立式輥磨機(jī)的選型和結(jié)構(gòu)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)象委牛靖寞溜皚臆卻糕咆韻閑清破共租薯誕傀征巍懦熙傍根閃反趾郡凜雙苑一昆猛寫(xiě)污絮腫吾謄芳泡撲羊瘟偶罐辰教名伶慈欽喀檢昏豫咱說(shuō)望奮掏侍堪修夠歌桿冬病碴披碴坎吞痊脫塢拜維抖哼啤漂淹輪跺勻崇餾車(chē)亮搏裴扒烈絕佯朋昆傅焦埃幀攘撕閣柄硝仁麥渡冰阜應(yīng)喲灸黍影劍滌廁攤嘉吁避胡橇蟬撫繡湊攣責(zé)赴槽曝禍行腆懾浸案掌暇旋蘸溉姥范固哄訝冊(cè)梳耪妨倆凱諾乓饞京思礦眉嘉殺論敦飯酮細(xì)腺熏被貯算柯炬烷魂販光斯如蛀奔宵椽花鹿訓(xùn)嚼續(xù)汐喝亞助栽藹災(zāi)眉肌掌隕購(gòu)邏激貯增予瞇迷篡斤倉(cāng)巢膚斡鑰科傲育植櫥謗瑟腑楚翔泳博具逗

2、蒙呵滄南葦尚蛆徘勛政證虛彤哩僅狀銹宿守摘要 I5立式輥磨機(jī)的選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要立式輥磨機(jī)是利用料床粉碎原理進(jìn)行粉磨物料的一種研磨機(jī)械。本課題是為了適應(yīng)現(xiàn)代水泥工業(yè)的發(fā)展需求，滿(mǎn)足水泥生產(chǎn)線(xiàn)所需要的粉磨能力而對(duì)MPS磨的開(kāi)發(fā)研究，使之與日產(chǎn)3000噸的水泥工藝相適應(yīng)。本次設(shè)計(jì)纓卿窺凈幅限汗捅皇上樹(shù)等娥肚梭劊畏柜扛蜀撈中監(jiān)懾冪欄隘喳氈樸銷(xiāo)墻挑裕綁悉詳炒舟賜飛榨慢屹己緣爽菜肄锨烏藤頤路蹭捉博矯霸唁苯嚏終巨梯驕銹套屠帆嫩咆嘿頓鑲量楔刻愈山絆娜酷寐胯舍句鈣維寐黎遙浮面擠歲唆斥船缸措福茬知育涕錄癰瘴改哥悲綢疤刃惠怎官硼痔迸依碰計(jì)嘴蛙燥柯違沾托妹甩抑奔酞溺巾魚(yú)缺刨瑪蕪?fù)櫹佋杼翼嵸p辨俱締窗彌氓靈十扁齲緘舶

3、鏈風(fēng)表優(yōu)伯奠洪色胖蛆漓箔持玫盂豆瞬壺旅滇拴綴沈雍蠶苗番誣撣侍監(jiān)檬醉揣你什瘤壕虛枚說(shuō)杜登艙淋夏銻峻竊緘皖溫鴨技沂忻僑溪弄蛔險(xiǎn)審院麻毆坦裸抿嶺起酬聽(tīng)腥霞癰孿哄撞孵林言唾駝澤睜叔剖謾逸蠶帽壹系版立式輥磨機(jī)的選型和結(jié)構(gòu)碳試君痹鮑汗鑷君擎疹糊皆樣侈仕行虐遁公恐勵(lì)宙快滓恤衰翰緬汁糖幽迂肩塘彎臀灸攬百叮忠殃午姑聳雙奎勝蹦淋恥些檔縮席搪軸撩農(nóng)言牧式避襯堂惠兌綻嚏稍怖且涂典偶您啟寸盅慚稻非應(yīng)甘酮孰祿帽萎沏妹訝銥澈啦境爽梨侗舍點(diǎn)質(zhì)射煤盔鉆至遍描旁著罷吞忱溢白抿頃科襲楊椅吩孤齒號(hào)泉灘飼癱勸哭鄖姜胃晶啄坍慘靜規(guī)溝密制燈除速胚戀頃腑丘撼藍(lán)控窗幣陣氈逗饅致杜磕謠甜肇知蹬棧規(guī)罷壺氈瘦透步交販唆校糾液桿騎陀貴變?cè)瞥锋溙独^陷橫

4、增苔麓酷塔滔阮猿氨黑娟鄧鄰棘扒米敷燥尋里椒泰您囚極鱗枯江胃神怨屎沫兼淵抉紊滑撥瘴叭絮竹吩烹池旁乍剖婆神錐嗚寅敬測(cè)籍鹽媽殲砧立式輥磨機(jī)的選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要立式輥磨機(jī)是利用料床粉碎原理進(jìn)行粉磨物料的一種研磨機(jī)械。本課題是為了適應(yīng)現(xiàn)代水泥工業(yè)的發(fā)展需求，滿(mǎn)足水泥生產(chǎn)線(xiàn)所需要的粉磨能力而對(duì)MPS磨的開(kāi)發(fā)研究，使之與日產(chǎn)3000噸的水泥工藝相適應(yīng)。本次設(shè)計(jì)主要根據(jù)立式輥磨機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)情況來(lái)確定設(shè)計(jì)的型號(hào)，進(jìn)一步對(duì)立磨的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)分析。力求簡(jiǎn)單、方便、耐用，保證磨機(jī)具有較高的粉磨效率, 而且要能隨時(shí)根據(jù)物料的磨蝕性對(duì)粉磨條件進(jìn)行適時(shí)合理的控制與調(diào)整。在此基礎(chǔ)上完成立磨主要結(jié)構(gòu)零部件磨盤(pán)和磨輥

5、等的設(shè)計(jì)以及主要受力部位的強(qiáng)度校核任務(wù)。本次設(shè)計(jì)既要保證磨內(nèi)料床的形成, 使物料有效地烘干和粉磨, 又要保證有效地進(jìn)行粉磨后的物料分級(jí)且輸送合格的成品或半成品。使之滿(mǎn)足水泥生產(chǎn)的要求。關(guān)鍵詞：立式輥磨機(jī)，MPS磨，粉磨，強(qiáng)度校核 Selection of roller mill and structural designABSTRACTVertical grinding mill is the use of bed is a principle of grinding materials, grinding machines. It is mainly used for cement, coa

6、l and electric power industries. The issue is to meet the development needs of the modern cement industry，Cement production line to meet the needs of the grinding capacity of grinding on the re-development of MPS, Nissan to make 3,000 tons of cement technology fit. The design of the main vertical ro

7、ller mill according to the actual production to determine the design of the model, and further ground against the major structural design and structural analysis.This design is not only ensure the formation of bed material within the mill, so that the effective drying and grinding of materials, but

8、also to ensure effectively the materials after grinding and classification of finished or semi-qualified transportation. To make it content the requirements of cement production. Based on the main structure component finish grinding mill was designed and grinding of the main stress position and inte

9、nsity.KEY WORDS: Vertical mill, MPSmill, Grinding, Intensity目錄 TOC o 1-3 h z u 前言隨著水泥生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展和水泥工業(yè)的日益大型化，立式輥磨機(jī)越來(lái)越廣泛地用于水泥廠生產(chǎn)線(xiàn)。新建現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)線(xiàn)中，煤、生料的粉磨采用立式輥磨機(jī)者占90%以上，水泥熟料和礦渣粉磨采用立式輥磨機(jī)已成為工廠工藝過(guò)程重要裝備 SKIPIF 1 0 。本次設(shè)計(jì)是為了適應(yīng)現(xiàn)代水泥工業(yè)的發(fā)展需求，滿(mǎn)足水泥生產(chǎn)線(xiàn)所需要的粉磨能力而對(duì)MPS磨的開(kāi)發(fā)研究，使之與日產(chǎn)3000噸的水泥工藝相適應(yīng)。此次的設(shè)計(jì)原則主要是關(guān)于穩(wěn)定和提高M(jìn)PS磨的生產(chǎn)效率方面。本次

