)后，原來的最佳級(jí)配顯然難以保證。盡管人們總結(jié)了很多補(bǔ)球的辦法，但畢竟不同尺寸的研磨體在粉磨過程中的磨損規(guī)律是不同的，所以補(bǔ)球充其量只能保持裝載量的相對(duì)平衡，并不能保持級(jí)配的始終如一。因此，改善襯板和研磨體的材質(zhì)是研磨體級(jí)配和磨機(jī)工作條件長(zhǎng)期穩(wěn)定并提高其運(yùn)轉(zhuǎn)率和生產(chǎn)效率的根本保證。   　　對(duì)于襯板而言，長(zhǎng)期工作必要的材質(zhì)條件是：具有整體均勻

49、的硬度和組織結(jié)構(gòu)，和高抗沖擊疲勞強(qiáng)度、低磨損率、不變形、不斷裂，顯然普通鋼襯板難以具備這些特點(diǎn)。高鉻白口鐵襯板硬度高，耐磨，但應(yīng)力集中敏感性強(qiáng)；貝氏體球鐵襯板具有較高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度和優(yōu)良的耐磨性，與高錳鋼襯板相比，壽命可提高１倍以上；多元低合金鋼襯板的使用壽命為高錳鋼襯板的４倍以上。   　　研磨介質(zhì)消耗是水泥粉磨過程中的主要材料消耗，它包括研磨體之間及其與物料之間相互摩擦造成的磨耗和自身碎裂導(dǎo)致的損</p

50、><p>　　磨機(jī)襯板有許多類型，為了對(duì)它的認(rèn)識(shí)有個(gè)全面性，可以按它們所用的部位和它們的材料進(jìn)行粗略的分類。</p><p>　　按襯板用在不同部位可分為：筒體襯板、磨頭襯板、磨門襯板、特殊襯板。</p><p>　　按襯板材料可分為：金屬襯板、橡膠襯板、石質(zhì)或鑄石襯板、混合襯板，</p><p>　　4）襯板的鋪設(shè)及固定 </p>

51、<p>　　襯板排列時(shí)，環(huán)向縫隙不能貫通，要互相交錯(cuò)如圖7.37所示，以防止研磨體殘骸及物料對(duì)筒體內(nèi)壁的沖刷作用。為此襯板分為整塊和半塊兩種?？紤]到襯板的整形誤差，襯板四周都應(yīng)預(yù)留間隙，鑄鋼件為10mm，鑄鐵件為5～8mm。（如圖1.3）</p><p>　　襯板的固定有用螺栓連接和鑲砌兩種方式。粗磨倉(cāng)襯板一般都用螺栓固定，螺栓有圓頭、方頭和橢圓頭多種。安裝襯板時(shí)，要使襯板緊緊貼在筒體內(nèi)壁上，不得有空

52、隙存在。為了防止料漿或料粉進(jìn)入沖刷筒體，應(yīng)在襯板與筒體間裝設(shè)襯墊。為了防止料漿順螺栓孔流出，配有帶錐形面的墊圈。</p><p><b>　　圖1.3襯板鋪設(shè)圖</b></p><p>　　采用無螺栓固定襯板的前提條件是筒體要有足夠的剛度，而且要求內(nèi)表面光滑、圓整，襯板長(zhǎng)、寬公差控制在1mm之內(nèi)，襯板要有足夠的強(qiáng)度、平整的外形、均勻的質(zhì)量和足夠的耐磨性。</p&

53、gt;<p>　　細(xì)磨倉(cāng)內(nèi)的小波紋襯板，一般都是互相交錯(cuò)地鑲砌在筒體內(nèi)，彼此擠緊時(shí)就形成了“拱”的結(jié)構(gòu)，再加上水泥砂漿的凝結(jié)硬化，一般是十分牢固的。為了增加安裝的可靠性，在襯板的環(huán)向用鐵板楔緊。</p><p><b>　　6.隔倉(cāng)板</b></p><p><b>　?。?）隔倉(cāng)板的作用</b></p><p&

54、gt;<b>　　1）分隔研磨體</b></p><p>　　在粉磨過程中，物料的尺寸向磨尾方向遞減，要求研磨體開始以沖擊作用為主，向磨尾方向逐漸過渡到以研磨作用為主。而研磨體尺寸越小，其數(shù)目就越多，研磨體表面積越大，研磨作用也就越強(qiáng)。因此要求研磨體尺寸也向磨尾方向遞減。隔倉(cāng)板在多倉(cāng)磨機(jī)中用來分隔不同級(jí)配或不同形狀的研磨體。</p><p>　　2）防止大顆粒物料竄向

