【正文】 設備，其 性能將 直接影響型煤生產(chǎn)線 上生產(chǎn) 型煤 的 質量。 在 成型壓力減至零之前， 擠壓成型 的型煤就開始 自動 脫 落 。 該作用 力可分解為兩個力，垂直力 Pslna 對 煤料 起 著支撐的 作用，使 煤料脫離壓輥 ；而水平力 Pcosa 對 原煤 料產(chǎn)生 擠壓 作用。由此可 以得出結論：工業(yè) 對輥成型機 要想 正常工作 必須使壓輥上的 咬 入 角于或 者 等于 煤 料與 壓輥 間的摩擦角 。一般大約在 o10 ～ o15 左右 ??4 。 型煤對輥成型機的成型壓力 煤炭原料在壓輥上成型槽的填滿程度在一定程度上決定著對輥成型機成型壓力的大小，而成型壓力的大小對于型煤的成型質量又起著至關重要的作用。 所以說，為了能使對輥成型機產(chǎn)生足夠大的壓力來壓實成型槽里面的煤球，需要將成型槽里面的煤料填充滿。所以，通過對成型強 度及成型率良好的情況下，最佳煤料粒度及料度級配跟蹤測試結果對比，存在著一個較好的粒度范圍。 物料的水分在成型過程中的影響 型煤成型水分的大小直接關系到型煤的成型率、固化時間、初期強度、后期強度等等。而且，物料水分過多則在型煤干燥時易產(chǎn)生裂紋，導致型煤發(fā)生碎裂現(xiàn)象； （ 2） 如果在工業(yè)型煤成型過程中采用親水性粘結劑，適量的水分會起著預先潤濕物料粒子表面的作用，從而時物料的粒子更容易相互粘結。此時，粘結劑 的 用量不 但 是型煤強度的關鍵影響因素，而且對型煤生 7 產(chǎn)成本有非常重要的影響。原煤的塑性越高，其煤料的成型特性就會越好。 2 型輥的計算 確定傳動方案 本次設計的對輥成型機是由電動機通過帶傳動帶動一個同步減速器，再通過可調節(jié)聯(lián)軸器帶動兩個輥子同步相向轉動，傳動方案如下 圖 21 對輥成型機的主要參數(shù)及設計要求 8 輥子轉速： 1012 轉 /分（即輥子圓周速度為 ? ?m/ ? ） 。 傳動比的分配與計算 此傳動裝置采用圓柱直齒輪減速器，分配傳動比要考慮一下原則： 1） 各級齒輪傳動的承載能力大致相同。 10 所以減速器的傳動比 49298 ??? Vzj iii 分配各級傳動比 ?i ?i ?i ?i 校核傳動比 9804321 0 ??????????? iiiii nn Vg，該傳動比在合理范圍內。 小齒輪轉矩 1T 490 6161 ????? n PT mmN833189 ?? 載荷系數(shù) K ?? KKKKK VA? 使用系數(shù) AK 查機械手冊 ??7 得 1?AK 動載荷系數(shù) VK 推薦值范圍為 ，選取 ?VK 齒向載荷分配系數(shù) ?K 推薦值范圍為 ，選取 ??K 齒間載荷分配系數(shù) ?K 推薦值范圍為 ，選取 ??K 載荷系數(shù) K ?????? ?? KKKKK VA 許用接觸應力 ? ?NHHH ZS m inlim?? ? 查機械手冊可得接觸疲勞極限 21lim mm/700 NH ?? 22lim mm/550 NH ?? 求應力循環(huán)次數(shù) N 可得 ? ?103 0 0814 9 06060 11 ??????? HjLnN ?? ??? uNN ?? 查機械手冊 ??7 可得接觸強度的壽命系數(shù) 1NZ 、 2NZ 11?NZ 12?NZ 16 查機械設計手冊 ??7 可得接觸強度最小安全系數(shù) 1min ?HS 則 ? ? 21 mm/770111770 NH ????? ? ? 22 mm/550111550 NH ????? 材料彈性系數(shù) EZ 查機械設計手冊 ??7 可得 9 NZ E ? 節(jié)點區(qū)域系數(shù) HZ 查機械設計手冊 ??7 , 由 ? ?0,0 21 ??? xx? 可得?HZ 重合度系數(shù) ?Z 推薦值范圍為 ，選取 ??Z 經(jīng)計算可得 3 21 5 0 8 8 3 3 1 8 97 4 ??????? ?????d ?d 齒輪模數(shù) m 27 ??? zdm，圓整取 m =5 小齒輪分度圓直徑 1d mmmzd 13552711 ???? 