畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）HRM型立磨設(shè)計(jì)

1、摘 要輥磨機(jī)（又稱立磨）是一種用途很廣的粉磨兼烘干設(shè)備，立式輥磨是目前世界上比較先進(jìn)而且成型的技術(shù)，它不但具有能耗低、產(chǎn)量高、維修工作量小等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)轉(zhuǎn)周期長，適合與大型窯外分解窯配套。在用立磨粉磨物料時(shí)，磨輥和磨盤的磨損比較大、國外一些立磨生產(chǎn)廠在磨輥和磨盤等易碎件上使用了更耐磨的材料。因此，其生產(chǎn)的立磨成功地用于水泥和礦渣粉磨中。本文總結(jié)了這些立磨的易損件材料選擇的一些成功經(jīng)驗(yàn)，并將其性能及其磨損情況進(jìn)行對(duì)比分析。 現(xiàn)代的立磨隨著液壓技術(shù)的發(fā)展普遍采用液力加壓系統(tǒng)向磨輥加力，壓力加載是通過油缸實(shí)現(xiàn)的，調(diào)控液壓系統(tǒng)的壓力可改變油缸對(duì)磨輥壓力的情況，可隨意調(diào)控磨輥對(duì)物料粉磨力的大小。液壓系統(tǒng)

2、內(nèi)的儲(chǔ)能器對(duì)磨輥設(shè)施具有保壓和過載緩沖的作用，可吸收一部分過載壓力。 關(guān)鍵詞：立磨；磨損；液壓；儲(chǔ)能器abstract the roller gringing machine (has name to stand rubs )is one kind of use very broad powder rubs concurrently dries the equipment .the vertical roller rubs is in the present world quite, advanced the technology which moreover takes shape ,it

3、not only has the energy consumption lowly .the output high ,the service work load young and soon the characteristic ,moreover the operating cycle is long ,suit decomposes the kiln with the large scale kiln outside to from acompleteset . to reduce the abrasion of rollers and millstones of the roller

4、mill , the high quality materials have to be used , and then the roller mills arc able to be used to produce cement and ggbs successfully in abroad . in this paper , the successful experience to select the materials for the parts of the mill was sunnrized with the comparison of materials properties

5、and rate of abrasion . the modern age stands rubs uses the fluid strength compression system along with the hydraulic technique development to the roll thrust augmentation .the pressure load is generally realizes through the cylinder ,the regulation hydraulic systems pressure may change the cylinder

6、 to the roll thrust augmentation condition ,may regulate the roll to rub the strength at will to the material powder the size . in hydraulic systems accumulator has to the roll facility guarantees pressers and overloads the cushioning effect ,may absorb a part of overload pressure . ker words : roll

7、er mill；abrasion；hydraulic pressure；accumulator 目 錄前言1第一章 立式輥磨機(jī)的簡介及應(yīng)用2第二章 方案確定4第三章 hrm型立磨的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與設(shè)計(jì)及工作原理 5第四章 立磨的選型及參數(shù)的確定104.1 易磨性系數(shù)的確定104.2 磨盤直徑的確定104.3 磨輥直徑的確定104.4 立磨產(chǎn)量的計(jì)算114.5 電動(dòng)機(jī)的選擇114.6 盤轉(zhuǎn)速的計(jì)算114.7 減速機(jī)的選擇124.8 入磨物料最大粒度的計(jì)算134.9 磨輥與磨盤間隙的確定154.10 物料層的厚度的計(jì)算16第五章 磨輥軸的校核 165.1 做軸的受力簡圖，計(jì)算支反力185.2 做彎矩圖1

8、85.3 求出危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩me185.4 依據(jù)軸的材料,確定許用應(yīng)力195.5 強(qiáng)度計(jì)算 20第六章 磨輥軸的密封22第七章 磨輥及磨盤襯板的維修與節(jié)能247.1 維修時(shí)機(jī)247.2 拆換費(fèi)用247.3 風(fēng)險(xiǎn)性257.4 實(shí)施硬面再生焊補(bǔ)的方法26第八章 影響輥磨機(jī)粉磨的因素 288.1 風(fēng)量的控制 288.2 磨機(jī)的振動(dòng) 288.3 磨機(jī)喂料量的控制 288.4 磨機(jī)風(fēng)量的控制 298.5 產(chǎn)品細(xì)度的控制 29第九章 系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的故障排除30第十章 停機(jī)方法32第十一章 緊急停車處理 3311.1 一般緊急狀況3311.2 十分緊急狀況33第十二章 可能出現(xiàn)的問題及解決方案 34

9、12.1 立磨的振動(dòng)3412.2 磨機(jī)壓差上升3412.3 出磨風(fēng)溫下降3412.4 產(chǎn)品細(xì)度不足35第十三章 維護(hù)與保養(yǎng) 3613.1 分離器3613.2 上殼體3713.3 磨輥裝置3713.4 磨盤裝置3713.5 傳動(dòng)裝置3813.6 液壓系統(tǒng)3813.7 潤滑系統(tǒng)38致謝40參考文獻(xiàn) 42附錄 44前 言本設(shè)計(jì)是根據(jù)機(jī)械工程系專業(yè)設(shè)計(jì)要求編寫的,編寫說明書的目的:1增強(qiáng)本專業(yè)綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論課技術(shù)課專業(yè)方向課的知識(shí)與技能去分析和解決機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)應(yīng)用問題的能力,以及正確進(jìn)行技術(shù)運(yùn)算(包括使用計(jì)算機(jī)計(jì)算)和使用技術(shù)文獻(xiàn)規(guī)格資料的能力.2進(jìn)一步掌握技術(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用的方法,特別是