55、出料端</p><p>　　隔倉(cāng)板利用篦孔尺寸或排列方式，對(duì)物料有篩析作用，可防止大顆粒物料進(jìn)入沖擊力較弱的區(qū)域。不然，粉碎不了的料塊堆積起來，嚴(yán)重地影響粉磨效果，或者未經(jīng)磨細(xì)出磨，造成產(chǎn)品細(xì)度不合格。</p><p>　　3）控制磨內(nèi)物料流速</p><p>　　隔倉(cāng)板的篦孔尺寸或排列形式能控制物料在磨內(nèi)粉磨過程中的流速。隔倉(cāng)板篦孔決定了磨內(nèi)物料的填充程度，也就控

56、制了物料在磨內(nèi)的粉磨時(shí)間。</p><p><b>　?。?）隔倉(cāng)板的類型</b></p><p>　　隔倉(cāng)板分單層和雙層兩種。隔倉(cāng)板有垂直安裝的，也有傾斜安裝的。雙層隔倉(cāng)板又分過渡倉(cāng)式、提升式和選粉式多種。選粉式一般很少用。</p><p><b>　?。?）隔倉(cāng)板的材料</b></p><p>

57、　　隔倉(cāng)板主要受研磨體的擠壓和摩擦，受沖擊力不大，可用高錳鋼或高碳鋼（如ZG270～500）制造。為保證表面硬度，鑄件不宜做退火處理。</p><p><b>　　7. 大齒圈</b></p><p><b>　?。?）結(jié)構(gòu)及安裝</b></p><p>　　邊緣傳動(dòng)大齒圈形大體重，一般都是由兩半齒圈組合而成，這樣便于拆裝

58、。齒圈齒數(shù)為偶數(shù)，且開口要在齒槽上，兩半齒圈要準(zhǔn)確吻合。</p><p>　　大齒圈的安裝方式，普遍采用的是用螺栓將齒圈固定到筒體或端蓋法蘭上。有的是用一排螺栓固定磨頭端蓋、筒體法蘭和大齒圈法蘭。三者共用一排螺栓，檢修大齒圈時(shí)拆卸不方便。這種結(jié)構(gòu)適用于中小型磨機(jī)。有的是用兩排螺栓將端蓋和齒圈分別固定在筒體法蘭盤的同一側(cè)。它加大了齒圈外廓尺寸，這種結(jié)構(gòu)適用于大型磨機(jī)。</p><p>　　大

59、齒圈一般安裝在卸料端，有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1）根據(jù)磨機(jī)的載荷情況，可以將磨機(jī)筒體視為一根空心的簡(jiǎn)支架。這根簡(jiǎn)支梁，一般將卸料端作為固定鉸鏈支座，而出料端視為輥軸支座；這樣磨機(jī)的熱脹冷縮量就可以由進(jìn)料端自由伸縮。而大小齒輪安裝在卸料端便可不受這種伸縮而產(chǎn)生的軸向竄動(dòng)的影響，不至于導(dǎo)致額外的且可以避免的軸向摩擦磨損。</p><p>　　2）相對(duì)的講，由于入磨粒度較大，故球（棒）

60、倉(cāng)的研磨體對(duì)筒體的沖擊力也很大，如果將大齒圈安裝在進(jìn)料端，則必然受到這種沖擊作用的影響，而使傳動(dòng)效率下降，齒輪壽命縮短。而卸料端的沖擊力較弱，因而該段主要是研磨作用，對(duì)齒輪影響較小；齒輪正常嚙合是很有利的。</p><p>　　3）支磨機(jī)的進(jìn)料端，有喂料設(shè)備，磨頭倉(cāng)，加上各種支架等，安裝及檢修空間較小，根本無法設(shè)置傳動(dòng)裝置，而卸料端則不然。</p><p>　　如果齒圈安裝在磨機(jī)中部，從力

61、學(xué)上講，磨機(jī)筒體中央所受的彎矩或當(dāng)量彎矩是最大的，由于載荷方向基本垂直向下，因此筒體中部的載荷彎曲變形和熱彎曲變形而形成的撓度也是最大的。在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，彎曲產(chǎn)生的附加離心慣性力會(huì)造成震動(dòng)，這對(duì)齒輪的嚙合是不利的，在正常的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中這種熱變形不一定存在，但載荷彎曲變形實(shí)際上是總是存在的，這對(duì)齒輪的正常工作當(dāng)然是有影響的，長(zhǎng)期停磨后的筒體彎曲，甚至使齒輪無法工作。以至于發(fā)生斷軸，斷齒等事故。因此，邊緣傳動(dòng)磨機(jī)大齒圈不宜安裝在筒體中部。<

