YQP36預加水盤式成球機設計(共15頁)

《YQP36預加水盤式成球機設計(共15頁)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《YQP36預加水盤式成球機設計(共15頁)（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 1 前言 預加水小料球快速煅燒技術，小料球快速燒成技術是立窯煅燒的一項重要技術進步，目前應用十分成功的企業(yè)并不多，主要原因是前幾年預加水成球系統(tǒng)的控制技術和設備還不太過關，小料球的操作控制要點還沒完全掌握，目前預加水成球技術已經(jīng)發(fā)展到第六代產(chǎn)品，設備及控制系統(tǒng)基本過關。這些都是能否取得高產(chǎn)量、高質(zhì)量料球的保證，從而提高水泥的煅燒質(zhì)量和產(chǎn)量。 本課題來源于江蘇海建集團，該公司為了適應現(xiàn)代立窯水泥生產(chǎn)的需要，設計產(chǎn)量為25t/h的預加水盤式成球機。他們提出了以下幾個技術要求： a． 產(chǎn)量為25t/h； b． 盤體工作面直徑為

2、3.6m； c. 結構緊湊，工作連續(xù)穩(wěn)定； d. 節(jié)能、高效、環(huán)保。 在楊曉紅老師的指導下，首先進行方案論證。通過討論研究，最終確定采用可調(diào)盤高式 盤體、無動力刮刀系統(tǒng)、電機à皮帶àZQ減速機à直齒輪副à成球盤的傳動方式。然后根據(jù)分析的結果，開始計算軸向力、扭矩以及功率。分析擬定傳動裝置的運動簡圖，分配各級傳動比，進而進行傳動零件的結構進行設計和強度校核。然后對盤式預加水成球機進行總體結構設計。 YQP36預加水盤式成球機改變了以往所成料球粒徑大，料球耐壓強度和孔隙率質(zhì)量低的缺陷。并且采用無動力刮刀系統(tǒng)，大大地節(jié)省了電耗和維護費用。本課題新穎實用，在技術上有較大

3、改進，具有較強的競爭力。該預加水盤式成球機將具有很大的市場前景。 2 總體方案論證 2.1料球的技術要求及對成球盤的技術調(diào)整分析 高質(zhì)量的料球與成球機的盤轉(zhuǎn)速、盤傾角α、盤邊高等的選擇和調(diào)整有直接的關系。轉(zhuǎn)速高時，成球時間縮短，孔隙率提高，料球炸裂溫度提高，爆球率低；轉(zhuǎn)速太高將很難成球。一般取12—13r/min。適當增大α，可降低爆球率，一般取值在45°—55°范圍內(nèi)。傾角的調(diào)整要與盤徑、轉(zhuǎn)速、邊高綜合考慮。一般盤邊高H=（0.14—0.19）D。在不影響成球質(zhì)量前提下，為降低爆球率，可適當減少邊高。 2.2盤體的技術分析論證

4、 對于老式的盤邊高偏高的盤邊改進為盤邊高為400—500mm的可調(diào)式的盤邊，從而提高了成球質(zhì)量和煅燒質(zhì)量。成球盤使用時間越長，盤底平面和側平面變形較大，這將增加成球機的工作負荷，極易燒壞電機、損壞減速機和傳動齒輪。采用型鋼可以提高盤體強度，解決此類問題。成球盤擴徑主要是提高成球盤的造球能力和料球質(zhì)量。 2.3傳動機構的技術分析論證 傳動裝置一般為整個成球機正常穩(wěn)定運行的關鍵。以往采用傘齒輪副傳動，傳動方式路線為電機à皮帶àZQ減速機à傘齒輪副à成球盤。這種傳動方式下的球盤負荷較重時會導致的間隙配合的孔鍵相對運動產(chǎn)生黏附磨損和變形，甚至斷齒?，F(xiàn)在更多采用直齒輪副傳動，也有通過行星減速機直接帶

5、動的。 常用的減速機有三種型式，圓柱齒輪減速機、行星減速機和擺線針輪減速機。其中采用圓柱齒輪減速機較合適，而采用行星減速機和擺線針輪減速機常會出現(xiàn)因球盤起動扭矩大，傳動系統(tǒng)剛度不足，故障多，有漏油問題。相對而言圓柱齒輪減速機傳動穩(wěn)定，噪音小，齒面接觸穩(wěn)定，在潤滑保養(yǎng)良好的條件下，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定。對于圓柱齒輪減速機，其高速軸伸出端在下側，唇形橡膠密封圈極易磨損，潤滑油大量外泄導致缺油、軸承壽命縮短的問題。改進為將高速軸伸出端與低速軸同在減速箱的上側，原伸出孔由端蓋靜密封。改進后密封圈略有磨損，不致大量漏油，從而避免缺油事故。 另外，對成球盤減速機輸入軸采用花鍵聯(lián)接的，因為這樣的孔軸聯(lián)接是間隙配合，

