【正文】 濾之前的精礦濃縮或尾礦脫水，還可廣泛用于煤炭、化工、建材以及水源和污水處理等工業(yè)中含固料漿液的濃縮和凈化 。耙式濃縮機(jī)通?？煞譃橹行膫鲃?dòng)式和周邊傳動(dòng)式兩大類，構(gòu)造大致相同，都是由池體、耙架、傳動(dòng)裝置、給料裝置、排料裝置、安全信號(hào)和耙架提升裝置組成。它是排泥機(jī)械中的一種常見設(shè)備，它是沉淀池不可缺少的設(shè)備。 關(guān)鍵詞： 濃縮機(jī) ； 周邊傳動(dòng) ； 功率計(jì)算； 整體設(shè)計(jì)； 選煤廠；尾礦脫水 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì) II Coal Preparation Plant φ30 m rubber tire peripheral drive concentrator design Abstract With the improvement of living standards in recent years, municipal sewage and industrial wastewater is emissions every year. The fundamental way to solve the urban water pollution is the construction of urban sewage treatment plant. China39。 Peripheral transmission。 Coal Preparation Plant。 為了將以液體為主要成分的懸浮液進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的分離，通常情況下，首先對(duì)其進(jìn)行濃縮處理，以提高液體中固體物的濃度。現(xiàn)代濃縮機(jī)以傳統(tǒng)濃縮機(jī)為基礎(chǔ)，以新型濃縮機(jī)為方向，不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)、性能，系統(tǒng)規(guī)格逐步完善，向著高性能、高處理量和自動(dòng)化程度高的方向發(fā)展。 耙式濃縮機(jī)通?？煞譃橹行膫鲃?dòng)式和周邊傳動(dòng)式兩大類，構(gòu)造大致相同，都是由池體、耙架、傳動(dòng)裝置、給料裝置、排料裝置、安全信號(hào)和耙架提升裝置組成。通過沉淀池上部邊緣的集油（渣）槽將浮渣和油刮集在一起排走處理 ,而上部的澄清水通過溢流堰排出處理。 現(xiàn)在用于沉淀池上的濃縮機(jī)種類繁多，從動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式歸類大概有兩種 ：一種是周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)；一種是中心傳動(dòng)濃縮機(jī)。 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì) 2 給料量較小時(shí)一般選用中心傳動(dòng)式濃縮機(jī)，給料量較大時(shí)則選用周邊傳動(dòng)式濃縮機(jī)，物料密度小可用輥輪式，反之以齒條式為宜。 既要滿足下段作業(yè)對(duì)精礦或中礦含水量的要求，又要嚴(yán)格控制和減少隨溢流流失的金屬量及溢 流水的濁度。 在準(zhǔn)確掌握被濃縮礦漿特性的情況下，可參照處理類似礦石選礦廠的生產(chǎn)指標(biāo)選用相應(yīng)的濃縮機(jī)。其工作原理為：含有細(xì)粒物體的料漿或污水，經(jīng)槽架給入濃縮池的中心部位穩(wěn)流筒，漿料以均勻分散輻射狀向周邊或方形池另一邊 向另一邊緩慢擴(kuò)散流動(dòng)，在漫游擴(kuò)散過程中料漿或污水中的固體顆粒借自重和絮凝作用陸續(xù)沉降。在耙架連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，耙齒將沉積物沿池底的錐形坡面逐級(jí)推向池底的中心處，最后由池底的排料口排出。而池子的上部是澄清帶，澄清水從池邊的溢流堰排出。 （三） 國內(nèi)外濃縮機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 在國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家采用的大中型濃縮機(jī)，無論是美國出口到我國Φ 30m 以上大型選礦濃縮機(jī)還是德國柏林污水廠Φ 50m 濃縮機(jī)基本都是周邊傳動(dòng)提耙濃縮機(jī)（中心傳動(dòng)很少），運(yùn)行可靠。 國內(nèi)大部分專業(yè)人士都認(rèn)為周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)是主流和發(fā)展方向，全心致力于解決周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)應(yīng)用中還存在的問題。正是在這個(gè)基礎(chǔ)上，周邊傳動(dòng)系列濃縮機(jī)逐步完善發(fā)展。周邊傳動(dòng)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)較為簡單、運(yùn)行可靠、費(fèi)用低，但是周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)輪需要足夠的摩擦力，摩擦力不夠，易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。 