【正文】 少縱焊縫為主來處理，這是基于焊接應(yīng)力場的矢向都平行于筒體素線，避免形成應(yīng)力疊加來考慮的。 筒體的基本要求和規(guī)定 筒體屬于不更換的零件，要保證工作中安全可靠，并能長期連續(xù)使用。 另一種結(jié)構(gòu)是把磨門和磨門襯板分開制造。其特點是原材料的利用率相當高，結(jié)構(gòu)設(shè)計比較合理。 代入公式（ 311） nQ =8760 n? Q =8760 80% 24=168192 t/y Φ 10m 球磨機筒體部分設(shè)計 14 4 球磨機的回轉(zhuǎn)部分設(shè)計 筒體部分設(shè)計 筒體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 A．筒體的結(jié)構(gòu)形式 一般筒體都設(shè)計成整體式結(jié)構(gòu)，因為整體式結(jié)構(gòu)的制造綜合偏差相對較小。 代入公式（ 34） 03 2 . 2 3 2 . 20 . 2 0 . 2 2 . 4 2 0 . 7 52 . 3gnDD? ? ? ? ? ? r/min 磨機的功率 影響磨機需用功率的因素很多，如磨機的直徑、長度、轉(zhuǎn)速、裝載量、填充率、內(nèi)部裝置、粉磨方式以及傳動形式等。 44′時 ,研磨體具有最大的降落高度 ,對物料產(chǎn)生粉碎功最大。 球磨機的主要參數(shù)計算 球磨機的臨界轉(zhuǎn)速 0n 鹽城工學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 11 當磨機筒體的轉(zhuǎn)速達到摸某一數(shù)值時，研磨體產(chǎn)生的離心力等于它本身的重力，因而使研磨體升至脫離角 ? =0176。 Φ 10m 球磨機筒體部分設(shè)計 10 3 球磨機的總體設(shè)計 球磨機的工作原理 球磨機的主要工作部分是一個裝在兩個大型軸承上水平放置的回轉(zhuǎn)筒體，筒體用隔倉板分為幾個倉室，在各倉內(nèi)裝有一定形狀和大小的研磨體。水泥廠的粉磨作業(yè)有生料、水泥和煤粉三部分。礦渣比熟料難磨、熟料比石灰石難磨，是由它們的種類不同；種類相同時，脆性大鹽城工學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 9 的物料比脆性小的易磨，因此。 由 [5] n mnmm GGG GndGdGdmD ??? ???? 21 21 21 （ 22） 篩分所得的粒度級數(shù)越多，算得的顆粒群平均粒徑越準確。第一級的進料平均粒徑與最后一級的出料平均粒徑之比稱為總破碎比 i 。粉碎作業(yè)的分類見表 21。 本課題是結(jié)合市場上所使用的各類型號的球磨機及由廠家在使用過程中所反饋的信息 ,分析其問題的來源 ,并相互比較綜合各類球磨機的優(yōu)點 ,經(jīng)師生討論而確定的。 grinding efficiency 。設(shè)計了筒體、中空軸、端蓋的結(jié)構(gòu)，并進行了強度 校核計算，確保其長期安全可靠。 球磨機不但在建材工業(yè)中廣泛應(yīng)用，而且在冶金、選礦、化工、電力等工業(yè)中也廣泛采用。因為采用了很多新的結(jié)構(gòu)，大大降低了制造和維護的費用，減少了機器調(diào)整的次數(shù)，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性 ,降低了生產(chǎn)成本，改善了產(chǎn)品性能，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益 . 2 粉磨工藝系統(tǒng) 粉磨 粉碎的意義及分類 用機械方法或非機械方法克服固體物料內(nèi)部的內(nèi)聚力而將其分裂的過程稱為粉碎。它表示物料粒徑在粉碎過程中的縮小程度，是評價粉碎過程的技術(shù)指標之一。步驟如下： 首先，取有代表性的試樣，用套篩以篩分法把物料分成若干粒級，并用以下方法分別求出各粒級物料的平均粒徑 md ；設(shè)相鄰兩級篩子的孔徑為 id (大孔篩 )和 1?id（小孔篩） ,則該兩級篩之間顆粒群（既小于 id 且大于 1?id 的顆粒群）可用算術(shù)平均粒徑表示為 md =( id + 1?id )/2,得到 1md 、 2md 、 3md 、 mnd 。易碎性系數(shù)大的物料易于粉碎。 易碎性和易磨性之間沒有規(guī)律性的關(guān)系。其優(yōu)點是：可以及時將細粉排出、減少 了過粉現(xiàn)象，使磨機產(chǎn)量提高，同時產(chǎn)品粒度均勻，并且可以用調(diào)節(jié)分級設(shè)備的方法改變的粒度。