離心式選粉機立軸結(jié)構(gòu)設計(畢業(yè)論文)

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1、Ф5m離心式選粉機立軸結(jié)構(gòu)設計 摘要 近10年來，水泥工業(yè)的蓬勃發(fā)展，帶來了水泥工藝、裝備的更新?lián)Q代。水泥圈流生產(chǎn)在全國 8 000多家水泥廠中已經(jīng)占有相當大的比重，保守估計已過5成。其中又有近半數(shù)廠家使用著離心式選粉機，由于離心式選粉機結(jié)構(gòu)、工藝簡單，不必使用風機及收塵系統(tǒng)，一次性投資較小，與開流系統(tǒng)相比，效益顯著。 本課題主要是立軸的結(jié)構(gòu)設計，特別是大小風葉和撒料盤的的結(jié)構(gòu)設計。對于大小風葉主要改進了風葉座的尺寸和形狀，是它更加符合人們的需求。對于撒料盤主要是將平盤型撒料盤改為徑向帶凸棱式撒料盤，又增加了撞擊導料板。這種改進既保留了原有選粉機的設備較輕，結(jié)構(gòu)簡單，占用空間較小的

2、優(yōu)點，又改變了原選粉機效率低的缺點。 本次設計本著結(jié)合理論知識，尊重實踐，即做到理論聯(lián)系實際，去弊存優(yōu)，增強功能而設計的新型產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞：立軸，撒料盤，新型，改進 Design the structural of vertical shaft on the Ф5m conversion of centrifugal separator ABSTRACT This title comes from the tabled. The cement industry’s alfaromeo bring about the cement technology and equipment

3、’ upgrading. The flow of production in the country around 8 000 families in the cement factory has been quite a large share of the past five. And nearly half of the use of the structure, plain, without the use of the blower and the dust of the system. Disposable capital of the smaller and open the w

4、orkflow system. Remarkable results. My job is design the structure of the vertical shaft, in particular the big and small fan blades and scatters material plate. I improved the seat of fan blades’ size and contour. They are fit of people’s habit. Mainly flat dishes of type let go material increase

5、 and assist wind leaf one by one. The improvement keep former to have person who selects power is equipment relatively light structure simple, take space position less and charge former power selecting weak shortcoming,peally it is the odds with the community or the leadership type that selects once

6、 of the power machine to be improve greatly. In a word, this improvement in-line with combining the books, respect practice. Accomplish theory integrates with practice, it goes fraud deposit excellent it strengthens the function. Because time urges dark greenly, the knowledge level is limited, the

7、 mistakes and slipping unavoidably. Hope criticism. KEY WORDS： Vertical shaft， Scatters material plate, Novel, Improve 目錄 前言 ....................................................................................................... 1第 1章離心式選粉機的基本知識 ...............................................

8、............. 4 1.1 離心式選粉機的構(gòu)造與工作原理.................................................. 4 1.2 選粉細度調(diào)節(jié) ............................................................................ 10第 2章離心式選粉機工藝參數(shù) ............................................................. 12 2.1 基本工藝參數(shù) ................................

9、............................................ 12 2.1.1 主要工藝尺寸...................................................................... 12 2.1.2 生產(chǎn)能力 ............................................................................. 12 2.1.3 主軸轉(zhuǎn)速 ...............................................................

10、.............. 13 2.1.4 功率 .................................................................................... 13第 3章離心式選粉機立軸結(jié)構(gòu)設計 ...................................................... 14 3.1 立軸的設計 ................................................................................ 14 3.1.1 確定軸的最小直徑...

11、............................................................ 14 3.1.2 確定軸上各標準件的規(guī)格 .................................................... 15 3.1.3 軸的校核 ............................................................................. 15 3.1.4 檢驗鍵的強度..........................................................

12、............ 20 3.1.5 檢驗軸承的壽命 .................................................................. 20第 4章離心式選粉機零部件結(jié)構(gòu)設計 ................................................... 22 4.1 減速箱箱體結(jié)構(gòu)設計.................................................................. 22 4.2 風葉座底座設計..................................

13、....................................... 23 4.3 風葉座結(jié)構(gòu)設計......................................................................... 24 4.4 撒料盤結(jié)構(gòu)設計......................................................................... 24第 5章離心式選粉機的相關(guān)調(diào)整 .......................................................... 26 5.1

14、小風葉的調(diào)整 ............................................................................ 26 5.2 大風葉的調(diào)整 ............................................................................ 26 5.3 隔風板的調(diào)整 ............................................................................ 26 5.4 風口的調(diào)整 ...................

15、............................................................. 27 5.5 主軸的調(diào)整 ................................................................................ 27第 6章選粉機的維護修理 ..................................................................... 28 6.1 安裝要求： ..............................................

16、.................................. 28 6.2 錐齒輪安裝及其運轉(zhuǎn)中的技術(shù)要求：......................................... 28 6.3 殼體和回轉(zhuǎn)部分的安裝要求： ................................................... 29 6.4 檢修調(diào)整 ................................................................................... 29 6.4.1 選粉機內(nèi)部主要磨損件的修理： .......

17、.................................. 30 6.4.2 滾動軸承的拆卸修理 ........................................................... 30 6.4.3 大小錐齒輪裝配間隙的調(diào)整 ................................................ 30 6.5 操作維護 ................................................................................... 31 6.5.1 選粉機允許運轉(zhuǎn)調(diào)價和

18、運轉(zhuǎn)過程中的嚴重缺陷程度： ......... 31 6.5.2 啟動前和運轉(zhuǎn)中的檢查工作：............................................. 31 6.5.3 潤滑工作 ............................................................................. 32 6.5.4 故障原因及處理辦法： ....................................................... 32第 7章結(jié)論 ...............................

