【正文】 磨上作為參考，我設(shè)計的部分主要是為了解決筒體在支承剛度和筒體變形以及筒體密封的問題，在支承上面采用與滑動軸承原理相似，但是卻能更好的保證筒體變形小的優(yōu)點(diǎn)，密封采用全新的橡膠圈密封，在機(jī)械密封和軟密封的發(fā)展方向上有很大的參考價值。 從表 11 提供的數(shù)據(jù)可以看出 筒輥磨與其他傳統(tǒng)的磨相比的確是節(jié)能 、 低耗的理想設(shè)備。 表 11 三種粉磨性能的對比 項目 筒輥磨 兩套球磨粉磨系統(tǒng) 輥壓機(jī) +球磨粉磨系統(tǒng) 生產(chǎn)能力 120t/h 120t/h 120t/h 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 5 比表面積，2m /kg 筒輥磨 3800 功率： 2300kw 球磨機(jī) 13功率：22500kw 輥壓機(jī)： 140 100 功率： 2 560kw 球磨φ 11m功率： 2800kw 系統(tǒng)設(shè)備 Tsv4500 選粉機(jī)功率： 132kw磨收塵器風(fēng)機(jī)功率： 500kw 提升機(jī) 2臺 功率： 132kw 廢氣除塵器風(fēng) 機(jī)功率： 2280kw磨機(jī)除塵器風(fēng)機(jī)功率： 275kw 提升機(jī) 2臺功率 245kw OSepaN1500選粉機(jī)功率： 132kw 循環(huán)風(fēng)機(jī)功率： 280kw球磨除塵器風(fēng)機(jī)功率：75kw 主機(jī)裝機(jī)容量（ kw） 3064 6064 4742 單產(chǎn)裝機(jī)容量（ kw） 33 單產(chǎn)電耗（ kwh/t） 45 36 設(shè)備重量（ t） 309 624+254=878（磨機(jī) +鋼球） 350+150+186=686 （磨機(jī) +輥壓機(jī) +鋼球） 金屬磨耗（ g/t） 65 32 單產(chǎn) 設(shè)備重量（ t/t） 系統(tǒng)設(shè)備費(fèi)（萬元） 3348 2310 建筑工程費(fèi)（萬元） 128 625 安裝工程費(fèi)（萬元） 139 422 280 工程總投資（萬元） 3615 3357 因此工藝先進(jìn)、 設(shè)備可靠 的筒輥磨 完全能夠達(dá)到設(shè)計指標(biāo)，特別是具有電耗大幅度低于管磨機(jī)的優(yōu)勢，可以降低成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，系統(tǒng)操作簡單，自動化程度高，適應(yīng)生產(chǎn)多品種水泥，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。 本設(shè)計中擬解決的 內(nèi)容如下： a) 支承方案設(shè)計 ； b) 滑履 支承及密封裝置系統(tǒng)的設(shè)計； c) 降低滑履支承潤滑油的溫度； d) 解決筒輥磨成球率低； e) 通過合理的設(shè)計使滑 履 發(fā)熱降低； f) 整體降低粉磨系統(tǒng)的耗能現(xiàn)狀 。 汽車變速箱箱體三面鉆孔組合機(jī)床總體及右主軸箱設(shè)計 6 本設(shè)計的預(yù)期效果： a) 支 承 磨機(jī)輪帶的滑履可以有兩個 、三個或四個，因此其結(jié)構(gòu)不僅完全適用于中小型磨機(jī)，而且不受規(guī)格限。由于本課題設(shè)計的筒體直比較小，固采用雙滑履就可以了 ； b) 采用滑履支 承 結(jié)構(gòu)，可以取消大型磨機(jī)上易于損壞的磨頭和主軸承，運(yùn)轉(zhuǎn)比較安全，并可以縮短磨機(jī)的長度，減少占地面積 ； c) 磨機(jī)兩端支承間距縮短，所以磨筒體的彎距和應(yīng)力相應(yīng)地減小了，因此磨筒體鋼板厚度可以減薄 ； d) 輪 帶的線速度比較高，對于潤滑油膜的形成比較有利 ； e) 滑履 支 承由于對輪帶和滑瓦的加工精度比較高，因而比用主軸承支 承 磨機(jī)的成本高。 2 總體方案設(shè)計 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 7 筒輥磨的結(jié)構(gòu)、工作原理和粉碎機(jī)理 [14] 筒輥磨 的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖 21 所示。