10、掌握工藝過程的設(shè)計(jì)等基本技能.3增強(qiáng)自己樹立正確的設(shè)計(jì)觀點(diǎn),理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)以及嚴(yán)肅認(rèn)真踏實(shí)若干的良好工作作風(fēng).4培養(yǎng)簡明精確地表達(dá)自己設(shè)計(jì)思想和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力,能手工制作和計(jì)算繪圖,編寫論文工說明書以及答辯能力.我們此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題適合本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和職業(yè)崗位的需求,并貫穿聯(lián)系實(shí)際的原則,我們盡可能的選擇了與生產(chǎn)相結(jié)合的課題即hrm型立磨的設(shè)計(jì).本設(shè)計(jì)是在傳統(tǒng)立磨的基礎(chǔ)上采用了新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，集細(xì)碎、烘干、粉磨、選粉、輸送為一體，具有粉磨效率高、電耗低、烘干能力大、產(chǎn)品細(xì)度易于調(diào)節(jié)、工藝流程簡單、占地面積小、噪音低、無粉塵污染、磨耗低、檢修方便、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。我們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)中通過對(duì)

11、立磨的設(shè)計(jì)及其和本組同學(xué)研究總結(jié),通過對(duì)數(shù)據(jù)的比較,我們選取了最好的理論數(shù)據(jù)并且在制造工藝方面進(jìn)行了優(yōu)化,使設(shè)計(jì)變的更加完善.通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì),使自己在獨(dú)立設(shè)計(jì)和研究及技術(shù)總結(jié),方面有了很大的提高,具有擔(dān)任專門技術(shù)應(yīng)用的工作初步能力.在我的整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,錯(cuò)誤和疏忽在所難免希望老師和同學(xué)得出寶貴的意見,我一定虛心接受,在此表示感謝!第一章 立式輥磨機(jī)的簡介及應(yīng)用立式輥磨越來越廣泛地用于水泥廠生產(chǎn)線。新建現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)線中，煤、生料的粉磨采用立式輥磨者占90以上，水泥熟料和礦渣粉磨采用立式輥磨者越來越多，所以在現(xiàn)代化水泥工廠中，立式輥磨已成為工廠工藝過程重要裝備，這是由它一系列的優(yōu)良特性所決定

12、的，這些特性一部分屬純機(jī)械技術(shù)，另一部分是工藝過程的，具體如下： (1)垂直結(jié)構(gòu)，占用場地很小。 (2)結(jié)構(gòu)緊湊，只需要很小空間。 (3)立式輥磨運(yùn)行噪音低：其主要噪音源來自輥磨工作、傳動(dòng)馬達(dá)和減速機(jī)系統(tǒng)及密封風(fēng)機(jī)。 (4)立式輥磨空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)具有低的噪音和低的振動(dòng)，采用搖臂單獨(dú)控制磨輥，采用機(jī)械停止或液壓控制磨輥可在降低噪音和振動(dòng)的同時(shí)防止磨輥和磨盤襯板發(fā)生金屬接觸。 (5)能夠喂入較粗物料，物料粒徑大約為磨輥平均直徑的58，可節(jié)省預(yù)破碎能量消耗。 (6)金屬的磨損量很低，比管磨機(jī)約低25，更換磨輥輪胎的時(shí)間非常短，因此維修費(fèi)用很低。 (7)通過使用硬的耐磨材料，采用降低磨損方法以及優(yōu)化措施，隨

13、著操作者的經(jīng)驗(yàn)增加使粉磨元件的使用時(shí)間增長。 (8)改善粉塵流物理效應(yīng)，使殼體襯板的使用壽命增長。 (9)通過用液壓氣動(dòng)彈簧加載系統(tǒng)配合現(xiàn)代流行耐磨材料的良好的物理特性能迅速變更粉磨力，使粉磨工作更容易。 (10)集粉磨、均化、烘干、選粉和輸送功能于一體。 (11)在粉磨和選粉空間中粗粉有很高的循環(huán)率，使在粉磨選粉過程中具有非常高的烘干效率。 (12)由于物料在粉磨室內(nèi)停留時(shí)間短，故有很好的可控制性；由于改變工藝過程反應(yīng)時(shí)間短，所以很適合完全自動(dòng)化。 (13)立式輥磨具有很高的運(yùn)轉(zhuǎn)率，在水泥工業(yè)生產(chǎn)線中是一窯配一磨，可得到最高投資效益。 (14)由于磨輥是單獨(dú)成對(duì)控制，當(dāng)2個(gè)磨輥出故障時(shí)，允許

14、用另外2個(gè)磨輥緊急操作，可達(dá)到大約70滿負(fù)荷產(chǎn)量，這時(shí)如果磨機(jī)連續(xù)工作24小時(shí)，窯只是在產(chǎn)量稍為降低的情況下繼續(xù)運(yùn)行。 (15)在輥磨中使用特殊選粉機(jī)可同時(shí)生產(chǎn)2或3種粒徑的細(xì)粉。 (16)由于避免了管磨機(jī)內(nèi)不良研磨體循環(huán)，立式輥磨的單位能耗低。 (17)對(duì)于滾動(dòng)摩擦占很大能耗比例來說，使用大直徑磨輥的滾動(dòng)阻力很小，所以單位能耗低。 (18)由于在料層中比較薄的顆粒層中進(jìn)行粉碎，故單位能耗(kwht)低。 (19)在同一機(jī)器中采用組合選粉工藝過程，直接打碎已粉碎顆粒的團(tuán)塊，所以效率高。 (20)通過最佳調(diào)整導(dǎo)風(fēng)環(huán)，使載塵氣流非常均勻地通過，使氣流能耗(磨機(jī)阻力)最小化，同時(shí)達(dá)到最大粉磨產(chǎn)量，從

15、而達(dá)到總的能耗最小化，根本不用降低風(fēng)量和采用外部循環(huán)物料來降低能耗。 第二章 方案確定 立磨的型號(hào)很多，如：來歇磨，國產(chǎn)為trm型、mps磨、hrm型、prm型、atox型輥磨機(jī)等。磨輥和磨盤的組合形式有：錐輥 -平盤式、錐輥碗式、鼓輥碗式、雙鼓輥碗式、圓柱輥平盤式、球環(huán)式等。本人設(shè)計(jì)的為鼓輥碗式。 目前，立磨的發(fā)展趨于液壓式，而非彈簧式，所以本人設(shè)計(jì)的也是液壓式，符合立磨的發(fā)展和銷售趨勢(shì)。這是因?yàn)槟C(jī)液壓系統(tǒng)具備自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種功能，可提高操作上的靈活性和可靠性。 雖然mps磨的磨輥磨損比較均勻，比較耐磨，喂料粒度打，并且風(fēng)機(jī)動(dòng)力較萊歇磨和雷蒙磨節(jié)省，但是，這和磨機(jī)的磨輥不能翻出磨盤，