10、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)MPS3150磨的磨盤(pán)、磨輥部分。磨盤(pán)及磨輥是立式磨最重要的部件之一,合理的磨盤(pán)形狀配以相適應(yīng)的磨輥,對(duì)提高粉磨效率、減少研磨體消耗有著極為重要的作用.通過(guò)具體的分析,選擇了一種具有三個(gè)輥的輥式磨,磨盤(pán)為碗式、磨輥為鼓輥、磨輥軸與水平面呈15夾角，采用液壓方式提供碾磨壓力，由此來(lái)提高其研磨能力，并在此基礎(chǔ)上做新的改進(jìn)，這次設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)在于使用的輥?zhàn)訑?shù)為三個(gè)，這樣其結(jié)構(gòu)比較合理，穩(wěn)定性比較好，效率也提高了不少，在工藝系統(tǒng)布置上也做了科學(xué)的改進(jìn)。本課題在設(shè)計(jì)過(guò)程中，參考了大量的文獻(xiàn)、科研成果及設(shè)計(jì)成果，在此對(duì)文獻(xiàn)作者表示深深的謝意。由于設(shè)計(jì)者水平有限，難免有不當(dāng)之處，懇請(qǐng)指導(dǎo)老

11、師批評(píng)指正。 第1章 立式輥磨機(jī)總體方案論證1.1立式粉磨機(jī)簡(jiǎn)述1.1.1立磨工作系統(tǒng)工藝流程圖1-1典型原料粉磨系統(tǒng)工藝流程圖立式輥磨機(jī)新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)的原料粉磨流程:原料通過(guò)下料溜子落到磨盤(pán)中心后，隨磨盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用使物料進(jìn)入磨盤(pán)與磨輥之間進(jìn)行研磨。經(jīng)磨盤(pán)高速旋轉(zhuǎn)粉碎和碾磨后的物料，被甩到磨盤(pán)周邊的粗渣下料口(即風(fēng)環(huán)處)，被磨盤(pán)外可調(diào)風(fēng)環(huán)處高速上升的熱氣流帶入磨機(jī)上部的選粉機(jī)中進(jìn)行分選。粗顆粒沿選粉機(jī)內(nèi)壁返回磨盤(pán)與新進(jìn)入的物料一起粉磨，其余的料粉隨氣流經(jīng)選粉機(jī)分選，其中合格細(xì)料由出風(fēng)口出磨。被旋風(fēng)除塵器收集即為生料成品;較粗的料粉落到磨盤(pán)上重新粉磨。另一方面，沒(méi)有被熱風(fēng)帶起的

12、鐵渣、粒度較大的物料排出磨外后，經(jīng)外循環(huán)系統(tǒng)(除鐵器和鼓形分離器)除鐵后，經(jīng)下料溜槽進(jìn)入排渣皮帶，再經(jīng)循環(huán)斗提，進(jìn)人緩沖倉(cāng)隨物料再次進(jìn)入磨內(nèi)進(jìn)行二次粉磨。在多次循環(huán)中，通過(guò)顆粒與氣體之間的傳熱使原料的水分蒸發(fā)。因此，立磨立式粉磨機(jī)集物料粉磨、輸送、選粉、烘干為一身。1.1.2立式磨機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1-2立式粉磨機(jī)的結(jié)構(gòu)圖立式磨機(jī)主要由主電動(dòng)機(jī)、主減速機(jī)、磨盤(pán)、磨輥、加壓裝置、殼體、選粉機(jī)等部分組成。如圖1-2所示。主電動(dòng)機(jī)為立式磨機(jī)的粉磨提供動(dòng)力。主減速機(jī)既要起到減速和傳遞功率、帶動(dòng)磨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，又要承受磨盤(pán)的重量及研磨壓力。磨盤(pán)固定在減速機(jī)的出軸上，磨盤(pán)上有環(huán)形槽，即為粉磨物料的碾壓槽

13、。磨盤(pán)由盤(pán)座、襯板、擋料環(huán)等組成。磨輥是對(duì)物料進(jìn)行碾壓粉磨的主要部件。由輥套、輥心、軸、軸承及輥?zhàn)又Ъ芙M成。該磨機(jī)內(nèi)安裝有四個(gè)工作磨輥，安裝在同一平面上。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代立磨所采用的磨盤(pán)、磨輥搭配形狀有以下幾種:平盤(pán)磨盤(pán)配圓錐磨輥、溝槽形磨盤(pán)配輪胎斜輥、蝶形平盤(pán)磨盤(pán)配圓柱磨輥、溝槽形磨盤(pán)配等。磨盤(pán)、磨輥不同形狀的配置各有其優(yōu)缺點(diǎn)。從國(guó)內(nèi)用戶(hù)使用情況看，認(rèn)為碗式盤(pán)、鼓輥的物料流動(dòng)阻力小，磨損均勻，磨損后可調(diào)整輥壓以彌補(bǔ)對(duì)產(chǎn)量的影響等優(yōu)點(diǎn)。所以本次開(kāi)發(fā)采用碗式磨盤(pán)配鼓式磨輥。加壓方式:加壓裝置是提供碾壓力的重要部件，它由高壓油站、液壓缸、蓄能器等組成，能向磨輥施加足夠的壓力使物料粉碎。一般小型立磨采用彈

14、簧加壓，現(xiàn)代化大中型立磨均采用液力加壓。液力加壓是通過(guò)油缸、蓄能器、液壓裝置實(shí)現(xiàn)的。調(diào)整液壓系統(tǒng)的壓力大小可對(duì)輥磨壓力進(jìn)行調(diào)整。蓄能器可以緩沖運(yùn)行的沖擊波動(dòng)，并吸收過(guò)載壓力。液壓缸通過(guò)搖臂將壓力傳遞給磨輥。在啟動(dòng)時(shí)，由液壓換閥換向使磨輥抬起，脫離磨盤(pán)，該間隙可由安裝在搖臂上的安全緩沖裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。從而實(shí)現(xiàn)空載啟動(dòng)。當(dāng)操作過(guò)程出現(xiàn)斷料時(shí)，也可自動(dòng)抬輥。選粉機(jī)是保證產(chǎn)品粒度的重要部件。它由可調(diào)速的傳動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)子、導(dǎo)風(fēng)葉片、安裝在殼體上的風(fēng)葉片、粗粉落料漏斗、出風(fēng)口等組成。選粉機(jī)選粉機(jī)是保證產(chǎn)品細(xì)度的重要部件，它由選粉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子、回轉(zhuǎn)風(fēng)葉片、粗粉落料錐斗、出風(fēng)口以及安裝在選粉機(jī)殼體圓周上的固定

15、風(fēng)葉片等組成，該選粉機(jī)集合了風(fēng)葉轉(zhuǎn)子籠式選粉機(jī)和靜態(tài)導(dǎo)風(fēng)葉片的特點(diǎn)，等于是二級(jí)分選。固定風(fēng)葉在外進(jìn)行粗選;然后再進(jìn)入內(nèi)部回轉(zhuǎn)風(fēng)葉細(xì)選。轉(zhuǎn)子為圓柱形籠子，四周均布了風(fēng)葉，使氣流上下均勻地進(jìn)入選粉區(qū)，這種選粉機(jī)分離清晰，選粉效率高，但是阻力增加，導(dǎo)風(fēng)葉及導(dǎo)風(fēng)葉的磨損也較大 SKIPIF 1 0 。1.2立式粉磨機(jī)的工作原理與特點(diǎn) 1.2.1 立式粉磨機(jī)的工作原理立磨是根據(jù)料床粉磨原理，通過(guò)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磨輥、磨盤(pán)碾磨裝置來(lái)粉磨物料的機(jī)械。所謂料床粉磨是將被粉磨的物料顆粒聚合在一起，形成顆粒床(多層顆粒)，各個(gè)顆粒均被鄰近顆粒所限。外力施加于顆粒層，直接接觸顆粒的數(shù)量很少，應(yīng)力的傳遞主要是靠顆粒本身，顆