19、........................................................... 35參考文獻 ............................................................................................... 36致謝....................................................................................................... 37 前言 一、選粉機的發(fā)展前景 在現(xiàn)代的建材

20、行業(yè)的擠壓粉磨系統(tǒng)中，選粉機是其重要組成部分。隨著新型干法窯的發(fā)展，水泥工業(yè)生產(chǎn)中的熱耗有了大幅度的下降，而電耗反而有所上升。因此如何降低水泥生產(chǎn)占電耗的 65%~70%的磨機粉磨作用的電耗，已經(jīng)成為當今水泥工作者極為關(guān)注的課題，也是節(jié)能的重要課題，并已經(jīng)研發(fā)出擠壓磨、新型立磨、高細磨和高效選粉機等機電設備，取得了降低粉磨電耗的效果。節(jié)能高效已經(jīng)成為設備改革的一大趨勢。僅就選粉機而言，各國水泥開發(fā)部對選粉機都作了大量的研究工作，并相繼推出了各自的新型高效選粉機。如日本小野田的 O-Sepa選粉機，三菱的 MDS型選粉機，F(xiàn)LS的 sepa型，西德伯利鳩斯的 caropol型，石川島公司的 SD

21、型，西德洪堡公司維達格的 ZVB-J型等，可謂是品種繁多，功能各自有各自的優(yōu)點，我國對 O-sepa選粉機也作了技術(shù)引進。 新型選粉機的特點可歸納如下： （1）在選粉機結(jié)構(gòu)中采用新的物料分散裝置，使入選粉機的物料能得到良好的分散度，提高β值，是粗細顆粒均勻分散； （2）在選粉機內(nèi)部控制空氣流動方向的裝置，盡力減小渦流對選粉機的干擾； （3）擴大選粉機粗細分離能力和區(qū)域部位，延長物料分選時間； （4）在生產(chǎn)工藝中引入新的熱風和冷風，使之減小物料的內(nèi)循環(huán)，使選粉機具有烘干生料，冷卻水泥，還有微粉碎的功能； （5）在分離上是使靜態(tài)和動態(tài)選粉裝置組成為一體化，稱之為組合機型，以簡化流程。

22、 總之，都是為了提高選粉機效率，選出需要的分級產(chǎn)品，減小設備重量，簡化流程以減低消耗，提高產(chǎn)量，有益于高效化、組合化發(fā)展。 二、離心式選粉機的介紹及發(fā)展前景 離心式選粉機是物料選粉機的必備設備，廣泛用于水泥廠粉磨的閉路系統(tǒng)中。它結(jié)構(gòu)比較緊湊，功率消耗比較低，操作方便，分級、鼓風及收塵設備全部都包含在選粉機內(nèi)。然而離心式選粉機也存在較多缺點：機內(nèi)用來產(chǎn)生循環(huán)氣流的大風葉由于同濃度較大的粉塵接觸，磨損嚴重；撒料盤旋轉(zhuǎn)時依靠物料的重力向物料傳遞動能，由于粉塵的特殊性以及內(nèi)筒中氣流的影響，物料得不到理想的速度，甚至有的大團粉料（物料水分過大）從撒料盤邊緣滑落，影響均勻性，明顯降低了選粉效率。針

23、對離心式選粉機撒料盤這一缺點，特改平板式撒料盤也就是徑向帶凸棱的撒料盤。這種徑向帶凸棱的平板式撒料盤在旋轉(zhuǎn)過程中，使粒子速度增加了徑向分力，非常有利于分級，提高了選粉率，改進后有下面優(yōu)點： （1）撒料盤采用徑向帶凸棱的，提高了粒子的分級，提高了選粉率； （2）內(nèi)部殼體裝有導料板； （3）調(diào)整了選粉區(qū)和提升區(qū)的位置，重點是提高了選粉區(qū)的能力； （4）內(nèi)部的主輔風葉匹配進行了重新組合，提高了粒子分級分散能力。以上可以說是幾個優(yōu)點，但這種選粉機缺點和問題也是存在的。首先，離心式選粉機在選粉過程中實際是干擾沉降，如何降低選粉濃度 可減少干擾沉降的影響，使分離清晰，根據(jù)資料和別人的實驗我發(fā)

24、現(xiàn)了選粉效率隨著選粉濃度的降低而提高，但有一個轉(zhuǎn)折點，在一定范圍內(nèi)影響很小。為要降低選粉濃度的一個辦法就是擴大規(guī)格，這當然不是分本措施，另一個辦法是增加循環(huán)風量，但增加風量后使上升風速提高，成品將變粗，為了保持細度不變，就該增加小風葉的作用，提高小風葉的轉(zhuǎn)速或增加小風葉的數(shù)量，在安裝，操作中用降低風量的辦法來減小細變的做法是不妥的，這將降低效率，再由于選粉機的大風葉和小風葉作用正好相反，所以用統(tǒng)一調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的辦法改變細度效果不大。為此發(fā)展了大小風葉分別傳動的離心式選粉機，大風葉滿足風量，小風葉適應細度調(diào)整，這樣單位面積的能力和選粉小路均有所提高，但由于結(jié)構(gòu)太復雜，后來很少采用。 為了減少選粉區(qū)

25、濃度，減小回風所帶粉塵也是很有效的措施，但是這一點在離心式選粉機上很難做到，此外離心式選粉機從選粉機理上也有兩個根本缺點： （1）選粉機存在著風速梯度，由于風速不同，使分離粒徑不均勻，高速處會把過粗的顆粒帶出來； （2）邊壁效應的影響，將使微細顆粒隨粒一起碰壁而降落。 這將造成細粉中含有粗粒，粗粒中含有細粒的不利情況，這都是離心式選粉機自身不能克服的缺點，只有讓位于高效籠式選粉機了。速度梯度和邊壁效應隨著世界工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，雖有新型效率選粉機的不斷涌現(xiàn)，但國內(nèi)離心式選粉機仍占統(tǒng)治地位，新型選粉機除在個別結(jié)構(gòu)上較之有所改進外，就其空氣分級最核心的撒料盤結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上也有較大改進，