16、磨輥和磨盤磨損后通常在磨內(nèi)更換，如果需要取出磨輥，必須拆除整個(gè)磨頂，或從磨門取出每個(gè)磨輥，給維修帶來了許多不便。atox磨三輥裝置處于粉磨室固定位子上，這些磨輥僅圍繞他們自己的軸回轉(zhuǎn)，但不圍繞磨盤中心運(yùn)動(dòng)，磨輥工作時(shí)沒有杠桿和推力件，這雖然降低了重量和制造費(fèi)用，但磨輥無法適應(yīng)粉磨層變化，因而磨輥寬度上的磨損難以均勻，并且維修比mps磨更難。綜上分析，本人決定設(shè)計(jì)hrm型立磨。第三章 hrm型立磨的設(shè)計(jì)及工作原理hrm型立式磨是合肥水泥研究設(shè)計(jì)院在廣泛吸收國外先進(jìn)技術(shù)，總結(jié)國內(nèi)外立式磨應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上研布出的一種高效節(jié)能烘干兼粉磨設(shè)備。它既有萊歇磨可翻輥檢修的優(yōu)點(diǎn)，又具有mps磨輥套可翻面使用、

17、壽命長的特點(diǎn)。集細(xì)碎、烘干、粉磨、選粉、輸送為一體，具有粉磨效率高、電耗低、烘干能力大、產(chǎn)品細(xì)度易于調(diào)節(jié)、工藝流程簡單、占地面積小、噪音低、無粉塵污染、磨耗低、檢修方便、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。本人主要負(fù)責(zé)磨盤磨輥的設(shè)計(jì)，現(xiàn)將磨盤磨輥介紹如下：與所有的立磨一樣，磨輥和磨盤是hrm型立磨的核心部件之一。磨輥和磨盤的形狀及合理的搭配對(duì)粉磨效率的影響是極其重要的，最佳的磨輥形狀會(huì)因處理物料的差異而不同;物料的粉磨過程實(shí)際上是研磨體對(duì)料床內(nèi)的物料的碾碎、擠壓力的產(chǎn)生，使落入研磨區(qū)的物料能夠進(jìn)行有效的粒間粉碎。通過對(duì)國內(nèi)、外各類輥式磨的分析比較及研究，hrm型立磨采用了胎形磨輥和凹形磨盤的配置見圖3-1,凹形盤

18、內(nèi)的料床能保持形成和穩(wěn)定，自磨盤外緣上升的氣流能保證出磨的料流均勻.磨輥和磨盤與物料之間能保持良好的接觸表面，磨耗料的磨損相對(duì)勻稱，且磨損后還可以通過調(diào)整輥壓以彌補(bǔ)對(duì)粉磨質(zhì)量的影響。設(shè)計(jì)的磨輥可以翻到機(jī)體外檢修，輥套并可以根據(jù)磨損情況進(jìn)行調(diào)而使用，以延長磨輥的使用壽命;輥套和磨盤襯板等磨耗料都采用了快拆裝結(jié)構(gòu)，有效地提高了磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。另外，為了有效地控制和調(diào)整輥、盤間的料層厚度.防止輥、盤因直接接觸產(chǎn)生金屬碰撞增加磨機(jī)噪音，hrm型立磨對(duì)磨輥和磨盤的間隙作出了一定的限制。分離器是hrm型立磨的另一個(gè)重要的部件。分離器的分級(jí)效果的優(yōu)劣，是能否保證磨機(jī)內(nèi)被粉磨后的細(xì)小物料在上升氣流的作用下被分散

19、并隨氣流上升至分離器時(shí)具有良好的分離，不會(huì)產(chǎn)生過粉碎及較大的軟墊層現(xiàn)象，降低料床粉磨的無用功，提高粉磨效率的根木。立磨的施壓方式是hrm型立磨的又一特點(diǎn)。傳統(tǒng)的加壓方式是機(jī)械彈簧加壓，通過改變彈簧的伸縮量來調(diào)節(jié)壓力的大小。但這種調(diào)壓的范圍十分有限，隨著磨內(nèi)耐磨材料的損耗輥、盤之間的壓力會(huì)隨之降低，在運(yùn)轉(zhuǎn)中保證穩(wěn)定的粉磨效率。而且在實(shí)際操作時(shí)不能有效地調(diào)整物料的粉磨狀況，彈簧本身的壓力特性及范圍決定了在粉磨區(qū)域內(nèi)有金屬或大塊物料進(jìn)入時(shí)，由于其緩沖能力有限，易造成部件的損壞，不利于磨機(jī)的安全運(yùn)行;在設(shè)備大型化高速發(fā)展的今天，彈簧壓圖3-1 磨輥磨盤及加壓示意圖力的調(diào)控制遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了大型立磨的要求。

20、現(xiàn)代的立磨隨著液壓技術(shù)的發(fā)展普遍采用液力加壓系統(tǒng)向磨輥加力液力加載是通過油缸實(shí)現(xiàn)的，調(diào)控液壓系統(tǒng)的壓力可改變液壓缸對(duì)磨輥加力的狀況，隨意調(diào)控磨輥對(duì)物料粉磨力的大小。液壓系統(tǒng)內(nèi)的蓄能器對(duì)磨輥設(shè)施具有保壓和過載緩沖作用，吸收一部分過載壓力。因此hrm型立磨選用了液力加壓系統(tǒng)給磨輥提供研磨力見圖3-1磨輥裝置的制作要點(diǎn)是控制輥套的材質(zhì)及磨輥的裝配質(zhì)量。輥套是由耐磨材料鑄造而成，輥套的耐磨性是決定輥套使用壽命的主要因素，輥套硬度大小是輥套耐磨性的標(biāo)記物，但輥套屬脆性材料，硬度過高，會(huì)使輥套的抗震效能減低，使用時(shí)發(fā)生脆裂，嚴(yán)重時(shí)輥套在熱處理過程中就可能發(fā)生斷裂。磨輥的裝配質(zhì)量的控制:裝配前必須對(duì)每個(gè)檢驗(yàn)