62、;/p><p>　　另一方面，傳動(dòng)裝置如果安裝在中部位置，在裝卸研磨體或更換零件時(shí)是很不方便。</p><p><b>　?。?）材料選擇</b></p><p>　　邊緣傳動(dòng)大小齒輪的破壞，主要是由于齒面的磨損及彎曲折斷。因此，要求齒輪材質(zhì)具有足夠的強(qiáng)度、較高的耐磨性和良好的加工性。目前大齒圈的材料一般采用ZG270~500、ZG310~570，

63、但在加工前須經(jīng)正火處理，使硬度降為HB170~200。小齒輪采用35SiMn、45MnB、40Cr等材料，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，其硬度可達(dá)HB220~250。</p><p><b>　?。?）齒圈的潤(rùn)滑</b></p><p>　　（1）油泵噴油潤(rùn)滑（稀油集中潤(rùn)滑）稀油集中潤(rùn)滑是由油泵、閥門、油管和噴油嘴等組成，齒輪罩底部兼作油箱使用.</p><p&

64、gt;　　（2）大齒圈帶油潤(rùn)滑，實(shí)踐證明這種潤(rùn)滑方式效果最差。</p><p>　?。?）油輪帶油潤(rùn)滑；油輪帶油潤(rùn)滑油輪帶油潤(rùn)滑克服了大齒圈帶油潤(rùn)滑的弊病，所以得到了應(yīng)用。</p><p>　　第二章 參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　§2.1磨機(jī)轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　?。?） 球磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速</p><

65、;p>　　當(dāng)磨機(jī)筒體的轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，研磨體產(chǎn)生的離心力等于它本身的重力，因而使研磨體升舉至脫離角α=0°，即研磨體將緊貼附在筒壁上，隨筒體一起回轉(zhuǎn)而不會(huì)降落下來，這個(gè)轉(zhuǎn)速就稱為臨界轉(zhuǎn)速，用表示。</p><p>　　由于磨機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下進(jìn)行工作時(shí)，筒體內(nèi)各層研磨體運(yùn)動(dòng)的脫離角各不相同，在確定磨機(jī)筒體轉(zhuǎn)速時(shí)，一般均以最外層研磨體為基準(zhǔn)，也就是取磨機(jī)筒體的有效內(nèi)徑作為基準(zhǔn)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算</p

66、><p>　　在圖2.1中，當(dāng)研磨體處于極限位置E點(diǎn)即它升舉至頂點(diǎn)時(shí)，脫離角α=0°，此為臨界條件，把它代入式，可得臨界轉(zhuǎn)速</p><p>　　=30=42.4 </p><p>　　式中: ——臨界轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　——最外層研磨體至磨筒體斷面中心的距離，m；</p&g

67、t;<p>　　——磨機(jī)筒體有效直徑，m。</p><p>　　從理論上講，當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，研磨體將緊緊貼附在筒體內(nèi)壁上，隨筒體一起回轉(zhuǎn)，不會(huì)降落，不能起任何粉磨作用。但實(shí)際上并非如此，因?yàn)樵谕茖?dǎo)研磨體運(yùn)動(dòng)的基本方程時(shí)，只考慮離心力，而忽略了研磨體的滑動(dòng)、自轉(zhuǎn)及物料對(duì)研磨體運(yùn)動(dòng)的影響。因此球磨機(jī)的實(shí)際臨界轉(zhuǎn)速比上述的理論計(jì)算值要高一些。</p><p>　　圖2.1

68、 研磨體受力分析圖</p><p>　　(2) 球磨機(jī)的理論適宜轉(zhuǎn)速n</p><p>　　當(dāng)磨機(jī)筒體達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，由于研磨體緊貼筒壁上，不能起到粉碎作用，因此對(duì)物料的粉碎功為零。當(dāng)筒體轉(zhuǎn)速較慢時(shí)，研磨體呈瀉落狀態(tài)運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料的粉碎作用很弱，即對(duì)物料的粉碎功很小，可見研磨體對(duì)物料的粉碎所消耗的功是筒體轉(zhuǎn)速的函數(shù)。因此，使研磨體產(chǎn)生最大粉碎功時(shí)的筒體轉(zhuǎn)速就稱為球磨機(jī)的理論適宜轉(zhuǎn)速n。要想得

69、到最大的粉碎功，研磨體必須具有最大的降落高度。</p><p>　　(3) 球磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速</p><p>　　磨機(jī)的理論最適宜轉(zhuǎn)速是在球磨機(jī)最外層研磨體達(dá)到最大降落高度時(shí)的轉(zhuǎn)速。但是這時(shí)全體研磨體的最大粉碎功不一定最大。另一方面，隨著磨機(jī)規(guī)格的增大，一定的進(jìn)料粒度，需要一定量的粉碎功。如果入料粒度一定，則需要磨機(jī)提供的粉碎功是一定的，在研磨體規(guī)格一定時(shí)，當(dāng)磨機(jī)規(guī)格大，如果最外層研磨