26、但并沒有根本上有變化，分級理論也沒實現(xiàn)飛躍。因此進一步討論新的分級方法是研制新型選粉機的一個關(guān)鍵。 第1章離心式選粉機的基本知識 1.1離心式選粉機的構(gòu)造與工作原理 下圖是f5m離心式選粉機的簡圖。它主要由傳動部分、立軸部分、殼體和控制板調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成。 圖 1.1 5000離心式選粉機 1—進料口；2—主風葉；3—輔助風葉；4—控制板；5—撒料盤；6—回風葉； 7—細粉室；8—粗粉室；9—細粉出口；10—粗粉出口 (1) 殼體 殼體由頂蓋和內(nèi)外殼體組成。頂蓋結(jié)構(gòu)是以槽鋼板為主的梁架結(jié)構(gòu)件。梁架中部是支承整個回轉(zhuǎn)部分基座的基礎架，梁架的一側(cè)是支承電動機的滑 軌基礎架。

27、頂蓋板用 4～6mm鋼板制成。蓋板的一側(cè)設有人孔門。外殼由上部筒體和下部錐體組裝而成。下部錐體的溜角為 60，下口直徑為 400mm。 內(nèi)殼也是由上部筒體和下部錐體組裝而成。上部筒體的頂部有一圈固定的擋風板。下部錐體的中段裝有一圈與圓周切線成 60相交的回風葉，其數(shù)為 64片(或 72片)。下部錐體的下口與出料管相連接，出料管的溜角為 60。選粉機外殼有四個鑄鐵底座用螺栓與基礎相連接。 (2) 傳動部分傳動部分包括電動機、三角皮帶輪和減速裝置。電動機通過三角皮帶帶動齒輪箱內(nèi)的一對圓錐齒輪而使立軸回轉(zhuǎn)。 f5m離心式選粉機配用的電動機功率為 75kW，轉(zhuǎn)速為 985r/min。電動機

28、出軸端裝有 D型三角皮帶輪，通過 7根 D型三角皮帶與選粉機橫軸軸端的三角皮帶輪相連動。 (3) 立軸部分 立軸部分是選粉機的主體，處于選粉機中央的立軸 8是用 45號碳素鋼經(jīng)熱處理加工而成。立軸的上端部裝有滾動軸 27，系單列圓錐滾子軸承。該軸承裝在上軸承座 22內(nèi)，它承受立軸的全部負荷?？梢酝ㄟ^旋動軸承調(diào)整螺母 23將立軸作上下位移，以便調(diào)整立軸上大錐齒輪 21與小錐齒輪 20齒的嚙合間隙。 大、小錐齒輪被密封在齒輪箱 30內(nèi)，箱內(nèi)加入一定數(shù)量的潤滑油，齒輪在運轉(zhuǎn)中借助油的飛濺而潤滑。齒輪箱固定在機架座 29上。立軸的下部裝有下部滾動軸承 10，該軸承系單列向心短圓柱滾子軸承

29、，它通過下軸承座 11固定在機架座上。立軸的下端裝有撒料盤轂 1，用螺母 31鎖緊。撒料盤 2用螺栓連接在撒料盤轂上。風葉座 4固定在撒料盤轂上。風葉座上部裝有主風葉 9。主風 葉全部裝上為 12片。風葉座的下部裝有輔助風葉盤和輔助風葉 5。輔助風 葉全部裝上為 36片(或 48片)。風葉座與立軸之間裝設下料斗 32。立軸在下料斗的一段上，裝有襯套 6，以保護立軸不受磨損。下料斗與風葉座之間裝有密封漲圈 7。 圖 1.2離心式選粉機傳動部分和回轉(zhuǎn)部分結(jié)構(gòu)圖 1—撒料盤轂； 2—撒料盤； 3—撒料盤架子護板； 4—風葉座； 5—輔助風葉； 6—襯套； 7—漲圈； 8—立軸； 9—主風葉

30、； 10—下部軸承； 11、22—軸承座； 12—精鋼梁架； 13—橫軸； 14—端蓋； 15—鎖緊螺母； 16、19—軸承； 17—軸承套； 18—墊片； 20—小錐齒輪； 21—大錐齒輪； 23 —調(diào)整螺母； 24—軸承蓋； 25—軸承軸心螺母； 26—銷子； 27—上部軸承； 28—傳動軸座； 29— 機架座；30—齒輪箱；31—撒料盤螺母；32—下料斗 (4) 控制板調(diào)節(jié)機構(gòu) 如圖 11.4所示，緊貼在內(nèi)殼固定擋風板 1上的一圈控制板 2共有 16塊，它與調(diào)節(jié)桿 3連接一體。調(diào)節(jié)桿穿過外殼 6支承在壓蓋座 7和支座 10上。支架 8焊接在外殼體上。調(diào)節(jié)桿的端部絲桿配有手輪螺母

31、 11，轉(zhuǎn)動手輪可將控制板推進或拉出。 離心式選粉機的工作是利用選粉機立軸上的主風葉以一定轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的內(nèi)部循環(huán)氣流，使不同大小的物料顆粒因沉降速度的差別而被分離。 圖 1.3離心式選粉機控制板調(diào)節(jié)機構(gòu) 1—擋風板；2—控制板；3—調(diào)節(jié)桿；4—螺栓；5—固定座；6—外殼；7—壓蓋座；8—支架；9—套筒；10—支座；11—手輪螺母；12—螺母 圖 1.4顆粒在選粉機內(nèi)的運動 (a) 顆粒受力情況；(b) 顆粒運動情況 在離心式選粉機內(nèi)，顆粒重力的影響可略去不計。由于撒料盤的旋轉(zhuǎn)作用，顆粒在水平方向所受到的剩余慣性離心力為： 2 FCD = 6 p (d pp

32、 3 r - )r r u p （1.1) 式中 CDF ——剩余慣性離心力，N； up——撒料盤邊的顆粒圓周速度，m/s； r——撒料盤半徑，m。 在垂直方向上，氣流對顆粒的作用 R = x 4 p d p 2 r 2 u f 2 (1.2) 圖 1.5粉料在選粉機內(nèi)的分級式中 R——垂直方向氣流對顆粒的作用，N； uf——空氣向上流速，m/s。 合力方向決定顆粒走向， R FCD =tana （1.3） 從上述三式可解得： 3xrru 2f d = tan a (1.4) pi 4