周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力是來自于周邊耙臂上的電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)的膠輪與池邊軌道的摩擦力，進(jìn)而帶動(dòng)耙臂使耙架旋轉(zhuǎn)，由耙架上處于一定角度的刮泥板將池底高濃度污泥刮集到中心從而排走。 盡管周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)存在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)效果不好，沒有過載保護(hù)功能，易壓耙，還有笨重齒條、軌道等問題，但運(yùn)行可靠及操作維修方便，所以 多年來，在不同領(lǐng)域很多人依然堅(jiān)持使用周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)。 所以雖然近年中心傳動(dòng)濃縮機(jī)發(fā)展勢(shì)頭很猛，但是隨著周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的不斷完善發(fā)展，其在選礦行業(yè)大直徑濃縮池中還是占有數(shù)量上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。沉重的人口負(fù)擔(dān)，人均資源不足，環(huán)境狀況惡化，嚴(yán)重影響著黨和政府發(fā)展經(jīng)濟(jì)的宏觀決策，也影響著人民 群眾生活水平的提高，成為制約我國社會(huì)主義建設(shè)的首要問題。但是，目前中國已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化中期和城市化迅速發(fā)展的時(shí)期，從發(fā)達(dá)國家的經(jīng)歷來看，這是消耗資源最多，對(duì)環(huán)境破壞最大選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì) 4 的時(shí)期。改革開放，特別十一屆四中全會(huì)以來，我國的環(huán)境保護(hù)工作有了長足的發(fā)展。 經(jīng)過十多年的努力，在全國范圍內(nèi)初步建立起了環(huán)境保護(hù)部門監(jiān)督管理，各有關(guān)部門分工負(fù)責(zé)的環(huán)境管理體系以及響應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)、監(jiān)理、統(tǒng)計(jì)、科研、宣傳、教育體系。環(huán)保已經(jīng)從主要依靠行政手段向著利用法律手段轉(zhuǎn)移。 我國積極開展環(huán)境外交，參與各項(xiàng)重大的國際環(huán)境事務(wù)，在國際環(huán)境與發(fā)展領(lǐng)域中發(fā)揮月來越大的作用；簽署并批準(zhǔn)了《保護(hù)臭氧層維也納公約》，《聯(lián)合國氣候變化框架會(huì)議》，《生物多樣化公約》等多項(xiàng)國際環(huán)境公約。其中與人民生活休戚相關(guān)的環(huán)保設(shè)備得到了極大的關(guān)注 .在國內(nèi)環(huán)保需求的拉動(dòng)下，我國環(huán)保設(shè)備行業(yè)有了明顯的進(jìn)步。其中， 2020年水污染防治設(shè)備的產(chǎn)量與 2020 年相比增長 6 倍； 固體廢棄物處理設(shè)備的產(chǎn)量增加了%；環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的產(chǎn)量 2020 年也有了明顯回升。比如，國內(nèi)開發(fā)的污染在線監(jiān)測(cè)儀器儀表尚未完全過關(guān)，進(jìn)口監(jiān)測(cè)儀器儀表又價(jià)格太貴。 隨著排污總量控制的推行、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的加嚴(yán)和清潔生產(chǎn)的實(shí)施等，化工環(huán)保設(shè)備的性能和技術(shù)需要進(jìn)一步優(yōu)化，提升產(chǎn)品的檔次。同時(shí)，提高高新技術(shù)產(chǎn)品比例和重大技術(shù)裝備的成套水平，推進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展某些領(lǐng)域缺乏的技術(shù)裝備、高效低成本的環(huán)保機(jī)械產(chǎn)品，是當(dāng)前和今后提高產(chǎn)品品種滿足度的重要內(nèi)容。據(jù)了解，目前化工環(huán)保設(shè)備的市場(chǎng)需求熱點(diǎn)是：污水處理成套設(shè)備、再生水（中水）回用成套設(shè)備等。 基于以上的大趨勢(shì)，我以《選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)》作為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。本課題的設(shè)計(jì)使我們對(duì)濃縮機(jī)有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，較為合理的闡述了自己的設(shè)計(jì)思路與創(chuàng)新點(diǎn)，我感覺自己在設(shè)計(jì)的過程中學(xué)會(huì)了不少的知識(shí)，不但溫習(xí)了曾經(jīng)學(xué)習(xí)的專業(yè)課知識(shí)，而且還學(xué)會(huì)了好多新的電子和機(jī)械方面的知識(shí)。 