【文章內容簡介】 ， ?q 值為 55～ 60。 球磨機的年生產能力 , nQ =8760 n? Q （ 211） 式中 : nQ —— 磨機的年生產能力， yt/ ； Q —— 磨機臺時生產能力， ht/ ； n? —— 磨 機的年利用率，生料開路磨 n? 80%，生料閉路磨n? 78%，水泥開路磨 n? 85%,水泥閉路磨 n? 82%。所有系統的年利用率 n? 不得低于 70%。 代入公式 nQ =8760 n? Q =8760 80% = 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 11 第 3 章 滑瓦 設計計算 概述 取消中空軸以后，磨機兩端的支撐距離縮短與傳統的邊緣傳動主軸承支承球磨機相比，雙滑履中心傳動球磨機有諸多有點，現簡述如下： （ 1） 取消了受力復雜、應力集中過大的中空軸、端蓋和中空軸連接螺栓，毅結構簡單、應力集中不大的鋼板焊接滾圓作為磨機的磨頭，使得設備更加可靠。 （ 2） 由于采用鋼板焊接滾圓。取消了鑄造較困難的大重量的鑄造滾圓，使得滾圓制造簡單化，少出廢品。 （ 3） 由于采用滑履軸承，大直徑的滾圓與托瓦形成摩擦副，滾圓的線速度 高于中空軸的線速度，比較易于實現流動方式潤滑，對于潤滑油膜的形成較為有利。 （ 4） ，筒體彎曲應力減小，筒體鋼板厚度可適當減薄，幾項綜合，磨機的總重減小。 （ 5） 對于烘干兼粉磨的磨機。由于取消了中空軸，進料口的橫斷面加大，減小了通風阻力。 （ 6） 中心傳動裝置傳遞效率高，而且制造相對簡單。 綜上所述，本次設計采用雙滑履中心傳動形式。 滑履載荷的計算 ：一部分是磨機回轉部分的重力，另一部分是動態(tài)研磨體（包括物料）所產生的力 。 ① .筒體質量的計算 因筒體是由鋼板卷制焊接而成的 ,要求可焊 性較好 ,所以選 16mn作為筒體材料 ,為防止筒體徑向變形 ,筒體的厚度應合理選擇 ,對于圓柱形筒體由經驗公式： / ( 150 )D C o C o M Pa? ?? （ 31） 得 δ D/C=2400/150=16 因此 取δ =20 mm 所以筒體材料的體積為： （ 32） 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 12 V=179。 質量為： M=Ρ v=1000 = （ 33） ② .襯板的質量： 因襯板的平均 厚度為 V=2 =2 11 =179。 （ 34） 在粉碎倉內 ,研磨體以沖擊作用為主 ,因此要求襯板具有抗沖擊 。 襯板質量為： M=Ρ v= 1000 = （ 35） ③ .兩端蓋的質量： 因端蓋鋼 板厚度一 般為筒 體鋼板 厚度的 ~ 倍。 ?取端蓋 厚60 mm? ? 10 4 3 6 7m v t?? ? ? ? ? ? ? 前兩端蓋的總重量為 ： 2 t?? t? ? ? ? ? （ 36） 因為在此忽略了中空軸 ,隔倉板和螺栓的質量 , Gm? 應適當擴大 取 130Gm t? （ 2）動態(tài)研磨體所產生的力為 P： 磨機內研磨體在拋磨狀態(tài)逆轉時 ,研磨體所產生的力主要有，瀉磨部分面積 1F 的重量 1G 及 1F 部分的離心力 Pc 和拋磨部分面積 1F 的沖擊 SPs 等三部分 ,一般情況下 ,動態(tài)研磨體由上述三部分所產生的合力 ,只靜態(tài)研磨體的自重大 2% 即 ? （ 37） （ 3）粉磨物料的重力 0G 粉磨時粉研磨體和物料是一體的這部分物料重力約為研磨體自重的 0 4GG? （ 38） 故在計算時 ,P 值應乘以 倍 ,即包括物料在內的動態(tài)研磨體所產生的力為： G G? ? ? （ 4）磨機運轉時 ,作用于筒體上的總載荷為 ? 則： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 13 如圖所示 ,利用余弦定理得： 2 2 0( 1 .1 4 ) 2 ( 1 .1 4 ) c o s( 1 8 0 )m m PG p G p??? ? ? ? （ 39） ? —— 作用于筒體上的總載荷 p? —— Gm 與 兩力方向的夾角由水泥生產粉碎過程設備例 31可知 圖 31 0|715p? ? 