33、(rp -r)u 2p 對于一定的選粉機處理一定物料時，式（1.4）尚可化簡為： 2 d pi =k x u 2f （1.5）rn 式中 n——主軸轉(zhuǎn)數(shù)，r/min； k——常數(shù)。 式（1.4）及式(1.5)為離心式選粉機的分級界限公式。大于 dpi的顆粒將碰撞于內(nèi)殼的內(nèi)壁或擋風板上面，在內(nèi)殼空間降落，作為粗粉排出。小于 dpi的顆粒剛被氣流帶出，經(jīng)大風葉進入內(nèi)外殼的環(huán)形空間，在重力作用下沉降，成為細粉排出。因此，分級界限尺寸一定程度上也反映了產(chǎn)品細度。顯然，分級界限尺寸增大，則產(chǎn)品變粗；反之，產(chǎn)品則變細。分級界限尺寸的大小主要是通過調(diào)整氣流的上升和旋轉(zhuǎn)速度以及增減小風葉

34、的作用來實現(xiàn)。 1、增加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或增多大風葉，都會使上升氣流速度增大，使細粉的細度下降；反之，則可提高細粉的細度。 2、改變回風葉的角度，會影響到旋轉(zhuǎn)氣流速度，回風葉片偏向內(nèi)筒壁時，葉片之間通道縮小，旋轉(zhuǎn)速度增加，則可提高細粉的細度；反之，則會降低細粉的細度。 3、增加風葉數(shù)目，旋轉(zhuǎn)柵欄的作用加強，可增加撞擊顆粒次數(shù)，有利于顆粒分離出來，可提高細粉的細度。當增加輪子轉(zhuǎn)速時，亦會使小風葉撞擊顆粒的次數(shù)增加，但是大風葉所引起的上升氣流速度增加較為顯著，因而總的還是使得細粉的細度下降。 4、當擋風板向里推時，上升氣流的折流增大，可提高細粉的細度；反之，細粉的細度則降低。增減大小風葉時，

35、必須按直徑方向成對增減，以保持轉(zhuǎn)子的平衡。改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和大小風葉的數(shù)目，對細度調(diào)整幅度較小。調(diào)整擋風板位置比較方便且效果較好,至于正確的調(diào)節(jié)幅度要通過實際生產(chǎn)經(jīng)驗來確定。 1.2選粉細度調(diào)節(jié) 選粉機成品細度可以通過變更各工藝參數(shù)及各部尺寸的相互關(guān)系來改變。具體做法有下列幾點。 （1）改變上升氣流風速 由以上公式可知，上升氣流風速加大，分離粒徑變大，風速變小，則分離粒徑變小。在生產(chǎn)中要使風速加大可以a.加快大風葉轉(zhuǎn)速，或加大風葉尺寸、增加風葉個數(shù)。但風葉個數(shù)加大到一定數(shù)量后不再起作用。b.減少內(nèi)部阻力，回風葉處通風順暢。如有撒料盤罩子應去除，該罩子不僅增加阻力，而且還影響小風葉的作用。

36、c.減少漏風，粗細粉出料口裝鎖風閥。根據(jù)實際生產(chǎn)情況兩處出料口均是正壓，如不鎖風，則很大一部分由此處漏掉，起不到循環(huán)作用，使內(nèi)部選粉室的上升氣流速度降低。 （2）調(diào)整離心力 離心力加大使成品變細，離心力減小則變粗。影響離心力的一是撒料盤的大小和轉(zhuǎn)速，撒料盤增大，轉(zhuǎn)速加快，離心力增加。二是小風葉大小、轉(zhuǎn)速和數(shù)量。小風葉增大，轉(zhuǎn)速加快，能增強顆粒由撒料盤獲得的離心力。特別是小風葉還起屏障作用，阻擋顆粒的通過。因此小風葉數(shù)量的調(diào)整對細度特別敏感。一般增加一對小風葉，細度可降低0.8%左右；減少一對小風葉，細度增加 0.8%左右。 （3）變動選粉室內(nèi)部尺寸 對新設計調(diào)整各部比例尺寸有可能改

37、變成品控制細度。如增加高度產(chǎn)品變細，降低高度產(chǎn)品變粗。但在已有的選粉機上變動有困難，但拉開或推進平板起類似的作用。拉開使細度變粗，推進使細度變細。但這一措施，僅能起微調(diào)作用。 第2章離心式選粉機工藝參數(shù) 2.1基本工藝參數(shù) 2.1.1主要工藝尺寸 選粉機內(nèi)相關(guān)的工藝尺寸，將影響選粉機的選粉性能，不同型號的選粉機為適應不同的工藝要求，其各部分的相對尺寸比例也不相同，但由于選粉機的因素較多，靈活應性較大，我們可以尋求一個統(tǒng)一的基本尺寸作為設計和生產(chǎn)中調(diào)整的依據(jù)，在配合可變的其他工藝參數(shù)，就能滿足不同的需要。 選粉機各部分相對尺寸可以看作直徑的函數(shù)，并且可以視為簡單的函數(shù)關(guān)系，可建議選

38、粉機的主要尺寸比例關(guān)系為下表，各部分結(jié)構(gòu)見圖 1 各部分尺寸名稱 符號 比例 實際尺寸 內(nèi)殼體內(nèi)徑 di 0.7D 3500 主風葉內(nèi)徑 d1 0.7D 3500 主風葉寬度 b1 0.1D 500 輔助風葉外徑 d2 0.5D 2500 撒料盤外徑 d3 0.33D 1650 副主風葉寬度 b2 0.045D 225 小風葉到底風板 h1 0.11D 550 小風葉到隔風板 h2 0.15D 750 表 2-1 離心式選粉機主要尺寸比例關(guān)系以上數(shù)

39、據(jù)時根據(jù)經(jīng)驗所得 ,若有特殊需要，可以做適當?shù)恼{(diào)整。 2.1.2生產(chǎn)能力 影響選粉機生產(chǎn)能力的因素很多，例如，選粉機的結(jié)構(gòu)、尺寸、轉(zhuǎn)速、物料性質(zhì)和產(chǎn)品細度燈，都可以影響選粉機的生產(chǎn)能力。有經(jīng)驗公式得 Q = KD2.65 （2.1） 52.65 =0.85=60.5 K~系數(shù)，此處為 0.85 2.1.3主軸轉(zhuǎn)速 選粉機主軸轉(zhuǎn)速快慢影響到循環(huán)風量的改變及選粉區(qū)氣流上升速度，從而還影響選粉機生產(chǎn)能力，功率，選粉效率，一般離心式選粉機的轉(zhuǎn)速 n和直徑 D的乘積在 600~900 r / min的范圍，即 nD =600 ~ 900 取 n=180 r / min 2.1.4

