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干燥機(jī)組設(shè)計,班 級: 06機(jī)械（Z1） 學(xué) 號: 0601510119 姓 名: 陳洪濤 指導(dǎo)老師: 吳萍老師,碳纖維號稱軍民兩用的材料之王：同鈦、鋼、鋁等金屬材料相比，在物理性能上具有強(qiáng)度大、模量高、密度低、線膨脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)制造等軍工領(lǐng)域、風(fēng)力發(fā)電葉片等工業(yè)領(lǐng)域、GOLF球棒等體育休閑領(lǐng)域。 碳纖維，纖維中碳的成份占有90％以上。從分子組成來看，是屬于無機(jī)纖維。但目前主要通過有機(jī)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)逐非碳元素，使之形成高度結(jié)晶的石墨結(jié)構(gòu)。,對于高強(qiáng)度碳纖維T800H、T1000抗張強(qiáng)度達(dá)到6～7GPa，模量達(dá)到294GPa更是如此。有關(guān)聚丙烯睛原絲預(yù)氧化、碳化的過程比較復(fù)雜，研究的文獻(xiàn)很多。但高性能碳纖維與原絲性能的關(guān)系文獻(xiàn)中很少涉及，更沒有高性能原絲買賣發(fā)生。但幾乎達(dá)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(rèn)為進(jìn)行超高分子量聚合體的制備及其干－濕法細(xì)旦高強(qiáng)PAN基原絲的紡絲成形和后處理工藝研究是當(dāng)務(wù)之急，問題的關(guān)鍵所在。,本課題研究的主要內(nèi)容和要求,本次設(shè)計任務(wù)是進(jìn)行干燥機(jī)組設(shè)計。 本文介紹制取高性能碳纖維原絲的關(guān)鍵設(shè)備之一——干燥機(jī)（組）的結(jié)構(gòu)組成及研究概況，對主機(jī)主要零部件：輥筒軸部件、傳動齒輪受力情況進(jìn)行了分析研究；對輥筒軸及齒輪進(jìn)行了強(qiáng)度校核；對軸承壽命進(jìn)行了計算；對保溫部件進(jìn)行了方案比較和結(jié)構(gòu)設(shè)計；對潤滑部件進(jìn)行了潤滑方式的選擇和潤滑裝置設(shè)計及計算。 機(jī)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 機(jī)組的使用狀態(tài)：長時間連續(xù)運(yùn)行。設(shè)備使用壽命：三班制，20年。,1#、2#干燥機(jī)除輥的加熱形式、箱體尺寸及運(yùn)行速度不同外，其余皆相同。 干燥輥置于干燥室內(nèi)，1#機(jī)干燥輥內(nèi)通80℃，0.3Mpa熱水，2#機(jī)干燥輥內(nèi)通0.3Mpa蒸汽。 尺寸：φ600±0.03×400mm 運(yùn)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(shè)備在考慮到結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(jī)性能穩(wěn)定，外觀輪廓簡潔、便于安裝、維護(hù)。,干燥機(jī)總體設(shè)計,根據(jù)設(shè)計任務(wù)書及工藝要求簡圖尺寸確定設(shè)計方案 (1) 機(jī)構(gòu)的型式 (2) 干燥輥的排列 (3) 干燥輥的加熱 蒸汽加熱是利用其汽化熱，當(dāng)蒸汽壓力不變時，汽化熱高，溫度穩(wěn)定。輥筒內(nèi)可通0 ～2.5Mpa的循環(huán)飽和蒸汽，調(diào)節(jié)蒸汽壓力，以達(dá)到不同工藝溫度要求，輥筒溫度一般在110～180℃之間。蒸汽由進(jìn)氣管沿三個方向(120°均分)進(jìn)入輥筒內(nèi)，沿輥筒母線迂回加熱后由排氣管排出。 (4) 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，表面鍍硬鉻，借助法蘭連接在輥軸上，當(dāng)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(jìn)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。,確定干燥機(jī)結(jié)構(gòu)形式及傳動方式 （1）干燥機(jī)主要分為三大部分：主機(jī)部件、保溫 部件和潤滑部件。 （2）傳動方式為：電機(jī)——擺線針輪減速器—— 主機(jī)(傳動軸——輥筒軸) 這樣使得主機(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)組維修停車而造成整條生產(chǎn)線的長時間停止運(yùn)行，可以極大地提高生產(chǎn)效率。,技術(shù)設(shè)計和工作設(shè)計,主要零部件的設(shè)計及校核 (1) 主機(jī)部件 (a) 傳動箱體 箱體材料采用Q235-A鋼板焊接，設(shè)有油標(biāo)、放油螺塞，箱蓋(加墊)，設(shè)呼吸型加油孔及箱蓋密封墊。箱體留有熱油循環(huán)的進(jìn)出口。箱體側(cè)面有觀察口(有機(jī)玻璃)。 (b) 傳動軸 (c) 干燥輥部件設(shè)計及校核 輥筒呈懸臂式，通過雙列向心球面滾子軸承(耐高溫，大間隙)固定在箱體上。它包括封口法蘭、內(nèi)、外套、隔條、進(jìn)出水法蘭部分。 (d) 齒輪設(shè)計和強(qiáng)度校核 (e) 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(dǎo)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(fù)雜些、成本增加，優(yōu)點(diǎn)是同樣操作方便。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(jìn)入。 (d) 導(dǎo)軌 考慮到距離較長，且所有保溫門均懸掛在導(dǎo)軌上，因此采用無縫鋼管與矩形鋼管聯(lián)結(jié)在一起的焊接結(jié)構(gòu)，無縫鋼管起導(dǎo)向作用。矩形鋼管起加強(qiáng)剛性和防止變形作用。,(3) 潤滑部件 (a) 潤滑方式及潤滑裝置的選擇 (b) 稀油集中潤滑系統(tǒng)的設(shè)計計算 (c) 油泵選擇 (d) 油箱設(shè)計 油箱中設(shè)置有吸油濾油器，注油器也設(shè)有過濾裝置。油箱底部作成適當(dāng)斜度5°，安設(shè)放油塞，以方便清洗。油箱側(cè)壁設(shè)計有油位指示計，指示油位高低。油箱上設(shè)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(yuǎn)遠(yuǎn)隔開，吸油管離箱底距離≥2倍管徑，距箱邊≥3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≥2倍管徑，油的排口面向箱壁，管端斜切成45°。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，以防銹、防冷凝水。 (e) 過濾裝置形式、選擇及計算,結(jié) 束 語,因?yàn)楸救诉€未有多少社會實(shí)際經(jīng)驗(yàn)故本設(shè)計中有錯誤和不完善的地方，希望各位老師給予指導(dǎo)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(dǎo)幫助. 感謝所有幫助我完成畢業(yè)設(shè)計的老師、同學(xué)和朋友. 感謝給我答辯的老師,請各位老師提問,謝謝！,