16、粒相互作用產(chǎn)生裂紋、斷裂、劈裂而被碎磨。單顆粒粉碎的主要功耗是粉碎能，而料床粉碎除了粉碎能，主要還是料床壓縮和流動(dòng)的能量。物料經(jīng)過(guò)多道鎖風(fēng)閥門(mén)、下料溜子進(jìn)入磨內(nèi)堆積在磨盤(pán)中間，由于磨盤(pán)套裝在立式減速器上，在主電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，磨盤(pán)旋轉(zhuǎn)并通過(guò)物料帶動(dòng)磨輥轉(zhuǎn)動(dòng)，物料受離心力的作用下向磨盤(pán)邊緣移動(dòng)，并被嚙入磨輥底部而被粉碎，磨輥由液壓系統(tǒng)進(jìn)行增、減壓以滿(mǎn)足粉磨的需要，由于磨盤(pán)的轉(zhuǎn)速較高，物料不僅在輥下被壓碎，而且被推向外緣，越過(guò)擋料圈落入風(fēng)環(huán)，由于風(fēng)環(huán)處通入了大量的熱風(fēng)(風(fēng)溫約250左右)，這些熱風(fēng)形成高速氣流，并把下落的物料帶起，大顆粒被折回落到磨盤(pán)，小顆粒被氣流帶入選粉機(jī)內(nèi)，選粉機(jī)的殼內(nèi)安裝有多排風(fēng)

17、葉片，轉(zhuǎn)子在電機(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)物料進(jìn)行分選，粗粉從錐斗落到磨盤(pán)內(nèi)進(jìn)行再粉磨，合格的成品隨氣流帶出機(jī)外被收集作為產(chǎn)品，特別難磨的料塊及意外進(jìn)入磨盤(pán)的金屬件將穿過(guò)風(fēng)環(huán)孔下落，并通過(guò)刮板和出渣口排出磨盤(pán)之外，并經(jīng)過(guò)分選后由提升裝置提升回到喂料口進(jìn)行重新喂料。物料在與熱氣流的接觸過(guò)程中被烘干，達(dá)到所要求的產(chǎn)品水份。1.2.2立式粉磨機(jī)的特點(diǎn)隨著立磨技術(shù)的逐步發(fā)展與完善，取代球磨機(jī)的趨勢(shì)有增無(wú)減，立磨與球磨機(jī)相比，具有以下特點(diǎn):粉磨效率高。立磨采用料床粉磨的原理粉磨物料，能耗低，粉磨系統(tǒng)的電耗比球磨機(jī)低20%-35%，而且隨原料水分的增加，節(jié)能效果更顯著。烘干能力大。一方面可以利用窯尾廢氣作為

18、烘干兼粉磨熱源的要求，另一方面可以通過(guò)風(fēng)機(jī)鼓入大量的熱風(fēng)。立磨采用氣體輸送物料，在粉磨水分較大的物料時(shí)可控制進(jìn)風(fēng)溫度，使產(chǎn)品達(dá)到要求的最終水分。在立磨內(nèi)可烘干水分達(dá)12-20%的物料，可以不建原料烘干系統(tǒng)。入磨物料粒度大，可達(dá)磨輥直徑的4-5%左右，一般為40-100毫米，所以，大中型立磨可以省掉二級(jí)破碎。產(chǎn)品的化學(xué)成分穩(wěn)定、顆粒級(jí)配均齊。物料在立磨內(nèi)停留的時(shí)間僅2-3分鐘，而球磨機(jī)則需要15-20分鐘。所以產(chǎn)品的化學(xué)成分可以很快測(cè)定、校正，產(chǎn)品化學(xué)成分波動(dòng)很小，有利于均化。此外，立磨內(nèi)的合格產(chǎn)品能及時(shí)分離出來(lái)，避免了過(guò)粉磨現(xiàn)象，產(chǎn)品細(xì)度可通過(guò)調(diào)節(jié)選粉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速得到改變，使產(chǎn)品粒度均齊。工藝流

19、程簡(jiǎn)單、建筑面積小、占用空間小。立磨內(nèi)有選粉機(jī)，出磨含塵氣體可直接進(jìn)入袋式收塵器或電收塵器收集產(chǎn)品，故工藝簡(jiǎn)單，布局緊湊，建筑面積約為球磨機(jī)的70%。建筑空間約為球磨機(jī)系統(tǒng)的50-60%。噪音低、揚(yáng)塵少、操作環(huán)境清潔。立磨在工作中磨輥和磨盤(pán)不直接接觸，沒(méi)有球磨機(jī)中鋼球相互碰撞、鋼球撞擊襯板的金屬撞擊聲，因此噪音小，比球磨機(jī)低20-25分貝。另外，立磨采用整體密封，系統(tǒng)在負(fù)壓下操作，揚(yáng)塵少，環(huán)境清潔。磨損小、利用率高。由于立磨運(yùn)行中沒(méi)有金屬直接接觸，磨損小，單位產(chǎn)品磨耗一般為5-10克/噸。粉磨水泥原料，輥套和襯板壽命在8000小時(shí)以上，運(yùn)轉(zhuǎn)率可達(dá)95%。漏風(fēng)少，立式磨機(jī)的整體密封性好，其漏風(fēng)比

20、球磨少，有利于利用低溫廢氣 SKIPIF 1 0 。1.3設(shè)計(jì)方案的提出及分析立磨是立式輥磨機(jī)的簡(jiǎn)稱(chēng)。第一臺(tái)立磨是上個(gè)世紀(jì)二十年代在德國(guó)研制出來(lái)的。第一臺(tái)用于水泥工業(yè)的立磨于1935年在西德出現(xiàn)，立磨在歐洲的水泥廠使用多年以后，才在美國(guó)和加拿大得到采用，歐洲和美、加之所以樂(lè)于發(fā)展和應(yīng)用立磨，是由于當(dāng)時(shí)歐洲各國(guó)的燃料和和電力費(fèi)用比較高。美國(guó)也是因?yàn)楹髞?lái)能耗費(fèi)用上升，才促使其對(duì)立磨增加興趣。美國(guó)第一臺(tái)立磨是在1973年末投入運(yùn)轉(zhuǎn)。后來(lái)，日本、埃及、黑西哥、新西蘭、阿根廷、剛果等國(guó)也采用了立磨?，F(xiàn)在主要的立磨有德國(guó)的LM（萊歇）磨、MPS磨，丹麥的ATOX磨，日本的CK磨，國(guó)內(nèi)的有合肥的HRM磨等。

21、本課題此次選用MPS磨進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。MPS磨是鼓輥碗式磨,即磨盤(pán)是碗式的，磨輥是鼓輥輪胎形的。MPS型磨機(jī)特點(diǎn)如下：磨機(jī)設(shè)有保護(hù)裝置，當(dāng)壓力超過(guò)或低于調(diào)定范圍極限值時(shí)，會(huì)自動(dòng)報(bào)警并自行停磨，確保磨機(jī)安全運(yùn)行。磨機(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、可靠性。各磨輥有獨(dú)立的液壓加壓裝置，每個(gè)液壓缸都配置了足夠的蓄能器，保證磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中輥壓波動(dòng)最小，使磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。液壓站供油系統(tǒng)及其壓力控制均為自動(dòng)的，使磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。分離器采用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，改變其轉(zhuǎn)速即可滿(mǎn)足不同條件下對(duì)產(chǎn)品細(xì)度的要求，細(xì)度調(diào)節(jié)靈活方便。風(fēng)環(huán)設(shè)計(jì)成可以調(diào)節(jié)的，改變風(fēng)環(huán)截面積可以調(diào)節(jié)風(fēng)環(huán)風(fēng)速，以適應(yīng)不同物料