40、功率 離心式選粉機的功率可按經(jīng)驗公式計算 K = KD2.4 (2.2) =1.5852.4 = 75KW 以上就是離心式選粉機的各種工藝尺寸，在設計離心式選粉機是主要的參考數(shù)據(jù)，這次設計也是以這些數(shù)據(jù)為基礎在原來的基礎上改進部分尺寸從而達到要求的目的。這些數(shù)據(jù)是經(jīng)驗所得，所以更加接近實際生產(chǎn)，所以也是工業(yè)生產(chǎn)的參考數(shù)據(jù)。 第3章離心式選粉機立軸結(jié)構(gòu)設計 3.1立軸的設計 3.1.1確定軸的最小直徑 1、確定軸的最小直徑立軸的傳遞功率為 P = 0.9 D2.75 （ 3.1） =75KW 查有關(guān)資料可得離心式選粉機的實耗功率為 60KW 所以由公式 dmin

41、 = 3 Pn （ 3.2） 可得 dmin = 126mm 由于軸上的傳遞功率主要是在齒輪處，所以此處的直徑即為最小直徑，因為此處有連接鍵槽，所以要擴大軸徑，所以 dmin =160mm。 2、確定軸的各段直徑和長度 軸上依次要安裝銷軸、軸承、大錐齒輪、軸套、軸承、撒料盤轂、螺紋等，所以確定各段長度和直徑如下圖： 圖 3.1 主軸的尺寸圖 3、選擇軸的材料：該軸傳動中小功率，并且轉(zhuǎn)速不高，選用 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。其力學性 能由機械手冊可得 db =640MPa ， ds =355MPa ，d-1 =275MPa ，t-1 =155MPa ， [s-1]=60MPa ，t

42、s =20MPa ，yd =0.2 ，yt =0.1 ， A =115。 3.1.2確定軸上各標準件的規(guī)格 1、選鍵： 根據(jù)軸和齒輪的結(jié)構(gòu)選取平鍵 C2070；根據(jù)軸和撒料盤轂的結(jié)構(gòu)配合選取 C18100. 2、選軸承： 上部軸承因為要承受軸向力和整個主軸系統(tǒng)的重量，所以選擇圓錐滾子軸承比較好，故根據(jù)軸的直徑可選擇 32928型號的圓錐滾子軸承；下部軸承因為不需要承受徑向力，只需要承受軸的重量，故選用 1218型號的軸承，還可以起到調(diào)心的作用。 3、選銷軸： 根據(jù)銷軸要承受整個立軸系統(tǒng)的重量，所以要選擇銷軸，由于銷軸不需要承受徑向力和軸向力，只承受靜止力，所以經(jīng)校驗得選擇 30165的銷

43、軸，在銷軸的另一端選用 8m650的圓錐銷。 3.1.3軸的校核 1、受力分析： 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為 6P 6 T1 = 9.55 10 = 3.016 10N （3.3） n 齒輪的圓周力為 2T 4 Ft = d11 =1.98 10N （3.4） 齒輪的徑向力為 tana F = 0.73 10N r Ft cosb n =4 （3.5） 齒輪的軸向力 4 Fa = F tan t b = 0.321 10N 螺紋處的圓周力為 F0= 2483N 2、求支反力 （ 1）在水平面的支反力 由 ?min0得 Rd1BZab)raaFF+-+

44、（=0 = 2 RBZ =490N 由 ?Z = 0 得 R = F -R =1769N AZ r BZ （ 2）在垂直平面內(nèi)的支反力 由圖可知 RAY = RBY = 1 Ft =306N 2 （ 3）由 F0的作用，在支點 AB處的支反力 ?MB = F0 + RA0 = 512N （ 4）合成支反力 R = R 2 + R 2 = 6175N A AZ AY 22 RB = RBZ + RBY =8220N 3、軸的強度計算： （ 1）按強度合成強度條件計算 ①計算彎矩畫彎矩圖：由于齒輪的作用力在水平平面則 M DZ

45、 = R a =1415. AZ Nmm d1 DZ = M -Fa =3915. M DZ Nmm 2 由于齒輪的作用力在垂直平面的彎矩圖 M DY = R a = 245040. AY Nmm （ 3.6） （ 3.7） （ 3.8） （ 3.9） （ 3.10） （ 3.11） （ 3.12） （ 3.13） (3.14) 由齒輪作用力合成在 D面得最大彎矩 22 M = M + M = 282971. N mm (3.15) D DZ DY 由于 F0的作用力做出的彎矩圖 M = FC =4

46、22110. N mm B00 該彎矩圖的作用平面不定但當其與上述合成彎矩圖共面是是危險情況，這時其彎矩圖為二者之和，如截面 D的最大彎矩為 M = M + M = 49402. N mm (3.16) DDD0 ②畫出彎矩圖 T1 = 620750. N mm ③校核軸的強度，選擇計算彎矩 Mca = M 2 +(aT )3 較大，軸的直徑較小 的抽剖面校核計算，這里以截面 D計算彎矩最大，截面 E計算彎矩亦較大，軸徑較小，確定校核比兩截面，轉(zhuǎn)矩按脈動變化計算： 10 MD 2 + (aT )3 D 3 = 35.2 MPa (3.

