【正文】 。其中德國(guó)洪堡公司(KDH)在鐵礦石輥壓機(jī)的研制開(kāi)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(kāi)始應(yīng)用于世界各國(guó)的有色金屬冶金礦山行業(yè)，并有3臺(tái)設(shè)備已經(jīng)成功用于鐵礦石的粉碎。輥磨機(jī)開(kāi)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(shuō)明礦石在對(duì)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(wèn)題。高壓輥磨機(jī)問(wèn)世十年來(lái)，主要應(yīng)用在水泥行業(yè)及個(gè)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(kāi)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(gè)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。GM1200550W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(dòng)化班 級(jí)學(xué) 號(hào)姓 名指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)教師沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院2008年6月沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）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(shì)。為解決實(shí)際開(kāi)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(wèn)題，本論文采用基于3D特征的CAD技術(shù)，對(duì)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(wèn)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(guò)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(guò)對(duì)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)AbstractHighPressure 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 HPGR is designed through solid modeling and virtual assemble， meanwhile，the structure rationality is tested by checking the static intervention among parts of HPGR.Stating from engineering application，its enforcement not only shortens the exploratory period of the new product，enhances its design quality，and reduces its research cost，but also lays a technical base for furthering the development progress of industrialized and serial equipments，hastens the equipments’ application in metal mining for crushing hard ironstone.Keywords: HighPressure Grinding Rollers；Assembled grinding rollers；Solid modeling based on feature；Virtual assemble design目 錄1 概述 1 輥磨機(jī)的發(fā)展過(guò)程 1 輥磨機(jī)的與傳統(tǒng)破碎設(shè)備的區(qū)別 2 輥磨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 2 本課題的提出 22 設(shè)備的工作原理及參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4 設(shè)備的工作原理及粉碎過(guò)程 4 工作原理 4 粉碎過(guò)程 4 設(shè)備的組成 5 設(shè)備的主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 6 工藝參數(shù)的計(jì)算 6 動(dòng)力參數(shù)的選擇 10 運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 生產(chǎn)能力的估算 13 設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù) 133 總體方案的設(shè)計(jì) 15 傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 15 擠壓方案的設(shè)計(jì) 15 壓輥支承方案的設(shè)計(jì) 15 動(dòng)、靜輥組件定位方案的設(shè)計(jì) 15 設(shè)備的總體框架 15 軸承類型的選擇及潤(rùn)滑方式 16 液壓推力系統(tǒng) 16 設(shè)備的密封及防塵裝置的設(shè)計(jì) 16 設(shè)備的總體布局設(shè)計(jì) 184 動(dòng)輥組件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 19 動(dòng)輥軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 19 動(dòng)輥軸的材料選用 19 初估動(dòng)輥軸軸徑 21 動(dòng)輥軸的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 21 軸承的選擇與校核 22 動(dòng)輥軸的校核 23 減速器的選擇與校核 25 減速器的介紹 25 減速器的選擇 26 減速器的校核 26 聯(lián)軸器的選用 27 選擇聯(lián)軸器的類型 27 十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器的校核 28 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 28 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 28 液壓泵的選擇 32 液壓系統(tǒng)工作原理圖 32 蓄能器的選擇與充氣及使用維護(hù)規(guī)程 335 高壓輥磨機(jī)的三維設(shè)計(jì) 36 軟件簡(jiǎn)介 36 CAD技術(shù)綜述 36 三維軟件Solidworks的綜述 36 三維建模技術(shù) 37 基于特征的建模技術(shù) 37 參數(shù)化建模 38 實(shí)體建模 38 高壓輥磨機(jī)的建模及虛擬裝配技術(shù) 38 高壓輥磨機(jī)的建模 38 高壓輥磨機(jī)的虛擬裝配技術(shù) 416 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 46 高壓輥磨機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果 46 本課題的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 46 總結(jié) 47參考文獻(xiàn) 48致 謝 49V沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1 概述由于世界能源的緊缺，粉碎過(guò)程中的能耗越來(lái)越引起人們的重視。冶金礦業(yè)粉碎礦石的數(shù)量也相當(dāng)可觀，且金屬礦石大都堅(jiān)硬難磨，而目前球磨機(jī)的能耗、鋼耗和效率的問(wèn)題都比較突出，礦物回收率受粉磨方式的影響也比較嚴(yán)重。 輥磨機(jī)的發(fā)展過(guò)程八十年代，德國(guó)Clausthal大學(xué)礦物工程學(xué)院蕭納特教授和東北大學(xué)巖石破碎專家徐小荷教授幾乎在同一時(shí)代不同的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)作出了礦巖靜壓粉碎后入球磨可節(jié)省粉碎綜合能耗的結(jié)論。八十年代末，德國(guó)洪堡公司(KDH)依據(jù)德國(guó)Clausthal大學(xué)礦物工程學(xué)院蕭納特的理論研究成果，研制開(kāi)發(fā)出第一臺(tái)高壓輥磨機(jī)，又稱輥壓機(jī)。由于金屬礦山行業(yè)的礦巖硬度高、成分復(fù)雜等原因，輥磨機(jī)在冶金礦山應(yīng)用和推廣較水泥行業(yè)發(fā)展速度慢，但是輥磨機(jī)高效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，使國(guó)內(nèi)外業(yè)內(nèi)科研工作者從未放棄對(duì)其的研究工作，經(jīng)過(guò)二十多年的不懈努力，用于礦巖粉碎的輥磨機(jī)技術(shù)和設(shè)備在結(jié)構(gòu)上不斷改進(jìn)、完善，并最終在金屬礦山行業(yè)應(yīng)用方面取得了突破性進(jìn)展，如德國(guó)洪堡公司(KDH)的鐵礦石輥磨機(jī)、美國(guó)BH、DH系列型煤輥壓機(jī)等。高壓輥磨機(jī)在國(guó)外普遍應(yīng)用到冶金行業(yè)，該機(jī)在國(guó)內(nèi)冶金行業(yè)立即受到了普遍的關(guān)注。在我國(guó)，天津水泥設(shè)計(jì)院較早地開(kāi)展了輥磨機(jī)在水泥超細(xì)碎中的應(yīng)用研究；中南礦冶大學(xué)開(kāi)展了輥磨機(jī)在有色金屬礦超細(xì)碎中應(yīng)用研究；東北大學(xué)結(jié)合國(guó)家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目，開(kāi)展了輥磨機(jī)超細(xì)碎鐵礦石的應(yīng)用研究，研制開(kāi)發(fā)出GM系列鐵礦石高壓輥磨機(jī)樣機(jī)，并成功地對(duì)黑鷹山鐵礦、棒磨山鐵礦、姑山鐵礦進(jìn)行了工業(yè)化粉碎應(yīng)用試驗(yàn)。 