70、體獲得最大的降落高度，則其降落高度的絕對(duì)值增大，研磨體能提供的粉碎功將大于物料粉碎所需要的粉碎功，這樣勢(shì)必造成浪費(fèi)。</p><p>　　由于當(dāng)前的球磨機(jī)一般為多倉(cāng)磨，前后倉(cāng)的粉碎區(qū)有差別，按理前倉(cāng)轉(zhuǎn)速應(yīng)高一些，使鋼球帶得高，以拋落為主增加破碎作用；后倉(cāng)可適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速，鋼球以瀉落為主，增加研磨作用。但是多倉(cāng)磨筒體只能是一個(gè)轉(zhuǎn)速，唯有改變襯板形狀來解決此矛盾。所以一般均在前倉(cāng)安裝“提升式”襯板，而在后倉(cāng)安裝“平滑形

71、”襯板。</p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中，考慮轉(zhuǎn)速不能單純從得到最大粉碎功的觀點(diǎn)出發(fā)，因?yàn)槲锪戏勰ゼ扔袥_擊破碎，還有研磨作用。所以要從達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的觀點(diǎn)出發(fā)，即要求磨機(jī)的生產(chǎn)能力最高，單位產(chǎn)量功率消耗最小，研磨體和襯板的磨損消耗量最少。所以工作轉(zhuǎn)速的選定，除了應(yīng)考慮磨機(jī)的直徑、生產(chǎn)方式、襯板形狀、研磨體的填充系數(shù)、研磨體的種類外，還要考慮到粉磨物料的性質(zhì)、入磨物料粒度和粉磨細(xì)度等。為了能夠比較全面地反映這些

72、因素的影響，應(yīng)通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)來確定磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速。</p><p>　　根據(jù)水泥生產(chǎn)中磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料來確定磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速。下面幾個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式是對(duì)干法磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速的確定方法：</p><p>　　當(dāng)D＞2m時(shí) </p><p>　　當(dāng)1.8≤D≤2m時(shí) </p&

73、gt;<p>　　當(dāng)D＜1.8m時(shí)+（1～1.5） </p><p>　　式中:ng——球磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　D——球磨機(jī)筒體內(nèi)徑（規(guī)格直徑），m。</p><p>　　本磨機(jī)D=1.83m，所以，</p><p>　　=22.39r/min</p>

74、<p>　　§2.2球磨機(jī)的生產(chǎn)能力</p><p>　　影響球磨機(jī)生產(chǎn)能力的因素很多，例如物料性質(zhì)、入磨物料粒度、要求產(chǎn)品細(xì)度、加料均勻程度和磨機(jī)內(nèi)裝填程度等。另外還與磨機(jī)的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，例如磨機(jī)筒體長(zhǎng)度和直徑、倉(cāng)數(shù)、各倉(cāng)間長(zhǎng)度的比值、隔倉(cāng)板的形式和有效斷面大小、研磨體種類以及襯板形狀等。還有新工藝和新技術(shù)的采用，也是提高磨機(jī)生產(chǎn)能力的有效措施。</p><p>

75、<b>　?。?） 物料方面</b></p><p>　　入磨物料易碎性大，容易粉磨，生產(chǎn)能力就高；反之則生產(chǎn)能力就低。</p><p>　　入磨物料粒度大時(shí)，磨機(jī)第一倉(cāng)必須裝入較多的大鋼球，這樣可使研磨體達(dá)到擊碎物料的目的，第一倉(cāng)在一定程度上便起到破碎機(jī)的作用，造成粉磨過程不合理，因磨機(jī)的破碎效率比破碎機(jī)低得多。所以減小入磨粒度能提高磨機(jī)生產(chǎn)能力，降低電耗。<

76、/p><p>　　加料均勻，而且加料量合適，則磨機(jī)生產(chǎn)能力提高。加料量太少或過多，都要降低生產(chǎn)能力。因?yàn)榧恿狭刻贂r(shí)，研磨體降落時(shí)，并不全部沖擊在物料上，而是有一部分研磨體互相撞擊，作了無用功；反之，加料量過多，研磨體的沖擊能量不能充分發(fā)揮，磨機(jī)生產(chǎn)能力也不能提高。</p><p>　　(2) 球磨機(jī)結(jié)構(gòu)方面</p><p>　　磨機(jī)的長(zhǎng)徑比與生產(chǎn)方式有關(guān)，對(duì)于開流生產(chǎn)