47、17) s = dD 10 M 2 + (aT )3 EE 31 = 42.6 MPa (3.18) s = dD 由s <[s ] =60MPa可知，在 D面是安全的，同理其他面得校核也是按照這個步驟，經(jīng)校核都符合要求。 （3）按安全系數(shù)校核計算 ①按疲勞強度的安全系數(shù)計算，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖，截面 D處彎矩最大，且有齒輪配合和鍵槽引起的應力集中，截面 B處彎矩較大，且有軸承配合引起的應力集中；截面 E處彎矩亦較大，軸徑較小。故這些都是危險截面，應進行疲勞強的安全系數(shù)計算，先檢驗 D面。 由于軸轉(zhuǎn)動，彎矩引起對稱循環(huán)的彎曲應力，其應力幅

48、為 MD sa = W = 31.1 MPa (3.19) pd3( -)2 3 btdt W =-=15902mm (3.20) 32 2d 彎曲正應力的平均應力sm =0 所以 s Ss =-1 = 286 (3.21) Ks s js a + s m be 考慮到軸上作用的轉(zhuǎn)矩總是有些變動，故單向傳遞轉(zhuǎn)矩的軸的扭轉(zhuǎn)切應力一般視為脈動循環(huán)應力 T1 ta = tm == 9.37 MPa (3.22) 2WT pd3( -)2 3 btdt WT =-= 33143mm (3.23) 16 2d 所以 St

49、= t-1 = 6.53 (3.24) K tta +jtimbei Kt =1.7 所以 SS S = ts = 262 (3.25) Ss 2 + St 2 所以截面 D是安全的，可以放心使用。 同理其他截面經(jīng)檢驗也是安全的，此處不做詳細檢驗。 ②按靜強度的安全系數(shù)計算，區(qū)最大瞬時靜載荷為額定載荷的兩倍， 仍以 D面檢驗 SS S = ts = 262 (3.26) Ss 2 + St 2 s Ss = t = 5.52 (3.27) t Tmax WT SS SS = Ss = 3.94 (3.28) 2 SS

50、2sSstst+ 所以靜強度也是安全的，其他截面檢驗也是安全的，此處省略，檢驗方法同 S面。 4、軸的剛度計算 考慮到 D處的撓度大時，將使齒輪的嚙合狀態(tài)變壞，下面用能量法計 算軸上截面 D的撓度YD，為此，在 D截面上加單位力 Fi=1.其彎矩圖如圖所示。將軸上存在 M部分分成 5段，其各段長度，直徑和彎矩值如圖所示。由于齒輪作用力在水平面內(nèi) D截面的撓度為： 1 MM -3 YD = ?? dl =1.91 10 mm (3.29) z EI 由于齒輪作用力在垂直平面內(nèi) D截面的撓度為： 1 MM YD = dl = 5.225 10-3 mm (3.3

51、0) y E ?? I 齒輪作用力在 D截面引起的總撓度為： 22  YD D mm (3.31) = YD +Y = 5.563 10 3 zy 由 F0作用引起在 D截面的合成撓度為 1 MM YD = dl = 7.149 10-3 mm (3.32) 0 E ?? I 在 S截面可產(chǎn)生的最大撓度為 Y = Y +Y = 0.013 mm (3.33) DDD 0 許用撓度[ y]= (0.01 ~ 0.03) Mn 所以軸的剛度符合要求。 3.1.4檢驗鍵的強度 1、對于一號鍵有 2t 23.016

52、106 == =28.5 <[] (3.34) ss P dkl 160 13.2 100 P 符合要求。 2、對于二號鍵有 2t 23.016 106 = dkl = 140 11.7 200 =18.4 <[] （3.35） ss PP 符合要求。 3.1.5檢驗軸承的壽命 1、對于圓錐滾子軸承有 ??e L = cp =2744h >L （3.36） P ??[] h ?? 此軸承符合要求。 2、對于角接觸球軸承有 P =XF r +YFa （3.37） P =1845h >[Lh ] 此軸承也符合要求。綜上所述，此軸的設計符合題

53、目的要求，可以正常使用。下圖是軸的載荷分布和彎曲變形圖： 圖 3.2 軸的受力和彎矩圖 第4章離心式選粉機零部件結(jié)構(gòu)設計 4.1減速箱箱體結(jié)構(gòu)設計 減速箱箱體是連接傳動部件的重要零件，由于它連接主軸和帶輪而它們的軸線相互垂直，且主軸穿過箱體，箱體內(nèi)錐齒輪又需要油潤滑，所以箱體的結(jié)構(gòu)較為復雜。為了安裝和維修方便，箱體蓋需要由兩大部分組成。下箱體結(jié)構(gòu)如下圖 圖 4.1 減速箱箱體結(jié)構(gòu) 箱體中部為中空筒狀，筒狀體上不與大錐齒輪有圓槽狀結(jié)構(gòu)相互配合防止?jié)櫥瓦M入選粉室內(nèi)。箱體底部有油塞，方便更換潤滑油。由于工作時會出現(xiàn)震蕩，所以油塞的密封條件一定要好。 箱體分為箱體上蓋，箱體側(cè)

54、蓋和下箱體三大部分。箱體上蓋結(jié)構(gòu)如下 圖 3.2 減速箱箱體上部結(jié)構(gòu)箱體上蓋由幾個部分組成，它要具備一下功能： （ 1）連接主軸； （ 2）調(diào)節(jié)主軸高度； （ 3）有加油和觀看齒輪嚙合情況的裝置。要注意的是各零件的連接都要考慮到密封問題。 4.2風葉座底座設計 風葉座底座的作用是連接撒料盤轂和風葉座的，由于中間有主軸和下料漏斗所以它也應該是中空結(jié)構(gòu)，同時它又要求及時的把物料撒出去，所以外壁要留有大量的空洞。其結(jié)構(gòu)如下圖所示 圖 3.3 風葉座底座結(jié)構(gòu) 4.3風葉座結(jié)構(gòu)設計 風葉座是連接大風葉和小風葉的零件，是主軸上的重要部件，其下端與底座相連。其結(jié)構(gòu)如下

