【正文】 用途外，還能適用于灰塵多、水土飛濺的場所，如球磨機(jī)、碾米機(jī)、 磨粉機(jī)、脫谷機(jī)及其他農(nóng)業(yè)機(jī)械、食品機(jī)械、礦山機(jī)械等。該系列電動機(jī)具有效率高、起動性能好、噪音低、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。符合國標(biāo)防護(hù)等級要求。 公式（ 16）經(jīng)整理得， ?? s i n2FvMN ?? （ ） 當(dāng) ? =?1 時， N=2 9000 ?1sin ? 346kW 當(dāng) ? =?3 時 ， N=2 9000 ?3sin ? 1037kW 為了設(shè)計(jì)和計(jì)算的需要，粗取 N 值為 630kW，由于系統(tǒng)是用兩套電動機(jī)來帶動，為了設(shè)計(jì)和選擇的方便，所以電動機(jī)功率取為 315kW。介于本設(shè)備輥速比較小的實(shí)際情況，有減速器來減速，所以電動機(jī)按一般常用的型號來選取，在 960～ 1500 之間。通常，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于 500r/min，因?yàn)楫?dāng)功率一定時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速愈低，則其尺寸愈大，價(jià)格愈貴，而且效率也較低。 電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定的。 （ 4）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對電力傳動調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能 的要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。 （ 3）根據(jù)使用場所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、腐蝕、和易燃易爆氣體等，考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。 動力參數(shù)的選擇 （ 1）根據(jù)機(jī)械的負(fù)荷性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電動機(jī)的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動機(jī)的類型。 平均單位 壓力 F的確定 ： F=PBH （ ） 其中輥壓力 P=200MPa；有效輥寬 B=550； H 為破碎作用線長度。但是輥壓力又不能太大，因?yàn)檫@樣會無謂地浪費(fèi)能量，加劇輥面的磨損，加上軸承的負(fù)荷，縮短其壽命，影響輥壓機(jī)的正沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 常運(yùn)轉(zhuǎn)。 一定的輥壓力是輥壓機(jī)實(shí)現(xiàn)料層粉碎的必要條件之一。 綜上所述，輥?zhàn)拥膸缀螀?shù)直接關(guān)系著機(jī)器的性能和運(yùn)轉(zhuǎn)率，此外對制造的難易和機(jī)重的大小都有密切關(guān)系，在設(shè)計(jì)時應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮、慎重確定。輥寬大，雖然所受的粉碎力較小，但由于運(yùn)轉(zhuǎn)時彎曲變形大，將引起壓力分布不均，粉碎效果較低，加速輥面磨損，縮短其使用壽命。 （ 5）輥寬大，輥面的彈性變形大。 （ 4）輥寬大，輥面壓力分布不易均勻。這樣在相同粉碎力作用下，較小的輥徑對物料產(chǎn)生的單位壓力較高，更有利于物料的粉碎。 （ 2）輥寬大，單位壓力增大。在壓輥兩端靠近邊緣處存在壓力衰減區(qū)，有部分物料未經(jīng)充分粉碎而逸出。 B 的確定 輥寬的確定采用下面公式： DkB B? （ ） 式中 Bk 為輥寬系數(shù)，即輥?zhàn)拥膶拸奖?。輥?zhàn)又睆酱?，有較大的空間，可以選用較大的軸承，使用沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 壽命長，改善其受力狀態(tài)，同時也方便于安裝和維修。輥?zhàn)又睆酱?，飛輪慣量就大，運(yùn)轉(zhuǎn)就比較平穩(wěn)，受顆粒尺寸的影響也越小，保證料餅比較均勻。 （ 3）慣性大。則 ： 97816c os1 1516c os5516c os1 16c os m i nm a x ?? ???? ??? ???? SdD c （ mm） 通常情況下，輥徑的選用原則都采用大輥徑原則，大輥徑有以下的優(yōu)點(diǎn)： （ 1）大塊物料容易嚙入，且反彈情況少?，F(xiàn)取 ? =16176。 由最大物料顆粒被壓輥咬入的條件 ???2 知， ??? =16176。 由圖中三角關(guān)系得出下列關(guān)系： ?c os22 m i nm i n ???? dDSD cc （ ） 整理后，得： ??c os1 c os m inm a x ? ??? SdDc （ ） 公式中 cD 為理論壓輥的外徑，即臨界直徑。嚙角 39。取 ? =，則 ? =16176。即： ??? 22 ?? ，這就是說，最大物料顆粒被壓輥咬入的條件是：???2 。 物料主要受徑向力 rP 的作用，將 rP 沿水平、垂直方向分解為兩個力為： 水平分力： ?cosrh PP? （ ） 垂直分力： ?sinru PP? （ ） 由于兩個壓輥相向向內(nèi)轉(zhuǎn)動，于是產(chǎn)生一個摩擦力 fP ，其方向與物料相對速度方向相反，向右下方作用。 