77、系統(tǒng)的磨機(jī)，為保證產(chǎn)品的細(xì)度一次合格，長(zhǎng)徑比L/D=3.5～6；對(duì)于圈流生產(chǎn)系統(tǒng)的磨機(jī)，為加大物料的流通量，應(yīng)選取L/D=2.5～3.5。</p><p>　　磨機(jī)內(nèi)的倉(cāng)數(shù)一般為2～4倉(cāng)，長(zhǎng)徑比愈大，倉(cāng)數(shù)愈多?？筛鶕?jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來確定，一般干法圈流生產(chǎn)磨機(jī)：雙倉(cāng)磨時(shí)，第一倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)為全長(zhǎng)的30%～40%，第二倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)為全長(zhǎng)的60%～70%；三倉(cāng)磨時(shí)，第一倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)為全長(zhǎng)的25%～30%，第二倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)為全長(zhǎng)的25%～30%,第

78、三倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)為全長(zhǎng)的45%～50%。對(duì)于開流生產(chǎn)的磨機(jī)，細(xì)磨倉(cāng)應(yīng)適當(dāng)增加長(zhǎng)度。生產(chǎn)高強(qiáng)度等級(jí)的水泥時(shí)也是這樣，這是為了增加物料的細(xì)磨時(shí)間，使產(chǎn)品達(dá)到細(xì)度要求。</p><p>　　磨機(jī)內(nèi)隔倉(cāng)板的形式，隔倉(cāng)板的篦孔數(shù)量和大小要恰當(dāng)，如果篦孔數(shù)量不多，尺寸太小，隔倉(cāng)板的有效通風(fēng)面積就小，這樣增加了抽風(fēng)阻力，而且物料流速也受到一定影響。如果篦孔數(shù)量太多或太大，則隔倉(cāng)板的強(qiáng)度不夠，且易使較粗顆粒進(jìn)入下一倉(cāng)，負(fù)荷加重，各倉(cāng)工作

79、便失去平衡。</p><p>　　磨機(jī)襯板的表面形狀對(duì)磨機(jī)產(chǎn)量的影響也不小，因它可以改變研磨體的提升高度，即影響研磨體對(duì)物料的沖擊和研磨效率。所以，應(yīng)該正確選擇襯板的形式。</p><p>　　物料在磨內(nèi)粉磨效率也與研磨體的種類、規(guī)格、級(jí)配和填充率有關(guān)。因此，必須正確合理地選擇。</p><p>　　(3) 采用新技術(shù)方面</p><p>　

80、　粉磨系統(tǒng)自動(dòng)控制。根據(jù)磨機(jī)噪聲，采用電耳法控制電磁振動(dòng)給料機(jī)或皮帶喂料機(jī)，控制磨內(nèi)物料適量和自動(dòng)調(diào)節(jié)物料均勻加入，使磨內(nèi)物料量始終保持最佳狀態(tài)，這樣可提高磨機(jī)產(chǎn)量。</p><p>　　加強(qiáng)磨內(nèi)通風(fēng)。磨內(nèi)具有一定的風(fēng)速，使粉磨過程中產(chǎn)生的微粉能及時(shí)被氣流帶走，減少了微粉的緩沖作用，可以提高粉磨效率，產(chǎn)品質(zhì)量不會(huì)受到影響。當(dāng)通風(fēng)良好時(shí)，磨內(nèi)水蒸氣及時(shí)排出，隔倉(cāng)板篦孔不致被堵塞，研磨體的粘附現(xiàn)象也減少，并能降低磨內(nèi)

81、溫度，這樣有利于磨機(jī)操作和提高產(chǎn)品質(zhì)量。磨內(nèi)通風(fēng)速度因粉磨不同物料而不同，一般為0.3～1.0m/s。生產(chǎn)高強(qiáng)度等級(jí)水泥應(yīng)選用低速；反之應(yīng)選用大一點(diǎn)的速度。</p><p>　　磨內(nèi)噴水。粉磨水泥時(shí)要產(chǎn)生很多熱量，這對(duì)水泥質(zhì)量和粉磨效率都是不利的，并影響產(chǎn)量。水以高壓空氣加以霧化噴入磨內(nèi)，有效地帶走了磨內(nèi)的熱量，實(shí)現(xiàn)磨內(nèi)冷卻。水是表面活性物質(zhì)，容易使微粒的聚結(jié)體實(shí)現(xiàn)解體，防止研磨體上包料。磨內(nèi)噴水是根據(jù)磨內(nèi)溫度而