6、所以傳動上存在著諸多缺陷。采用平鍵雙鍵聯(lián)接避免了在與軸安裝時的間隙配合，從而導致的在盤內(nèi)物料無法卸空的環(huán)境下花鍵由于承受不了較大的慣性力而失效的問題。在強度達到要求的前提下，平鍵采用過盈配合能保證扭矩的正常傳遞。 2.4刮刀系統(tǒng)的分析論證 固定形式底刮刀裝置常采用角鋼和耐磨鋼板制成斷面為三角的整體刮刀。其優(yōu)點為結構簡單，便于安裝檢修，無動力。缺點有成球盤旋轉(zhuǎn)阻力大，振動大，刮刀易磨損?；顒有问降牡坠蔚堆b置有以下幾種： a. 無動力點觸式旋轉(zhuǎn)刮刀裝置，其結構簡單，刮灰阻力小，成球質(zhì)量相對較高，零電耗； b. 電動往復式底刮刀裝置，成球盤旋轉(zhuǎn)阻力極小，但結構復雜，需經(jīng)常維護； c. 電機

7、拖動擺線針輪減速機形式的底刮刀裝置，它具有較好的“刮全性能”阻力小，成球質(zhì)量高，節(jié)能效果顯著，但結構復雜，故障率高。 現(xiàn)在為了能向節(jié)能這要求上發(fā)展，更流行采用無動力式刮刀，其相對于有動力刮刀大大降低了電耗。 固定式邊刮刀由于所刮的物料量不同使刀角磨損成弧形，最后造成盤角積料過多，加快了刀的磨損。這里采用活刮刀，在機械機構中實現(xiàn)邊刮刀隨滑柱沿盤邊上下移動，當成球盤轉(zhuǎn)動時，盤邊即被刮凈，從而保證了生產(chǎn)的連續(xù)性。 面對無動力刮刀在運轉(zhuǎn)過程中所出現(xiàn)的刮刀桿的刮底作用不均勻，刮刀損壞，成球質(zhì)量差的問題，在刮刀盤的機架上安裝一飛輪從而起到調(diào)節(jié)刮刀盤轉(zhuǎn)速的作用，使其能穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。這樣解決了成球質(zhì)量差的

8、問題，減低了電耗和制造使用成本。 2.5刮刀盤、刮刀桿和刀頭分析論證 刮刀盤從形狀上分為五邊形刮刀盤和六邊形刮刀盤。 采用圓柱形刮刀桿的五爪無動力刮刀時，即采用五邊形刮刀盤，存在刀桿不易夾緊，徹底清盤一次的周期長，清料阻力大，成球盤動力消耗高等缺陷。將其改進為方形刮刀桿和在刀頭焊接耐磨的硬質(zhì)合金刀頭。從而利于刮刀桿的夾緊，縮短了清盤周期，也有利于清除粘附在成球盤面上的物料，減小了成球盤的運轉(zhuǎn)阻力和提高了刮刀的使用壽命。另外采用十爪無動力刮刀，即在五邊形刮刀盤各邊中間多裝配一根刮刀桿，其優(yōu)越性更加突出。刮刀底焊YT15-A325銅焊合金，作為刀頭。刮刀與盤邊盤底距離保持3—8cm。設計一五

9、等分支架，可用角鋼（5#和6#）焊接，然后焊卡板把刮條固定在支架上。 3盤式預加水成球機綜合參數(shù)計算 3.1 生產(chǎn)能力計算 根據(jù)參考文獻[21]，可知預加水盤式成球法的生產(chǎn)經(jīng)驗公式如下： G=（1.5～2.0）D2 （3-1） D—成球盤直徑，m； G—生產(chǎn)能力，KW。 已知G= Q= 25t/h, 求得D≈3.6m。 3.2 功率計算 根據(jù)參考文獻[21]，可知預加水盤式成球所需功率相對滴水成球的小，其經(jīng)驗公式如下： N=（1.2～1.5）D2

10、 （3-2） D—成球盤直徑，m； N—成球盤所需功率，KW。 由D=3.6m，N=（1.2～1.5）×3.62KW=（15.6～19.44）KW 根據(jù)參考文獻[25]，可知預加水盤式成球功率計算公式： No=0.2KHR2nγ （3-3） No—成球盤傳動所需功率，KW； K—刮刀阻力系數(shù)，當采用固定刮刀時，K=1.5； γ