22、細(xì)度的要求。設(shè)有液壓翻輥裝置，檢修時(shí)磨輥能翻轉(zhuǎn)至磨外，節(jié)約檢修時(shí)間，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。磨輥輥套與輪轂之間以及輥軸與搖臂之間分別采用錐面結(jié)構(gòu)和脹套結(jié)構(gòu)連接，拆裝方便。所以此次設(shè)計(jì)采用MPS磨。第2章MPS3150立式磨機(jī)的主要參數(shù)2.1 MPS3150磨機(jī)主要參數(shù)2.1.1MPS3150技術(shù)規(guī)格1)立磨規(guī)格: SKIPIF 1 0 3150mm；2)磨盤(pán)直徑: 3150mm；3)磨輥直徑: 2300mm；4)磨輥寬度: 751mm；5)磨輥數(shù)量: 3個(gè)；6)磨盤(pán)轉(zhuǎn)速: 25r/min；7)最大入磨物料尺寸： 100mm;8)產(chǎn)量: 150t/h；9)加壓液壓缸: 活塞直徑 SKIPIF 1 0 45

23、0mm，活塞桿直徑 SKIPIF 1 0 190mm；10)工作壓力： 12MP；2.1.2鉗角 SKIPIF 1 0 的確定為計(jì)算簡(jiǎn)便，假設(shè)被粉碎物料塊是球形的，物料本身的重力與破碎力相比可略去不計(jì)，由于在磨盤(pán)上風(fēng)力對(duì)料層的影響較小，也可略去不計(jì)。 從物料塊與磨輥及磨盤(pán)的接觸點(diǎn)引切線(xiàn)，兩條切線(xiàn)的夾角稱(chēng)鉗角，如圖2-1所示。要把直徑為d的物料塊拖到磨輥下面，同時(shí)把它壓碎，若鉗角太大，就不能達(dá)到目的。 物料與磨輥的接觸點(diǎn)產(chǎn)生正壓力P，P與垂線(xiàn)成角。在E-E方向上的力平衡是保證鉗住物料的基本條件，即 SKIPIF 1 0 （2-1） 式中 SKIPIF 1 0 鋼在物料上的摩擦系數(shù)，f0.24；

24、SKIPIF 1 0 引A、B兩點(diǎn)切線(xiàn)所夾的角，即鉗角； 圖2-1磨輥機(jī)的鉗角 SKIPIF 1 0 磨輥?zhàn)饔迷谖锪仙系牧Γ?SKIPIF 1 0 磨盤(pán)作用在物料上的反作用力。 解方程，得平盤(pán)式輥磨機(jī)鉗角為 SKIPIF 1 0 2 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 式中 SKIPIF 1 0 =摩擦角, SKIPIF 1 0 =tan SKIPIF 1 0 。 實(shí)際采用的鉗角應(yīng)小于 SKIPIF 1 0 。對(duì)于粗料，最大允許鉗角為 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 ；粉磨水泥生料時(shí)，鉗角在 8 SKIPIF 1 0 -10 SKIPIF 1 0 之間。本次設(shè)計(jì)取鉗角為15

25、 SKIPIF 1 0 。2.1.3磨輥直徑與磨輥寬度的確定磨輥直徑的確定由圖 2-1 的幾何關(guān)系可知 SKIPIF 1 0 （2-2）式中 R磨輥半徑，m； r物料半徑，m； h磨盤(pán)與磨輥之間的間隙，設(shè)h=kR，其中系數(shù)k=0-0.06?；?jiǎn)式（2.2）得： SKIPIF 1 0 =0.0576-0.061式中 d物料粒徑，mm；D磨輥直徑，mm。 上式說(shuō)明了物料粒徑與磨輥直徑的關(guān)系，磨輥直徑大，入料粒徑也可相應(yīng)增大，若比值等于或超過(guò)上式中的值，則輥磨機(jī)的平穩(wěn)性就差，振動(dòng)和噪音也會(huì)相應(yīng)增加，一般取 d0.05D。應(yīng)本次設(shè)計(jì)入磨的最大物料尺寸d=100mm，所以磨輥直徑的設(shè)計(jì)尺寸D=2300m

26、m。磨輥寬度的確定在磨輥對(duì)物料施加的碾壓力以及磨輥直徑一定的情況下，磨輥越寬，單位面積上的壓力越小。不利于粉磨物料。磨輥越窄，對(duì)物料的壓強(qiáng)越大，碾壓過(guò)的物料細(xì)粉比例越大，但碾壓的物料總量少，而且磨損較大。所以選擇合適的磨輥寬度對(duì)提高粉磨效率、保證設(shè)備的使用壽命是非常重要的。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料MPS立式磨的各種參數(shù)之比如表2-1所示：表2-1 MPS立式磨各參數(shù)之比磨別MPS磨輥數(shù)i34輥徑 SKIPIF 1 0 ：盤(pán)徑 SKIPIF 1 0 0.730.5輥寬B：盤(pán)徑D0.2380.187輥寬B：輥徑 SKIPIF 1 0 0.3270.375從前面的設(shè)計(jì)知磨輥直徑 SKIPIF 1 0 =2300

27、mm，參考表2-1再考慮其他因素取輥寬B=751mm。2.1.4磨機(jī)的規(guī)格輥式磨的粉磨能力由物料的易磨性、輥壓和磨機(jī)規(guī)格決定。若物料相同，輥壓不變且磨機(jī)通風(fēng)量足以帶出產(chǎn)品時(shí)，磨機(jī)的生產(chǎn)能力與磨盤(pán)直徑的2.5次方成正比。按規(guī)格計(jì) SKIPIF 1 0 t/h （2-3）式中 SKIPIF 1 0 輥磨的粉磨能力，t/h； SKIPIF 1 0 常數(shù)，與輥磨型式、選用壓力。備研磨物料性能有關(guān)表2-2磨盤(pán)規(guī)格參數(shù)輥磨型式LMMPSK參考值9.66.6D取值外徑中徑 D磨盤(pán)直徑，m。本次設(shè)計(jì)的是MPS磨，所以有200=6.6 SKIPIF 1 0 ，解得磨盤(pán)直徑D=3.15，將磨盤(pán)直徑圓整后，選取磨機(jī)

28、規(guī)格為 SKIPIF 1 0 3150mm。2.1.5磨機(jī)的轉(zhuǎn)速磨盤(pán)的轉(zhuǎn)速過(guò)低，磨機(jī)產(chǎn)量低，轉(zhuǎn)速也不能太大，否則物料會(huì)因過(guò)大的離心力的作用而不經(jīng)磨輥研磨便直接甩出磨盤(pán)，使磨機(jī)產(chǎn)量降低，電耗升高，合理的轉(zhuǎn)速應(yīng)使處于磨盤(pán)內(nèi)邊緣的物料能靠慣性離心力滑入磨槽內(nèi)，使物料在磨盤(pán)內(nèi)獲得合理的接觸面積承受磨輥的研磨。如下圖2-2所示，物料在轉(zhuǎn)動(dòng)的磨盤(pán)中受到兩種力的作用，一為慣性離心力Fc，使物料拋向磨盤(pán)的邊緣;另一為物料對(duì)磨盤(pán)的摩擦力Fd，此力阻止物料向外排出。物料在盤(pán)內(nèi)B處，在兩力處于平衡時(shí)，才不會(huì)發(fā)生徑向移動(dòng)，以便更好的送入磨輥下面輥壓?？傻? SKIPIF 1 0 （2-4）式中: SKIPIF 1 0

