【正文】 山東科技大學泰山科技學院學士學位論文585 結(jié) 論水泥粉磨過程的高效率、低能耗運行，一直是生產(chǎn)完企業(yè)追求的目標。n nB. 二倉鋼球級配根據(jù)研磨體級配原則，二倉最大球徑與一倉最小球徑相等，且球的配比為“兩頭小中間大”的原則配，球的級數(shù)可選為 3～4 級，取 3 級。 ????VQLf： ?????KmfdD表 42 物料各粒度級別質(zhì)量百分數(shù)粒度范圍 mm 25 25～18 18～11 11 Σ百分含量 % 18 42 26 14 100根據(jù) mm，確定 90mm 球為最大級鋼球，?D磨，一倉鋼球級數(shù)取 4 級，依次遞減選φ90mm、φ80mm、φ70mm、φ60mm 四種鋼球級配。 本設(shè)計研磨體的計算設(shè)計 (1) 研磨體裝載量的計算 (45)????...???t山東科技大學泰山科技學院學士學位論文55??????t121?(2) 研磨體的級配設(shè)計A. 求出入磨物料的平均粒度和最大粒度?。?mm， mm259?d2380?d： ????KmfdDav其中， 為相對易磨性系數(shù)，查表硬質(zhì)石灰石取 ； 為單位容積物料通過量影響系數(shù)，根據(jù)每小時的單位通過量f t/h(6) 第二倉的最大球徑與第一倉的最小球徑相等或小一級。(4) 使用雙層隔倉板時，球徑應(yīng)比同樣排料斷面單層隔倉板時小些，選用的襯板的帶球能力不足時，應(yīng)增加球徑。(2) 磨機直徑大，鋼球沖擊高度高，球徑可適當減??；磨機相對轉(zhuǎn)速高，鋼球提升得高，相應(yīng)平均球徑應(yīng)小些。 研磨體級配的原則(1) 當入磨物料粒度大、硬度大時，需要加大沖擊力，鋼球直徑要增大，反之，則縮小。生產(chǎn)火山灰質(zhì)水泥時，一倉填充率宜高些；生產(chǎn)礦渣水泥時，一倉填充率宜低些。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗可按下述原則選取：對于多倉長磨或閉路磨機的填充率應(yīng)是前倉高于后倉，依次遞減；長徑比較?。ā┑男⌒湍C，磨生料時，兩倉持平或二倉稍高，磨水泥時，后倉比前倉高2%～3%；當物料易磨性較好時，或出磨產(chǎn)品的細度要求較粗時，可適當提高一倉的填充率（取 30%或更多） ，以提高產(chǎn)量。 研磨體填充率及其選擇研磨體填充率是指研磨體在磨內(nèi)的堆積體積 占磨機有效容積 的百GV0V分數(shù)，也即研磨體斷面積 占磨機有效面積的 百分數(shù),由GF0F 或 （4%153./202040???LDVG??? %10??G?4）式中: ——研磨體所占面積，m 3；G——磨機有效容積，m 3；0V——研磨體裝載量，t；——磨機有效內(nèi)徑，m；0D——磨機或倉的有效長度，m；L——研磨體的堆積密度，一般取 ；?山東科技大學泰山科技學院學士學位論文53——研磨體所占面積，m 2；GF——磨機有效斷面積，m 2。物料在粉磨過程中，較大物塊需要研磨體的沖擊力大，這就要求大尺寸的研磨體；而較小塊的物料需要研磨體的研磨作用強，尺寸小的研磨體數(shù)量可多些，與物料接觸面積大，研磨作用強。 研磨體級配山東科技大學泰山科技學院學士學位論文52 研磨體級配的意義正確地選擇研磨體、合理地確定填充率及級配，對提高粉磨效率、降低金屬消耗和成本、保證整個粉磨系統(tǒng)的正常生產(chǎn)等具有重要的作用。 ≤GcosgGRv2? 因而得 ≤Gcos （4gv22）又： ，由于 130Rnv???g2cos ≥ （4?902Rn3）式中： ——慣性離心力，N；P——研磨體的重力，N；G——研磨體運動的線速度，m/s ；v——研磨體層距磨機筒體中心的距離，m； R——研磨體脫離角； ?——重力加速度，m/s 2 。?山東科技大學泰山科技學院學士學位論文50 圖 研磨體層示意圖 圖 筒體內(nèi)研體所受作用力 研磨體運動基本方程式取緊貼筒體襯板內(nèi)壁的最外層研磨體(質(zhì)點 A)作為研究對象,如圖 42所示,研磨體所受的力為慣性離心力 及重力 在直徑方向的分力 Gcos ,PG?當研磨體隨筒體提升到 A 點時,若在此瞬時研磨體的慣性離心力 P 小于Gcos ,研磨體就離開圓弧軌跡,開始拋射出去,按拋物線軌跡運動。B. 研磨體開始離開圓弧軌跡而沿拋物線軌跡下落，此瞬時的研磨體中心（A 點）稱為脫離點，而通過 A 點的回轉(zhuǎn)半徑 R 與磨機中心的垂線之間的夾角 稱作脫離角。