鄧輝
[摘要] -般工作機器通常是由原動機、傳動裝置和工作裝置三個基本職能部分組成。傳動裝置傳送原動機的動力、變換其運動,以實現(xiàn)工作裝置預定的工作要求,它是機器的主要組成部分。實踐證明,傳動裝置的重量和成本通常在整臺機器中占有很大的比重;機器的工作性能和運轉(zhuǎn)費用在很大程度上也取決于傳動裝置的性能、質(zhì)量及設計布局的合理性。由此可見,在機器設計中合理擬訂傳動方案具有重要意義。
[關鍵詞] 水泥磨機,球磨機,水泥
在φ3X 11m磨機傳動部分的設計中;擬訂傳動方案、繪制運動簡圖是進行裝配圖設計必不可少的、極為重要的依據(jù)。傳動裝置包含很多機件。這些機件的材料和具體的結構、尺寸并不能從運動簡圖中反映出來,而必須通過強度或剛度等計算和結構設計來確定。組成傳動裝置的各機件,并非彼此孤立,而是互相關聯(lián)和制約、有機的組織在一起。那么,首先應該選擇哪些機件進行強度、剛度等計算和結構設計呢?正確的回答應該是“由主到次、由粗到細”。本次磨機傳動部分設計中,齒輪等傳動件是影響和決定磨機運動特性的,是主要的;而其它機件只是為了支承它們,聯(lián)結它們,使之具有確定位置和正常工作。因而,在設計次序上,前者應是主導和先行的,后者是從屬的。
1.存在的主要問題
(1)小型磨機都采用邊緣傳動,但隨著磨機規(guī)格向大發(fā)展,出現(xiàn)了以大速比減速器為重要環(huán)節(jié)的中心單傳動傳動方式。這種傳動方式,如果減速器可靠,它具有傳動效率高、維護量小、比較容易實現(xiàn)長期連續(xù)安全運轉(zhuǎn)的優(yōu)點,因而受到了使用廠的歡迎。由于機械工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)在已能加工出精度較高,質(zhì)量較好的大小齒輪,再加上潤滑技術的改進,因而也能保證磨機長期連續(xù)安全運轉(zhuǎn)。另外,有些磨機為了滿足工藝上的要求,則非采用邊緣傳動不可,如風掃磨就是如此。
(2)磨機都是由電動機來拖動的。所以,要想合理地設計好一臺磨機的傳動裝置,就必須了解與電機拖動有關的知識,將電氣與機械進行綜合考慮,方能如愿以償。第一,磨機的工作轉(zhuǎn)速恒定是能夠滿足操作要求的,因此,一般來說對電動機不要求調(diào)速。只有近代出現(xiàn)的無齒輪直接傳動裝置,它本身具有調(diào)速的功能,人們才順勢用之優(yōu)勢。第二,前已述及,磨機是水泥廠中的最大的用電設備。第三,磨機除了在啟動和停車時載荷稍有擺動外,在正常運轉(zhuǎn)中載荷是基本穩(wěn)定的。第四,磨機是重載起動設備。在起動時,電動機的起動轉(zhuǎn)矩必須大于或等于磨機的起動靜轉(zhuǎn)矩與加速轉(zhuǎn)矩之和。磨機起動時的靜轉(zhuǎn)矩與磨機規(guī)格、筒體內(nèi)的研磨體的位置、傳動方式、軸承潤滑情況以及安裝準確度等等因數(shù)有關。因此,對不同的球磨機,在不同條件下起動,其起動的靜阻力矩是不同的。
(3)前面我們研究了磨機傳動的特點,對各種傳動方式又進行了概略的比較,討論了電動機的選型問題。在這個基礎上,就可以比較合理地確定磨機的傳動方式。在確定磨機的傳動方式時,必須根據(jù)具體情況進行多方案的比較,最后確定一種合理可靠的傳動方式。