21、合格的零件進(jìn)行復(fù)檢，清除殘留毛刺，清洗零件表而并作干燥、防銹處理，做好配套標(biāo)記。裝配時(shí)要找好基準(zhǔn)，按裝配順序進(jìn)行裝配。磨輥的軸承裝配是非常重要的工作，裝配間隙要合適，既要做到減小裝配難度，又要防止軸承裝配過松，造成使用中軸承內(nèi)、外圈跑動(dòng)，損壞相關(guān)零件。裝配后要檢查密封是否合格，是否防水、防塵;緊固件是否聯(lián)結(jié)牢固;軸承初潤滑是否遺漏等等。最后檢查磨輥轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性.合格的磨輥裝配可以延長磨輥軸承的使用壽命。磨盤裝置是立磨傳遞動(dòng)力的主要部件，其質(zhì)量直接決定著磨機(jī)的產(chǎn)量，同時(shí)磨盤又是磨機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)的發(fā)源地，因此控制磨盤的加工質(zhì)量是至關(guān)重要的。磨盤盤體是鑄造件，加工時(shí)盤體各回轉(zhuǎn)部位的同軸度是要確保的，各回轉(zhuǎn)

22、體的環(huán)向厚度要盡量對(duì)稱均勻，非加工部位要盡可能的少，使盤體在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生較小的離心力。盤體上裝配的耐磨襯板要保證平整，襯板的高低不平會(huì)嚴(yán)重降低粉磨效率，并使磨機(jī)產(chǎn)生較大的振動(dòng)，更重要的是會(huì)直接影響輥套和襯板的使用壽命。 圖3-2hrm型立磨的工作原理 hrm型立磨的結(jié)構(gòu)見圖3-2。其工作原理為：由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)帶動(dòng)磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)，需粉磨的物料由鎖風(fēng)喂料設(shè)備送入旋轉(zhuǎn)的磨盤中心;在離心力作用下，物料向磨盤周邊移動(dòng)，進(jìn)人粉磨輥道。在磨輥壓力的作用下，物料受到擠壓、研磨和剪切作用而被粉碎。同時(shí)，熱風(fēng)從圍繞磨盤的風(fēng)環(huán)高速均勻向上噴出，粉磨后的物料被高速氣流吹起，一方面把粒度較粗的物料吹回磨盤重新粉磨，另一方面

23、對(duì)懸浮物料進(jìn)行烘干;細(xì)粉則由熱風(fēng)帶入分離器進(jìn)行分級(jí)，合格細(xì)粉隨同氣流出磨，由收塵設(shè)備收集下來即為產(chǎn)品，不合格粗粉經(jīng)分離器葉片作用后重新落至磨盤，與新喂入的物料一起重新粉磨。如此循環(huán)，完成粉磨作業(yè)全過程。hrm型立磨系統(tǒng)工藝流程如下： 1.配料庫底皮帶機(jī)2.除鐵器3.金屬探測(cè)器4.三通閥5.皮帶機(jī)6.鎖風(fēng)喂料機(jī)7.立式磨8.外循環(huán)提升機(jī)9.旋風(fēng)收塵器10.分格輪11空氣輸送料槽12生料入庫提升機(jī)13.立磨系統(tǒng)風(fēng)機(jī)14.循環(huán)風(fēng)閥15熱風(fēng)閥16.冷風(fēng)閥17.旁路風(fēng)閥18.窯尾高溫風(fēng)機(jī)19.電收塵器20.尾排風(fēng)機(jī)圖3-3 原料粉磨系統(tǒng)工藝流程圖經(jīng)各原料庫庫底電子皮帶秤配料后的物料落到皮帶機(jī)1上,經(jīng)除鐵

24、器2除鐵后，再經(jīng)金屬探測(cè)器3檢測(cè);若檢測(cè)到有較大的金屬，三通閥4將該部分物料剔除，無大塊金屬的物料由皮帶機(jī)5送入鎖風(fēng)喂料機(jī)6再入立磨7進(jìn)行烘干粉磨。由窯尾高溫風(fēng)機(jī)8排出的廢氣中的一部分，與循環(huán)風(fēng)混合進(jìn)入立磨與磨內(nèi)物料進(jìn)行熱交換后，帶起物料經(jīng)立式磨分離器進(jìn)行分選。細(xì)度不合格的物料重新落到磨盤上進(jìn)行粉磨，合格的物料隨氣流進(jìn)人旋風(fēng)收塵器9,90%以上的粉塵被收集下來，經(jīng)過分格輪10卸入空氣輸送斜槽11再由提升機(jī)12送入生料均化庫。出旋風(fēng)收塵器9的氣體一部分循環(huán)入磨，另一部分與窯尾高溫風(fēng)機(jī)18出口旁路的一部分廢氣混合進(jìn)人電收除器9進(jìn)一步除塵，由尾排風(fēng)機(jī)20排入大氣。從立式磨風(fēng)環(huán)處落下的物料通過外循環(huán)提

25、升機(jī)8提升到皮帶機(jī)5上，重新喂入磨內(nèi)進(jìn)行粉磨。出磨風(fēng)溫及循環(huán)風(fēng)量通過冷風(fēng)閥16、熱風(fēng)閥15、循環(huán)風(fēng)閥14、旁路風(fēng)閥17進(jìn)行調(diào)節(jié)。 第四章 立磨的選型及參數(shù)的確定 立磨主要參數(shù)有：磨盤、磨輥的直徑，易磨性及轉(zhuǎn)速等?，F(xiàn)確定主要參數(shù)如下4.1 易磨性系數(shù)的確定 根據(jù)本課題的設(shè)計(jì)要求：選擇與2500 td新型干法窯配套的hrm磨。設(shè)生料熟料=165；立磨運(yùn)轉(zhuǎn)率0.9，配置1臺(tái)立磨。則要求立磨產(chǎn)量： mfb=25001.65240.90=191th (4-1)取原料試樣在試驗(yàn)輥磨mps32中試驗(yàn)得到產(chǎn)品細(xì)度：r0.08篩(190目篩)篩余1214時(shí)試驗(yàn)?zāi)ギa(chǎn)量：mfb=0.467th ，單位功率消耗wmw