被磨物料依靠重力經(jīng)由入口溜道 1 下落在一水平回轉(zhuǎn)的圓柱形筒體 2 內(nèi)，受離心力作用平布于由圓柱形筒體內(nèi)表面構(gòu)成的磨床 3 的入口端，隨著筒體的回轉(zhuǎn)運(yùn)動進(jìn)入磨床和其上方輥 4 構(gòu)成的擠壓通道 5內(nèi)，磨輥依靠液壓系統(tǒng) 6 向磨床上的被磨物料施加壓力并借助擠壓力引起的摩擦作用作被動地 回轉(zhuǎn)運(yùn)動，物料在擠壓通道內(nèi)完成一次粉碎作業(yè)后被提升并經(jīng)由導(dǎo)料裝置 7 實(shí)現(xiàn)向磨機(jī)出口方向的運(yùn)動，接受下一次擠壓粉磨作業(yè)。經(jīng)多次擠壓粉磨后的物料離開磨床，從卸料溜道 8 排除磨機(jī)。出磨物料經(jīng)提升機(jī)進(jìn)入選粉機(jī)，粗粉返回磨機(jī)，而細(xì)粉經(jīng)過收塵器，作為成品，送 入 成品庫。 圖 2 1 筒輥磨的結(jié)構(gòu) 筒輥磨 是一種新型的臥式擠壓磨，應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，也只有兩年時間，對其基礎(chǔ)研究國外尚未公開報道。 筒輥磨 的工作原理和其他粉碎機(jī)械不同，它 主要靠中等純壓力對對物料進(jìn)行多次粉碎。物料層在磨輥與磨盤之間除主要受壓力做之外，還受一定的剪力作用。這是因?yàn)槟ケP在滾動過程中，除磨輥中心所在的圓周（中線）上的相對速度為零外，兩側(cè)都存在一定的相對速度，而且越遠(yuǎn)越離中線越大。另外，料層在受到壓力作用時，這種壓力在料層中物料顆粒見傳遞，在中線兩側(cè)的物料受碾壓作用，使物料顆粒受一定的剪力作用。物料顆粒受剪力作用時發(fā)生的應(yīng)變比受變比受壓力作用時小的多，而受壓力作用的強(qiáng)度和比例都遠(yuǎn)比傳統(tǒng)筒式磨機(jī)大。再者，輥式磨已是料層粉碎，形成一定的料層，在橫斷面的邊緣，其內(nèi)受離心力 的作用，不會向里側(cè)堆落延伸，其外設(shè)置一可調(diào)節(jié)高度的圍板阻擋，使其只能拋落一部分物料。 筒輥磨水泥粉磨系統(tǒng)工藝流程圖 下圖為 筒輥磨粉磨工藝流程圖 ，具體流程為物料通過皮帶輸送機(jī) 8進(jìn)入筒輥磨 7汽車變速箱箱體三面鉆孔組合機(jī)床總體及右主軸箱設(shè)計 8 內(nèi)，粉磨后物料通過斗式提升機(jī) 2 進(jìn)入選粉機(jī) 3內(nèi)，細(xì)料進(jìn)入除塵器 4，成品入庫，粗料從選粉機(jī) 3 通過 1螺旋輸送泵送入筒輥磨 7繼續(xù)粉磨。 螺旋輸送泵 斗式提升機(jī) 選粉機(jī) 脈沖袋式收塵器 風(fēng)機(jī) 熱風(fēng)爐 圖 22 HORO磨系統(tǒng)工藝流程圖 筒輥磨主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 [5][6][7] 筒輥磨的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要有物料拉入角 、筒體直徑、磨輥直徑等 圖 23 物料被輥壓的受力 示意圖 筒輥磨的拉入角也可以稱為鉗角 ,用物料與輥?zhàn)蛹巴草伳サ慕佑|點(diǎn)的切線夾角表示 ,如圖 23,其大小可以根據(jù)作用力的平衡關(guān)系求得。 要把直徑為 d 的 物料扯入輥?zhàn)酉逻?,同時壓碎它 ,若鉗角θ大時 ,這不能達(dá)到目的 ,必須使θ在一定的范圍內(nèi)才可扯進(jìn)物料 。喂入的物料被扯進(jìn)輥?zhàn)雍屯草佒g ,受到滾壓力 (即粉碎力 )P 和摩擦力 的作用 ,若是風(fēng)掃式筒輥磨 ,由于氣力對料床的影鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 9 響較小 ,也可以忽略不計。為了能咬住物料進(jìn)行粉磨 ,沿著 t 方向上的個應(yīng)力處于平衡 ,即 110 , 00 , 0t t tt n nx p F p fy p F p? ? ? ?? ? ? ??? （ 21） 或 11s in ( ) c o s ( ) 0c o s ( ) s in ( ) 0p p f p fp p f p f? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? （ 22） 式中 :? 接觸角（壓力角） ； f物料與磨輥、磨筒之間的摩擦系數(shù)。 由（ 21）、（ 22） 整理得 tan(??? )=tan? = 21ff? 即 tan2f ?? 由于摩擦系數(shù)等于摩擦角 ? 的正切 ,即 tanf ?? ,帶入上式得 2??? 所以 ,為了使筒輥磨工作可靠 ,鉗角應(yīng)小于或等于物料與磨輥、筒體之間的摩擦角的 2倍。 