【正文】 總裝載量不應(yīng)超過設(shè)計允許的裝載量。 E. 一般采用四級球配（鍛倉為 兩種鋼鍛），并且大球、小球應(yīng)少些，中間球應(yīng)些，即“兩頭小，中間大”。 C. 粉磨礦渣水泥時，當產(chǎn)品細度和普通水泥相近時，一倉球徑應(yīng)小些；在相同的情況下，生料磨的球徑比水泥磨的球徑大些。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。鍛倉的填充率不宜太高。當物料易磨性較差時，或出磨產(chǎn)品的細度要求較細時一倉填充率應(yīng)低些，以不高于 28%為宜；磨機的轉(zhuǎn)速較高，或襯板的提升能力較強時，磨機的填充率應(yīng)低些，反之應(yīng)高些；生產(chǎn)低級水泥時，一倉填充率宜高些，反之宜低些。 鹽城工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 35 表 51 各種磨機的研磨體填充率 磨機類 型 填充率（ %） 開路長磨或中長磨 25～ 35 閉路雙倉磨 30～ 32 一級閉路長磨 30～ 36 二級閉路短磨 40～ 45 中卸或尾卸烘干磨 25～ 28 選粉烘干短球磨 35～ 38 管磨機的鍛倉 25～ 33 填充率直接影響沖擊次數(shù)、研磨面積，反映各倉球面高低，還影響研磨體的沖擊高度（沖擊力），其范圍一般在 25%～ 35%之間，以 28%～ 31%者居多，見表 51。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。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。 公式（ 53）為研磨體運動基本方程式，由此方程式可以看出：研磨體脫離角 ?（或降落高度）與筒體轉(zhuǎn)速 n 及研磨體所在層半徑 R （或筒體有效半徑）有關(guān)，而與研磨體質(zhì)量無關(guān)。由此可見， 研磨體在脫離點開始脫離的條件為 ,由 [5] P ≤ G cos? （ 51） 由圓周公式， 2mvp R? 及 Gmg?代入上式得 gG各層研磨體脫離點的連線 AB稱為脫離點軌跡。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。 研磨體在磨體內(nèi)的運動是很復(fù)雜的，為便于 分析，特作如下的假使： A. 研磨體在筒體內(nèi)的運動軌跡只有兩種，如圖 51所示。 圖 46 隔倉板篦孔排列形式 Φ 10m 球磨機筒體部分設(shè)計 32 圖 47 干法生料磨和水泥磨的篦孔 5 研磨體的確定 研磨體的運動分析 球磨機的粉磨作用，主要靠研磨體對物料的沖擊和研磨。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 46 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。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。 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。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 圖 44 金屬襯板的固定方式 （ a）角錐形 （ b）圓錐形 （ c）橢圓錐形 對通風(fēng)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)_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 鹽城工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 29 A. 螺栓固定法 如圖 44 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(fēng)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。 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。 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Φ 10m 球磨機筒體部分設(shè)計 28 強度鋼等耐磨材料。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。硬度高，所以是一種脆性材料。但在使用中，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～ 6000h 。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。 0gn —— 內(nèi)圈分布圓上的鉸孔螺栓數(shù) , 0gn =4. 代入公 式 (435) ? ? 10 Pa??? ? ? gPBBFld?? ? (436) 式中 : Bl —— 螺栓伸入鉸孔的有效配合長度 ,Bl =60mm。 代入公式（ 434） ? ?72. 16 10t tPa??? ? ? 鹽城工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 27 ? ? ? ?220 002t t Kg g g g g t g tR d MF n n F n d n d? ??? ? （ 435） 式中 : gF—— 螺栓抗剪截面積 , gF= 2236 10174 mm? ??。 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 — 安全系數(shù)，一般取 58。 r/ d1 = 95/1130≈ 取 K= σ ? 〔 σ 〕 〔 σ 〕 =σ 1/n （ 433） 式中 : 〔 σ 〕 — 中空軸的許用彎曲應(yīng)力， Pa。 代入公式（ 431）得 Φ 10m 球磨機筒體部分設(shè)計 26 441 .1 3 0 .9 2 5221 .1 342W? ??? ? ? ????? ? ? ?? ? ? ???? = 3m σ σ =KMW （ 432） 代入公式（ 432） σ = ??= 式中： K— 應(yīng)力集中系數(shù)，可查表（ 41）。 n— 筒體轉(zhuǎn)速 ,r/min。 代入公式（ 428） 10wM ??N B．中空軸計算 參考文獻 [11]，中空軸材料是 ZG270,其 σ 1= 270 Mpa. MW MW = RA tl （ N ,此值為滿載運轉(zhuǎn)時的全轉(zhuǎn)角。端蓋材料應(yīng)與筒體相同。 db — 螺栓孔直徑，由螺栓直徑?jīng)Q定，應(yīng)使 db≤ ,db = 36 mm ( 4)t f bd d d?? ～ ，則 t =1556～ 。 ? ? 01. 5 1. 7fdd? ，則 1650 1870fd m m? fd — 法蘭外徑 ,取 fd =1700mm。 當 а =90176。 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 。 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(xué)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。 中空軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 參考文獻 [5]，中空軸的結(jié)構(gòu)和相關(guān)尺寸如圖 42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，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? ?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。 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，根據(jù)目前的經(jīng)驗一般取0C =150。徑向變形如果超過一定數(shù)植將會影響磨機正常運轉(zhuǎn)，必須對筒體徑向變形加以限制。 ? ? 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? 。 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=～ 。 ,由 [11] AR ? ?1 1 1 2 4 2 2 2 4 2 3 3 4 6 51 1 2 22 2 2 3 3ALq l l l l q l l l ql G L l G