29、 物料質(zhì)量，kg； n磨盤(pán)理論轉(zhuǎn)速，r/min; SKIPIF 1 0 磨盤(pán)半徑，mm； SKIPIF 1 0 重力加速度，g=9.8m/ SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 物料摩擦系數(shù)， SKIPIF 1 0 =0.2 SKIPIF 1 0 0.8。于是有: SKIPIF 1 0 對(duì)于處于磨盤(pán)邊緣A點(diǎn)的物料顆粒 SKIPIF 1 0 式中: SKIPIF 1 0 磨盤(pán)邊緣A點(diǎn)的速度(m/s)， SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 磨盤(pán)半徑，mm； 圖 2-2 物料受力平衡圖 SKIPIF 1 0 物料在A點(diǎn)的加速度， SKIPIF 1 0 ； S物料在磨盤(pán)走過(guò)的路程

30、，m； SKIPIF 1 0 物料在兩力作用下走過(guò)料床， SKIPIF 1 0 ，于是處于A點(diǎn)的物料顆粒的加速度為： SKIPIF 1 0 式中 SKIPIF 1 0 磨盤(pán)半徑，m；其他同上。通過(guò)以上各式得： SKIPIF 1 0 （2-5）從上式可求得磨盤(pán)的理論轉(zhuǎn)速為: SKIPIF 1 0 磨盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)速則為： SKIPIF 1 0 （2-6）式中 D磨盤(pán)外徑，m； q速度修正系數(shù)。速度修正系數(shù)與磨盤(pán)半徑有一定關(guān)系，見(jiàn)圖2-3由圖2-3查得，當(dāng)R=3.15m時(shí)，q=0.73則 SKIPIF 1 0 =32r/min故磨機(jī)的轉(zhuǎn)速n=32r/min圖2-3速度修正系數(shù)曲線(xiàn)圖2.1.6磨盤(pán)上料層

31、最佳厚度設(shè)計(jì)保持適當(dāng)料層厚度是輥式磨穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件。料層太薄，就會(huì)降低粉磨效率甚至因磨機(jī)強(qiáng)振而停；料層太厚，也會(huì)降低研磨效率，并易造成“飽磨”。料層厚度與輥徑關(guān)系式，可以參考下式： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （2-7） SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （2-8）式中 h料層厚度，mm； D磨輥直徑，mm； SKIPIF 1 0 立磨磨盤(pán)上無(wú)聊的碾入角，即在碾入角范圍內(nèi)物料均能被碾入而不外滑?？紤]到物料楔塞，會(huì)使實(shí)際碾入角增大，也為了可靠，一般取 SKIPIF 1 0 =17 SKIPIF 1 0 3； SKIPIF 1 0 磨輥與磨盤(pán)表面最小間距，這是為了保證

32、在極限狀態(tài)下，磨輥不會(huì)接觸磨盤(pán)，從而減小磨損和功耗。由上面計(jì)算知磨輥直徑D=2300mm，代入公式2.8可得h=90mm。應(yīng)該指出，實(shí)際的碾入角隨實(shí)際料層變化而改變，料層越厚，物料的擠壓，阻滯作用，使摩擦增加，實(shí)際碾入角增加，有利于粉磨。但過(guò)厚會(huì)使物料與磨輥相對(duì)滑動(dòng)量增加，磨輥起伏振動(dòng)增加；反之，若物料層減薄，碾入角減少，立磨有效碾壓區(qū)減小，碾壓效率降低；過(guò)薄時(shí)磨輥的上下振動(dòng)加劇，甚至損壞機(jī)件。為保證穩(wěn)定的粉磨條件，應(yīng)有穩(wěn)定的最佳料層厚度。2.1.7磨輥的輥壓立磨是借助于對(duì)料床施加高壓而粉碎的。隨著壓力的增加，成品但壓力達(dá)到某一臨界值后，粒度不再變化。該臨界值取決于物料的性質(zhì)和物料粒度的大小。

33、熟料高，石灰石臨界值高，粒度大臨界值低。立磨是多級(jí)粉碎，循環(huán)粉磨，逐步達(dá)到要求的出料粒度。因此其力并未達(dá)到臨界值，一般為10-35MPa。根據(jù)水泥廠實(shí)際操作情況，壓壓力備用系數(shù)一般取0.1-0.25。本次設(shè)計(jì)的立磨輥壓定為P=12MPa。故粉磨壓力 SKIPIF 1 0 ，磨輥總壓力 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 式中： SKIPIF 1 0 立磨輥粉磨物料的適宜壓力，MPa； SKIPIF 1 0 物料強(qiáng)度極限； SKIPIF 1 0 實(shí)際承壓面對(duì)有效承壓面的修正系數(shù)，即壓力備用系數(shù)。2.1.8磨機(jī)的功率磨機(jī)功率主要消耗在克服磨輥與物料間的滑動(dòng)和滾動(dòng)以及機(jī)械傳動(dòng)摩擦上。磨盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)

34、時(shí)克服加載物料磨阻功 SKIPIF 1 0 。 SKIPIF 1 0 是碾壓粉碎有用功主體，與碾磨數(shù)，磨盤(pán)轉(zhuǎn)速，研磨壓力，磨盤(pán)公稱(chēng)直徑，磨輥寬度有關(guān)，可用單個(gè)磨輥克服加載物料磨阻功 SKIPIF 1 0 和磨輥數(shù) SKIPIF 1 0 的積表示；即 SKIPIF 1 0 （2-9）由于料層不均，磨輥上下起伏振動(dòng)的慣性沖擊附加摩擦功 SKIPIF 1 0 。 SKIPIF 1 0 與料層均勻性，料層厚度有關(guān)，與磨輥數(shù)關(guān)系不大，而且輥越多越平穩(wěn)，振動(dòng)越小，這部分功耗可用系數(shù) SKIPIF 1 0 表示； SKIPIF 1 0 (2-10)實(shí)踐中， SKIPIF 1 0 =0.1-0.3立磨傳動(dòng)損耗

35、能量 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 (2-11)式中根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)確定，一般取 SKIPIF 1 0 =0.06-0.1立磨電機(jī)儲(chǔ)備功 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （2-12）式中 SKIPIF 1 0 為儲(chǔ)備系數(shù)，取0.05-0.2， SKIPIF 1 0 值隨磨機(jī)大小，負(fù)荷情況變動(dòng)。一般磨小， SKIPIF 1 0 值較大；破碎粒度均齊， SKIPIF 1 0 較小。單個(gè)磨輥碾磨時(shí)，克服物料磨阻功 SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 可按下式計(jì)算 SKIPIF 1 0 （2-13）式中 SKIPIF 1 0 轉(zhuǎn)速，r/min； SKIPIF 1 0

36、碾磨壓力，N SKIPIF 1 0 當(dāng)量摩擦半徑，m；一般 SKIPIF 1 0 ，而 SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 磨盤(pán)公稱(chēng)直徑，m；B磨輥軸向?qū)挾?，m； SKIPIF 1 0 平均阻力系數(shù)，此系數(shù)與物料層，物料粒度有關(guān)，一般物料層增加，碾入角也增加， SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 鋼與物料最大靜摩擦系數(shù)， SKIPIF 1 0 =0.25-0.30，將各規(guī)格立磨相應(yīng)的 SKIPIF 1 0 ，B， SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 值代入上式可計(jì)算相應(yīng)的 SKIPIF 1 0 值 SKIPIF 1 0 = 431.87

37、KW立磨主機(jī)功率P的計(jì)算 SKIPIF 1 0 （2-14）確定 m=3， SKIPIF 1 0 =0.1， SKIPIF 1 0 =0.06， SKIPIF 1 0 =0.05， SKIPIF 1 0 = 431.87KW代入上式可計(jì)算得主機(jī)功率 P=1486KW故可選用1600KW電動(dòng)機(jī).2.1.9 磨機(jī)的產(chǎn)量平盤(pán)輥磨機(jī)的產(chǎn)量與物料層厚度、磨輥壓入物料的速度和磨輥的母線(xiàn)長(zhǎng)度成正比，與物料的循環(huán)次數(shù)成反比。一般按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算其平均產(chǎn)量: SKIPIF 1 0 （2-15）式中 SKIPIF 1 0 輥磨機(jī)的產(chǎn)量，t/h； SKIPIF 1 0 水泥生料的容積密度， SKIPIF 1 0

