離心甩干機(jī)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】
畢業(yè)論文離心甩干機(jī)設(shè)計(jì)摘 要為了研究離心甩干技術(shù)的工作原理并提高離心甩干力度,通過(guò)研究離心力場(chǎng),結(jié)合離心甩干機(jī)的甩干機(jī)理,分析顆粒在篩面的運(yùn)動(dòng),運(yùn)用數(shù)學(xué)原理和理論力學(xué)知識(shí)建立了物料在篩籃上的動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)離心機(jī)的結(jié)構(gòu)、零部件和工作原理進(jìn)行了細(xì)致的分析研究,并針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了原因分析。通過(guò)對(duì)離心甩干機(jī)的設(shè)計(jì)改進(jìn),使離心甩干機(jī)更加穩(wěn)定,甩干更加強(qiáng)勁。關(guān)鍵詞離心甩干機(jī);螺旋刮刀;分離因數(shù)III目 錄摘 要I第1章 緒論11.1 引言11.2 選煤的工藝過(guò)程11.3 選煤產(chǎn)品的甩干1第2章 離心分離理論及設(shè)備42.1 離心力場(chǎng)的基本特性42.1.1 離心力和分離因數(shù)42.1.2 哥氏力52.1.3 離心液壓62.2 分離物料的特性62.2.1 懸浮液特性62.2.2 固體顆粒特性62.3 離心甩干設(shè)備類型、特點(diǎn)7第3章 XLL-11000型離心甩干機(jī)總體設(shè)計(jì)83.1 設(shè)計(jì)選用機(jī)型及工作原理83.2 離心機(jī)整體方案的確定及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)83.2.1 工作部分83.2.2 傳動(dòng)部分93.2.3 潤(rùn)滑系統(tǒng)93.3 安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)93.3.1 安裝93.3.2 運(yùn)轉(zhuǎn)103.4 操作與維護(hù)113.4.1 操作113.4.2 維護(hù)11第4章 工作部分設(shè)計(jì)134.1 分離因數(shù) Fr的確定134.2 篩籃轉(zhuǎn)速確定134.3 篩籃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)134.3.1 篩籃大端直徑144.3.2 篩籃長(zhǎng)度144.3.3 篩籃半錐角的確定144.3.4 篩網(wǎng)選型及其特征對(duì)甩干效果的影響184.3.5 篩網(wǎng)縫隙寬度的選擇:184.3.6 篩網(wǎng)縫隙排列對(duì)分離效果的影響194.3.7 篩籃主要參數(shù)如下:194.3.8 篩籃強(qiáng)度校核194.3.9 篩籃的制造204.3.10 篩籃的平衡實(shí)驗(yàn)214.4 螺旋轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)214.4.1 螺旋轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)214.4.2 螺旋轉(zhuǎn)子的升角的確定214.4.3 提高刮刀耐磨性措施214.5 離心機(jī)生產(chǎn)能力校核224.6 篩籃與刮刀轉(zhuǎn)子間間隙的確定234.7 分配盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)234.8 鐘形罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)244.9 殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)244.10 減震裝置設(shè)計(jì)254.11 潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)26總結(jié)28參考文獻(xiàn)29致謝3132第1章 緒論1.1 引言目前煤炭仍是世界上人類利用的主要能源,我國(guó)又是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。煤炭在我國(guó)的能源消費(fèi)總量構(gòu)成中的比例超過(guò)50%。今后五十年甚至更長(zhǎng)一段時(shí)間,煤炭作為中國(guó)的主要能源及鋼鐵、化工領(lǐng)域的原料在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)有大的改變,煤炭仍將是我國(guó)的主要能源。因此煤炭在中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位是舉足輕重的地位。然而,在中國(guó)的煤炭消耗中,煤炭的加工利用處于低水平階段,存在著高能耗、高污染、低效率的利用現(xiàn)狀,也產(chǎn)生了一系列的環(huán)境污染問(wèn)題,如燃煤產(chǎn)生煙塵和SO:排放量分別占80%和90%,中國(guó)的大氣環(huán)境污染屬典型的煤煙型大氣污染。并且今后隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的的快速發(fā)展,煤炭的產(chǎn)量將保持增長(zhǎng)勢(shì)頭,從而對(duì)煤炭的洗選加工和環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求,環(huán)保要求的提高、潔凈煤計(jì)劃的實(shí)施、煤炭市場(chǎng)日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)等成為煤炭深度洗選脫硫降灰的內(nèi)在動(dòng)力。