φ3×11M型水泥磨的設(shè)計

鄧輝

[摘要] -般工作機器通常是由原動機、傳動裝置和工作裝置三個基本職能部分組成。傳動裝置傳送原動機的動力、變換其運動，以實現(xiàn)工作裝置預(yù)定的工作要求，它是機器的主要組成部分。實踐證明，傳動裝置的重量和成本通常在整臺機器中占有很大的比重;機器的工作性能和運轉(zhuǎn)費用在很大程度上也取決于傳動裝置的性能、質(zhì)量及設(shè)計布局的合理性。由此可見，在機器設(shè)計中合理擬訂傳動方案具有重要意義。

[關(guān)鍵詞] 水泥磨機，球磨機，水泥

在φ3X 11m磨機傳動部分的設(shè)計中;擬訂傳動方案、繪制運動簡圖是進行裝配圖設(shè)計必不可少的、極為重要的依據(jù)。傳動裝置包含很多機件。這些機件的材料和具體的結(jié)構(gòu)、尺寸并不能從運動簡圖中反映出來，而必須通過強度或剛度等計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計來確定。組成傳動裝置的各機件，并非彼此孤立，而是互相關(guān)聯(lián)和制約、有機的組織在一起。那么，首先應(yīng)該選擇哪些機件進行強度、剛度等計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計呢？正確的回答應(yīng)該是“由主到次、由粗到細(xì)”。本次磨機傳動部分設(shè)計中，齒輪等傳動件是影響和決定磨機運動特性的，是主要的;而其它機件只是為了支承它們，聯(lián)結(jié)它們，使之具有確定位置和正常工作。因而，在設(shè)計次序上，前者應(yīng)是主導(dǎo)和先行的，后者是從屬的。

1.存在的主要問題

（1）小型磨機都采用邊緣傳動，但隨著磨機規(guī)格向大發(fā)展，出現(xiàn)了以大速比減速器為重要環(huán)節(jié)的中心單傳動傳動方式。這種傳動方式，如果減速器可靠，它具有傳動效率高、維護量小、比較容易實現(xiàn)長期連續(xù)安全運轉(zhuǎn)的優(yōu)點，因而受到了使用廠的歡迎。由于機械工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在已能加工出精度較高，質(zhì)量較好的大小齒輪，再加上潤滑技術(shù)的改進，因而也能保證磨機長期連續(xù)安全運轉(zhuǎn)。另外，有些磨機為了滿足工藝上的要求，則非采用邊緣傳動不可，如風(fēng)掃磨就是如此。

（2）磨機都是由電動機來拖動的。所以，要想合理地設(shè)計好一臺磨機的傳動裝置，就必須了解與電機拖動有關(guān)的知識，將電氣與機械進行綜合考慮，方能如愿以償。第一，磨機的工作轉(zhuǎn)速恒定是能夠滿足操作要求的，因此，一般來說對電動機不要求調(diào)速。只有近代出現(xiàn)的無齒輪直接傳動裝置，它本身具有調(diào)速的功能，人們才順勢用之優(yōu)勢。第二，前已述及，磨機是水泥廠中的最大的用電設(shè)備。第三，磨機除了在啟動和停車時載荷稍有擺動外，在正常運轉(zhuǎn)中載荷是基本穩(wěn)定的。第四，磨機是重載起動設(shè)備。在起動時，電動機的起動轉(zhuǎn)矩必須大于或等于磨機的起動靜轉(zhuǎn)矩與加速轉(zhuǎn)矩之和。磨機起動時的靜轉(zhuǎn)矩與磨機規(guī)格、筒體內(nèi)的研磨體的位置、傳動方式、軸承潤滑情況以及安裝準(zhǔn)確度等等因數(shù)有關(guān)。因此，對不同的球磨機，在不同條件下起動，其起動的靜阻力矩是不同的。

（3）前面我們研究了磨機傳動的特點，對各種傳動方式又進行了概略的比較，討論了電動機的選型問題。在這個基礎(chǔ)上，就可以比較合理地確定磨機的傳動方式。在確定磨機的傳動方式時，必須根據(jù)具體情況進行多方案的比較，最后確定一種合理可靠的傳動方式。