此外，在磨機回轉(zhuǎn)的過程中，研磨體還產(chǎn)生滑動和滾動，因而研磨體、襯板與物料之間發(fā)生研磨作用，使物料磨細。因此，實際的臨界轉(zhuǎn)速比計算的理論轉(zhuǎn)速要高，且與磨機結(jié)構(gòu)、襯板形狀、研磨體填充率等 因素有關(guān)。這個觀點沒有考 慮到研磨體隨筒體內(nèi)壁上升過程中，部分研磨體有下滑和滾動現(xiàn)象。 代入公式（ 310） 10000 ?qNQ? 476 551000?? = 24 t/h 將 ?q 一起考慮，干法開路長磨粉磨系統(tǒng)， ?q 值為 55～ 60。這種方法 只有在該地區(qū)有幾臺磨機的筒體需要在現(xiàn)場焊接才比較合算，否則是不經(jīng)濟的。 人孔的主要作用是：檢修和更換磨體內(nèi)的各種易損件，裝卸研磨體以及對磨內(nèi)物料的采樣。 外蓋式磨門的人孔，均須設(shè)置固定磨門的“人孔框”。 Φ 10m 球磨機筒體部分設(shè)計 16 ,由 [5] 0 2 pDD ??? （ 41） 式中 :D —— 筒體的規(guī)格直徑， m； 0D —— 筒體的有效直徑， m； p? —— 襯板平均厚度， m；一般取 p? =。 筒體的計算 A．作用于筒體的總載荷 Q,由 [11] 磨機運轉(zhuǎn)時，作用于筒體的總載荷 Q 包括兩部分，一部分是磨機回轉(zhuǎn)部分的重力 mG ，另一部分是動態(tài)研磨體（包括物料）所產(chǎn)生的力 P。 l —— 筒體長度 ,m . 代入公式 (49) 1 4 5G G Gq l??? = 410? /Nm ,也是沿筒體長度 l 均勻分布 .由于各倉平均球徑和研磨體裝載量不同 ,產(chǎn)生的作用力大小也不一樣 ,所以應(yīng)該分倉計算。 代入公式（ 419） ? ?44 21 . 2 1 . 1 6 0 . 1 7 24 1 . 2Wm? ???? ? MCW?? （ 420） 式中 : ? —— 筒體所受的彎曲應(yīng)力， Pa ； M —— 筒體所受的當量彎矩， Nm? ； W —— 筒體抗彎斷面模數(shù)， 3m ； C —— 筒體斷面消弱系數(shù)，是由人孔和襯板螺栓孔所引起的，一般取C=～ 。 磨頭部分設(shè)計 磨頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計 磨頭是筒體端蓋和中空軸的統(tǒng) 稱。端蓋與中心軸對心配合止口，一般設(shè)在端蓋增強板上，即用中心軸法蘭外圓對心定位，此種多用于大型磨機。 b0 — 中空軸軸頸寬，根據(jù)支座反力 R、主軸瓦的許用壓力 [p]和軸瓦包角θ通過計算確定： ? ?000 220si n 2ARbdPd ?? ? ?mm （ 423） 鹽城工學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 23 r圖 42 中空軸的結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸 式中 ? ? MPa? ， θ 一般多取 120176。 db — 螺栓孔直徑，由螺栓直徑?jīng)Q定，應(yīng)使 db≤ ,db = 36 mm ( 4)t f bd d d?? ～ ，則 t =1556～ 。 代入公式（ 428） 10wM ??N n — 安全系數(shù)，一般取 58。一倉裝有提升能力強的襯板，以增強沖擊能量，細磨倉裝有波紋或平襯板，以增強研磨作用。硬度高，所以是一種脆性材料。壓條上有螺栓孔，螺栓穿過螺孔將壓條和襯板（襯板上無孔）固定在筒體內(nèi)壁上。 F. 錐面分級襯板 襯板斷面形狀和在磨倉內(nèi)的鋪設(shè)所示。使研磨體在磨內(nèi)的循環(huán)次數(shù)增加，脫離角和降落區(qū)域得以改變，加強了研磨體和物料之間的沖擊效能，提高了粉磨效率。因此，整個磨機內(nèi)的研磨空間就擴大了數(shù)倍乃至數(shù)十倍。 B. 鑲砌法 鑲砌時襯板和筒體之間家一層 1∶ 2的的水泥砂漿或石棉水泥，在襯板的環(huán)向縫隙中用鐵板楔緊，再灌以 1∶ 2的水泥砂漿。單隔倉一般由若干扇型篦板 組成。 一倉內(nèi)已磨好的物料通過雙層隔倉裝置進料端篦板的篦孔進入兩個篦板之間的空間，被收集到螺旋形的導(dǎo)料板上，然后隨著磨機的回轉(zhuǎn)便被導(dǎo)料板提升導(dǎo)向。篦板厚度有 50mm 兩種。研磨體與筒壁及研磨體層與層間的滑動略去不計；筒體內(nèi)物料對于研磨體運動影響略去不計。