【正文】 （ 33） 上式說明理論適宜轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速的 76%。 Φ 10m 球磨機筒體部分設(shè)計 12 磨機的實際工作轉(zhuǎn)速 磨機理論適宜轉(zhuǎn)速是根據(jù)最外層研磨體能夠產(chǎn)生最大粉碎功觀點推導出來的。根據(jù)水泥生產(chǎn)中磨機運轉(zhuǎn)的經(jīng)驗及相關(guān)統(tǒng)計資料來確定磨機的實際工作轉(zhuǎn)速。 代入公式（ 34） 03 2 . 2 3 2 . 20 . 2 0 . 2 2 . 4 2 0 . 7 52 . 3gnDD? ? ? ? ? ? r/min 磨機的功率 影響磨機需用功率的因素很多，如磨機的直徑、長度、轉(zhuǎn)速、裝載量、填充率、內(nèi)部裝置、粉磨方式以及傳動形式等。 選用公式（ 37）計算： 00 5 1 . 30 . 2 ( ) 0 . 2 4 0 . 9 2 . 3 2 0 . 7 5 4 4 24 0 . 9GN V D n V ??? ? ? ? ? ? ????? kW 鹽城工學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 13 磨機配套電動機功率計算 021 NKKN? = 442=632kW 式中 : 1K —— 與磨機結(jié)構(gòu)、傳動效率有關(guān)的系數(shù)，見表 31； 2K —— 電動機儲備系數(shù)，在 ～ 。常用磨機生產(chǎn)能力經(jīng)驗 計算式為 ,由 [5] 10000 ?qNQ? （ 310） 式中 : Q—— 磨機生產(chǎn)能力， t/h； 0N —— 磨機所需功率， kg/kW； q —— 單位功率生產(chǎn)能力， kg/kW； ?—— 流程系數(shù)，開路取 ；閉路 ～ 。 B. 球磨機的年生產(chǎn)能力 ,由 [5] nQ =8760 n? Q （ 311） 式中 : nQ —— 磨機的年生產(chǎn)能力， yt/ ； Q —— 磨機臺時生產(chǎn)能力， ht/ ； n? —— 磨機的年利用率，生料開路磨 n? 80%，生料閉路磨 n? 78%，水泥開路磨 n? 85%,水泥閉路磨 n? 82%。 代入公式（ 311） nQ =8760 n? Q =8760 80% 24=168192 t/y Φ 10m 球磨機筒體部分設(shè)計 14 4 球磨機的回轉(zhuǎn)部分設(shè)計 筒體部分設(shè)計 筒體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 A．筒體的結(jié)構(gòu)形式 一般筒體都設(shè)計成整體式結(jié)構(gòu)，因為整體式結(jié)構(gòu)的制造綜合偏差相對較小。 大規(guī)格的筒體則往往會受運輸條件和制造加工能力的限制，而不得不將筒體設(shè)計成“分段式” 結(jié)構(gòu)。筒體分段的另一種辦法是現(xiàn)場焊接：筒體在制造廠按運輸條件分段，然后準確地加工出帶止口的特殊焊縫坡口，連同專用的全套施焊設(shè)備運到現(xiàn)場，由制造廠的焊接技師在現(xiàn)場進行焊接和消除焊接應(yīng)力。 B．筒體與端蓋的聯(lián)接形式 筒體與磨頭端蓋的聯(lián)接形式有以下三種： 在磨機規(guī)格大型化之前，筒體采用外接型法蘭與端蓋相聯(lián)接的結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用，其特點是與磨頭組裝比較方便，但筒體外形直徑大，切削加工面和材料消耗也比較大。其特點是原材料的利用率相當高，結(jié)構(gòu)設(shè)計比較合理。從端蓋結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢來看，這種無法蘭對接焊聯(lián)接的 形式，將通用于各種規(guī)格和各種類型的磨體，因為它具有結(jié)構(gòu)合理、制造簡便和使用可靠等特點。 磨門與人孔 磨門是為封閉人孔設(shè)置的，要求裝卸方便、固定牢固。 磨門分“內(nèi)提式”和“外蓋式”兩種結(jié)構(gòu)類型。 另一種結(jié)構(gòu)是把磨門和磨門襯板分開制造。 外蓋式磨門的突出優(yōu)點是磨門襯板和筒體襯板完全一樣。 B．人孔 內(nèi)提式磨門的人孔有帶補強板和不帶補強板之分。