(4)輔助傳動的作用,使磨體能準確的??吭谒蟮娜魏挝恢蒙?,磨機在停轉(zhuǎn)之時或在檢修當中,常常要求磨體的某一處停在一定的方位上,以便工藝人員定期的從磨門進入磨機,檢測研磨體的級配是否合理,料面高度的變化規(guī)律是否恰當,溫度是否適宜等。在裝設襯板時,使磨機緩慢的轉(zhuǎn)動。既便于操作,又能提高工作效率,能減輕主傳動起動時的載荷,保護軸承。為了保護傳動齒輪,在開啟主傳動前也應開啟輔助傳動,使所有嚙合齒面緊密嚙合,因而在啟動時可以減免造成的較大沖擊,減少打齒事故。保護磨體減小停磨后的變形和作為預啟動之用
2. 磨機的總體設計
(1)進料裝置
進料裝置由下料斗、襯板和支架組成,均由鋼板和型鋼組成。下料斗的后壁為垂直型,以熟料堆積作為料襯。進料裝置通過支架固定在基礎上。料斗設有檢查門和測試管,以備停磨后加強磨內(nèi)通風和測量負壓之用。
(2)主軸承
兩端的兩個主軸承形式大體相同,但進料端主軸承底座與底板之間設有輥子、以便在磨體伸縮時輥子滾動,使主軸承隨之移動。采用120°球形瓦,球形瓦體中鑄有串水冷卻水腔。球形瓦與軸承座的接觸面系數(shù)球面,以便自行調(diào)位。主軸承采用油泵循環(huán)潤滑,并設有高壓起動裝置或高壓浮升裝置。
(3)回轉(zhuǎn)部分
回轉(zhuǎn)部分的筒體由鋼板卷制焊接而成,采用焊接平端蓋結構,端蓋用厚鋼板加工而成。兩端的中空軸以其法蘭與端蓋用螺栓聯(lián)接。進料端中空軸外接喂料葫蘆,將進料裝置來的物料靠其內(nèi)部的弧形葉片提升后靠背錐面流入中空軸內(nèi)的錐套中,進而喂入磨內(nèi)。由于加設了喂料葫蘆,使進料裝置下料通暢,不易漏料,密封易于處理。出料端中空軸內(nèi)裝有螺旋筒,外接傳動接管。從出料篦板中提起的物料流入螺旋筒后很快被輸送到出料裝置中。
(4)出料裝置
出料裝置的結構與φ2.4×13m棒球磨機基本相同,只有兩點稍有差異。一是出料罩上部帶有排風管,二是出料篩上帶有四個振打板,以提高篩分效果。
(5)傳動裝置
傳動裝置由對稱式、1250KW、速比是40.884的減速器、轉(zhuǎn)速為740r/min的電動機、齒爪聯(lián)軸節(jié)和出軸膜片聯(lián)軸節(jié)以及輔助傳動裝置等組成。輔助傳動減速器、爪式離合器、30KW、1000r/min的輔助傳動電動機和聯(lián)軸節(jié)組成。開主傳動時,磨機筒體以18.10r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,開輔助傳動裝置時,磨機以0.1375r/min的轉(zhuǎn)速慢慢轉(zhuǎn)動。
(6)噴水裝置
為了降低出磨水泥溫度,改善水泥質(zhì)量和保護設備,該磨機采用磨內(nèi)噴水裝置。噴水方式為磨頭、磨尾兩頭噴入,采用機械霧化方式。
3.預期結果
本次設計的課題是切合實際情況的,各項指標均達到了要求。對目前的球磨機生產(chǎn)效率低下的廠家提供了技改方案,通過類比法我們相信按此方法將會進一步提高球磨機的工作效率,提升球磨機的生產(chǎn)產(chǎn)量,延長球磨機的使用壽命。本次設計的球磨機達到了國內(nèi)先進水平,特別是在粉磨方面達到了預期的結果,若生產(chǎn)將為廣大球磨機用戶提供物美價廉的產(chǎn)品。
[參考文獻]
[1]劉志鵬,顏文俊.預粉磨系統(tǒng)的智能建模與復合控制[J].浙江大學學報(工學版). 2012(08)
[2]張傳鋒,申濤.預測控制在磨機負荷優(yōu)化控制中的應用[J].濟南大學學報(自然科學版).2012(02)
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