一種是以筒體橫截面幾何中心為圓心，按同心圓弧的軌跡貼附在筒壁上作上升運動；另一種是貼附筒壁上升至一定高度后以拋物線軌跡降落下來，如此往復循環(huán)一層一層地運動。為了進一步了解球磨機操作時研磨體對物料作用的實質(zhì)，以便計算球磨機的一些主要參數(shù)，如轉(zhuǎn)速、能量消耗和研磨體的最大裝載量；掌握影響球磨機粉磨效率的各項因數(shù)，以及筒體受力情況與強度計算，都須對研磨體的運動情況加以分析。最后對襯板和隔倉板的選型設(shè)計，完成球磨機的回轉(zhuǎn)體部分的設(shè)計。筒體的計算包括作用于筒體的總載荷 Q、邊緣傳動時大齒輪的圓周力 、筒體作用力的分布、筒體彎曲強度和筒體的徑uP向剛度。綜合考慮回轉(zhuǎn)體部分的裝卸和維護的可行性來選擇磨門和人孔的類型。山東科技大學泰山科技學院學士學位論文47 圖 隔倉板篦孔排列形式圖 干法生料磨和水泥磨的篦孔山東科技大學泰山科技學院學士學位論文48 小結(jié)本章是設(shè)計的重點，即球磨體的回轉(zhuǎn)體部分的設(shè)計。若要調(diào)小通孔率可以先堵外外圈篦孔。篦板厚度有50mm 兩種。B. 篦孔形狀 干法生料磨和水泥磨的篦孔形狀和幾何尺寸如圖 36 所示。同心圓狀排列的篦孔是平行于研磨體物料的運動路線?？梢娺@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。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料板上，然后隨著磨機的回轉(zhuǎn)便被導料板提升導向。雙層隔倉板種類有過渡式雙隔倉、提升式雙隔倉和選粉式雙隔倉。物料通過篦板進入兩板中間，由提升揚料裝置將物料提到中心圓錐上，進入下一倉。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。單隔倉一般由若干扇型篦板組成。隔倉板應(yīng)盡量消除對通風的不利影響。B. 篩析物料 隔倉板的篦縫可把較大顆粒的物料阻留于粗磨倉內(nèi)，使其繼續(xù)受到?jīng)_山東科技大學泰山科技學院學士學位論文44擊粉碎。一般用于細磨倉的襯板固定。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。這種固定方法抗沖擊、耐振動。 襯板的安裝A. 螺栓固定法 如圖 34 所示，在固定襯板時，螺栓應(yīng)加雙螺母或防松墊圈，以防磨機在運轉(zhuǎn)過程中因研磨體沖擊使螺栓松動。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)。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。接觸的弧線長度可為整個磨球圓周長的 1/4～1/3，弧度可達 120176。這些弧面半徑不依磨機直徑的大小而變化，而是與磨球的直徑有關(guān)，約 R25～55mm 不等。它與磨球及物料的接觸為點接觸。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。在磨內(nèi)安裝后，使磨機的有效斷面呈圓角正方形。因而可減少磨機倉數(shù)，增加有效容積，減少通風阻力，提高產(chǎn)量，降低電耗。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。山東科技大學泰山科技學院學士學位論文41F. 錐面分級襯板 襯板斷面形狀和在磨倉內(nèi)的鋪設(shè)所示。D. 小波紋襯板 小波紋襯板具有較小的波峰和節(jié)距，提升系數(shù)小，開有錐形孔，適用于細磨倉。對同一層鋼球的提升高度均勻一致，襯板表面磨損均勻，即磨損后表面形狀改變不明顯。適用于一倉，特別是入磨物料粒度大的一倉。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。它對研磨體的摩擦力小，研磨體在它上面產(chǎn)生的滑動現(xiàn)象較大，對物料的研磨作用強，通常多與波紋襯板配合用于用于細磨倉。目前耐磨材料還可選用低烙鑄鐵、12 硅錳烙鉬鋼、低碳硅錳合金鋼、低合金高強度鋼等耐磨材料。磨機上結(jié)構(gòu)復雜及薄壁山東科技大學泰山科技學院學士學位論文40大件不宜采用高烙鑄鐵，如隔倉篦板，磨頭襯板等。硬度高，所以是一種脆性材料。