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干燥機組設計班 級:06機械（Z1）學 號:0601510119姓 名:陳洪濤指導老師:吳萍老師碳纖維號稱軍民兩用的材料之王：同鈦、鋼、鋁等金碳纖維號稱軍民兩用的材料之王：同鈦、鋼、鋁等金屬材料相比，在物理性能上具有強度大、模量高、密屬材料相比，在物理性能上具有強度大、模量高、密度低、線膨脹系數(shù)小等優(yōu)點，廣泛應用于飛機制造等度低、線膨脹系數(shù)小等優(yōu)點，廣泛應用于飛機制造等軍工領域、風力發(fā)電葉片等工業(yè)領域、軍工領域、風力發(fā)電葉片等工業(yè)領域、GOLFGOLF球棒等球棒等體育休閑領域。體育休閑領域。碳纖維，纖維中碳的成份占有碳纖維，纖維中碳的成份占有9090以上。從分子組成以上。從分子組成來看，是屬于無機纖維。但目前主要通過有機高分子來看，是屬于無機纖維。但目前主要通過有機高分子纖維后處理來獲得驅(qū)逐，后處理過程主要是要驅(qū)逐非纖維后處理來獲得驅(qū)逐，后處理過程主要是要驅(qū)逐非碳元素，使之形成高度結(jié)晶的石墨結(jié)構(gòu)。碳元素，使之形成高度結(jié)晶的石墨結(jié)構(gòu)。對于高強度碳纖維T800H、T1000抗張強度達到67GPa，模量達到294GPa更是如此。有關聚丙烯睛原絲預氧化、碳化的過程比較復雜，研究的文獻很多。但高性能碳纖維與原絲性能的關系文獻中很少涉及，更沒有高性能原絲買賣發(fā)生。但幾乎達成一致的共識是：生產(chǎn)高性能碳纖維必須要有高性能原絲。同時可以認為進行超高分子量聚合體的制備及其干濕法細旦高強PAN基原絲的紡絲成形和后處理工藝研究是當務之急，問題的關鍵所在。本課題研究的主要內(nèi)容和要求本次設計任務是本次設計任務是進行干燥機組設計進行干燥機組設計。本文介紹制取高性能碳纖維原絲的關鍵設備之一本文介紹制取高性能碳纖維原絲的關鍵設備之一干燥機（組）的干燥機（組）的結(jié)構(gòu)組成及研究概況，對主機主要零部件：輥筒軸部件、傳動齒輪受結(jié)構(gòu)組成及研究概況，對主機主要零部件：輥筒軸部件、傳動齒輪受力情況進行了分析研究；對輥筒軸及齒輪進行了強度校核；對軸承壽力情況進行了分析研究；對輥筒軸及齒輪進行了強度校核；對軸承壽命進行了計算；對保溫部件進行了方案比較和結(jié)構(gòu)設計；對潤滑部件命進行了計算；對保溫部件進行了方案比較和結(jié)構(gòu)設計；對潤滑部件進行了潤滑方式的選擇和潤滑裝置設計及計算。進行了潤滑方式的選擇和潤滑裝置設計及計算。機組的使用環(huán)境：高溫、濕度大、腐蝕性環(huán)境，廠房潔凈度較高，廠機組的使用環(huán)境：高溫、濕度大、腐蝕性環(huán)境，廠房潔凈度較高，廠房無吊車房無吊車機組的使用狀態(tài)：長時間連續(xù)運行。設備使用壽命：三班制，機組的使用狀態(tài)：長時間連續(xù)運行。設備使用壽命：三班制，2020年。年。1#、2#干燥機除輥的加熱形式、箱體尺寸及運行速度不同外，其余皆相同。干燥輥置于干燥室內(nèi)，1#機干燥輥內(nèi)通80，0.3Mpa熱水，2#機干燥輥內(nèi)通0.3Mpa蒸汽。尺寸：6000.03400mm運動精度：裝配后輥部徑向最大跳動0.05mm表面處理：輥部表面鍍硬鉻后精磨并拋光處理，粗糙度Ra0.2，感官鏡面，鉻層保留厚度0.05mm。