0 0 0 |c o s ( 1 8 0 ) c o s ( 1 8 0 7 1 5 ) 1P? ? ?? ? ? ? ? ? 代入上式中可得： 22( 1 .1 4 ) 2 ( 1 .1 4 ) ( 1 )mmG P G P? ? ? ? ? ? 22(1 .1 4 ) 2 (1 .1 4 )mmG P G P? ? ? ?? GGpG mm ????? （ G 為研磨體自重） （ 5）研磨體自重的計算： 因筒體長度和直徑之比 L/D=11/= ?該磨機為長筒形磨體 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 14 查水泥生產粉碎過程設備表 得：可取研磨體的填充率為 根據 G V P?? 得： （ 310） G—— 磨內研磨體裝載量 . V—— 磨機有效容積 ? —— 磨內研磨體填充率 P—— 研磨體容積密度 ,(鋼球的容積密度一般取 ～ ) 2G V P r L P? ? ?? ? ? ? ? = () () 11 = G P? ? ? （ 311） =+ = 即作用于筒體上的總載荷為 滑履支撐的受力分析 圖 32 托瓦 如圖所示：因為是雙滑履、雙托瓦球磨機，所以其一端的載荷為洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 15 則托瓦的受力為： 01 2 c os 30FF ? 3 51 02 2 5 . 8 9 1 0 1 0 1 3 . 0 4 1 02 c o s 3 0F ?? ? ? ? ? ?? （ 312） 球磨機有兩個滑履軸承支承，考慮不均勻受力（取不均勻受力系數為）， 可知單個軸承的受力為： 10 10 N? ? ? ? 托瓦的設計計算 （ 1.）托瓦的設計 圖 33 一般來說， 托瓦的直徑 D、托瓦的長度、油的粘度、筒體的轉速 n、供油壓力 p 及要求的偏心率 ? 等是給定的。 D、 n 是固定不變的?！?中國建材報 2021 黃之處 】 根據經驗，滑環(huán)半徑 2 ? （ D 為磨機內徑） 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 16 ∴ d= 2400=2520mm 則 r=1260mm 對于磨機的滑環(huán)與托瓦的半徑間隙一般按下式選取 : 30 ( 0. 3 ~ 0. 5 ) 10hR?? ? ? 0h 筒體與托瓦半徑間隙 mm R 筒體的半徑 mm ∴ h= 1200 = 故我們取托瓦的直徑 4412D mm? 對于托瓦的弦長一般按下式選取 00302 360lr??? （ r 為筒體半徑） （ 313） 即 l=2 1200 1/12=628mm 由圖 12 可知 :托瓦所受起承比壓為： 1FP Bl? （ 314） （ B 為托瓦的寬度 l 為托瓦的弦長） 又由于托瓦表面材料通常選用 ZchSnSn116 巴式合金，查手冊知： 推薦許用值 2[ ] 200 / 20P k g c m M Pa?? [ ] 60 /V m s? 2[ ] 160 / 16 /P V k g m c m s M P a m s? ? ? ? ? 由上式可得： 6 61 1 . 3 6 9 1 0 2 0 1 01 . 2FP B l B ?? ? ? ?? B 大于 16mm 由上式可知增加托瓦的寬度，支承比壓相對減小，承載能力增加，功耗降低，溫度降低，故根據實際情況取 B=400mm M Pa?? 又知球磨機的轉速為 15 /minr 即V=洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 17 7P mp a? V=∴ Pv= =即： []PP? []VV? []VVPP? ?