26、t=8.10kwht 4.2磨盤直徑的確定由以上述易磨性系數(shù)，根據(jù)公式可得到立磨磨盤直徑： dsb=2.5mfbmftdst=2.52000.647320=3612.727mm (4-2)4.3磨輥直徑的確定 查新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)的水泥廠立式輥磨的選型文中表10得:（磨輥直徑dr=2650mm ）由經(jīng)驗(yàn)公式：dbdr=k=0.35 (4-3) 考慮到磨損程度k值取0.34則 db=dr0.34=26500.34=901mm依據(jù)經(jīng)驗(yàn)算得：磨輥個(gè)數(shù)z=3，磨輥直徑d=2650，寬度b=900mm。4.4立磨產(chǎn)量的計(jì)算 則該立磨實(shí)際額定產(chǎn)量： mfb=0.467360032025=198.2th (4-

27、4) 則立磨最小和最大產(chǎn)量為 ：mfbmin=0.95200=190th （4-5）mfbmax=1.1200=220th （4-6） 4.5電動(dòng)機(jī)的選擇按以下公式，可求得hrm3600磨盤傳動(dòng)功率n=1.1wmmt：pb=wmwtmfbmax=8.10200=1782kw (4-7)那么可選用1800kw的電機(jī)。可選用yrk703-6（10kv，ip44）。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、高效、節(jié)能、噪聲低、振動(dòng)小、可靠性高、使用壽命長、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。4.6盤轉(zhuǎn)速的計(jì)算 圖4-1由公式：n=55r 得磨盤理論轉(zhuǎn)速：n=55r=41rmin (4-8)由圖4-1查得速度修正系數(shù)q=0.735，代

28、入下式。而磨盤的實(shí)際轉(zhuǎn)速： n=55qr=550.7351.6=31.96rmin (4-9) 4.7 減速機(jī)的選擇由于輥磨機(jī)的三式結(jié)構(gòu)決定了減速機(jī)要把電動(dòng)機(jī)水平方向的傳動(dòng)改變?yōu)槌酥狈较虻膫鞯摹Ｇ乙獙?shí)現(xiàn)相應(yīng)的減速， 減速器是輥式磨的關(guān)鍵部件之一，其工作的可靠性直接影響到磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。由于輥式磨用減速器與一般工業(yè)齒輪箱相比，在結(jié)構(gòu)和使用上有巨大的差異，立磨減速機(jī)主要由三個(gè)部分構(gòu)成，即錐齒輪部分、行星傳動(dòng)部分和止推軸及箱體部分。承及箱體部分減速機(jī)的額定功率應(yīng)高于電動(dòng)機(jī)的額定功率，可取為2000kw，輸入軸的轉(zhuǎn)速為990r/min，輸出軸的轉(zhuǎn)速為30.1min，總傳動(dòng)比為32.9.可選用vbf18

29、00型的減速機(jī)，其額定輸出轉(zhuǎn)矩為743kn.m，軸向載荷為5100kn，瞬間載荷為16600kn。旋轉(zhuǎn)方向從上往下看，推力盤為順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。4.8入磨物料最大粒度的計(jì)算立磨入磨物料粒度大，使石灰石破碎設(shè)備選型小，不但節(jié)省設(shè)備投資，同時(shí)在運(yùn)行中還節(jié)省了破碎成本。但入磨物料粒度過大，不但使粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量降低，還會(huì)引起磨機(jī)震動(dòng)。因而保證合理的入磨物料粒度是保證立磨正常運(yùn)行的重要條件之一。本人設(shè)計(jì)立磨的合適入磨物料粒度可以用下面方式計(jì)算：如下圖所示，假設(shè)物料為一個(gè)小圓球，物料在進(jìn)入磨輥與磨盤之間時(shí)會(huì)受到:磨輥對(duì)物料的作用力，磨盤對(duì)物料的反作用力和鋼鐵對(duì)物料的摩擦力（其摩擦系數(shù)f0.24）。 圖4-2

30、立磨物料受力分析 p1作用于物料時(shí)應(yīng)有下壓的力，還有向外推的力，并有p2的反作用力。有上圖可知，ode與abe為相似三角形， ， p1向外推的力為p1sin，向下壓的力為p1cos ，由于摩擦力，物料同時(shí)手里有p2fcos、p2fsin及f。 能夾住物料應(yīng)滿足以下條件：p2f+p1fcosp1fsin （4-10）作用力與反作用力平衡應(yīng)有：p1fcos+p1fsin=p2 （4-11）將上面兩式聯(lián)立解得：tg2f1-f2 （4-12）將0.24代入上式得： 26.99由此得出物料的夾角是有摩擦系數(shù)決定的，即無論立磨的大小，角均小于26.99。磨輥大，在角不變的情況的情況下物料直徑相應(yīng)增大，反之

31、亦小。物料直徑與磨輥直徑的關(guān)系可用該角度求得。從上圖中不難看出，abo和aco為相等三角形，abo和aoo為相似三角形。由此得出： rao=sin2 （4-13）aor+r=sin2 （4-14）將=26.99帶入（4-13）和（4-14）兩式聯(lián)立解得：r0.058r （4-15）以上計(jì)算的入磨物料粒徑為最大限度，由于物料并不是都是圓形的，r應(yīng)小于0.058r，入磨物料粒徑最好確定為r=0.054r左右。我設(shè)計(jì)的磨輥直徑為3600mm，控制入磨物料的粒徑應(yīng)小于等于磨輥直徑的0.054倍，即：r0.054r=0.0542650mm=143mm （4-16）為了使物料在粉磨的過程中被順利咬入，則物