55、圖 3.4風葉座結(jié)構(gòu) 4.4撒料盤結(jié)構(gòu)設計 撒料盤是影響選粉機選粉效率的重要部件，為提高選粉效率特對它進行了簡單的改造，在平板撒料盤上焊接上角鐵，其焊接角度與撒料盤直徑成三十度角。因此可也有效的阻止物料沿扇形軌跡撒出從而提高選粉效率。其結(jié)構(gòu)如下圖所示 圖 3.5 撒料盤結(jié)構(gòu) 第5章離心式選粉機的相關(guān)調(diào)整 5.1小風葉的調(diào)整 小風葉的主要作用是控制成品細度。它的旋轉(zhuǎn)使內(nèi)筒中形成旋轉(zhuǎn)氣流，可以分散物料，把不合格的粗顆粒分離出來。因此在小風葉的作用下，可采用較高的風速。同時小風葉還能將一部分細顆粒聚集體打碎，使合乎要求的顆粒及時選出來，這些都有助于選粉機效率的提高。小風葉片數(shù)越多

56、，成品越細。但小風葉太多，合格的細粉落入粗粉中的量增多，選粉效率就要下降。選擇適當?shù)男★L葉片數(shù)是保證成品細度和提高選粉效率的重要因素。 5.2大風葉的調(diào)整 選粉機內(nèi)上升氣流所能帶走的物料顆粒的大小，主要受氣流的速度影響。而上升氣流速度與循環(huán)氣體量成正比，流量增大，流速增快。流體越快，動能越大，帶走的顆粒就越多，成品細度越粗。影響氣流速度的主要因素之一是大風葉片數(shù)，片數(shù)多，循環(huán)的氣流量與速度就增大，相反就減少。因而合理選擇大風葉片數(shù)，能在較大范圍內(nèi)調(diào)整選粉機出口的顆粒細度及選粉能力。但由于它的變動對細度影響較大，因此在生產(chǎn)中，細度變動不大的情況下，一般不調(diào)整它。 5.3隔風板的調(diào)整

57、在設備運行中，隔風板是控制產(chǎn)品細度和回磨粗粉細度的一種重要手段，通過調(diào)整它的位置來實現(xiàn)這一目的。隔風板向里推，縮小了內(nèi)管氣流出口處的斷面，使流體阻力增加，特別是隔風板下產(chǎn)生渦流引起的阻力，使較粗的顆粒碰在隔風板上沉降下來，所得的成品就較細。相反，當成品過細時，可把隔風板往外拉，則成品將變粗。但是這種調(diào)整方法只有在細度變動不大時才有效(現(xiàn)多數(shù)在外面無法調(diào)整)。如果要求細度變動較大，就需停機調(diào)整小風葉，甚至調(diào)整大風葉的片數(shù)。隔風板一般為 8塊，用人工調(diào)整，根據(jù)細度要求可先推進或拉出幾塊，一般調(diào)整時最好按相對位置成對拉出或推進。 5.4風口的調(diào)整 風口的作用是確定氣流進入內(nèi)筒的方向控制空氣流量

58、．風口過寬，使進入的氣流含有較多的細粉過窄對阻力增大，氣流不能暢通循環(huán)。風日角度 (指葉片與圓切線所夾的角)應適當，便于氣流循環(huán)與細粉沉降。所有風口葉片的方向必須一致，而且與中心軸轉(zhuǎn)動方向相反。一般風口葉片固定后很少調(diào)整。若是設計成葉片可偏轉(zhuǎn)調(diào)整的，則對磨機的操作將是更有利的。 5.5主軸的調(diào)整 主軸轉(zhuǎn)數(shù)的變化對循環(huán)風量影響是很大的，但是得用變速傳動裝置，并且不易掌握，所以選粉機的主軸轉(zhuǎn)速一般不變。當選粉與磨機產(chǎn)量不配套，能力偏小，調(diào)節(jié)大風葉也達不到目的時，可以改變傳動馬達或安裝調(diào)速裝置，適當提高轉(zhuǎn)速，但必須對機械運轉(zhuǎn)件作強度核算，防止機械事故的發(fā)生。 第6章選粉機的維護修理 在閉路

59、粉磨系統(tǒng)中，如果選粉機損壞，磨機也將停轉(zhuǎn)，影響生產(chǎn)，因此必須分析損壞原因，排除故障。為了保持選粉機的正常運轉(zhuǎn)，應該嚴格執(zhí)行機械安裝規(guī)程，定期檢修維護。 6.1安裝要求： 1，離心式選粉機安裝順序： ⑴拼裝殼體，使四個底座撐于廠房中預置基礎上，然后將內(nèi)錐體的圓風葉將內(nèi)殼支撐焊接好； ⑵裝好內(nèi)外殼體內(nèi)壁的襯板和內(nèi)外殼體上中下用螺栓聯(lián)接； ⑶在內(nèi)殼下部搭好的水平臺將風葉片、風葉盤和撒料盤轂等支架放在本平臺上； ⑷把立軸和橫軸部分組裝好，包括上部齒輪箱和下部軸承座等，在組裝之間應使立軸回轉(zhuǎn)部分進行動靜平衡校試； ⑸組裝好的立軸部分吊入殼體中央，再與風葉座輔助風葉盤撒料盤轂等組

60、裝好，然后擰緊底部大螺母； ⑹按照兩兩對稱，間隔均勻的原則裝配好主風葉、輔助風葉和撒料盤轂，然后拆除臨時支架及水平臺； ⑺安裝內(nèi)殼上部的控制板及其調(diào)整機構(gòu)；⑻安裝頂蓋上的傳動裝置包括電動機大小皮帶輪及調(diào)整裝置。 6.2錐齒輪安裝及其運轉(zhuǎn)中的技術(shù)要求： ⑴大小錐齒輪在運轉(zhuǎn)嚙合過程中應均可平穩(wěn)，沒有沖擊和噪音，齒輪在任何位置下，保證齒輪間隙和頂隙達到規(guī)定要求； ⑵裝拍后的齒輪接觸點即力的作用點應在節(jié)圓上齒的接觸斑點沿齒長和 齒高均為 50%； ⑶齒的工作表面的剝落在齒高范圍內(nèi)不得超過 30%，在齒長范圍內(nèi)不得超過 10%； ⑷齒的工作面得細麻點補得超過 25%；

