Φ3.5×13M闭路水泥磨(传动及进出料部件)设计正文.doc

盐城工学院本科生毕业设计说明书 2010 1 1 前言水泥生产为制备生料粉、煤粉和水泥,都需要进行粉磨作业。常用于粉磨的设备有以冲击研磨为主的球磨机。磨机在水泥生产中,仍然是不可以完全替代的主要粉磨设备。改善和提高产品的质量和数量,减少动力消耗,降低生产成本,即达到优质、高产、低能耗具有重要意义。水泥厂中粉磨设备的用电量约占全厂的三分之二, 可见磨机传动装置设计是否正确,制造质量如何,安装、检修和维护的好坏,对磨机的正常运转和电耗都有极大的影响。此设计的技术经济指标高低对于水泥企业具有十分重要的意义。目前,主要传动方案有边缘传动与中心传动,设计时须对各种传动方式按具体情况,从加工制造工艺, 设备造价, 传动效率和电耗的大小, 使用和维修等多方面进行综合分析和对比, 最后确定传动方案。我国水泥行业有 13000 多台磨机和管磨机,其中 95% 以上采用边缘传动,发电、选矿行业的球磨机、自磨机等几乎都采用边缘传动[8] 。国外边缘单传动磨机功率以达 4000KW 以上,边缘双传动总功率达 9000KW ,美国大型磨机基本都采用边缘传动,德国大功率磨机 80% 左右也采用边缘传动,我国已设计出 2000KW 的单边缘传动磨机, 1000KW 的单边缘传动磨机已投入运行。回转窑、烘干机广泛用于水泥、冶金、化工等行业。边缘传动的大小齿轮装置占机器本体造价的 10-30% ,是关系设备运行状态及大型化的主要因素。 ×13M 闭路水泥磨(传动及进出料部件)设计,本人主要进行球磨机主传动部分和进出料部分,回转大齿轮、传动小齿轮以及齿轮轴等主要零件的设计,完成联轴器、电机的合理选型, 调整磨机转速,优化齿轮设计,增加磨机运转的平稳性和使用寿命,满足生产工艺和生产纲领要求,各零部件尽可能选用通用件和新型材料,以提高粉磨效率,最大幅度达到低能耗运转,保证产品质量设备在技术上先进,经济上合理,设备具有良好的可操作性和可靠性,以满足球磨机的生产需要,提高粉磨效率。Φ × 13M 闭路水泥磨(传动及进出料部件)设计 2 2 总体方案设计 20mm 左右,如要达到生产设备的细度, 还必须经过粉磨设备的磨细。粉磨是许多工业生产中的一个重要过程,其中使用面广、使用量大的一种粉磨机械是球磨机。它在水泥生产中用来粉磨生料、煤及水泥。球磨机的主要部件有进出料装置、筒体、传动装置等。主体是由钢板卷制而成的回转筒体。筒体两端装有带空心轴的端盖,筒体内壁装有衬板,磨内装有不同规格的研磨体。如图 2-1, 当磨机回转时,研磨体在离心力和与筒体内壁的衬板面产生的摩擦力的作用下,贴附在筒体内壁的衬板面上,随筒体一起回转,并被带到一定高度,在重力作用下自由下落,下落时研磨体像抛射体一样,冲击底部的物料把物料击碎。研磨体上升、下落的循环运动是周而复始的。此外,在磨机回转的过程中,研磨体还产生滑动和滚动,因而研磨体、衬板与物料之间发生研磨作用,使物料磨细。由于进料端不断喂入新物料,使进料与出料端物料之间存在着料面差能强制物料流动,并且研磨体下落时冲击物料产生轴向推力迫使物料流动,另磨内气流运动也帮助物料流动。图 2-1 研磨体层运动及受力分析 : 其一为传动轴轴心线与磨机中心线平行, 通过该轴上的齿轮带动筒体端盖上的大齿圈进行传动的边缘传动形式, 它用于功率<1000 ~ 4800 KW 的磨机; 其二为传动轴轴心线与磨机中心线一致的中心传动形式, 它多用于功率>1000 KW 的磨机,最大的磨机功率已达 8000 ~10000 KW 。它可分为由电动机经减速器减速后驱动磨机和由低速变频同步环形马达直接驱动磨机的两种形式。边缘传动与中心传动的比较 a. 边缘传动磨机的大齿轮直径比较大, 制造困难, 占地多, 但精度要求较低; 中心传动结构紧凑,占地面积小,但制造精度要求较高,对材质和热处理的要求高; ,加工精度高,因此,后者的造价要高些; c. 前者较后者的零件分散, 供油点多, 检查点多, 操作及检查不方便, 磨损快, 寿命短; 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2010 3 综上, 中心传动较为先进, 功率小于 2500 KW 时, 两种形式均可采用; 若大于 2500 KW ,尽可能选用中心传动方式。从加工制造, 机重造价, 传动效率和电耗的大小, 使用和维修等多方面进行综合分析和对比,结合我国的国情,本课题采用边缘传动。传动方案如图 2-2 所示: 图 2-2 传动方案 1- 主电动机; 2- 主减速器; 3- 辅助减速器; 4- 辅助电动机; 5- 小齿轮; 6- 大齿轮; 7- 磨机筒体 磨机的重要参数计算[1] 2