圓周速度 v 6 0 0 0 04 9 01 6 06 0 0 0 011 ???? ?? ndv sm/? 與估計值 smvy /4? 相近，故滿足設計要求。 小齒輪轉矩 1T 175 6161 ????? n PT mmN ?? 2286543 載荷系數(shù) K ?? KKKKK VA? 。 齒輪主要尺寸的設計計算 分度圓直徑 d mm1 3 552711 ???? mzd mm37575522 ???? mzd 齒頂高 ah mm551 ????? ? mhh aa 齒根高 fh ? ? ? ? ?????? ?? mchh af 19 = mm 齒全高 h ??? fa hhh 齒頂圓直徑 ad mm1 4 5521 3 5211 ?????? aa hdd mm3 8 5523 7 5222 ?????? aa hdd 齒根圓直徑 fd 2 3 5211 ?????? ff hdd ?????? ff hdd 基圓直徑 jd o s135c o s11 ??? ??dd j o s375c o s22 ??? ??dd j 齒距 p ????? ?? mp 齒厚 s mmms 52 ????? ?? 齒槽寬 e 52 ????? ?? me 頂隙 c ????? ? mcc 中心距 a ? ? ? ? mm2552 3751352 21 ????? dda 傳動比 12i ??? zzi 第二對嚙合齒輪的計算 選擇齒輪材料 小齒輪： 40Cr，調質， HBSHBS 2801 ? 大齒輪： 45，正火， HBSHBS 2102 ? 齒面接觸疲勞強度的計算 確定齒輪傳動精度等級，由于 ? ?311 nPnv y ???? ，估取圓周速度 20 m/?yv ，查機械設計手冊 ??7 可得其精度等級為 II 公差組 8 級。 確定 V 帶長度 L及中心距 a 初定中心距 0a ? ? ? ?21021 DDaDD ???? mm1800630 0 ?? a 初算 V 帶基準長度 0L 13 ? ? ? ?02122100 422 a DDDDaL ????? ? 4 1 33 6 0 0 ??? ? 查機械設計手冊可圓整得 mmL 50000 ? 實際中心距 a 的計算 mm17871318002 00 ?????? LLaa d 驗算小帶輪包角 1? ooooo 121 ????????? a DD? V 帶根數(shù) z 的確定 單根 V 帶試驗條件下許用功率 0P 查機械設計手冊 ??7 得 ?P 傳遞功率增量 0P? 查機械手冊 ??7 表 可得 kWP ?? 包角系數(shù) ?K 查機械手冊 ??7 表 可得 ??K 長度系數(shù) LK 查機械手冊 ??7 表 可得 ?LK V 帶根數(shù) z ? ? ??????? Lc KKPP Pz ? 經(jīng)圓整可得 z=5 根 計算單根 V 帶的拉力 LF V 帶單位長度的質量 m 查相關資料 ??9 得 m= mvKvzPF cL ????????? ??? ? 14 0 0 ???????? ???? = 軸上的力的計算 ZF N5 7 6 92 7 0s i 7 822s i n2 1 ?????? ??zFF LZ 4 減速器齒輪的設計計算 第一對嚙合齒輪的計算 選擇齒輪材料 小齒輪： 40Cr，調質， HBSHBS 2601 ? 大齒輪： 45，正火， HBSHBS 20xx ? 齒面接觸疲勞強度的計算 確定齒輪傳動精度等級，由于 ? ?311 nPnv y ???? ，估取圓周速度m/s4?yv ，查機械設計手冊 ??7 可得其精度等級為 II 公 差組 8 級。 由于所選電機額定轉速 r/min9800 ?n ，工作時電機轉速 r/min1510 ??gn ，因此 其總傳動比 98109 8 00 ??? gz nni 經(jīng)查機械手冊 ??7 可知普通 V 帶傳動比 10? ，通常取 24，因為 V 帶傳動比不宜過大，所以一般應使 cV ii ? 。 