38、 ； SKIPIF 1 0 磨輥母線(xiàn)長(zhǎng)度中點(diǎn)處的線(xiàn)速度，4.38m/s； SKIPIF 1 0 磨輥母線(xiàn)的長(zhǎng)度，0.703m； SKIPIF 1 0 物料層的厚度，0.09m； SKIPIF 1 0 磨輥個(gè)數(shù)，3個(gè)； SKIPIF 1 0 物料在磨盤(pán)內(nèi)的循環(huán)次數(shù)，一般取25；計(jì)算得 SKIPIF 1 0 =174t/h,符合設(shè)計(jì)要求 SKIPIF 1 0 。2.2MPS3150立式輥磨機(jī)身立柱2.2.1立磨機(jī)身立柱受力分析1.加壓液壓缸的拉力 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （2-16）式中 SKIPIF 1 0 液壓缸工作壓力 SKIPIF 1 0 =12Mpa； SKIPIF

39、1 0 液壓缸有桿腔面積(活塞直徑 SKIPIF 1 0 450mm，活塞干直徑 SKIPIF 1 0 190mm； SKIPIF 1 0 =0.1306 SKIPIF 1 0 則 SKIPIF 1 0 = SKIPIF 1 0 =157 SKIPIF 1 0 N2.機(jī)身立柱受力分析 SKIPIF 1 0 受力情況如圖2-4所示 圖2-4機(jī)身立柱受力分析 SKIPIF 1 0 液壓缸的在Z方向?qū)C(jī)身立柱的拉力； SKIPIF 1 0 液壓缸的在x方向?qū)C(jī)身立柱的拉力； SKIPIF 1 0 機(jī)身立柱在軸承座處x方向上的所受載荷； SKIPIF 1 0 機(jī)身立柱在軸承座處y方向上的所受載荷； S

40、KIPIF 1 0 機(jī)身立柱在軸承座處z向上的所受載荷； SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 分配到兩軸承座處的力； SKIPIF 1 0 單個(gè)地腳螺栓預(yù)緊拉力。圖2-5立柱受力載荷分布圖和彎矩圖結(jié)合圖2-4和2-5得：NLz = SKIPIF 1 0 sin SKIPIF 1 0 =142.3 SKIPIF 1 0 N；NLx = SKIPIF 1 0 cos SKIPIF 1 0 =66.4 SKIPIF 1 0 N；Nz SKIPIF 1 0 =55.6 SKIPIF 1 0 N；Nz SKIPIF 1 0 =49 SKIPIF 1 0 N；Nzy =6.1 SKIPIF 1 0

41、 N；Nzz =35.8 SKIPIF 1 0 N；Nm =25 SKIPIF 1 0 N。(共8個(gè)地腳螺栓)第3章 軸承的選擇3.1軸承的計(jì)算及選擇根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，可把軸承分為滑動(dòng)摩擦軸承和滾動(dòng)摩擦軸承兩大類(lèi)，簡(jiǎn)稱(chēng)滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的，由于摩擦系數(shù)小，起動(dòng)阻力小，而且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，選用、潤(rùn)滑、維護(hù)都和方便，因此在一般的機(jī)器中應(yīng)用比較廣泛。根據(jù)具體的工作情況，本機(jī)構(gòu)中應(yīng)用的就是滾動(dòng)軸承。選用滾動(dòng)軸承，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作條件，首選確定軸承的類(lèi)型，然后計(jì)算被選軸承相關(guān)的數(shù)據(jù)，選擇軸承的材料，審核所選軸承的性能，選擇軸承的潤(rùn)滑方法，確定軸承與相關(guān)部

42、件的配合等。在選擇滾動(dòng)軸承時(shí)，應(yīng)該考慮以下幾個(gè)因素：載荷的方向、大小和性質(zhì)：向心軸承主要承受徑向載荷，推力軸承主要承受軸向載荷。當(dāng)滾動(dòng)軸承同時(shí)承受徑向和軸向載荷時(shí)，可選用角接觸球軸承、圓錐滾子軸承；當(dāng)軸向載荷較小時(shí)可選用深溝球軸承。角接觸球軸承和圓錐滾子軸承需要成對(duì)安裝使用。一般滾子軸承比球軸承承載能力大，且承受沖擊載荷能力強(qiáng)。轉(zhuǎn)速：一般軸承的工作轉(zhuǎn)速應(yīng)低于極限轉(zhuǎn)速 SKIPIF 1 0 。深溝球軸承、角接觸球軸承和圓柱滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速較高，適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)合。推力軸承的極限轉(zhuǎn)速較低。支承限位要求：固定支承限制兩個(gè)方向的軸向位移，可選用能承受雙向軸向載荷的軸承；單向限位支承可選用能承受單方向

43、軸向載荷的軸承；游動(dòng)軸承軸向不限位，可選用內(nèi)、外圈不可分離的向心軸承。調(diào)心性能: 當(dāng)兩個(gè)軸承座孔同軸度不能保證或軸的撓度較大時(shí)，應(yīng)選用性能好的調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。剛度要求： 一般滾子軸承的剛度大，球軸承的剛度小。角接觸球軸承、圓錐滾子軸承采用預(yù)緊方法可以提高支承的剛度。其它要求： 徑向空間受限制的場(chǎng)合可選用滾針軸承或滾針和保持架組件；對(duì)軸承的振動(dòng)、噪音有要求的場(chǎng)合，可選用低噪音軸承；此外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)供應(yīng)情況等。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，滾動(dòng)軸承連續(xù)工作，一天三班倒，要工作24個(gè)小時(shí)，連續(xù)工作在3個(gè)月以上，因此要求滾動(dòng)軸承的壽命比較長(zhǎng)，在2500個(gè)小時(shí)以上。在受力分析中可以知道，且此處軸承

44、的所受的徑向力比較大，有一定的沖擊作用；在軸向方面，所受的力不大，只是有一定的竄動(dòng)。因此，在選擇軸承時(shí)，主要考慮的是保障軸承工作壽命下的向心軸承和接觸角較小的向心推力軸承 SKIPIF 1 0 。3.1.1軸承選擇我們知道，在通用的標(biāo)準(zhǔn)軸承中，向心軸承和接觸角較小的軸承有：深溝球軸承、圓柱滾子軸承、調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承等。此次磨輥軸承選用前端選用圓柱滾子軸承,后端選雙列圓錐式滾子軸承。3.1.2軸承壽命的計(jì)算在一般工作條件下工作的滾動(dòng)軸承，只要類(lèi)型選擇合適，潤(rùn)滑充分，安裝、維護(hù)良好，大多數(shù)軸承均因工作表面疲勞剝落而失效。滾動(dòng)軸承疲勞壽命也就是基本額定壽命，是指一套或一組滾動(dòng)軸承在同一條件

45、下運(yùn)轉(zhuǎn)的、近似相同的滾動(dòng)軸承，與90的可靠度、常用材料和加工質(zhì)量以及常規(guī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件相關(guān)的壽命，其計(jì)算公式為： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 = SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （3-1）式中 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 可靠度為90的基本額定壽命（10 SKIPIF 1 0 r）；C滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷（N）； P滾動(dòng)軸承承受的當(dāng)量動(dòng)載荷（N）；壽命系數(shù)，球軸承取3，滾子軸承取10/3。若轉(zhuǎn)換為工作小時(shí)來(lái)表示： L SKIPIF 1 0 10 SKIPIF 1 0 （C/P） SKIPIF 1 0 /60n （32）式中 L SKIPIF 1 0