輥壓機(jī)的輥徑 D 主要由喂料中額定最大顆粒 maxd 所決定，同時也受最小輥隙 影響。 D 的確定 為了獲得最低功率的消耗，采用兩 個直徑相同的壓輥。為了使輥壓機(jī)能在最佳工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，把最小輥隙 minS 設(shè)計(jì)成可調(diào)的。 當(dāng)料層厚度相同時，物料粉碎的越細(xì)，消耗的功率越大。 最大入料粒度 mmd 55max ? ，故 minS ≤ ～ 。這樣不但會降低粉碎效率，而且還會使輥面磨損加大。但必須有足夠大的壓力，否則粉碎率會降低。物料的可壓縮性好，料餅較緊密，最小輥隙應(yīng)選小些。 設(shè)備的主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 課題給定的參量有： 生產(chǎn) 能力 Q=120～ 150t/h，入料粒度 X=0～ 55mm，壓輥額定最大推力 F=5000kN，液壓系統(tǒng)壓力 P=10～ 20MPa。 設(shè)備的組成 高壓輥磨機(jī)由給料裝置、擋料裝置、驅(qū)動裝置、加載裝置、支撐裝置、動靜輥沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 組件等組成。在第二、三區(qū)段的物料的粉碎屬于高壓料層粉碎。由于壓力的減小，料餅微微膨脹。此時料層內(nèi)部的顆 粒已是傷痕累累，只是徒有其表面而不堪一擊。隨著物料粒度的減小，顆粒間的位移趨于零，物料密度迅速增大，構(gòu)成料層。破碎后的物料在兩輥的帶動下，加上自身的重力、慣性向下運(yùn)動，進(jìn)入第二粉碎區(qū)。 沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 Ⅰ第一粉碎區(qū)段 Ⅱ第二粉碎區(qū)段 Ⅲ第三粉碎區(qū)段 Ⅳ第四粉碎區(qū)段 圖 高壓輥磨機(jī)工作原理示意圖 具體的粉碎過程如下：當(dāng)符合高壓輥磨機(jī)粒度要求的物料喂入料斗后形成一個料柱，物料在轉(zhuǎn)動壓輥的擠壓力作用下進(jìn)入第 一粉碎區(qū)段。排出的料餅不僅含有大比例的細(xì)粒，而且在顆粒內(nèi)部產(chǎn)生大量裂紋，從而改善物料后續(xù)球磨的可磨性，增加球磨系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，并大幅度降低球磨電耗和鋼耗。 沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 2 設(shè)備的工作原理及參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)備的工作原理及粉碎 過程 工作原理 高壓輥磨機(jī)的 工作原理是基于靜壓粉碎原理對輥碾壓方式 (見圖 所示 )，由一對相向同步轉(zhuǎn)動的壓輥組成，其中一個為定輥，另一個為動輥（可水平方向移動）。國產(chǎn)化高壓輥磨機(jī)的系列化已成為一個急需解決的問題，已成為整個行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。 總之，高壓輥磨機(jī)的引進(jìn)和開發(fā)大大的降低了生產(chǎn)成本節(jié)約了能源、提高了效率，并逐步的在我國的水泥工業(yè)、冶金行業(yè)占有了重要的地位。 輥磨機(jī)的發(fā)展趨勢 針對目前市場對鋼材的需求增加和礦山選礦對大型設(shè)備的需求情況，高壓輥磨設(shè)備向大型化、全自動控制方向發(fā)展，例如某大型高壓輥磨機(jī)，其設(shè)備技術(shù)參數(shù)為：最大入料粒度： 150 mm；最大處理能力： 1800 t/h（粉碎銅礦）；最大裝機(jī)容量：4500kW；最大設(shè)備自重： 2500t。）輥間壓力一般可達(dá) 1500～ 3000 個大氣壓 ， 破碎產(chǎn)品可達(dá) 2mm， 不僅可實(shí)現(xiàn) “多碎少磨” ，還很可能成為以碎代磨的新型粉碎設(shè)備。其一是高壓輥磨機(jī)實(shí)施的是準(zhǔn)靜壓粉碎 ， 它與沖擊粉碎方式相比 ， 節(jié)省能耗約 30%； 其二 ，它對物料實(shí)施的是料層粉碎 ， 是物料與物料之間的相互粉碎 ， 粉碎效率高 ， 物料之間的擠壓應(yīng)力可通過輥?zhàn)訅毫碚{(diào)節(jié)。目前，國產(chǎn)化的高壓輥磨機(jī)已大量投入生產(chǎn)。經(jīng)過高壓輥磨機(jī)輥壓后的物料在粒度分布上明顯不同于傳統(tǒng)的粉碎設(shè)備。其中德國洪堡公司 (KDH)在鐵礦石輥壓機(jī)的研制開發(fā)上取得了卓越的成就，該公司生產(chǎn)的鐵礦石輥壓機(jī)已經(jīng)開始應(yīng)用 于世界各國的有色金屬冶金礦山行業(yè)，并有 3 臺設(shè)備已經(jīng)成功用于鐵礦石的粉碎。輥磨機(jī)開始普遍應(yīng)用于水泥行業(yè)，其應(yīng)用技術(shù)也達(dá)到一定水平，趨于成熟，為水泥行業(yè)提 高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本起到了關(guān)鍵作用。該結(jié)論說明礦石在對壓輥的高壓載荷作用下，內(nèi)部受到極大的創(chuàng)傷并產(chǎn)生眾多的微裂紋，甚至直接被擠壓成餅狀或更細(xì)粒度，從而大幅度減少了使后續(xù)磨礦的工作量。能否將高壓輥磨機(jī)普遍應(yīng)用到冶金礦業(yè) ， 一直是行內(nèi)人關(guān)心的問題。高壓輥磨機(jī)問世十年來 ， 主要應(yīng)用在水泥行業(yè)及個別有色金屬礦山 ， 水泥界從這種節(jié)能、節(jié)鋼耗的高效設(shè)備中得到了較高的效益。 