32、料粒徑取110mm。4.9 磨輥與磨盤間隙的確定磨輥與磨盤的間隙不能直接觀察到，它是磨輥壓力及料層薄厚的一種體現(xiàn)。這個(gè)間隙大小直接影響到磨機(jī)粉磨效率及設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)。正如圖4-2所示，間隙為h，當(dāng)h2r時(shí)保證了無聊順利進(jìn)入磨輥與磨盤之間，此時(shí)物料厚度大于等于最大物料直徑，最大的物料被壓入細(xì)碎物料中，且液壓的作用力小，物料間的傾軋研磨不足，對(duì)粉磨不利。表現(xiàn)為磨盤物料變粗，返回物料增多，引起粉磨效率降低。當(dāng)間隙h=0時(shí)，顆粒物料剛接觸磨盤磨輥，壓力彈簧或液壓裝置就開始發(fā)揮作用，隨著物料被嵌入逐漸加大壓力部件負(fù)荷，產(chǎn)生細(xì)粉多，料層變薄并可能產(chǎn)生震動(dòng)。取h=r，最大直徑物料被料層埋入一半時(shí)即受到輥盤擠壓

33、而被粉碎，同時(shí)向周邊擠堆，加劇周邊物料的相互傾軋，可以提高粉磨效率。同時(shí)磨輥接觸大塊物料將大塊物料壓進(jìn)料層的過程有一個(gè)緩沖作用，可避免磨機(jī)振動(dòng)。由此看出料層厚度h=r比較合適，即h等于磨輥直徑的0.027倍。當(dāng)物料擠入料層后開始受壓時(shí)圖中的嵌入角變?yōu)閿D壓角，計(jì)算如下;依圖4-2，讓圓心o與dc線重合，h=r擠壓角為，有：cos=rr-r (4-17)將上述計(jì)算rr=0.054帶入 (4-17) 式得： =18.4調(diào)整維持好合適穩(wěn)定料層厚度的方法主要是調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)牧檄h(huán)高度，尋求合理的輥壓，控制適宜的風(fēng)環(huán)處風(fēng)速。那么，輥盤的間隙為磨輥直徑的0.027倍，即： h=0.0272650=71.6mm （

34、4-18）取h=70mm。4.10物料層的厚度的計(jì)算 磨機(jī)的產(chǎn)量與從磨輥下通過的物料層厚度、磨輥壓入物料的速度和磨盤母線的長度成正比，與物料的循環(huán)次數(shù)成反比。即： (4-19) 那么得物料層的厚度： (4-20) = mm =146.7即物料層的厚度應(yīng)控制在140mm式中：輥磨機(jī)的產(chǎn)量，水泥生料的容積密度， =1.45tm3；v磨輥母線長度中點(diǎn)的線速度， m/s ；l磨輥母線的長度，m ；h物料層的厚度，m ；z磨輥個(gè)數(shù)；k物料在磨內(nèi)的循環(huán)次數(shù)，與物料的易碎性有很大關(guān)系，一般取k=31。綜上所述，本人設(shè)計(jì)的是鼓輥-碗式液壓式輥磨機(jī)，型號(hào)hrm3600，即磨盤直徑3600mm，磨輥為3個(gè)。第五章

35、 磨輥軸的校核本人設(shè)計(jì)的磨輥中的輥軸是屬于心軸中的定心軸，因此，它只受到彎矩而不受扭矩。5.1 做軸的受力簡圖，計(jì)算支反力如下圖所示：如下圖所示： 圖5-1 磨輥的受力簡圖由軸的受力簡圖，可確定出軸支撐點(diǎn)和鍵連接出的跨距l(xiāng)= ,最細(xì)軸直徑d= 軸的空心直徑d1=360 。所受的力為g=1586.81273kn=313kn5.2 做彎矩圖 如下圖所示： 圖5-2 彎矩圖5.3 求出危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩me 依題意得:me=m2+t2由于是心軸，故t=0,即：me=m5.4 依據(jù)軸的材料，確定許用應(yīng)力 軸的材料：該軸是承受較大載荷無較大沖擊力的，而選用40gr鋼，調(diào)制處理。由于軸的尺寸較大，性能數(shù)據(jù)

36、按毛胚直徑300mm，有下得： b=700， s=550， -1=340， -1=185表5-1 軸的常用材料及其主要力學(xué)性能力學(xué)性能備注牌號(hào)熱處理毛胚直徑mm 硬度hbs抗拉強(qiáng)度極限b 屈服極限s彎曲疲勞極限-1剪切疲勞極限1用于載荷較大而無很大沖擊的重要軸 40cr調(diào)質(zhì) 251000800500280100241-2667500550350200100-300241-266700550340185許用應(yīng)力：由表5-2查得：+1b=330，0b=150，-1b=90表5-2 軸的彎曲許用應(yīng)力材料b+1b0b -1b 碳鋼400130704050017075456002009555700230

37、11065合金鋼80027013075900300140801000330150901200400180110鑄鋼40010050305001207040 說明：b-1b 、0b 、 -1b 分別為材料在靜、脈動(dòng)循環(huán)和對(duì)稱循環(huán)下軸的許用彎曲應(yīng)力。5.5 強(qiáng)度計(jì)算求出危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩后，即可對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算，即：b=mew=mwbmpa 即： （5-2）b=mw=gl0.1d31-d14d4 （5-3）化簡得： b=gl0.1d31-d14d4=gld4-d1410d=10dgld-d14將以上所用到的數(shù)據(jù)代入上式可得：b=10dgld-d14=10360313.81031475360-8