82、確定，一般在100℃以下不噴水。另外，噴水量根據(jù)入磨熟料溫度而定，約占水泥量的1%～2%，并使噴入磨內(nèi)水分完全蒸發(fā)，不殘留水分。從磨頭噴水或磨尾噴水都可以。當(dāng)入磨物料溫度很高時(shí)，從磨頭噴水比較有利，而在一般情況下是從磨尾噴水的。磨內(nèi)噴水可使生產(chǎn)能力提高5%～10%。</p><p>　　磨內(nèi)加入助磨劑，可提高生產(chǎn)能力10%左右，一般用三乙醇胺，摻入量占入磨物料的0.04%～0.1%。</p><

83、;p>　　水泥助磨劑多為表面活性劑，其活性基團(tuán)定向吸附于水泥顆粒表面所產(chǎn)生的降低水泥顆粒比表面能和強(qiáng)烈的分散作用是提高粉磨效率的本質(zhì)所在。根據(jù)粉碎平衡理論，在一定操作參數(shù)的前提下，當(dāng)粉磨過程達(dá)到一定程度時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)顆粒的粉碎與微細(xì)顆粒團(tuán)聚速度相等的“平衡狀態(tài)”，處于此狀態(tài)下的磨內(nèi)物料中的微細(xì)顆粒的自身團(tuán)聚及其在研磨體和襯板上的粘附在所難免。這無疑會(huì)大大削弱研磨體的作用效果，導(dǎo)致粉磨效率的顯著降低。加入助磨劑后，可以基本消除上述現(xiàn)象

84、，從而將被微細(xì)顆粒包覆的研磨體的粉磨能力“解放”出來。同時(shí)，微細(xì)顆粒的解聚以及解吸附改變了原來的粉磨狀態(tài)，即破壞了原有的粉碎平衡，可在新的粉磨狀態(tài)下達(dá)到使水泥顆粒更細(xì)的新的粉碎平衡。實(shí)踐證明，摻加助磨劑可在有效提高磨機(jī)產(chǎn)量的同時(shí)較大幅度地增加水泥的比表面積，這意味著水泥中細(xì)顆粒的含量增大，有利于提高水泥的早期強(qiáng)度。 </p><p><b>　　第三章 載荷計(jì)算</b></p

85、><p>　　§3.1 各零件重量計(jì)算</p><p><b>　　1.筒體重量</b></p><p>　　筒體材料為厚20mm的16Mn熱軋鋼板，查得密度為ρ=7.8t/所以</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=5.57t

86、</b></p><p>　　式中：D——筒體有效直徑，m；</p><p>　　s——筒體鋼板厚度，m；</p><p>　　L——筒體長(zhǎng)度，m；</p><p>　　——筒體鋼板材料密度，t/。</p><p><b>　　2磨頭重量 </b></p><p&g

87、t;　　由于中空軸和端蓋是整體鑄造，在此估算=1.5t；</p><p><b>　　.3磨尾重</b></p><p>　　磨尾和磨頭相同，即。</p><p><b>　　§3.4隔倉(cāng)板重</b></p><p>　　隔倉(cāng)板由于形狀叫復(fù)雜，保守估算為=1t</p><

88、;p><b>　　5.大齒圈重</b></p><p>　　大齒圈在此保守估算重=5t</p><p><b>　　6.研磨體重量G</b></p><p><b>　　G=</b></p><p><b>　　=</b></p>&l

89、t;p>　　=0.00785=19.35t</p><p>　　式中:G——磨內(nèi)研磨體裝載量，t；</p><p>　　——磨機(jī)(倉(cāng))有效直徑，m；</p><p>　　L——磨機(jī)(倉(cāng))有效長(zhǎng)度，m；</p><p>　　——磨內(nèi)研磨體填充率，％；</p><p>　　ρ——研磨體容積密度，t/。</p&g

90、t;<p>　　鋼球的容積密度一般為4.56～4.85t/。</p><p>　　§3.7粉磨物料的重量</p><p><b>　　1.14G</b></p><p><b>　　=22.1N</b></p><p>　　式中: ——粉磨物料的重力，N。</p>

91、<p><b>　　§3.2 磨機(jī)功率</b></p><p>　　球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需功率，其中一部分用于提升研磨體和物料至一定高度，并使之具有一定速度拋射出去，按拋物線軌跡下落，進(jìn)行沖擊擊碎物料；另一小部分則是克服機(jī)械摩擦阻力，如球磨機(jī)中空軸在主軸承中的摩擦，傳動(dòng)裝置中的摩擦等消耗的功率，可用機(jī)械效率η來考慮，則球磨機(jī)所需功率N0為</p><p&

92、gt;　　=188.07kW </p><p>　　式中:——球磨機(jī)所需功率，kW</p><p>　　G——球磨機(jī)筒體內(nèi)研磨體的總重量，N；</p><p>　　η——球磨機(jī)的機(jī)械效率。</p><p>　　中心傳動(dòng)球磨機(jī)，η=0.92～0.94；邊緣傳動(dòng)球磨機(jī)，η=0.86～0.90。</p><p&g