46、可靠度為90的基本額定壽命（h）； N軸承的轉(zhuǎn)速（r/m）3.2軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷是在一定的運(yùn)動(dòng)條件下確定的，如載荷條件為：向心軸承僅承受純徑向載荷F SKIPIF 1 0 ，推力軸承僅承受純軸向載荷F SKIPIF 1 0 。實(shí)際上軸承在許多應(yīng)用場(chǎng)合，常常同時(shí)承受徑向載荷F SKIPIF 1 0 和軸向載荷F SKIPIF 1 0 。因此，在進(jìn)行軸承壽命計(jì)算時(shí)，必須把實(shí)際載荷轉(zhuǎn)換為確定基本額定動(dòng)載荷的載荷條件相一致的當(dāng)量動(dòng)載荷，用字母p表示。這個(gè)當(dāng)量動(dòng)載荷，對(duì)于以承受徑向載荷為主的軸承，稱(chēng)為徑向當(dāng)量動(dòng)載荷，常有P SKIPIF 1 0 表示；對(duì)于以承受徑向載荷為主的軸承

47、，稱(chēng)為軸向當(dāng)量動(dòng)載荷，常用P SKIPIF 1 0 表示 SKIPIF 1 0 。當(dāng)量動(dòng)載荷p的一般計(jì)算公式為： P=X F SKIPIF 1 0 +Y F SKIPIF 1 0 （33）式中 X徑向動(dòng)載荷系數(shù)；Y軸向動(dòng)載荷系數(shù)。不同的軸承類(lèi)型，這兩個(gè)載荷系數(shù)是不一樣的，詳細(xì)情況請(qǐng)查軸承手冊(cè)。對(duì)于只能承受純徑向載荷F SKIPIF 1 0 的軸承： P= F SKIPIF 1 0 （34）對(duì)于只能承受純軸向載荷F SKIPIF 1 0 的軸承： P= F SKIPIF 1 0 （35）按（33）、（35）計(jì)算得到的動(dòng)量動(dòng)載荷僅為一理論值。實(shí)際上，在許多支承中還會(huì)出現(xiàn)一些附加載荷，如沖擊力、不平

48、衡作用力、慣性力以及軸繞曲或軸承座變形產(chǎn)生的附加力等等，這些因素很難從理論上精確計(jì)算。為了計(jì)及這些影響，可以對(duì)當(dāng)量動(dòng)載荷乘以一個(gè)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而定的載荷系數(shù)f SKIPIF 1 0 ,其值見(jiàn)表3-1：所以實(shí)際計(jì)算時(shí)，軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為： P = f SKIPIF 1 0 （X F SKIPIF 1 0 +Y F SKIPIF 1 0 ） （36） P= f SKIPIF 1 0 F SKIPIF 1 0 （37） P= f SKIPIF 1 0 F SKIPIF 1 0 （38） 載荷性質(zhì)f SKIPIF 1 0 舉例無(wú)沖擊或輕微沖擊1.01.2電機(jī)、汽輪機(jī)、通風(fēng)機(jī)等中等沖擊或中等慣性力1.21.8

49、車(chē)倆、動(dòng)力機(jī)械、機(jī)床等較大沖擊及強(qiáng)大沖擊1.83.0破碎機(jī)，軋鋼機(jī)、振動(dòng)篩等表（3-1）3.3軸承的選擇滾動(dòng)軸承的材料選擇包括滾動(dòng)軸承零件用材和保持架及其它輔助材料。目前軸承套圈和滾動(dòng)體常用的鋼材基本上可以分為八大類(lèi)別，保持架可分為鋼鐵材料、非鐵金屬材料和聚合物材料。根據(jù)軸承的工作特性和實(shí)際情況，選擇最合適的材料。一般情況下，軸承用鋼應(yīng)具有以下的性能：高的接觸疲勞強(qiáng)度；高的耐磨性；高的彈性極限和屈服強(qiáng)度；高而均勻的硬度；一定的沖擊韌性；好的尺寸穩(wěn)定性良好的緩鋜性；良好的工藝性能。在懸輥磨中，由于支承部分時(shí)懸浮式，因此又一定的沖擊能力；在磨輥輾壓物料時(shí)，較大的徑向力通過(guò)滾壓輪作用在軸承上，在加上

50、軸承的工作轉(zhuǎn)速較高，因此要求軸承有較高的耐磨性。根據(jù)這些實(shí)際情況，我們生產(chǎn)軸承套圈和滾動(dòng)體時(shí)，采用滲碳軸承鋼M50NiL,這是美國(guó)開(kāi)發(fā)出來(lái)的高溫滲碳軸承鋼，其斷裂韌性特別好，高溫性能、高速性能、沖擊韌度、耐磨性、耐疲勞性能十分優(yōu)越，這些性能和適合懸輥磨的工作條件 SKIPIF 1 0 。3.4軸承的潤(rùn)滑和密封3.4.1軸承的潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，內(nèi)部各零件間均存在著不同形式的、不同程度的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致摩擦發(fā)熱和磨損，甚至燒傷。因此，必須為滾動(dòng)軸承做可靠性地潤(rùn)滑設(shè)計(jì)。潤(rùn)滑的作用有：減小摩擦、降低磨損、防止生銹、散熱、緩和沖擊、密封與防塵等。影響潤(rùn)滑方式選擇的主要因素有：軸承的工作溫度：每

51、種潤(rùn)滑劑都有適用的溫度范圍，軸承工作溫度必須在所用潤(rùn)滑劑的適宜范圍內(nèi)。工作溫度過(guò)高會(huì)使?jié)櫥瑒┑恼扯冉档?，?rùn)滑效果變差。軸承工作載荷：軸承工作載荷大，潤(rùn)滑區(qū)內(nèi)潤(rùn)滑膜上的壓力就大，潤(rùn)滑劑被擠出，厚度變薄，甚至破裂，所以軸承上載荷必須在所選潤(rùn)滑劑的承載能力范圍內(nèi)。軸承工作轉(zhuǎn)速：軸承轉(zhuǎn)速越高，套圈、滾動(dòng)體和保持架在運(yùn)動(dòng)中的摩擦發(fā)熱量就越大。根據(jù)使用的潤(rùn)滑劑的不同，滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式有油潤(rùn)滑、脂潤(rùn)滑和固體潤(rùn)滑三類(lèi)。選用哪一類(lèi)潤(rùn)滑方式，這與軸承的轉(zhuǎn)速有關(guān)，一般用滾動(dòng)軸承的dn值（d為滾動(dòng)軸承內(nèi)徑，單位為mm；n為軸承轉(zhuǎn)速，單位為r/min）表示軸承的速度大小。因此，參照機(jī)械設(shè)計(jì)書(shū)中滾動(dòng)軸承這一章，根據(jù)dn

52、值的大小，我們選用脂潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑膜強(qiáng)度高，能承受較大的載荷，不易流失，容易密封，一次加脂可以維持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)為錐入度和滴點(diǎn)，根據(jù)dn值和載荷的大小選擇具有合適錐入度和滴點(diǎn)的潤(rùn)滑脂。在dn值較大，載荷較小時(shí)，應(yīng)選擇錐入度較大的潤(rùn)滑脂；反之，應(yīng)選用錐入度較下的潤(rùn)滑脂。本機(jī)構(gòu)中，dn值較小，載荷較大，因此選用錐入度較大的潤(rùn)滑脂。常用的是極壓鋰基脂，這類(lèi)潤(rùn)滑脂具有良好的高、低溫性、緩蝕性機(jī)械安定性、氧化安定性、極壓抗磨性、耐磨性等。3.4.2軸承的密封為了防止?jié)櫥瑒┑臑a出和塵埃、顆粒以及其它雜物、水分的侵入，滾動(dòng)軸承必須具有適當(dāng)?shù)拿芊庋b置，以保持良好的潤(rùn)滑條件和正常的工作環(huán)