38、04=101nmm2=101mpa校核結(jié)果： b=101mpa330mpa所以磨輥軸能夠滿足要求第六章 磨輥軸的密封密封一般有接觸式密封（氈圈密封、o型橡膠密封圈密封等），非接觸式密封（油溝密封槽密封、擋油盤密封等）。本人設(shè)計(jì)的用密封環(huán)和氣體密封兩種密封形式。1.磨輥軸向密封圈的兩種密封保護(hù)及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)（圖6-1）氣體的密封結(jié)構(gòu) 外部用氣，內(nèi)部用油，結(jié)構(gòu)如圖6-1所示： 圖6-1 氣體密封結(jié)構(gòu) 圖6-2 滾動(dòng)軸承與支撐軸的密封結(jié)構(gòu)圖6-1中z部的放大結(jié)構(gòu)x所指部位是密封氣體噴出部位.從1.1風(fēng)機(jī)鼓出的壓力氣體經(jīng)管道1.5進(jìn)入到a-a 剖面并從磨輥支架中部進(jìn)入x所指部位.x部位的裝配間隙小于等于1

39、mm。壓縮空氣避免了粉塵的進(jìn)入。2.2滴油保護(hù)軸向密封圈結(jié)構(gòu) 潤滑油儲(chǔ)存在筒體外部2m高的油箱內(nèi).在靜壓的作用下.從外部經(jīng)圖6-1上1.5油管進(jìn)入到a- a剖面磨輥固定軸內(nèi)設(shè)計(jì)的油路中，通過油管進(jìn)入如圖6-2中11所指的兩個(gè)軸向密封圈中間部位對(duì)油封進(jìn)行潤滑.避免油封的磨損，延長油封使用壽命。第七章 磨輥及磨盤襯板的維修與節(jié)能在水泥工業(yè)中立磨可分為四類:煤磨、生料磨、水泥磨(磨熟料)、礦渣磨。由于功能不同、磨料不同，所以當(dāng)磨損導(dǎo)致產(chǎn)量下降而必須加以維修的時(shí)機(jī)及方法也有相當(dāng)大的差異。7.1維修時(shí)機(jī)當(dāng)磨輥及磨盤襯板產(chǎn)生磨損過甚時(shí)，產(chǎn)量會(huì)下降，而產(chǎn)量的下降意味著能源的浪費(fèi)。以flsidthatox50

40、立磨為例，atox50立磨電動(dòng)機(jī)功率約4 000 kw/h(含立磨主電機(jī)、選粉機(jī)、進(jìn)料泵等電動(dòng)機(jī)功率)，即每小時(shí)要用掉約4 000度電，折合人民幣約為2 000余元，一年電耗則約在1 500萬元左右。若效率下降10%，則一年電耗損失約150萬元，由此產(chǎn)生了能源的極大浪費(fèi)。所以如果單純以節(jié)能考量，則磨損越少，越早維修越節(jié)能。然而拆換磨輥及磨盤襯板是一個(gè)耗時(shí)、耗力的工程，且牽涉到因停機(jī)而造成的停產(chǎn)損失。其實(shí)此二者是同樣重要的，另因前者是隱形的(電費(fèi)是整廠合計(jì))，雖然此電耗可以單獨(dú)核算，但大部分業(yè)主僅注意到拆換費(fèi)用，而往往忽略能源浪費(fèi)所發(fā)生的費(fèi)用，所以筆者于此以數(shù)字舉例的形式來佐證。7.2拆換費(fèi)用

41、拆換費(fèi)用包括三個(gè)項(xiàng)目:更換備品費(fèi)用;拆換人工費(fèi)用;停產(chǎn)損失。7.2.1更換備品費(fèi)用 更換物有二種選擇:新品;舊品硬面再生堆焊修復(fù)。前者的費(fèi)用隨更換數(shù)累積而增加，而后者的硬面堆焊是以堆焊量計(jì)價(jià)，且堆焊后的使用壽命比新品較長些，故費(fèi)用會(huì)隨著更換次數(shù)而遞減。7.2.2拆換人工費(fèi)用 此費(fèi)用仍會(huì)隨更換次數(shù)的增加而俱增，但如采取在線堆焊修復(fù)則無此費(fèi)用。7.2.3停產(chǎn)損失停產(chǎn)損失視拆換所需時(shí)間或在線修復(fù)所需時(shí)間而定，由于每停產(chǎn)一天將損失幾十萬甚至上百萬(視生產(chǎn)線線能力不同而不同)，所以如果單獨(dú)為了維修磨輥或磨盤襯板而停機(jī)，其費(fèi)用是相當(dāng)可觀，通常必須配合全廠大修來停機(jī)，最好是在大修期限內(nèi)完成磨輥及磨盤襯板的更

42、換或修復(fù)。而且這是決定磨輥或磨盤襯板是否可以采取在線堆焊修復(fù)的考量重點(diǎn)。一般來說，生料磨和水泥磨由于其堆焊量很大，需要幾十天才能完成堆焊修復(fù)，如果采取在線施工，則停產(chǎn)損失費(fèi)用會(huì)相當(dāng)大。7.3風(fēng)險(xiǎn)性7.3.1新品(高格鑄鐵) 以高鉻鑄鐵為材質(zhì)鑄造新品此為目前最常用的方法，通常其碳含量約為3%，鉻含量約為21%。此二者在高溫下生成cr7c3嵌埋在鐵基(奧氏體或馬氏體)中，而形成一種非常耐磨的結(jié)構(gòu)組織，其洛氏硬度hrc約為56。高鉻鑄鐵最大的風(fēng)險(xiǎn)就是斷裂的問題。斷裂的主要原因有二種:一是硬度過高，當(dāng)碳及鉻的含量越高則硬度也會(huì)越高且越耐磨，但斷裂的可能性也增高;二是硬度的均勻問題，當(dāng)高鉻鑄鐵澆鑄后并以