將不同規(guī)格的研磨體按一定比例配合裝入同一倉中，稱為級配。鍛倉的填充率不宜太高?？傃b載量不應(yīng)超過設(shè)計允許的裝載量。產(chǎn)品細度防粗，喂料量必須增大，應(yīng)加大球徑，以增加沖擊功，加大間隙、加快排料，減少緩沖；反之應(yīng)減少球徑。所以為了適應(yīng)各種不同物料的沖擊和研磨體作用的要求，增加研磨體對物料的沖擊和研磨作用。各層研磨體脫離點的連線 AB稱為脫離點軌跡。若要調(diào)小通孔率可以先堵外外圈篦孔。可見這種雙層隔倉裝置除了有加快磨內(nèi)物料流速的作用以外，還有篩析選粉作用。已磨至小于篦孔的物料，在新喂入物料的推動下，穿過篦縫進入下一倉。一般用于細磨倉的襯板固定。上述這一切為提高了粉磨效率 ,并節(jié)省電能奠定了基礎(chǔ)。它與磨球及物料的接觸為點接觸。在磨內(nèi)安裝方向是大端向著磨尾，也就是靠近料端直徑大，出料端直徑小。適用于一倉，特別是入磨物料粒度大的一倉。磨機上結(jié)構(gòu)復(fù)雜 及薄壁大件不宜采用高烙鑄鐵，如隔倉篦板，磨頭襯板等。由于各倉內(nèi)研磨體運動狀態(tài)不同，為適應(yīng)這種工作狀態(tài)的要求，制造各倉襯板材料就不同。 代入公式（ 433） ? ? ? ? ?? ,故材料足夠 . C．法蘭聯(lián)接螺栓的計算 螺栓規(guī)格為 M36 130，材料為 Q235，其 82. 25 10s Pa? ?? ，許用應(yīng)力? ? 77( 0 .0 8 0 .1 ) 2 1 0 2 .2 5 1 0st Pa??? ? ? ?～～，許用剪切應(yīng)力 ? ? s??? = 10 Pa? 。 n— 筒體轉(zhuǎn)速 ,r/min。端蓋材料應(yīng)與筒體相同。 取進料中空軸 0b進 =345mm，出料中空軸 0 320b ?出 mm，初定中空軸內(nèi)徑 2d =925mm d1 = d0+3～ 4cm,d1 — 中空軸的軸肩直徑 ,取 d1 = 1130 mm 。磨頭和法蘭螺栓孔要精確重合，并有不少于 15%的絞孔螺栓起定位作用。對于較大直徑的磨機，易產(chǎn)生鑄造缺陷，因磨頭端蓋占有較大的平展面積且又較薄，即使采用較多的澆冒口澆鑄，其冷卻收縮? ?771 .5 1 1 0 1 .6 8 1 0P a P a??? ? ? ? ?? ? 8 71 .0 1 1 0 1 .6 8 1 06 Pa? ?? ? ?Φ 10m 球磨機筒體部分設(shè)計 22 也是不均勻的，從而使中空軸與端蓋的過渡曲面產(chǎn)生較大的應(yīng)力和組織疏松，這種缺陷有時在切削加工到一定程度才會發(fā)現(xiàn)，造成不應(yīng) 有的返工浪費，有時這種缺陷處于隱蔽狀態(tài)，不能及時發(fā)現(xiàn)，由于該部位在磨機運轉(zhuǎn)時，承受著交變應(yīng)力，并且有較大的應(yīng)力集中，在運轉(zhuǎn)一段時間后便產(chǎn)生斷裂，這時造成的損失就更大；另一種磨頭是將端蓋和中空軸分成兩部分再組合在一起，把端蓋和中空軸分別鑄造，加工后用螺栓組裝到一起，這種結(jié)構(gòu)，避免了上述的鑄造缺陷。 ? ? 1n?? ?? （ 421） [11] ? ?1 0. 27 sb? ? ?? ?? （ 422） [11] 式中 : ??? —— 許用彎曲應(yīng)力， Pa ； 1?? —— 筒體材料的疲勞極限， Pa ； s? —— 筒體材料的屈服極限， Pa ； b? —— 筒體材料的抗拉強度極限， Pa ； n —— 安全系數(shù)， n 6? 。 1P 、 2P —— 分別為一、二倉動態(tài)研磨體的作用力 ,N。即 : 0G = (46) 式中 : 0G —— 粉磨物料的重力 ,N. 代入公式 (46) 0G = 310 = 510 N ,作用于筒體上的總載荷 Q Q= mG + (47) 代入公式 (47) Q= 510 + 510 = 610 N uP ,由 [11] Φ 10m 球磨機筒體部分設(shè)計 18 9550u bNP nR? (48) 式中 : uP —— 圓周力 ,N。 代入公式 (42) 010 ?? 0 ? m ，使筒體的焊縫總長達到最短為原則來排列鋼板，厚鋼板與薄鋼板對接焊的過渡斜率不大于 1： 10 為宜。人孔的尺寸、孔口倒棱、孔面粗糙以及四個孔角的圓角半徑等，基本要求和內(nèi)提式磨 門的人孔相同。 內(nèi)提式磨門有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是把磨門和磨門襯板鑄造成一整體這種結(jié)構(gòu)只適用于韌性高的耐磨材料，因為造型大而復(fù)