m 電機(jī)功率： （二） 濃縮機(jī) 的總體構(gòu)成 周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)按選裝桁架結(jié)構(gòu)可分為 半跨式和全跨式，本次設(shè)計(jì)選用全跨式雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 桁架的驅(qū)動(dòng)力 ， 主要是以驅(qū)動(dòng)滾輪與鋼軌之間，或是實(shí)心橡膠輪與混凝土面之間 的摩擦系 數(shù)乘以驅(qū)動(dòng)輪輪壓所產(chǎn)生的摩擦力確定。因此，必須注意驅(qū)動(dòng)力和摩接力的關(guān)系，設(shè)計(jì)時(shí)需進(jìn) 行防滑驗(yàn)算。 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì) 6 圖 2— 1全路式周邊傳動(dòng) 濃縮 機(jī)總 體結(jié)構(gòu) 1刮板； 2— 可動(dòng)臂； 3_橋架； 4一旋轉(zhuǎn)支撐； 5— 撇渣裝置 2． 半 跨式 半跨式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)常見的有旋轉(zhuǎn)桁架式或可動(dòng)臂式，如圖 2— 2 和圖 2— 3所示， 主要由中心旋轉(zhuǎn)支座、旋轉(zhuǎn)桁架 (或可動(dòng)臂 )、刮板、撇渣機(jī)構(gòu)、集電裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及軌 道等部件組成 ， 結(jié)構(gòu)比較簡單。 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì) 7 圖 22半跨式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)總體結(jié)構(gòu)（旋轉(zhuǎn)桁架） 1 一中心旋轉(zhuǎn)支架； 2_欄桿； 3— 旋轉(zhuǎn)桁架； 4— 驅(qū)動(dòng)裝置； 5— 刮板 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì) 8 圖 2— 3半跨式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī) (可動(dòng)臂式 )總體結(jié)構(gòu) 1 一 刮臂； 2— 可動(dòng)臂； 3— 橋架； 4 一旋轉(zhuǎn)支架； 5— 撇渣裝置 3． 中心旋轉(zhuǎn)支座 中心旋轉(zhuǎn)支座是周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)的重要部件之一 ， 由固定支承座、轉(zhuǎn)動(dòng)套、推力滾動(dòng)軸承和集電環(huán)等四個(gè)部件組成，如圖 2— 4 所示。軸承主要承受軸向荷載，徑向荷載較小。因此，必須保證車輪的安裝精度。 圖 2— 4中心旋轉(zhuǎn)支座 1— 擋圈； 2— 旋臂； 3— 螺釘； 4一壓蓋； 5_檢修孔蓋； 6— 集電器； 7銷軸 ； 8 — 防塵罩 。圖 25為撇渣 機(jī)構(gòu)的一例，主要是由撇渣板、排渣斗及沖洗機(jī)構(gòu)等部件組成。排渣斗和沖洗機(jī)構(gòu)固定在池周， 桁架旋轉(zhuǎn)到排渣斗的位置時(shí) ， 將浮渣撇入斗內(nèi)。當(dāng)壓輪移過閥門的扛桿后，靠扛桿的自重將閥門重新關(guān)上。電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置使傳動(dòng)輥輪沿軌道饒池體中心回轉(zhuǎn)，從而，帶動(dòng)耙架做圓周運(yùn)動(dòng)。整個(gè)耙架的重量分別支撐在支架和軌道上，支架承受耙架的主要重量，并裝設(shè)有電動(dòng)機(jī)的集電裝置。給入濃縮機(jī)的物料，就是流經(jīng)交換套環(huán)， 從固定支架的分液口進(jìn)入池體。旋轉(zhuǎn)支架通過止推軸承支撐在固定支架上，并用軸連接耙架，工作時(shí)，由于耙架的回轉(zhuǎn)，而使旋轉(zhuǎn)支架相應(yīng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。電源的導(dǎo)線通過傳動(dòng)架接至電刷上，電刷固定在不動(dòng)的支撐套環(huán)上，集電環(huán)則固定在旋轉(zhuǎn)支架上。 如圖 26 所示： 圖 26集電裝置 （三） 傳動(dòng) 動(dòng)力系統(tǒng) 的 構(gòu)成 1． 工作驅(qū)動(dòng)原理簡析 刮泥機(jī)的傳動(dòng)原理周邊傳動(dòng)半橋式刮泥機(jī)在圓 型沉淀池上的工作，是依靠沉淀池的混 凝土平面走臺(tái)為軌道 ， 刮泥機(jī)的支墩中心為圓心，通過刮泥機(jī)橋架一端設(shè)置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)， 帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)端梁底部的行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)有扭矩保護(hù)裝置 ， 工作更加安全。 周邊傳動(dòng)全橋式刮泥機(jī)的行走輪是鑄鋼輪轂，外輪 緣采用寬幅聚氨脂橡膠或其他材 料，經(jīng)過加工而成。圖 27為其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖。行走電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，通過一級(jí)鏈輪傳動(dòng)，隨即帶動(dòng)二級(jí)擺線針輪減速機(jī)，輸出符合 設(shè)計(jì)要求的轉(zhuǎn)速和功率。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成見圖 28。 (2)池底縱向坡度 0． 01— 0． 02。 (4)排泥管直徑不得小于 200mm。 故而取刮泥板外緣線速度 3m/min，這也與課題給定的技術(shù)特征參數(shù)相符。傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并籍以改變運(yùn)動(dòng)的形式，速度大小和轉(zhuǎn)距大小。它的重量和成本在機(jī)器中占有很大比重，其性能和質(zhì)量對(duì)機(jī)器的工作影響也很大。 滿足工作機(jī)性能要求的傳動(dòng)方案，可以由不同傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型和不同的組合形式和布置順序構(gòu)成。 布置傳動(dòng)鏈時(shí)，一般考慮以下幾點(diǎn)： （ 1）帶傳動(dòng)的承載能力較小，傳遞相同轉(zhuǎn)距時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸較其他傳動(dòng)形式大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖減振，因此布置在高速級(jí)（級(jí)速較高，傳遞相同效率時(shí)轉(zhuǎn)距較?。?。 （ 3）蝸桿傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，尺寸緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，但效率較低，適和于中，小功率，間隙運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。方向時(shí)采用，并盡量放在高速級(jí)和限制傳動(dòng)比，以減小圓錐齒輪的直徑和模數(shù) （ 5）斜齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性較直齒輪傳動(dòng)好，常用在高速級(jí)或要求傳動(dòng)平穩(wěn)的場(chǎng)合。 （ 7）一般將改變運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)構(gòu)（如螺旋傳動(dòng)，連桿結(jié)構(gòu)，凸輪結(jié)構(gòu)）布 置在傳動(dòng)系統(tǒng)的最后一級(jí)，并且常為工作機(jī)的執(zhí)行結(jié)構(gòu)。 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì) 12 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常由戶外式電動(dòng)機(jī)，臥式擺線針輪減速機(jī)，鏈條鏈輪，滾輪等部件組成。由于在圓形池上刮泥時(shí)，周邊線速度為 ，滾輪總是以一定旋向和線速度在池周行使，所以不論池徑大小，減速比均相同，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)較容易做到系列化。外緣線速度 3m/min。驅(qū)除率 =40% 由于中心旋轉(zhuǎn)支座和車輪共同受力，所以可以看做是簡支梁，那么車輪的輪壓力 P和中心旋轉(zhuǎn)支座的載荷 W中相等 所以每個(gè)車輪的輪壓為 P= = 查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第 2版 327頁表 711，可知道直徑 407mm,寬度 86mm 的實(shí)心膠輪的最大許用載荷為 ，所以完成符合本設(shè)計(jì)的需求。 1． 中心軸承 旋轉(zhuǎn)阻力 F1 及功率 N1計(jì)算 1 2WKF d?= 4300 6 *2*= (N) 中心軸承 旋轉(zhuǎn)阻力 F1 所消耗的功率 N1 為 : 111 6000FVN ? = (kW) 式中 ： W 為作用在中心旋轉(zhuǎn)支撐上的載荷 (N)； d 為滾動(dòng)軸承鋼球直徑 (cm)，此處取 6cm。 選煤廠φ 30 米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì) 13 2． 周邊滾輪行駛阻力 F2 及功率 N2計(jì)算 22 2 k + d1 .3FW D?? 周 =*4300* （ 2*） +（ *4） 40 =（ N ） 行駛阻力 F2所消耗的功率： 222212 5 5 . 1 5 3= = 0 . 0 1 2 56 0 0 0 6 0 0 0n iiFVNX??? ? (kW) 式中 ： W周 為作用在周邊滾輪上的荷載 (N)； K為摩擦系數(shù)，橡膠滾輪與混凝土為 O． 4～ 0． 8，鑄鋼滾輪與鋼軌為 0． 4； d2為輪軸直徑 (cm)； ? 為軸承摩擦系數(shù)，一般滾動(dòng)摩擦軸承取 0． 002～ 0． 01； D為滾輪直徑 6(cm)； V2為滾輪行駛速度 (m／ min)。 4． 總驅(qū)動(dòng)功率 N總 的計(jì)算確定 12N + N + N 0 . 0 0 5 7 0 . 0 1 2 5 2 . 2 4== 0 . 4N????刮總 =（ kW） （ ?? 為機(jī)械總 效 率 ，查手冊(cè)知其范圍在 30％到 60％，暫取 40％ 。 電動(dòng)機(jī)相連的減速器選用， 由于單機(jī)擺線針輪減速機(jī)的減速比最大為 1： 87，而二級(jí)擺線針輪