11、—料球體積密度； η—機械傳動效率，η=0.85～0.9。 取H=0.6m、R=1.8m、n=12r/min、η=0.85， No=0.2×1.5×0.7×1.82×12×1.2×1／0.85KW=11.52KW 電機功率：N=K1 No （3-4） K1——備用系數(shù)，一般K1=1.2～1.5。 D較大時取低值，反之取高值。取K1=1.4。 N=1.4×11.52KW=16.14KW 主機功率取N=18.5KW 3.3 成

12、球機盤高計算 根據(jù)參考文獻[25]，可知預加水盤式成球機盤高計算公式： H=（0.16～0.2）D （3-5） H—盤邊高，m； D—盤直徑，m。 由D=3.6m H=（0.16～0.2）×3.6m=（0.576～0.72）m 3.4 成球機轉(zhuǎn)速計算 根據(jù)參考文獻[25]，可知預加水盤式成球機盤體臨界轉(zhuǎn)速計算公式： nKP= （3-6） D—圓盤直徑，m; nKP—圓盤臨界轉(zhuǎn)速

13、，r/min。 取α=49o、f=tg35 o=0.7 nKP=r/min=12.15r/min 可知預加水盤式成球盤為全盤成球，圓盤工作轉(zhuǎn)速計算公式如下： nP= （3-7） nP—工作轉(zhuǎn)速，r/min。 nP= r/min =12.122r/min 3.5 圓盤傾角計算 根據(jù)參考文獻[25]，取預加水盤式成球機盤體傾角為45o～55o。 3.6 料球運動基本方程 查根據(jù)參考文獻[25]，可知預加水盤式成球機料球運

14、動基本方程： 圖3-1 料球受力圖 cosβ≈ （3-8） R—圓盤半徑，m； n—圓盤轉(zhuǎn)速，r/nim； α—圓盤與水平面的傾角，度； f—料球與盤面的摩擦系數(shù)； β—料球脫離角，度。 cosβ≈=0.975 得β=12.94 根據(jù)參考文獻[22]，根據(jù)預加水盤式成球機是全盤成球，在計算存料體積上有公式（5-48）： V==0.833=0.208 （3-9） H

15、—盤邊高，m; V—盤內(nèi)存料量的體積，m3。 取H=0.6m V=0.208×0.6×3.62m3=1.62 m3 存料量公式：q=Vρ （3-10） ρ—盤內(nèi)物料的密度，水泥生料ρ=1.2t/ m3 q=1.62×1.2t=1.94t 盤內(nèi)物料中心坐標計算： 根據(jù)參考文獻[22]，坐標公式： 圖3-2 盤體重心坐標圖 ξ=

16、（3-11） δ= （3-12） 由tgφ= （3-13） V=0.833HR2 （3-14） X=ξ= Y=δ= 盤式預加水成球機提升功率： N1=0.0482nHD3=0.0482×11.7×0.6×3.63=15.78KW<16.05KW

17、 4 機械傳動裝置的總體設計 4.1 選擇電機 4.1.1 選擇電動機類型和結構形式 按工作條件和要求，選用一般用途的Y系列三相異步電動機，為臥式封閉結構。 4.1.2 選擇電動機的容量 選擇電動機額定功率Pm，使Pm=（1～1.3）Po，根據(jù)參考文獻[32]第二篇第二十章取Pm=18.5KW。 4.1.3 確定電動機轉(zhuǎn)速 工作機轉(zhuǎn)速nw=12.12r/min。按參考文獻[32]第二篇第十一章推薦的傳動比合理范圍，取V帶傳動的傳動比i帶=2～4，單級圓柱齒輪傳動比i齒=3～6，取齒輪傳動比i齒’=2，總傳動比的合理范圍i’=36～28

18、8，故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為nm=i’ nw=(36～288)×12.12r/min=（436.32～3490.56）r/min。符合這一轉(zhuǎn)速范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min四種。由標準查出四種適用的電動機型號，因此有三種傳動比方案，如表（4-1）所列： 表4-1 方案參數(shù)表 方案 電機型號 額定功率Pm/KW 電動機轉(zhuǎn)速r/min 電動機質(zhì)量/Kg 傳動裝置的傳動比 同步 滿載 總傳動比 V帶傳動 減速機 齒輪 1 Y160L-2 18.5 3000 2930 147 247.5 3.5