61、 ⑸齒的齒厚磨損量（與分度圓沿齒厚比）最大不超過 20%； ⑹大小錐齒輪軸向竄動和軸線橫線位移不超過 0.06mm。 6.3殼體和回轉(zhuǎn)部分的安裝要求： ⑴各連接法蘭處必須用規(guī)定的石棉墊嚴密地密封不得有漏風現(xiàn)象； ⑵安裝立軸部分時，注意調(diào)整軸的同心度小于 0.05mm； ⑶裝配主風葉、風葉桿和葉片時都要稱重，根據(jù)實測重量進行配重安裝后主風葉用于轉(zhuǎn)動時，應輕松靈活，并使達到隨遇平衡狀態(tài)，即在轉(zhuǎn)到任何角度是出于靜止狀態(tài)； ⑷配裝輔助風葉是，同時要配重。 6.4檢修調(diào)整 由于選粉機在運轉(zhuǎn)中不斷受到物料沖擊摩擦，以及機體的振動時各部分零件發(fā)生破損、變形、破裂。因

62、此應對選粉機定期檢修，各單位根據(jù)自己的實際情況排大、中、小檢修計劃。現(xiàn)將離心式選粉機大、中、小檢修內(nèi)容歸納如下： 1、小修內(nèi)容： ⑴調(diào)整或更換輔助風葉； ⑵拆換撒料盤； ⑶檢查和調(diào)整回風葉角度； ⑷檢查或焊補內(nèi)殼下料錐出料管； ⑸檢查并擰緊各處松動螺栓； ⑹更新 V帶調(diào)整張緊適當； ⑺檢查更換或添加齒輪箱，以及各軸承內(nèi)潤滑油脂。 2、中修內(nèi)容： ⑴調(diào)整或更換主風葉； ⑵拆換撒料盤；⑶拆換輔助風葉； ⑷拆換內(nèi)外殼襯板； ⑸拆換主風葉； ⑹拆換內(nèi)殼下料管； ⑺清洗齒輪箱，檢查齒面并調(diào)節(jié)齒輪的嚙合間隙； ⑻拆掉主軸橫軸，檢查更換各部分軸承，清

63、洗并重新加足潤滑油。 3、大修內(nèi)容： ⑴更換拆修大小錐齒輪； ⑵整套更換立軸和橫軸； ⑶整套更換回轉(zhuǎn)部分的部件包括撒料盤轂、風葉座、下灰斗和風葉盤等； ⑷更換內(nèi)外殼體并涂刷油漆。以上的檢修內(nèi)容中各主要零件的修理和調(diào)整方法下面將要說到。 6.4.1選粉機內(nèi)部主要磨損件的修理： （1）輔助風葉的磨損：輔助風葉磨損后，當頭部已磨損出缺口時即應更換，為了保持平衡，應采取全新的辦法，避免新舊混合裝配； （2）主風葉磨損：主風葉的使用周期較輔助風葉的時間長，一般為 8~10個月，主風葉頭部磨損出現(xiàn)缺口時即應全套更新； （3）內(nèi)殼襯板的磨損：內(nèi)殼上段圓筒部分直接受到粗顆粒物

64、料的沖刷磨損磨損，所以必須安裝襯板，保護筒體； （4）撒料盤和輔助風葉盤的磨損：撒料盤和輔助風葉盤磨損后，只要磨出洞或缺口即應更換； （5）控制板的磨損：控制板的使用周期一般為 10~12個月（粉選水泥）每次也應該全部更換； 6.4.2滾動軸承的拆卸修理 滾動軸承常見問題配合的振動軸向間隙或徑向間隙，增大軸承外圈與安裝孔德配合松動或內(nèi)圈與軸的配合松動可采用電動修復軸向或徑向間隙。 6.4.3大小錐齒輪裝配間隙的調(diào)整 1、對于直徑不同的選粉機，錐齒輪的嚙合間隙進行調(diào)整時，可先旋動大錐齒輪上不的調(diào)整螺母，螺母上分成若干格，每格一轉(zhuǎn)上下位移 0.1~0.3mm。還可以用橫軸傳

65、動端支撐斷面的墊片來調(diào)整小錐齒輪的軸向移 動； 2、錐齒輪接觸面的位置應在牙齒表面中央部分，調(diào)整接觸面位置應注意到空載和重載的不同情況，對接觸面的不良形狀應通過移動安裝距離的辦法加以改善。 6.5操作維護 6.5.1選粉機允許運轉(zhuǎn)調(diào)價和運轉(zhuǎn)過程中的嚴重缺陷程度： （1）回轉(zhuǎn)部分的電動機在正常運轉(zhuǎn)中電流不能超過規(guī)定電流值； （2）各電動機溫升不超過 60℃，各軸承外殼溫度不超過 75℃； （3）選粉機橫軸和立軸的滾動軸承響聲及振動異常為嚴重缺陷； （4）選粉機體或離心式風機突然擺動或振動異常為嚴重缺陷； （5）選粉機內(nèi)葉片打壞斷落必須立即停車處理； （6）傳動 V帶斷裂

66、 1根以上必須立即處理； （7）傳動錐齒輪響聲或振動異常，牙齒斷裂不能繼續(xù)運轉(zhuǎn)； （8）各地角螺栓不能斷裂； （9）電動機或開關(guān)箱冒火、響聲異常，必須停車檢查處理。 6.5.2啟動前和運轉(zhuǎn)中的檢查工作： （1）個電動機齒輪箱、軸承座等的地角螺栓是否緊固可靠； （2）選粉機殼體以及通風管道的密封情況； （3）選粉機的 V帶是否松動； （4）各潤滑部分油量情況，油質(zhì)是否良好，校正選粉機下部軸承潤滑的滑油杯油滴； （5）各軸承的溫度和響聲是否正常； （6）各電動機的電流變化情況，是否超出正常情況并找出原因； （7）選粉機控制板是否在規(guī)定位置，在外尺寸應保持一致； （8）錐齒輪運轉(zhuǎn)響聲及立軸回轉(zhuǎn)式的擺動情況。 6.5.3潤滑工作 （1）錐齒輪的潤滑，錐齒輪箱內(nèi)冬季加 30號機油或 20號汽缸油，夏季加 40號機油或 38號汽缸油，齒輪箱內(nèi)油面達到小錐