（4）輔助傳動的作用，使磨體能準(zhǔn)確的停靠在所要求的任何位置上，磨機在停轉(zhuǎn)之時或在檢修當(dāng)中，常常要求磨體的某一處停在一定的方位上，以便工藝人員定期的從磨門進入磨機，檢測研磨體的級配是否合理，料面高度的變化規(guī)律是否恰當(dāng)，溫度是否適宜等。在裝設(shè)襯板時，使磨機緩慢的轉(zhuǎn)動。既便于操作，又能提高工作效率，能減輕主傳動起動時的載荷，保護軸承。為了保護傳動齒輪，在開啟主傳動前也應(yīng)開啟輔助傳動，使所有嚙合齒面緊密嚙合，因而在啟動時可以減免造成的較大沖擊，減少打齒事故。保護磨體減小停磨后的變形和作為預(yù)啟動之用

2. 磨機的總體設(shè)計

（1）進料裝置

進料裝置由下料斗、襯板和支架組成，均由鋼板和型鋼組成。下料斗的后壁為垂直型，以熟料堆積作為料襯。進料裝置通過支架固定在基礎(chǔ)上。料斗設(shè)有檢查門和測試管，以備停磨后加強磨內(nèi)通風(fēng)和測量負(fù)壓之用。

（2）主軸承

兩端的兩個主軸承形式大體相同，但進料端主軸承底座與底板之間設(shè)有輥子、以便在磨體伸縮時輥子滾動，使主軸承隨之移動。采用120°球形瓦，球形瓦體中鑄有串水冷卻水腔。球形瓦與軸承座的接觸面系數(shù)球面，以便自行調(diào)位。主軸承采用油泵循環(huán)潤滑，并設(shè)有高壓起動裝置或高壓浮升裝置。

（3）回轉(zhuǎn)部分

回轉(zhuǎn)部分的筒體由鋼板卷制焊接而成，采用焊接平端蓋結(jié)構(gòu)，端蓋用厚鋼板加工而成。兩端的中空軸以其法蘭與端蓋用螺栓聯(lián)接。進料端中空軸外接喂料葫蘆，將進料裝置來的物料靠其內(nèi)部的弧形葉片提升后靠背錐面流入中空軸內(nèi)的錐套中，進而喂入磨內(nèi)。由于加設(shè)了喂料葫蘆，使進料裝置下料通暢，不易漏料，密封易于處理。出料端中空軸內(nèi)裝有螺旋筒，外接傳動接管。從出料篦板中提起的物料流入螺旋筒后很快被輸送到出料裝置中。

（4）出料裝置

出料裝置的結(jié)構(gòu)與φ2.4×13m棒球磨機基本相同，只有兩點稍有差異。一是出料罩上部帶有排風(fēng)管，二是出料篩上帶有四個振打板，以提高篩分效果。

（5）傳動裝置

傳動裝置由對稱式、1250KW、速比是40.884的減速器、轉(zhuǎn)速為740r/min的電動機、齒爪聯(lián)軸節(jié)和出軸膜片聯(lián)軸節(jié)以及輔助傳動裝置等組成。輔助傳動減速器、爪式離合器、30KW、1000r/min的輔助傳動電動機和聯(lián)軸節(jié)組成。開主傳動時，磨機筒體以18.10r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，開輔助傳動裝置時，磨機以0.1375r/min的轉(zhuǎn)速慢慢轉(zhuǎn)動。

（6）噴水裝置

為了降低出磨水泥溫度，改善水泥質(zhì)量和保護設(shè)備，該磨機采用磨內(nèi)噴水裝置。噴水方式為磨頭、磨尾兩頭噴入，采用機械霧化方式。

3.預(yù)期結(jié)果

本次設(shè)計的課題是切合實際情況的，各項指標(biāo)均達(dá)到了要求。對目前的球磨機生產(chǎn)效率低下的廠家提供了技改方案，通過類比法我們相信按此方法將會進一步提高球磨機的工作效率，提升球磨機的生產(chǎn)產(chǎn)量，延長球磨機的使用壽命。本次設(shè)計的球磨機達(dá)到了國內(nèi)先進水平，特別是在粉磨方面達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果，若生產(chǎn)將為廣大球磨機用戶提供物美價廉的產(chǎn)品。

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