人孔框同時也起到補強板的作用，與筒體的聯(lián)接均采用鉚釘鉚接。 筒體的基本要求和規(guī)定 筒體屬于不更換的零件，要保證工作中安全可靠，并能長期連續(xù)使用。筒體是由鋼板卷制而成，要求可焊性要好。鋼板厚度采用 40mm。 代入公式（ 41） 2 ? ? ? 0 ? m 0 1 2 3LL ? ? ?? ? ? ? （ 42） 式中 : L —— 筒體的規(guī)定長度， m； 0L —— 筒體的有效長度， m； 1? 、 2? 、 3? —— 分別為隔倉板、端蓋襯板、揚料裝置的厚度 ,m；取 。當筒體縱、環(huán) 焊縫在排列中發(fā)生矛盾時，應(yīng)以減少縱焊縫為主來處理，這是基于焊接應(yīng)力場的矢向都平行于筒體素線，避免形成應(yīng)力疊加來考慮的。 焊縫不許通過筒體上的任何開孔。當焊縫必須通過人孔加強板下面時，該焊縫必須全長磨平，磨平表面的粗糙度不應(yīng)低于鋼板表面的相應(yīng)值。 mG 1 2 3 4 5 6mG G G G G G G? ? ? ? ? ? （ 43） 式中 : mG —— 磨機回轉(zhuǎn)部分的重力， N； 1G —— 磨機筒體的重力， N； 2G —— 磨機磨頭的重力， N； 3G —— 磨機磨尾的重力， N； 4G —— 磨機襯板的重力， N； 5G —— 磨機隔倉板的重力， N； 鹽城工學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 17 6G —— 磨機大齒圈的重力， N. G mg Vg??? (44) 代入公式 (44) 22351 1 1 2 . 4 5 2 . 27 . 8 1 0 9 . 6 8 9 . 8 6 . 8 7 5 1 022G m g V g N????? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? 22342 2 2 1 . 3 1 . 27 . 8 1 0 0 . 7 6 5 9 . 8 1 . 3 5 1 022G m g V g N????? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? 432 10G G N? ? ? 3 2 2 54 4 4 7 . 8 1 0 2 . 4 2 . 3 9 . 6 8 9 . 8 1 . 9 2 5 1 04G m g V g N?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 5G? 45 4 10m g N?? 466 4. 41 8 10G m g N? ? ? 代入公式 (43) 51 2 3 4 5 6 9. 63 10mG G G G G G G N? ? ? ? ? ? ? ? P 磨機內(nèi)研磨體在拋落狀態(tài)運轉(zhuǎn)時 ,研磨體所產(chǎn)生的力 ,主要有瀉落部分面積 1F 的重力 pG 及 1F 部分的離心力 CP 和拋落部分面積 1F 的沖擊力 SP 等三部分 .一般情況下 ,動態(tài)研磨體由上述三部分力所產(chǎn)生的合力 ,只比靜態(tài)研磨體的自重 G大 2%,即 : P= (45) 式中： P—— 動態(tài)研磨體產(chǎn)生的力 ,N. 代入公式 (45) P= 310 = 510 N 0G 粉磨時研磨體和物料是混合在一起的 ,這部分物料重量約為研磨體重量的 14%。 N—— 磨機需要的功率 ,kW。 bR —— 大齒圈的節(jié)圓半徑 。 a. 1 4 5G G Gq l??? (49) 式中 : q —— 單位長度上受力 , /Nm。 一倉單位長度上受的力為 : 111 l? (410) 二倉單位長度上受的力為 : 22 l? (411) 式中 : 1q 、 2q —— 分別為一、二倉單位長度上受的力 , /Nm。 1l 、 2l —— 分別為一、二倉的長度 ,m . P=G=mg （ 412） 代入公式（ 412） 351 1 1 2 1 .1 1 0 9 .8 2 .0 6 1 0P G m g N? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 3 0 .2 1 0 9 .8 2 .9 6 1 0P G m g N? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)生產(chǎn)實踐，一般干法開流生產(chǎn)磨機：雙倉磨時，第 一倉倉長為全長的 30%～40%，第二倉倉長為全長的 60%～ 70%。