設備在考慮到結(jié)構(gòu)強度、剛度、震動之外，還要考慮到噪音，安全操作等因素，力圖整機性能穩(wěn)定，外觀輪廓簡潔、便于安裝、維護。干燥機總體設計根據(jù)設計任務書及工藝要求簡圖尺寸確定設計方案根據(jù)設計任務書及工藝要求簡圖尺寸確定設計方案 (1)(1)機構(gòu)的型式機構(gòu)的型式 (2)(2)干燥輥的排列干燥輥的排列 (3)(3)干燥輥的加熱干燥輥的加熱 蒸汽加熱是利用其汽化熱，當蒸汽壓力不變時，汽化熱高，溫度蒸汽加熱是利用其汽化熱，當蒸汽壓力不變時，汽化熱高，溫度穩(wěn)定。輥筒內(nèi)可通穩(wěn)定。輥筒內(nèi)可通0 0 2.5Mpa2.5Mpa的循環(huán)飽和蒸汽，調(diào)節(jié)蒸汽壓力，的循環(huán)飽和蒸汽，調(diào)節(jié)蒸汽壓力，以達到不同工藝溫度要求，輥筒溫度一般在以達到不同工藝溫度要求，輥筒溫度一般在110110180180之間。蒸之間。蒸汽由進氣管沿三個方向汽由進氣管沿三個方向(120(120均分均分)進入輥筒內(nèi)，沿輥筒母線迂進入輥筒內(nèi)，沿輥筒母線迂回加熱后由排氣管排出。回加熱后由排氣管排出。(4)(4)干燥輥的結(jié)構(gòu)原理干燥輥的結(jié)構(gòu)原理 夾套式加熱，即干燥輥為可拆式結(jié)構(gòu)，用不銹鋼無縫鋼管制作，夾套式加熱，即干燥輥為可拆式結(jié)構(gòu)，用不銹鋼無縫鋼管制作，表面鍍硬鉻，借助法蘭連接在輥軸上，當通入熱水或蒸汽加熱時，表面鍍硬鉻，借助法蘭連接在輥軸上，當通入熱水或蒸汽加熱時，熱水或蒸汽從輥軸內(nèi)孔中的一無縫鋼管進入，經(jīng)內(nèi)隔套加熱輥內(nèi)熱水或蒸汽從輥軸內(nèi)孔中的一無縫鋼管進入，經(jīng)內(nèi)隔套加熱輥內(nèi)壁，然后從干燥輥軸孔內(nèi)另一無縫鋼管間隙內(nèi)流出，由于輥筒軸壁，然后從干燥輥軸孔內(nèi)另一無縫鋼管間隙內(nèi)流出，由于輥筒軸與排氣管之間有一空氣隔層，以使蒸汽不與輥筒軸直接接觸，不與排氣管之間有一空氣隔層，以使蒸汽不與輥筒軸直接接觸，不僅可以降低熱量損失，還能降低輥軸和箱提溫度。僅可以降低熱量損失，還能降低輥軸和箱提溫度。確定干燥機結(jié)構(gòu)形式及傳動方式 （1）干燥機主要分為三大部分：主機部件、保溫 部件和潤滑部件。（2）傳動方式為：電機擺線針輪減速器 主機(傳動軸輥筒軸)這樣使得主機的結(jié)構(gòu)簡化，便于制造和檢修，擺線針輪這樣使得主機的結(jié)構(gòu)簡化，便于制造和檢修，擺線針輪 減速器系通用標準件，質(zhì)量有可靠保證，減速系統(tǒng)出現(xiàn)減速器系通用標準件，質(zhì)量有可靠保證，減速系統(tǒng)出現(xiàn)故障可以直接通過更換減速器來完成，不會因本干燥機故障可以直接通過更換減速器來完成，不會因本干燥機組維修停車而造成整條生產(chǎn)線的長時間停止運行，可以組維修停車而造成整條生產(chǎn)線的長時間停止運行，可以極大地提高生產(chǎn)效率。極大地提高生產(chǎn)效率。技術設計和工作設計技術設計和工作設計主要零部件的設計及校核(1)(1)主機部件主機部件(a)(a)傳動箱體傳動箱體 箱體材料采用箱體材料采用Q235-AQ235-A鋼板焊接，設有油標、放油螺塞，箱鋼板焊接，設有油標、放油螺塞，箱蓋蓋(加墊加墊)，設呼吸型加油孔及箱蓋密封墊。箱體留有熱油，設呼吸型加油孔及箱蓋密封墊。