43、熱處理的方法來提高其硬度時(shí)，如果硬度的均勻度差異太大時(shí)(一般維氏硬度hv差不能大于30)，就會(huì)產(chǎn)生斷裂。所以隨著物件體積增大，均勻度越難控制，斷裂的可能性也就越大。這也就是目前國內(nèi)如lm56.2 + 2或um50.4磨輥新品斷裂而時(shí)有所聞的原因。7.3.2 新品(鑄造+堆焊) 以中碳鋼為材質(zhì)鑄造預(yù)留磨耗部分，再以硬面焊材實(shí)施硬面堆焊，此種方法完全沒有斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。而且因?yàn)橛裁娑押傅哪湍佑捕容^高，hrc約為60(一般含碳量約為5%，含鉻量約為27%)，且cr7c3金相組織較佳，所以相對(duì)于新品高鉻鑄鐵更耐磨。此種方法最大的風(fēng)險(xiǎn)就是耐磨層的剝落，產(chǎn)生剝落的情況有二種:一是耐磨層與母材中碳鋼剝離;二是

44、耐磨層之間剝離。一般耐磨層越厚剝落的可能性越高，剝落勢(shì)必造成停機(jī)，損失巨大。若要想做到耐磨且不剝落取決于:焊絲的選擇;施工工藝;員工敬業(yè)精神。此三者同等重要，如疏忽其中之一均會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。7.3.3 硬面再生焊補(bǔ) 將磨損后的磨輥及磨盤襯板以硬面焊絲(或焊條)堆焊修復(fù)至原始尺寸，此法由于具有較耐磨且成本低的優(yōu)勢(shì)。由于耐磨層的拉力強(qiáng)度幾乎為零，也就是說耐磨層只有耐磨的功能，所以當(dāng)磨損后的母材強(qiáng)度不足以支撐粉磨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的壓力，雖然焊補(bǔ)至原尺寸，但在使用中也會(huì)有斷裂的風(fēng)險(xiǎn)存在。且由于堆焊時(shí)產(chǎn)生了局部加熱，而局部加熱會(huì)使高鉻鑄鐵母材斷裂的可能性增加。7.4 實(shí)施硬面再生焊補(bǔ)的方法7.4.1 在線施工

45、此法是磨損后的磨輥或磨盤襯板無須拆下，而將堆焊設(shè)備在現(xiàn)場架設(shè)實(shí)施堆焊修復(fù)。此法的缺點(diǎn)是如果工作量太大，則停機(jī)的時(shí)間會(huì)加長，使得停產(chǎn)損失增加。在線施工因工作條件不理想，且對(duì)磨損后的母材無法做全面的檢查，更加大了斷裂(包括施工中及運(yùn)轉(zhuǎn)中)的可能性，風(fēng)險(xiǎn)很大，所以本人認(rèn)為最好不要采用。一般用在不得已的情況下，例如表面剝落的礦渣磨，因其磨損較快，且磨耗增加效率下降會(huì)很快，焊補(bǔ)周期短，且工作量不大。7.4.2 離線施工 此法是將磨損后的磨輥或磨盤襯板拆下來運(yùn)輸?shù)蕉押钙髽I(yè)工廠實(shí)施堆焊修復(fù)。此法的缺點(diǎn)是磨輥或磨盤襯板必須拆下，增加了拆換費(fèi)用。此法優(yōu)點(diǎn)有三: (1)無論多大的堆焊工作量，更換下來實(shí)施離線施工都

46、不會(huì)影響停機(jī)時(shí)間，也不會(huì)造成任何多余的損失; (2)磨損后的磨輥或磨盤襯板拆下來后可以詳細(xì)檢查母材是否存在裂紋，以減少斷裂的風(fēng)險(xiǎn); (3)離線施工的品質(zhì)可以得到保證，施工中根據(jù)原圖尺寸，以全面的施工工藝及技術(shù)為基礎(chǔ)，保證磨輥或磨盤襯板的真圓度和平衡性，避免在使用過程中因震動(dòng)過大而導(dǎo)致磨機(jī)損壞的情況發(fā)生，同時(shí)也能節(jié)省電耗。 第八章 影響輥磨機(jī)粉磨的因素輥磨機(jī)是利用料床粉碎原理進(jìn)行粉磨物料的，集物料的粉磨、輸送、選粉、烘干以及分離金屬塊和中礦石等諸多有點(diǎn)于一身。正常條件下，只要通過短期的工藝調(diào)試，輥磨機(jī)都能平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，如何優(yōu)化工藝參數(shù)，保證質(zhì)量，提高產(chǎn)量，降低能耗，提高運(yùn)轉(zhuǎn)率，不斷提高經(jīng)濟(jì)效

47、益是磨機(jī)的管理和操作的中心問題。8.1 風(fēng)量的控制 對(duì)立磨壓差一般控制在50007000pa，以保證合適的風(fēng)量，磨內(nèi)壓差的變化在其它條件不變時(shí)，主要受喂料量的影響，因此要穩(wěn)定喂料量。8.2 磨機(jī)的振動(dòng) 磨機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其振動(dòng)較小，當(dāng)磨機(jī)振動(dòng)明顯時(shí)，應(yīng)停磨檢查，以保證磨機(jī)免遭破壞。造成振動(dòng)過大可能有下面一些原因，應(yīng)分析原因做針對(duì)性處理：（1）磨盤上料層太薄或太厚；（2）金屬異物進(jìn)入磨內(nèi)；（3）喂入大量的大塊硬物料；（4）風(fēng)量太小，成品未能及時(shí)送出；（5）分離器轉(zhuǎn)速太高，循環(huán)負(fù)荷太大；（6）磨輥軸承損壞；（7）原料中硬物料比例太大，細(xì)粉量太少；在磨機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行，振動(dòng)加大，此時(shí)應(yīng)觀察主電機(jī)電流增大情況，報(bào)警后應(yīng)及時(shí)處理。8.3 磨機(jī)喂料量的控制 保持料層厚度穩(wěn)定是操作控制的主要內(nèi)容，料層的穩(wěn)定是磨機(jī)安全運(yùn)行的前提條件，磨內(nèi)喂料量可以通過三種方法來測(cè)試：（1） 磨輥限位裝置間隙；（2） 磨機(jī)的動(dòng)力（即主電機(jī)電流）；（3） 皮帶秤的計(jì)量；料層過厚會(huì)出現(xiàn)下列現(xiàn)象：（1） 磨機(jī)壓差增大；（2） 磨機(jī)振動(dòng)增大；（3）