輥磨機(jī)的與傳統(tǒng)破碎設(shè)備的區(qū)別高壓輥磨機(jī)在形式上很像傳統(tǒng)的對(duì)輥破碎機(jī)，但在實(shí)質(zhì)上有兩點(diǎn)不同。兩個(gè)輥?zhàn)酉嘞蜣D(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)固定輥，另一個(gè)是可調(diào)距離的（調(diào)整方式有兩大類，一類是滑動(dòng)式，另一類是擺動(dòng)式動(dòng)輥。由于它具有強(qiáng)大的作用力，不僅使物料粉碎，還可使物料顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋，從而使磨礦能力大幅度提高。從設(shè)備應(yīng)用范圍上向多種類金屬礦石的粉碎方向發(fā)展，其中包括：非金屬礦（頁(yè)巖、硫礦石、陶瓷材料、金伯利巖等）、有色金屬礦（銅礦、鉛鋅礦、鉬礦、鋁礬土、鉛礦、鉻礦、鎳礦等）、金礦、鐵礦、高爐礦渣等。 本課題的提出近年來(lái)，高壓輥磨機(jī)在部分鐵礦工業(yè)化試用的成功，標(biāo)志著我國(guó)礦產(chǎn)粉碎行業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的階段，而高壓輥磨機(jī)則在其中扮演著領(lǐng)軍任務(wù)的角色。本課題主要內(nèi)容是完成GM1200550W型高壓輥磨機(jī)的工藝參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算及總體設(shè)計(jì)，來(lái)完成前期的設(shè)計(jì)圖紙；在前期完成的設(shè)計(jì)圖紙基礎(chǔ)上應(yīng)用三維CAD和虛擬裝配技術(shù)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，并進(jìn)行干涉檢查等內(nèi)容，來(lái)保證最終的二維圖紙的合理性與可執(zhí)行性。物料從壓輥上方進(jìn)料口進(jìn)入，通過(guò)壓輥轉(zhuǎn)動(dòng)帶入壓輥間，受到強(qiáng)力擠壓后形成酥松料餅從機(jī)下排出。 輥磨機(jī)工作原理圖 粉碎過(guò)程，物料是在兩個(gè)輥徑相同、線速度相同、相向旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)又g，由液壓系統(tǒng)提供給料層的巨大壓力下被粉碎的。在該區(qū)段內(nèi)，較小的顆粒順著物料間的間隙靠重力下落，較大的顆粒在兩輥的受擠壓力和剪切力作用下，發(fā)生點(diǎn)破碎。由于兩輥間的容積越來(lái)越小，物料在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到的擠壓力逐漸增大，當(dāng)壓應(yīng)力超過(guò)物料的抗壓強(qiáng)度時(shí)，便發(fā)生破碎或內(nèi)部損傷。當(dāng)料層進(jìn)入高壓粉碎區(qū)段，即第三區(qū)段時(shí)，其速度已達(dá)到甚至超過(guò)輥面的線速度，同時(shí)壓力持續(xù)增大，最小間隙處壓力達(dá)到最大值。同時(shí)，物料在高壓作用下，顆粒間發(fā)生粘聚現(xiàn)象，形成料餅，最后從輥隙間排除，進(jìn)入第四區(qū)段。 由此可見(jiàn)，在第一區(qū)段內(nèi)的少量大顆粒的粉碎屬于單顆粒高壓粉碎。由于高壓直接作用于顆粒上，物料與壓輥表面幾乎沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以能耗、鋼耗小。詳細(xì)結(jié)構(gòu)見(jiàn)三維總裝配體。 工藝參數(shù)的計(jì)算1. 最小輥隙的確定最小輥隙的大小與物料的可壓縮程度——料餅的緊密度、要求的產(chǎn)量、喂料粒度、壓輥直徑有關(guān)。要求的產(chǎn)量高，最小輥隙就應(yīng)適當(dāng)放寬。一般喂料粒度大，最小輥隙應(yīng)適當(dāng)加大，否則物料會(huì)不易被咬住，反彈傾向增大。再此引入粉碎系數(shù)ξ，（理論上應(yīng)控制ξ≤～4）。根據(jù)實(shí)際工況要求，在此取 。由此可見(jiàn)，對(duì)每一臺(tái)具體的輥壓機(jī)而言，最小輥隙難以準(zhǔn)確的確定。根據(jù)輥壓機(jī)的具體工作情況和物料性質(zhì)的不同，在生產(chǎn)調(diào)試時(shí)調(diào)整到比較合適的尺寸。這樣，不僅能夠降低單位功耗，而且使輥壓機(jī)的設(shè)計(jì)工作量大大的減小，制造和維修以及配件的儲(chǔ)備都方便和容易得多，成本也會(huì)隨著降低。 壓輥受力分析圖，a為兩輥中心距，為最大入料粒度，為兩輥間的最小輥隙，α為物料中心與輥?zhàn)又行牡倪B線與水平線所成的夾角，β=2α為嚙角，圖中各力是左邊輥?zhàn)幼饔迷谖锪仙系牧?。將分解為沿水平、垂直方向分解為兩個(gè)力為：水平分力： （）垂直分力： （）因?yàn)槟Σ亮Φ扔谀Σ料禂?shù)與正壓力的乘積，即：，代入到公式（3）、（4）中得： 　　　 　（） 　　 （）可以看出，物料顆粒被帶入輥間的條件為： 　 （）因?yàn)椋瑸槲锪吓c輥?zhàn)颖砻娴哪Σ两?，代入到公司?）中整理后得：