物料與輥面間的摩擦系數(shù)和輥面狀態(tài)以及物聊性質(zhì)有關(guān) ， 對熟料 f=～ ,對巖石 (花崗巖、砂巖 )金屬礦石 ,f=～ ,當(dāng)取 f= 作為計算依據(jù)時 ,鉗腳? = 39。3324 討論時取 33?? 在 ? 1 2 3000 中 ， 見圖 23有 231 2 1 2s in ( ) s in (1 8 0 ) s inooo o o o? ? ? ????? (23) 0( ) 2s in ( ) s in ( 1 8 0 ) s inDdD D s Dd? ? ? ???? ????? (24) 令 ,D dDD????，又因?yàn)樵诒×洗卜鬯橹?，料層厚度與磨輥直徑相比很小，可以忽略不計 ，則 由（ 23）、（ 24） 可得 s in ( ) s in s in ta n ta ns in ( ) s in s in 2 2? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?汽車變速箱箱體三面鉆孔組合機(jī)床總體及右主軸箱設(shè)計 10 sin ( ) sin ( ) ( 1 ) 1 ( ta n ta n 1 ) 1sin sin 2 2a b a b a b alo bb? ? ? ? ? ? ? 通過對 2600? 筒輥磨的實(shí)驗(yàn)測定，粉磨熟料水泥時的拉入角 ? 為 12 左右，壓力角根據(jù)最新的研究成果 ?? [1]。 1 2 , 2 3 .5 1 2 1 1 .5 ,? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?則有 ta n 6 ta n 1 1 .7 5 0 .0 2 1 8 6 0 8dD? ? ? ? 1 46Dd??? s i n 1 2 (0 . 0 2 1 8 6 0 8 1 ) 1 2s i n 1 1 . 5DD? ? ? ? ? ? 所以，設(shè)計筒輥磨時，磨機(jī)筒體直徑與磨輥直徑的比值為 2 左右，磨輥直徑與入料平均粒徑的比值為 46 左右，即 2 , 46D D D d??為宜。 通過實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐中長徑比一般取 ～ 1 之間。若長徑比小于 ,則未能充分發(fā)揮筒輥磨的粉碎效果 。若長徑比大于 1,則增大了磨機(jī)的功率 ,既浪費(fèi)能量 ,又幾乎不能提高粉碎效果。所以 ,在設(shè)計制造時，為發(fā)揮筒輥磨的優(yōu)勢，其長徑比應(yīng)在 ～ 1之間。 本 設(shè)計 針對筒輥磨粉磨系統(tǒng)的特點(diǎn)，筒輥磨是粉磨系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，是整個粉磨系統(tǒng)增產(chǎn)、降低能耗的關(guān)鍵設(shè)備，主要采用軟件反求和實(shí)物反求相結(jié)合的反求設(shè)計方法對筒輥磨開展反求設(shè)計研究工作，利用筒輥磨結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)值來反求創(chuàng)新的料層粉碎技術(shù)及裝備的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝參數(shù)值。 HORO 磨 (HORONITLL)是法國 FCB 公司的專利產(chǎn)品，由水平筒體和輥?zhàn)咏M成。其基本工作原理為 :磨機(jī)筒體以高臨界速度的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn) 。物料由人料 端進(jìn)人磨內(nèi)后，在磨內(nèi)做離心運(yùn)動 。被與磨體長度一致的刮刀刮下落到物料推進(jìn)裝置的調(diào)整板上 。物料推進(jìn)裝置將物料導(dǎo)向出料方向，通過調(diào)整物料推進(jìn)裝置的位置，可以改變物料進(jìn)出的速度進(jìn)而控制通過磨輥的料量。磨輥對物料施加粉磨力，磨輥不需要驅(qū)動裝置，由物料帶動其轉(zhuǎn)動；其壓力由磨體外的 2個拉力液壓裝置提供。黑龍江牡丹江水泥廠引進(jìn)的是 HRM3800，其主要參數(shù)為 : 內(nèi)徑： m；磨輥直徑 : m；磨輥輥壓寬度 : m；主電機(jī)功率 :2 400 kW；磨筒體轉(zhuǎn)速 : r/min；液壓缸壓力 :215 bar ( MPa )。 所以 ? 3800 單位滾壓面上的載荷為根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的 HRM3800 筒輥磨得出其總載荷為 1200 噸，而 ? 38