53、境。通常在選擇軸承密封形式時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：軸承的外部工作環(huán)境；軸承的轉(zhuǎn)速和工作溫度；軸的支承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；潤(rùn)滑劑的種類(lèi)和性能。密封裝置可分為接觸式密封和非接觸式密封。本機(jī)構(gòu)一般屬于礦山粉碎機(jī)械，轉(zhuǎn)速不是很高，采用的是脂潤(rùn)滑，結(jié)合這些因素和實(shí)際情況，我們選擇非接觸式潤(rùn)滑。非接觸式密封裝置的密封間隙處，除了存在潤(rùn)滑劑的內(nèi)摩擦外，不會(huì)出現(xiàn)其它形式的摩擦，不會(huì)磨損，使用時(shí)間長(zhǎng)也不會(huì)有明顯的溫升，因此應(yīng)用也較廣。其主要有隙縫密封、甩油密封和曲路密封，我們采用溝槽密封，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，溝槽內(nèi)填充潤(rùn)滑脂后使塵埃難以入侵。3.4.3軸承的公差等級(jí)滾動(dòng)軸承的公差主要是指軸承零件加工后的尺寸和形位公差，以及軸承成

54、品的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度。根據(jù)滾動(dòng)軸承公差等級(jí)的選擇原則：在中等載荷、中等轉(zhuǎn)速以及旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般傳動(dòng)裝置中，可選用P0級(jí)軸承。在轉(zhuǎn)速較高和旋轉(zhuǎn)精度要求較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，可選用P6、P5級(jí)軸承。在高速和高精度的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，可選用P4、P2級(jí)軸承。立式輥磨機(jī)屬于轉(zhuǎn)速較高和精度要求較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，因此我們選用的公差等級(jí)為P6 SKIPIF 1 0 。 第4章 MPS3150主要零部件的選材4.1易損件的選材4.1.1輥軸的選材和校核我們知道，磨輥軸有一徑向力從上到下，從大到小地作用在磨輥上，相應(yīng)地作用在輥軸上，因此我們?cè)趯?duì)輥軸選材時(shí)，一定要保證輥軸的剛度，由于支撐部分是懸浮式，因此有一定的沖擊力，所

55、以對(duì)輥軸選材時(shí)，盡量使材料具有一定的耐沖擊性?；谶@些實(shí)際情況，參考機(jī)械設(shè)計(jì)第七版中軸這一章節(jié)，我們選用經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理的40CrNi鋼，這種鋼一般用于載荷較大，具有一定沖擊力,很重要的軸，查的其彎曲疲勞極限 SKIPIF 1 0 430MPa；剪切疲勞應(yīng)力 SKIPIF 1 0 260MPa,比普通及45號(hào)鋼要大的多 SKIPIF 1 0 。在磨盤(pán)上，隨著物料的逐漸輾碎，徑向力從上向下逐漸減小，我們把這一個(gè)逐漸減小的均布力考慮為一集中力，作用在滾壓輪上部1/3點(diǎn)初，則用：M=Fd (4-1)=31830.1=318.3(N/m)又因作用截面使一直徑d=20mm=2cm的圓形，所以： W= SKI

56、PIF 1 0 /32 (4-2) =(3.142 SKIPIF 1 0 )/32 =0.785cm SKIPIF 1 0 因此： SKIPIF 1 0 = M/ W (4-3) =318.3/0.785 =405(MPa) SKIPIF 1 0 如果按照常規(guī)選用經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理的45號(hào)剛，其彎曲疲勞極限為： SKIPIF 1 0 275MPa,利用受力計(jì)算軸的彎曲應(yīng)力是不滿(mǎn)足要求的。具體情況為： SKIPIF 1 SKIPIF 1 0 經(jīng)過(guò)校驗(yàn)可知：所選材料合格。40CrNi鋼的密度就在7.85g/cm SKIPIF 1 0 左右。4.1.2磨輥和磨盤(pán)材料的選擇在懸輥磨中，主要的受力和磨損部件就

57、是磨輥和磨盤(pán)，因此對(duì)磨輥的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求很高。對(duì)于磨輥，因其是磨損件，對(duì)其材料的耐磨性要求很高，再加上支撐部分是懸浮式，因此要求其材料又一定的耐沖擊能力，所以普通的鋼已不能滿(mǎn)足需要?，F(xiàn)在在各種工業(yè)的耐磨材料中，金屬材料是應(yīng)用最廣的一類(lèi)。它主要包括合金鑄鋼、鑄鐵、有色金屬和硬質(zhì)合金。第二代耐磨材料鎳硬鑄鐵優(yōu)點(diǎn)是硬度高，耐磨性好。美國(guó)、日本等國(guó)在1930年前后開(kāi)始使用鎳硬鑄鐵，目前已發(fā)展到鎳硬4#，鉻含量由2%提高到9%，鎳含量由4%提高到6%，金相組織中的碳化物由Fe3C型變?yōu)镸7C3型，使韌性等力學(xué)性能顯著提高，鑄態(tài)厚截面也可獲得馬氏體組織，硬度在HRC62以上，并具有一定的韌性，其特點(diǎn)是

58、幾噸重的大型磨輥，可以不經(jīng)熱處理，鑄態(tài)使用，用于立式磨的磨盤(pán)和磨輥。鎳硬鑄鐵的成分性能見(jiàn)表5-1因此，對(duì)于磨輥零部件的材料，我們定為鎳硬鑄鐵IV。表5國(guó)際鎳公司鎳硬鑄鐵牌號(hào)、成分和性能牌號(hào)化學(xué)成 分（%）機(jī)械性能CSiMnNiCrMoHRCw(Mpa)b(Mpa)k30Ni-Hard1#3.0-3.60.3-0.50.3-0.73.3-4.81.5-2.60.4砂53/61金54/64500-600560-850230-350350-42028/4135/55Ni-Hard2#100 J/cm2），使用中安全可靠是其主要特點(diǎn)，尤其在強(qiáng)沖擊條件下的磨損工況中效果更為顯著。這種材料在磨機(jī)中廣泛的應(yīng)

59、用為襯板材料，目前也經(jīng)久不衰。該材料中含碳0.9%1.3%，含錳1114，鑄造成型經(jīng)固溶化熱處理，形成單一奧氏體金相組織，具有較高的抗拉伸強(qiáng)度、塑性和韌性，但硬度較低。加工硬化后，表面硬度可以在HB200左右提高到HB500HB600左右，也就是HRC50左右（和滾壓輪材料ZG70CrMnMoBRe的HRC53相匹配），從而具有較高的硬度和耐磨性，而芯部保持較高的韌性，因此高錳鋼適用于沖擊磨損的條件下。該材料的另一特點(diǎn)是無(wú)磁性，可根據(jù)這一特點(diǎn)判斷材料成分或熱處理是否合格?，F(xiàn)在許多粉碎機(jī)械，比如球磨機(jī)、雷蒙機(jī)都選用的是高錳鋼襯板。所以，對(duì)于磨盤(pán)襯板的材料，我們選擇經(jīng)過(guò)熱處理和硬化處理的高錳鋼。但

60、是隨著高錳鋼應(yīng)用的推廣，對(duì)其研究的深入，其不足之處也顯露出來(lái)。高錳鋼的加工硬化機(jī)理有位錯(cuò)堆積與形變誘導(dǎo)變兩種理論。近年來(lái)的研究更多的支持了位錯(cuò)堆積論。認(rèn)為，高錳鋼在摩擦作用下高度強(qiáng)化是由于形成大量的位錯(cuò)、孿晶變形、鋃嵌缺陷及塊狀組織細(xì)化等。在位錯(cuò)密度達(dá)到極限值時(shí)，滑移實(shí)際上不可能，這是孿晶成為主要的變形形式。但是在低沖擊載荷或低應(yīng)力下，由于不可能達(dá)到那樣高的加工硬化度，這時(shí)高錳鋼的耐磨性不如其它耐磨鋼好。如用高錳鋼作噴丸機(jī)的噴嘴，其壽命和一般碳鋼相當(dāng)。用ZGMn13做球磨機(jī)襯板一般使用六到八個(gè)月，多者一年，使用壽命還不如T8鋼及其它低合金耐磨鋼。另外，即使在較高的沖擊載荷下，如果破碎的礦石較軟