此設計的履瓦能滿足磨機的工作要求 高壓油腔的設計 圖 1 － 3 圖 34 高壓油腔深度取 35mm,（取 5h mm? ） ,油腔邊緣距瓦體邊緣距離為 L 根據經驗公式： L=～ （ D 為軸徑） （ 315） ∴ L=（ ～ ） D=210～ 295mm ?油腔的寬度約為 97mm 046 ? 0之 間 ， 故 取 =5 根 據 油 腔 包 角 在 油腔的弧長為： 5/360 .14 2400=128mm 根據經驗高壓油管 直徑為 20mm （ 3） .卻管路的設計 如圖所示： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 18 圖 35 661. 4 10 0. 15 0. 21 10F P f N? ? ? ? ? ?摩 擦 力 （ 316） （查機械設計手冊第一卷）得 ?摩 擦 系 數 又 15 minnr? 2 3 .3 460nrV m s??? ? ? 660 .2 1 1 0 3 .3 4 0 .7 0 1 0P F V w? ? ? ? ? ? ?摩 擦 力 （ 317） ?摩擦力在單位時間內所做的功為 : 10 J? （ 2） .冷卻水管的設計 . ① .設水管的直徑為 d ,根據經驗取水的流速為 3ms ?單位時間內水的流量為： 214Qd?? 則： 2 2 21 3 0 . 7 5 3 . 1 4 2 . 3 64V S d d d?? ? ? ? ? ? ? （ 318） 這里使用 60D mm? 的水管，水溫為 020C 恒溫 210 00 2. 36 0. 06 8. 50m v k g?? ? ? ? ? ?水 根據熱的平衡可知： （ 04. 2C kj kg c??水 ） 6 030 . 7 0 1 0 1 9 . 6 14 . 2 1 0 8 . 5WtCCM ?? ? ? ??? （ 319） 故可以滿足要求 低壓潤滑系統布油槽的設計 當磨機正常運轉后就停止向軸承供應高壓油，磨機軸承進入動壓潤滑下運轉。由此可見，低壓供油裝置的設計是滑履軸承運轉好壞的關鍵因素洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 19 之一。 目前國 內設計的滑履軸承中，向軸瓦供油一般 采用噴油和油槽帶油箱結合 .或者都采用噴油，對于噴油潤滑來說，由于當油剛噴到輥圈時是線狀形態(tài)，潤滑油并未均勻分布在輥圈上，當輥圈轉入第二個滑履瓦時，輥圈從油槽帶油，從而起到潤滑第二個滑履瓦的作用。這種方法雖然形成油膜時間短，但結構較為復雜，互換性差。 總結以上結構，我們可以發(fā)現這種結構存在以下三個問題：① .油膜形成時間較長 。 ② .結構復雜 。 ③ .互換性差 。 為了解決以上問題，我們深入研究了國內相關磨機滑履軸承有關資料，發(fā)現采用塑料油槽帶油潤滑是一種比較理想的選擇。與金屬相比，塑料具有重量輕，摩擦系數小，耐磨性及 耐疲勞性較高，化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點，而且塑料具有自潤滑和吸音，減振等性能。雖然塑料的耐熱性差，有些塑料的吸濕性較大，熱膨脹系數較大，其強度和尺寸配合精度不如金屬材料，但這些對帶油槽來說影響并不大。 表 31 常用塑料性能 塑 料 名 稱 線脹系 5010 / C? 摩擦系數 24h吸 水 率 ， % 尼龍 180185 5586 811 聚甲醛 158 110 聚四氟乙烯 121 49 10 表 31 為一些常用塑料的性能。從表中可以看出，由于帶油槽是在常壓下工作，并且軸瓦溫度一般不超過 090C ，表 31 所列塑料都可以作為制造帶油槽的材料。又由于聚四氟乙烯摩擦系數低，吸水率小，因此我們認為采用聚四氟乙烯作為制造帶油槽的材料較為理想。 圖四為了安裝了塑料帶油槽的滑履的滑履軸承。低壓潤滑油從帶油進入帶油槽，潤滑油充滿帶油槽內，多余的潤滑油從軸瓦兩側溢出。當輥圈轉 入滑履瓦時在輥圈與滑履瓦之間形成負壓，把潤滑油吸入到滑履瓦上。同樣當輥圈轉入第二個滑履瓦時在輥圈與滑履瓦之間形成負壓，從而把潤滑油吸入到滑履瓦上。兩個滑履瓦安裝相同規(guī)格的帶