93、t;　　球磨機(jī)電動(dòng)機(jī)功率Nq應(yīng)在需要功率N0的基礎(chǔ)上再加大10%～15%，此儲(chǔ)備量用來克服球磨機(jī)啟動(dòng)時(shí)，研磨體的慣性力和在工作時(shí)球磨機(jī)的可能過載。</p><p>　　=(1.10~1.15) </p><p><b>　　=216.3Kw</b></p><p>　　取用電機(jī)=215Kw.</p>&

94、lt;p>　　第四章 主要零部件的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　§4.1筒體強(qiáng)度計(jì)算： </p><p>　　§4.1.1筒體作用力分布</p><p>　　（1）筒體重力、襯板重力和隔倉(cāng)板重力，均看作是沿筒體長(zhǎng)度均勻分布，其單位長(zhǎng)度上受力為</p><p><b>　　q==N/6.16</b&g

95、t;</p><p><b>　　=</b></p><p>　?。?）動(dòng)態(tài)研磨體產(chǎn)生的作用力</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　==</b></p><p>　　式中 為筒體單位長(zhǎng)度上的受力，N/m；</p>

96、;<p>　　P為研磨體產(chǎn)生的作用力，Ｎ；</p><p>　　L為筒體及法蘭總長(zhǎng)，m。</p><p>　　§4.1.2筒體彎曲強(qiáng)度</p><p>　?。?）進(jìn)料端主軸承的支反力</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　N</

97、b></p><p><b>　　=226835N</b></p><p>　　圖4- 磨機(jī)筒體作用力分布</p><p>　?。?）出料端主軸承支反力</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=7.36</b>&l

98、t;/p><p><b>　　=355463N</b></p><p>　?。?）磨機(jī)筒體所受的最大彎矩</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　令，求得值</b></p><p><b>　　=3.591m</b

99、></p><p><b>　　把代入上式得：</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=464570N</b></p><p>　?。?）磨機(jī)筒體所受的扭矩</p><p><b>　　==75149

100、N</b></p><p>　　磨機(jī)筒體所受當(dāng)量彎矩</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=466087N</b></p><p>　　式中：M——筒體所受當(dāng)量彎矩，N·m；</p><p>　　——筒體所受最大彎矩，N&

101、#183;m；</p><p>　　——筒體所受扭矩，N·m；</p><p>　　——折合系數(shù)，取為0.5。</p><p>　　磨機(jī)筒體抗彎斷面模數(shù)W</p><p>　　式中:W——筒體抗彎斷面模數(shù)，；</p><p>　　Re——磨機(jī)筒體的外半徑，m；</p><p>　　Ra

102、——磨機(jī)筒體的內(nèi)半徑，m（）。</p><p><b>　　=0.0463</b></p><p>　　(7) 磨機(jī)筒體所受的彎曲應(yīng)力</p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中:σ——筒體所受的彎曲應(yīng)力，；</p><p>　　M——筒體所受的當(dāng)量彎矩

103、，N·m;</p><p>　　W——筒體抗彎斷面模數(shù)，</p><p>　　C——筒體斷面削弱系數(shù)，是由人孔和襯板螺栓孔所引起的，取C=0.8。</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=12665407 N/</p><p><b>　　=12.67M&

104、lt;/b></p><p>　　(8) 磨機(jī)筒體的許用彎曲應(yīng)力 []</p><p>　　磨機(jī)筒體是在變載荷作用下長(zhǎng)期連續(xù)工作，因此，筒體斷面許用彎曲應(yīng)力［σ］應(yīng)按筒體材料的疲勞極限σ-1來確定。</p><p><b>　　[]=</b></p><p>　?。郏荨S用彎曲應(yīng)力，Pa；</p>

105、<p>　　——筒體材料的疲勞極限，Pa；</p><p>　　——筒體材料的屈服極限，Pa；</p><p>　　——筒體材料的抗拉強(qiáng)度極限，Pa；</p><p>　　n——安全系數(shù)，n=8.</p><p>　　[]==28.015 M</p><p>　　計(jì)算筒體許用彎曲應(yīng)力時(shí)，安全系數(shù)不應(yīng)小于6，這

106、是因?yàn)橥搀w是磨機(jī)的主要部件，它在整個(gè)使用期間是不更換的。其次，沿襯板之間的環(huán)向縫隙會(huì)造成在運(yùn)動(dòng)時(shí)物料磨損筒體內(nèi)壁，使筒體厚度逐漸減薄。另外，磨門角處及螺栓孔均有應(yīng)力集中產(chǎn)生。同時(shí)，筒體是由段節(jié)組成，應(yīng)考慮鋼板及焊縫的非均質(zhì)性對(duì)強(qiáng)度的削弱。</p><p>　?。?） 驗(yàn)算磨機(jī)筒體的彎曲強(qiáng)度</p><p>　　=12.67MPa[]=28.015 MPa</p><p&