輥子的寬度計算 因為設計給出的工況為 ? ? min/r1210 ??n ，即 ? ?m/ ??v 可得輥子半徑 /snπ30vr ?? 型球的分布 棍子的周長 2512m m2ππ ??L 周向單列最多可為 564525 12 ??? 11 BLn個 由于各成型槽之間存在間距，將暫定周向單列成型槽數(shù) 36?1n ，間距定為6 mm 單個型煤的質量 ρVm? ? 是煤的密度，通常取 ?ρ 所以其質量 ? ? 5 393 ?? ?????????m 由于要符合每小時產(chǎn)量 t1510? 的要求，需要產(chǎn)出的型煤的數(shù)量為 ? ? ? ? ? ? 43 33 101510101510 ???? ?????? ?mN 所以成型輥上的成型槽列數(shù) ? ? ? ?? ? 12103660 412 ?????????? n Nn 取成型輥上的成型槽列數(shù) 52?n 輥子的長度計算 9 因此輥子的實際寬度 mm3 4 140266545 ???????B 輥子的直徑 D=2 r = 800 mm，寬度為 341mm 對輥成型機電動機的選擇 已知成型時成型壓力 ? ?kn /cm3015 ??p ，輥寬 mm315?B 工作阻力 ? ? kN1 0 2 ???? BpF 阻力轉矩 T= ? ? ? ? mN4 6 0 3 3 0 1 71045101 0 2 1 1 33 ??????????F 工作功率 P= ? ? ? ? ? ? 0 0 12104 6 0 3 3 0 1 ??? ????? nwT 傳動裝置的總效率 644 承聯(lián)齒帶 ????? ???? 查機械手冊 ??6 可得 ?帶? ?齒? ?聯(lián)? ?承? 可求得總效率 844 ?????? 則可求得電機功率 ? ? ? ? ????? ?PP 經(jīng)研究決定采用同步轉速 r/min1000 的 Y 系列電動機。隨著煤化度的提高，煤的塑性逐漸下降，其成型特性也逐漸變差。 所以 ，一般需要反復 試驗來確定一個最佳 的 粘結劑用量。根據(jù)研究得出比較適宜的成型水分范圍一般在 10%~15%之間 ； （ 3） 如果工業(yè)型煤成型過程中采用疏水性粘結劑成型，則物料的水分會減弱粘結劑對型煤成型的效果，所以在成型時一般控制物料的水分在 4%以下。物料中的水分在成型過程中的作用主要有： （ 1） 適量的水分可以在成型過程中起潤滑劑的作用，也可以降低成型系統(tǒng)的內摩擦力，提高型煤的成型質量。 確定物料粒度及粒度組成時，應該遵循以下兩個原則： （ 1） 確保煤料顆粒在型塊內的以最為緊密的方式排列，以提高型煤的成型質量。 煤料粒度、給配對煤料成型帶來的影響 煤料粒度的大小與料度級配分布也是影響型煤的成型強度與成型率的重要因素之一。煤種不同，其壓潰力也有所差別。然而，增大壓輥直徑的同時，也應該考慮到負面影響 。成型機一個很重要的參數(shù) 便是 咬合角，在相同 壓輥 直徑 的條件 下，咬合角 越 大，則咬合區(qū) H 越 大，被咬 入煤 料 的 體積 就越 大，壓縮率和成型壓力也 就隨之而增 大。 此 摩擦力也可以分解為兩個 作用 力，垂直分力 Fcosa．使 煤 料 被擠壓到兩壓輥 之間，而水平分力 Fslna． 則 克服 煤料的 內阻力， 從而讓煤 料 被 壓縮 成型。為 簡明論述 ，我們 把成型槽 中點 看做成型槽 對 原煤 的 受力 作用點，在 A、 B 兩點同時作用一對 壓力 。 圖 11 對輥成型機工作示意圖 型煤設備配置及選型 工業(yè) 對輥 成型機在電動機的驅動下， 帶動 兩個 壓輥 以相同速度、相反方向轉動，當 原煤 落 入 兩 壓輥 之間 并且 在 A 處開始受壓時 ，煤 料在相應兩 成型槽 之間 受擠壓致使其 體積 被 壓縮； 隨著壓輥 連續(xù)轉動， 成型槽 逐漸閉合， 并且 成型壓力 逐步 增大，當 壓輥 轉動到兩個 成型槽 距離最小時成型壓力達到最大 值，型煤固定成型。 由于國外發(fā)達國家正在尋找研究新的能源，研 究其它潔凈燃料和技術，國外型煤業(yè)日趨萎縮。國外型煤生產(chǎn)工藝、粘結劑配方、型