19、40 1.77 2 Y180M-4 18.5 1500 1470 182 123.8 3 20 2.06 3 Y200L1-6 18.5 1000 970 220 82.5 2.5 16 2.06 4 Y225S-8 18.5 750 730 270 61.9 2 16 1.93 綜合考慮電動機和 傳動裝置的尺寸、結構和帶傳動及減速機的傳動比，方案2比較合適，所以選定電機的型號為Y180M-4。 查參考文獻[32]得Y180M-4電動機外觀尺寸： H=、AC=380、AD=285、L=670、C=121、B=2

20、41、A=279、AB=355、HD=430、K=15、D=48k6、F=14、G=42.5、E=110。 4.2 選擇減速機 根據(jù)參考文獻[34]，得到為重型，許用功率P1=60KW>18.5KW的圓柱齒輪傳動減速機有ZQ65-20、ZQH65-20（JB1585-75）。 查參考文獻[34]得ZQ65-20減速機規(guī)格尺寸： 中心距：a=650、a1=250、a2=400；中心高：Hc=；最大外形尺寸：L=1278、B=470、H=700；高速軸：B1=430；低速軸：B2=430、B3=342、L1=830、L2=183、L3=495；主動軸：d1=60、d

21、2=110、L1=290、L2 =108、K1=32.5、b1=18、B1=420；被動軸：d3=110、d4=125、L3=265、L4=165、t2=127、b2=36、B2=452。 4.3 計算傳動裝置的各參數(shù) 4.3.1 計算傳動裝置的總傳動比并分配各級傳動比 4.3.1.1 傳動裝置的總傳動比為i=123.8 4.3.1.2 分配各級傳動比 i帶=3、i減速機=20、i齒輪=2.06 4.3.2 計算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) 4.3.2.1 各軸轉(zhuǎn)速 Ⅰ軸：nⅠ=

22、 （4-1） = Ⅱ軸：nⅡ= （4-2） Ⅲ軸：nⅢ= （4-3） 4.3.2.2 各軸功率 Ⅰ軸：PⅠ=POηOⅠ=POη帶 （4-4） =18.5×0.95KW=17.5

23、8KW Ⅱ軸：PⅡ=PⅠηⅠⅡ=PⅠη軸承η1齒輪η軸承η2齒輪 （4-5） =17.58×0.99×0.98×0.99×0.98KW=16.54KW Ⅲ軸：PⅢ=PⅡηⅡⅢ=PⅡη軸承η3齒輪=P盤 （4-6） =16.54×0.99×0.98KW=16.05KW 4.3.2.3 各軸轉(zhuǎn)矩 Ⅰ軸：TⅠ= （4-

24、7） Ⅱ軸：TⅡ= （4-8） Ⅲ軸：TⅢ= （4-9） =T盤 將運動和動力參數(shù)計算結果進行整理并列于下表（4-2）: 表4-2 各軸參數(shù)表 參 數(shù) 軸 名 電動機軸 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸 轉(zhuǎn)速n/r·min-1 1440 480 24 11.7 功率P/KW 18

25、.5 17.58 16.54 16.05 轉(zhuǎn)矩T/N·m 122.69 349.77 6581.54 13100.64 傳動比i 3 20 2.06 效率η 0.95 0.94 0.97 5 機械傳動件設計（以下所有公式來自于參考文獻[31]） please contact Q give you more perfect drawings 9 結論 YQP36盤式預加水成球機主要抓住最新的預加水小料球快速煅燒技術來提高立窯水泥生產(chǎn)產(chǎn)量和質(zhì)量。它的主要創(chuàng)新特點在于無動力刮刀系統(tǒng)。通過飛輪

26、來調(diào)節(jié)底邊刮刀和側邊刮刀的轉(zhuǎn)速以防止刮刀被料球卡死。同時它也可根據(jù)客戶需要拆除飛輪改裝成為動力刮刀。 本專機由于廠方考慮成本的問題，對YQP36盤式預加水成球機采用了人工調(diào)角。在以后的改裝中調(diào)角系統(tǒng)可以改裝成為液壓調(diào)節(jié)式，這樣更大的減輕工人的工作量。因而適用范圍更大，性能也將大大提高。 參考文獻 [1] 彭常皓.對老式成球盤的改造[J].四川水泥,1996.No.2:32～34. [2] 馬正先.合理調(diào)整成球盤 降低爆球率[J].水泥技術,1994.No.6:50～51,32