本論文從工程實(shí)用角度出發(fā)，不但縮短了產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)周期，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)成本，而且為高壓輥磨機(jī)整個設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了有效的解決途徑。最后進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸確定與標(biāo)準(zhǔn)件的選型。首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，設(shè)計(jì)完成給定任務(wù)量所需的高壓輥磨機(jī)的各部分參數(shù)，如輥徑，輥寬、輥磨力，功率等參數(shù)。 本論文主要敘述了高壓輥磨機(jī)的總體設(shè)計(jì)與三維建模分析。 GM1200 550W型高壓輥磨機(jī)的總體設(shè)計(jì) 院 系 機(jī)電工程 學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 負(fù)責(zé)教師 沈陽航空工業(yè)學(xué)院 2021 年 6 月沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 高壓輥磨機(jī)作為一種高效、節(jié)能的粉磨設(shè)備在水泥行業(yè)中已得到了廣泛應(yīng)用，并正在向金屬礦山選礦行業(yè)拓展，其巨大的發(fā)展?jié)摿Υ偈蛊湫纬僧a(chǎn)業(yè)化、系列化的生產(chǎn)趨勢。為解決實(shí)際開發(fā)設(shè)計(jì)和系列化定型設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)問題，本論文采用基于 3D 特征的 CAD 技術(shù)，對 高壓輥磨機(jī)進(jìn)行三維模型設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)以先進(jìn)的科技手段解決關(guān)鍵性技術(shù)問題，而且為高壓輥磨機(jī)設(shè)計(jì)的產(chǎn)業(yè)化、系列化發(fā)展，加速該設(shè)備在金屬選礦行業(yè)推廣應(yīng)用的進(jìn)程奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。主要內(nèi)容如下： 。然后是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和整體規(guī)劃。 ，通過實(shí)體建模、虛擬裝配設(shè)計(jì)完成輥磨機(jī)的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；通過對裝配體進(jìn)行靜態(tài)干涉檢查，以檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。 關(guān)鍵詞 ： 高壓輥磨機(jī)；組合輥；特征造型；虛擬裝配設(shè)計(jì) 沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract HighPressure Grinding Roller(HPGR)， as a kind highefficiency and energysaving equipment， has been widely applied in cement industry， and is extending to the domain of metal ore mining and beneficiation， the industrialization and series trend will be formed for its tremendous development potential. In this thesis， HPGR are designed and dynamic simulation with CAD technology based on feature 3D solid modeling， to solve the important technical problems in term of development and design of the equipment， but also lays a technical base for furthering the development progress of industrialized and serial equipment， accelerate the application of equipment in metal mining for crushing hard ironstone. This thesis mainly introduces the normal design and 3D solid modeling on the HighPressure Grinding Roller. The main contents are as follows: design of the total drawing: First， the calculation of the parameters of HPGR to finish the task of giving， such as rolling diameter， rolling width， grind force， driving power， then， the structure and programming design， last， the design for the abnormal part and the selection of the normal part. 2. The structure of HP