107、gt;<b>　　筒體強(qiáng)度滿足要求。</b></p><p><b>　　§4.2中空軸</b></p><p>　　磨機(jī)中空軸受彎曲和剪切作用，出料端所受的支反力較大，如圖4.2所示</p><p>　　(1) 中空軸所受的彎矩</p><p>　　=3554630.34=86857N&

108、lt;/p><p>　　式中:——彎矩，N·m;</p><p>　　——出料端主軸承處的支反力，N；</p><p>　　l——主軸承中心線到危險(xiǎn)斷面處的長(zhǎng)度，l=0.34m。</p><p><b>　　圖4.2 中空軸</b></p><p>　　(2) 中空軸環(huán)狀斷面模數(shù)</p

109、><p><b>　　=0.0212</b></p><p>　　式中:——斷面模數(shù)，;</p><p><b>　　——中空軸外徑，;</b></p><p><b>　　——中空軸內(nèi)徑，。</b></p><p>　　(3)中空軸所受的彎曲應(yīng)力</

110、p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中:——中空軸所受的彎曲應(yīng)力，MPa;</p><p>　　K——應(yīng)力集中系數(shù),從下表中查取，K=2.0</p><p>　　（3）驗(yàn)算中空軸彎曲強(qiáng)度</p><p><b>　　[]</b></p><

111、;p>　　式中: ——中空軸所受彎曲應(yīng)力,Pa；</p><p>　?。郏荨锌蛰S許用彎曲應(yīng)力，Pa；</p><p>　　——中空軸材料的疲勞極限，Pa；</p><p>　　——安全系數(shù)，取n=7</p><p>　　——筒體材料的屈服極限，=480 MPa；</p><p>　　——筒體材料的抗拉強(qiáng)度極限

112、，=800 MPa；</p><p><b>　　[]=0.27</b></p><p>　　=8.19Mpa []=49.3Mpa</p><p>　　中空軸的安全系數(shù)比較大，因?yàn)榭紤]到中空軸是重要零件，如損壞將引起事故和停產(chǎn)，且是長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，又是不更換的零件；同時(shí)還有一定的磨損。中空軸和端蓋的過渡處，還容易受到鑄造缺陷的影響。</p

113、><p>　　關(guān)于中空軸的剪切應(yīng)力不需要驗(yàn)算，因計(jì)算結(jié)果遠(yuǎn)較許用值低。</p><p>　　§4.3. 磨頭與筒體法蘭的連接螺栓強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　§4.3.1剪切計(jì)算</p><p>　　螺栓的剪切是在磨機(jī)回轉(zhuǎn)部分的重力和動(dòng)態(tài)研磨體所產(chǎn)生的力以及電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)磨頭時(shí)的圓周力的作用下發(fā)生。</p><

114、p>　　<1>剪切力由圖2中磨機(jī)筒體的剪力圖來確定：</p><p>　　=（355463-15000）+（54854-50000）=345317N </p><p>　　<2> 剪切力由圓周力公式來確定：</p><p><b>　　=9550</b></p><p><b>　

115、　=74775N</b></p><p>　　式中：，——剪切力，N；</p><p>　　——螺栓分布圓半徑，m；</p><p><b>　　n ——磨機(jī)轉(zhuǎn)速。</b></p><p>　　<3> 螺栓所受到的剪切合力P： </p><p><b>　　P=+

116、</b></p><p><b>　　=420092N</b></p><p>　　磨頭與筒體法蘭連接螺栓中，承受剪切作用的是鉸孔螺栓。由于鉸孔及其螺栓均要求較高的制造精度，制造時(shí)比較費(fèi)工，所以設(shè)計(jì)時(shí)，在保證安全使用的條件下，應(yīng)盡量減少鉸孔螺栓的數(shù)量，鉸孔數(shù)量為總數(shù)的三分之一即36/3=12個(gè)，鉸孔螺栓的剪切應(yīng)力為：</p><p>

117、;　　式中:τ——鉸孔螺栓的剪切應(yīng)力，Pa；</p><p>　　P——螺栓所受到的剪切合力，N；</p><p><b>　　——鉸孔螺栓數(shù)；</b></p><p>　　d——螺栓剪切面直徑,m；</p><p>　　［τ］——許用剪切應(yīng)力,Pa，一般在動(dòng)載荷時(shí)：</p><p>　　［τ］≤