箱體留有熱油循環(huán)的進出口。循環(huán)的進出口。箱體側(cè)面有觀察口箱體側(cè)面有觀察口(有機玻璃有機玻璃)。(b)(b)傳動軸傳動軸(c)(c)干燥輥部件設計及校核干燥輥部件設計及校核 輥筒呈懸臂式，通過雙列向心球面滾子軸承輥筒呈懸臂式，通過雙列向心球面滾子軸承(耐高溫，大耐高溫，大間隙間隙)固定在箱體上。它包括封口法蘭、內(nèi)、外套、隔條、固定在箱體上。它包括封口法蘭、內(nèi)、外套、隔條、進出水法蘭部分。進出水法蘭部分。(d)(d)齒輪設計和強度校核齒輪設計和強度校核(e)(e)軸承型號選擇及壽命校核軸承型號選擇及壽命校核(2)保溫部件(a)框架(b)保溫壁結(jié)構(gòu)(c)保溫門 導軌在上面，門上方裝滾輪，懸掛在頂架，可沿導軌在上面，門上方裝滾輪，懸掛在頂架，可沿軌道前后推拉。結(jié)構(gòu)復雜些、成本增加，優(yōu)點是軌道前后推拉。結(jié)構(gòu)復雜些、成本增加，優(yōu)點是同樣操作方便。同時軌道在上方，不會影響到操同樣操作方便。同時軌道在上方，不會影響到操作人員的行走、工作，且不容易有雜物進入。作人員的行走、工作，且不容易有雜物進入。(d)導軌 考慮到距離較長，且所有保溫門均懸掛在導軌上，考慮到距離較長，且所有保溫門均懸掛在導軌上，因此采用無縫鋼管與矩形鋼管聯(lián)結(jié)在一起的焊接因此采用無縫鋼管與矩形鋼管聯(lián)結(jié)在一起的焊接結(jié)構(gòu)，無縫鋼管起導向作用。矩形鋼管起加強剛結(jié)構(gòu)，無縫鋼管起導向作用。矩形鋼管起加強剛性和防止變形作用。性和防止變形作用。(3)(3)潤滑部件潤滑部件(a)(a)潤滑方式及潤滑裝置的選擇潤滑方式及潤滑裝置的選擇(b)(b)稀油集中潤滑系統(tǒng)的設計計算稀油集中潤滑系統(tǒng)的設計計算(c)(c)油泵選擇油泵選擇(d)(d)油箱設計油箱設計 油箱中設置有吸油濾油器，注油器也設有過濾裝置。油箱底部作油箱中設置有吸油濾油器，注油器也設有過濾裝置。油箱底部作成適當斜度成適當斜度5 5，安設放油塞，以方便清洗。油箱側(cè)壁設計有油，安設放油塞，以方便清洗。油箱側(cè)壁設計有油位指示計，指示油位高低。油箱上設有通氣孔，保證在最大吸油位指示計，指示油位高低。油箱上設有通氣孔，保證在最大吸油量和回油量時能在正常氣壓下供油。吸油管與回油管遠遠隔開，量和回油量時能在正常氣壓下供油。吸油管與回油管遠遠隔開，吸油管離箱底距離吸油管離箱底距離2 2倍管徑，距箱邊倍管徑，距箱邊3 3倍管徑。為防止回油時倍管徑。為防止回油時帶入空氣，回油管插入最低油面以下，距箱底距離帶入空氣，回油管插入最低油面以下，距箱底距離2 2倍管徑，倍管徑，油的排口面向箱壁，管端斜切成油的排口面向箱壁，管端斜切成4545。吸油側(cè)和回油側(cè)用隔板隔。吸油側(cè)和回油側(cè)用隔板隔開，以分離回油帶來的氣泡與贓物。油箱內(nèi)壁涂刷耐油涂料，以開，以分離回油帶來的氣泡與贓物。油箱內(nèi)壁涂刷耐油涂料，以防銹、防冷凝水防銹、防冷凝水。(e)(e)過濾裝置形式、選擇及計算過濾裝置形式、選擇及計算結(jié) 束 語因為本人還未有多少社會實際經(jīng)驗故本設計中有錯誤和不完善的地方，希望各位老師給予指導和幫助.更希望各位老師讓我通過這次答辯，讓我得以畢業(yè).在此我感謝老師和工程師對我的指導幫助.感謝所有幫助我完成畢業(yè)設計的老師、同學和朋友.感謝給我答辯的老師請各位老師提問謝謝！