磨頭重力 2G 和磨尾重力 3G 也作為集中載荷，其作用點在磨頭（或磨尾）和筒體接觸面至支座（主軸承）支反力作用點距離的 1/3 處。 W ? ?444eaeRRW R? ?? （ 419） 式中 : W —— 筒體抗彎斷面模數(shù)， 3m ； eR —— 磨機筒體的外半徑， m ； aR —— 磨機筒體的內(nèi)半徑， m 。 9 5 5 0 9 5 5 0KbbNNMRn R n? ? ?鹽城工學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 21 代入公式（ 420） 6 72 .0 9 1 0 1 .5 1 1 00 .8 0 .1 7 2 Pa? ?? ? ?? 磨機筒體是在變載荷作用下長期連續(xù)工作，因此，筒體斷面許用應(yīng)力 ??? 應(yīng)按筒體材料的疲勞極限 1?? 來確定。 代入公式（ 422） ? ?8 8 81 0 .2 7 3 .3 7 5 1 0 0 .3 7 5 1 0 1 .0 1 1 0 Pa? ? ? ? ? ? ? ? 代入公式（ 421） E．筒體徑向剛度的計算 磨機筒體是一個大直徑的薄壁圓筒，容易產(chǎn)生 徑向變形。對于圓柱形的客體，一般用 0DC?? 來控制， 0C 是經(jīng)驗值。 筒體縱向撓度，一般控制在 ，而這樣小的撓度反映到具有球面支承的主軸承上，是不足為慮的。它承受著整個磨體及研磨體的運轉(zhuǎn)動載荷，在交變應(yīng)力的作用下連續(xù)運行，是磨機本體最薄弱的環(huán)節(jié)，也是最難控制制造質(zhì)量的機件，使用中要求長期安全可靠，所以在設(shè)計中應(yīng)該考慮是不更換的零件 磨頭的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種是端蓋與中空軸鑄成一整體式，這種形式結(jié)構(gòu)簡單，安裝較方便，適用于中小型磨機。這樣雖可解決一些問題，但在原材料消耗和加工工作量上都比較多，并增加了安裝工作量；端蓋采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是機件制造工藝程序簡單，切削加工程序和切削加工面較少，原材料消耗少，端蓋質(zhì)量可得到保證，不存在鑄件的鑄造缺陷 。此種中空軸是鑄件與端蓋止口圓定位用螺栓連接成磨頭整體。從“等強度”觀點出發(fā)，端蓋也應(yīng)設(shè)置中部增強板，其厚度在滿足強度和結(jié)構(gòu)需要的原則下，盡量使端蓋鋼板厚度減小。 筒體兩端的法蘭止口圓與磨頭要同心，端蓋與筒體結(jié)合面要精加 工，兩端法蘭止口要彼此平行，并與筒體縱向中心線垂直。螺栓要用一種牌號的鋼制造，螺栓要均勻擰緊，若達不到上述要求，則在磨機運轉(zhuǎn)中可能發(fā)生螺栓斷裂，引起停車事故。 本磨機選用的是鋼板焊接端蓋，中空軸與端蓋止口圓用螺栓連接。一般水泥磨 φ = ～ ，取 d0 = （ ～ ） D (筒體規(guī)格尺寸 )； 已知 D = 2400mm ，則 0 960 1200d ? ～ mm ,取 d0 = 1100 mm 。 ， 定性和油膜的形成。 r =(～ )d0 ,r — 軸根圓角半徑 ,取 r = 100mm 。 時， tzL L r??+～ Lt — 由主軸承中心至法蘭端面的距離，取 Lt = 408 mm 。 hf — 法蘭厚度，一般不應(yīng)小于端蓋法蘭部位的厚度， hf ＝ 70 mm 。 取 dt = 1600mm ,df — 螺栓分布圓直徑 . 磨頭的計算 參考文獻 [5]，磨頭 的結(jié)構(gòu)形式和尺寸如圖 43所示 支座反力 10AR ??N,筒體轉(zhuǎn)速 n=20r/min,傳動需用功率 442sN kW? , 支承中心至法蘭端面的距離 408tL? mm. 筒體材料為 Q235，當鋼板厚度為 16～ 40mm 時，其 10b Nm? ? ? ?， 5 10s Nm? ? ? ?， 112 10 /E N m?? ， ? =。 Φ 10m 球磨機筒體部分設(shè)計 24 端蓋外徑 D=2400mm,補強板外徑 kd =1930mm,端蓋法蘭直徑 d=1700mm, 端蓋鋼板厚度 h=40mm,補強板厚度 kh =35mm. A．端蓋的計算 k的計算 : 0 2400 1 .2 41930kDk d? ? ?, 2400 1 .4 11700Dk d