27、. [3] 王振宇,孟德忠.清理成球盤邊掛泥的辦法[J].水泥,1996.No.12:59. [4] 李國權.成球盤減速機的選型[J].水泥,1996.No.12:43. [5] 徐雙龍.成球盤減速機漏油的處理[J].四川水泥,2001.No.6: 32. [6] 黃勝.成球盤減速器輸入軸的改進[J].水泥,2001.No.1:49. [7] 侯義杰.成球盤孔與軸鍵聯(lián)接失效的修復及改進[J].工程師園,2000.No.4:27. [8] 孫德隆,姜勇.成球盤擴徑改造的實踐及論證[J].四川水泥,1998.No.2:23～25. [9] 梁東武.φ3.6m成球盤傳動機構的改造[J]

28、.水泥,1996.No.3:23. [10] 郝志東.φ3.2m成球盤傳動裝置的改進[J].水泥,1998.No.12:49～50. [11] 李銀鋒.預加水成球盤傳動裝置的現(xiàn)狀及改進[J].水泥,1994.No.4:32～34. [12] 黃金平.φ3.2m預加水成球盤成球刮刀機的改進[J].中國建材裝備,2001.No.3:16～17. [13] 張貴春.φ3.2m 成球盤曲柄滑塊式刮刀裝置[J].水泥,2000.No.5:39. [14] 李升朝.成球盤邊刮刀的改進[J].水泥,1996.No.12:41. [15] 趙文濤.成球盤底刮刀傳動系統(tǒng)的改進[J].水泥,1998.

29、No.11:48. [16] 楊軍.成球盤刮刀的改造[J].水泥,2004.No.2:65. [17] 郭紅軍.成球盤刮刀系統(tǒng)的改造技術[J].水泥,1996.No.12:42～43. [18] 鄧清華.成球盤刮料裝置的改進[J].江西建材,1998.No.1:31～32. [19] 王樹華.成球盤無動力刮刀的改進[J].四川水泥,1998.No.1:31,25. [20] 郝志東.預加水成球盤底刮刀裝置簡介[J].水泥工程,1999.No.4:29～30. [21] 閻瑞敏，常敏.水泥工業(yè)自動控制預加水成球技術及裝備[M].江蘇科學技術出版社，1990.10. [22] 黃有豐

30、.預加水成球技術及其應用[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1991.9. [23] 許林發(fā).建筑材料機械設計（一）[M].武漢：武漢工業(yè)大學出版社，1990.8. [24] 褚瑞卿.建材通用機械與設備[M].武漢：武漢理工大學出版社，1996.9. [25] 朱昆泉，許林發(fā).建材機械工業(yè)手冊[M].武漢：武漢工業(yè)大學出版社，2000.7. [26] 徐灝.機械設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991.9. [27] 胡家秀.機械零件設計實用手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1999.10. [28] 趙忠.金屬材料與熱處理[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991.5. [29] 甘

31、永立.幾何量公差與檢測[M].上海：上海科學技術出版社，2001.4. [30] 錢志鋒，劉蘇.工程圖學基礎教程[M].北京：科學出版社，2001.9. [31] 徐錦康.機械設計[M].北京：高等教育出版社，2004.4. [32] 王旭，王積森.機械設計課程設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.8. [33] 張一公.常用工程材料選用手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1998.6. [34] 盛君豪.減速機使用技術手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1992. [35] 吳瑞琴.滾動軸承產(chǎn)品樣本[M].北京：機械工業(yè)出版社，中國石化出版社，2000. 致 謝

32、 附 錄 1.YQP36總裝圖 YQP36-00-00 A0 2.YQP36 機架部件圖 YQP36-01 A1 3.YQP36盤體部件圖 YQP36-02-01 A1 4.YQP36主軸 YQP36-02-02-01

33、 A3 5.YQP36大齒輪 YQP36-02-02-02 A3 6.YQP36小齒輪 YQP36-02-02-03 A3 7.YQP36大皮帶輪 YQP36-02-02-04 A3 8.YQP36小皮帶輪 YQP36-02-02-05 A3 9.YQP36 后腳座

34、 YQP36-01-02 A3 10.YQP36 前腳座 YQP36-01-01 A3 11.YQP36前鉸銷 YQP36-01-03 A3 12.YQP36鉸孔套 YQP36-01-05 A3 13.YQP36節(jié)頭座 YQP36-01-06

35、 A3 14.YQP36加強板1 YQP36-01-07 A4 15.YQP36加強板6 YQP36-01-12 A4 16.YQP36飛輪 YQP36-03-06 A3 17.YQP36支架 YQP36-03-01 A3 專心---專注---專業(yè)