但在使2/Nmc用中，容易過早反凸彎曲變形，拉斷固定螺栓，造成襯板脫落，使之壽命降低，一般平均壽命在 5000～6000 。普遍采用高錳鋼（ZGMn13）作襯板材料。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。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。tFtF2cm代入公式（334） ?? tPa????? （3????2200t tKgggtRdMFnn??35）式中: ——螺栓抗剪截面積, = ；g g22361074m???——外圈分布圓上的鉸孔螺栓數(shù), =8；gn gn——內(nèi)圈分布圓上的鉸孔螺栓數(shù), = 0代入公式(335) ??????? (336)gPBFld??式中: ——螺栓伸入鉸孔的有效配合長度, =60mm。代入公式（333） ,故材料足夠.??????C．法蘭聯(lián)接螺栓的計算螺栓規(guī)格為 M36130，材料為 Q235，其 ，??，剪切應(yīng)力 = 。 = 95/1130≈ 取 K=山東科技大學泰山科技學院學士學位論文37 σ 〔σ〕?〔σ〕=σ 1/n （333）式中: 〔σ〕— 中空軸的許用彎曲應(yīng)力，Pa；σ1 — 中空軸材料的疲勞極限， Pa； n — 安全系數(shù)，一般取 58。代入公式（331）得=??????????????????3m σσ= （3KM32）代入公式（332）σ= =?式中：K—應(yīng)力集中系數(shù)，可查表（31） 。n—筒體轉(zhuǎn)速,r/min。tl代入公式（328） N a??????B．中空軸計算山東科技大學泰山科技學院學士學位論文35中空軸材料是 ZG270,其 σ1= 270 Mpa. MW MW = RA （N,?????的全轉(zhuǎn)角。端蓋51bm??????10/ENm??材料應(yīng)與筒體相同。db — 螺栓孔直徑，由螺栓直徑?jīng)Q定，應(yīng)使 db≤ ,d b = 36 mm，則 =1556 。山東科技大學泰山科技學院學士學位論文32=( )d0，則 =1650 1870mmfd～ fd～ — 法蘭外徑 ,取 =1700mm。當 а=90176。取進料中空軸 =345mm，出料中空軸 mm，初定中空軸內(nèi)0b進 032b?出徑 =925mm2dd1 = d0+3～4cm,d 1 — 中空軸的軸肩直徑 ,取 d1 = 1130 mm 。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：mm （3??????23）山東科技大學泰山科技學院學士學位論文31r圖 中空軸的結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸式中 ，θ 一般多取 120176。 中空軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中空軸的結(jié)構(gòu)和相關(guān)尺寸如圖 32 所示：d0 — 中空軸軸頸部位的直徑，根據(jù)磨筒體內(nèi)研磨體的最大裝載量來確定必須滿足研磨體不能進入中空軸的要求。一般大中型磨機中空軸多采用 ZG270～500，而小型磨機因受力較小，山東科技大學泰山科技學院學士學位論文30考慮到成本和取材容易，一般采用鑄鐵或球墨鑄鐵。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。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。焊接端蓋，其鋼板厚度一般為筒體鋼板厚度的 ～ 倍，且焊接端蓋的焊縫不宜與筒體焊縫重合，也要避免與筒體上襯板螺栓孔重合。端蓋與筒體焊接在一起，連接牢靠省工，避免了要求較高的螺栓或鉚釘連接。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；另一種磨頭是將山東科技大學泰山科技學院學士學位論文29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。 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。在磨機筒體上，0DC??0根據(jù)目前的經(jīng)驗一般取 =150。徑向變形如