1.2 選煤的工藝過(guò)程 一般來(lái)說(shuō),選煤廠由以下主要工藝組成,原則流程如圖1.1: (1)原煤準(zhǔn)備:包括原煤的接受、存儲(chǔ)、破碎和篩分。 (2)原煤的分選:目前國(guó)內(nèi)的主要分選工藝包括跳汰-浮選聯(lián)合流程;重介-浮選聯(lián)合流程;跳汰-重介-浮選聯(lián)合流程;塊煤重介-末煤重介旋流器分選流程;此外還有單跳汰和單重介流程。 (3)產(chǎn)品甩干:包括塊煤和末煤的甩干,浮選精煤甩干,煤泥甩干。 (4)產(chǎn)品干燥:利用熱能對(duì)煤進(jìn)行干燥,一般在比較嚴(yán)寒的地區(qū)采用。 (5)煤泥水的處理。1.3 選煤產(chǎn)品的甩干選煤產(chǎn)品的甩干是利用重力、機(jī)械力或加熱干燥等方法使固體物料與水分離,以降低濕物料水分含量的作業(yè)。甩干作業(yè)是濕法選煤廠的重要選煤工藝環(huán)節(jié)。選煤產(chǎn)品甩干有以下幾個(gè)目的: 降低選煤產(chǎn)品中的水分,以滿足用戶和運(yùn)輸?shù)男枰?。在選煤廠,各種精煤的綜合水分一般要求達(dá)到8%10%,高寒地區(qū)要求為8%以下。濕法選煤帶有大量的水分,若煉焦用煤水分很高,不僅使煉焦時(shí)間延長(zhǎng),生產(chǎn)量減小,而且煉焦?fàn)t所用煤氣量變大,壽命縮短。水分高的煤炭,運(yùn)輸也困難,特別是北方的冬季,煤炭的凍結(jié)更給卸車帶來(lái)困難。水分過(guò)高,選煤廠貯存和裝車也很困難。圖1-1 選煤工藝過(guò)程示意圖 洗水再用,節(jié)約用水。濕法選煤用水量很大。一般情況下,跳汰機(jī)每處理1噸原煤用水3噸;1噸塊原煤用水0.7噸;1噸末原煤約用1.62.0噸水,這么多的水不回收,將造成很大的浪費(fèi)。 使煤泥回收,洗水閉路循環(huán),以免環(huán)境污染。煤泥水外流不僅造成環(huán)境污染,也增加煤炭的損失。采用有效的甩干,既可回收煤泥,實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán),也減輕了對(duì)環(huán)境的污染。此外,在風(fēng)力選煤前,如煤中含有大量的外在水分,也必需先經(jīng)過(guò)甩干。 選煤產(chǎn)品的甩干方法有:重力甩干、機(jī)械力甩干、熱能甩干、物理化學(xué)甩干和電化學(xué)甩干法。其中常用的方法有:重力甩干、機(jī)械力甩干和熱能甩干法。本次研制的機(jī)主要針?biāo)Ω蓹C(jī)對(duì)3 0.5mm的末煤甩干 ,該機(jī)具有投資小、系統(tǒng)改造力度小、工藝效果好的特點(diǎn),將成為老廠改造和新建選煤廠的首選設(shè)備,由于適合的粒度較小,因此不僅適用于選煤業(yè),還適用于化工、制藥、食品及環(huán)保業(yè)中進(jìn)行固液分離,具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展前景。第2章 離心分離理論及設(shè)備2.1 離心力場(chǎng)的基本特性離心力場(chǎng)的基本特性基于等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律。描述離心力場(chǎng)基本特性的主要內(nèi)容包括離心力、分離因數(shù)、哥氏力以及離心液壓等。2.1.1 離心力和分離因數(shù)假設(shè)具有質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),沿以o點(diǎn)為圓心,以r為半徑的圓周作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),回轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系式為: (弧度/秒) 公式(2.1)回轉(zhuǎn)角速度和圓周速度之間的關(guān)系式為: =r (米/秒) 公式(2.2)在任何一個(gè)等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),都會(huì)產(chǎn)生向心加速度以及與其等值而反向的離心加速度,則 = (米/秒) 公式(2.3)作用在質(zhì)點(diǎn)上的向心力和離心慣性力(以下簡(jiǎn)稱離心力)數(shù)值相等方向相反。計(jì)算公式如下: (公斤力) 公式(2.4)式中 G 物體的重量; g 重力加速度; 該分離的物料在離心力場(chǎng)所中所受的離心力和它所受的重力的比值,稱為分離因數(shù),則 = 公式(2.5)顯然分離因數(shù)是離心加速度與重力加速度的比值。分離因數(shù)是表示離心機(jī)分離能力的主要指標(biāo),是代表離心機(jī)性能的重要標(biāo)志之一。越大,物料受的離心力越大,分離效果也越好。因此,對(duì)于固體顆粒小、液性粘度大和難分離的懸浮液,要采用分離因數(shù)較大的離心機(jī)。離心機(jī)是一種高效率的分離設(shè)備。分析公式2.5可以看到提高分離因數(shù)的途徑。由于分離因數(shù)與轉(zhuǎn)鼓半徑成正比,因此增大轉(zhuǎn)鼓尺寸時(shí),增長(zhǎng)較平緩,但轉(zhuǎn)鼓半徑增大后,轉(zhuǎn)鼓的應(yīng)力狀態(tài)受到較大的影響。而分離因數(shù)與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速卻成平方關(guān)系,提高轉(zhuǎn)速時(shí),增長(zhǎng)很快。故高速離心機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高、直徑小、分離因數(shù)大。分離因數(shù)的提高并不是任意無(wú)限制的,其極值取決于轉(zhuǎn)鼓的機(jī)械強(qiáng)度。離心力場(chǎng)和重力場(chǎng)的主要區(qū)別是:在重心沉降和過(guò)濾操作時(shí),固體顆粒和液體顆粒所走的距離和地球半徑比起來(lái)是很微小的,因而可以認(rèn)為重力場(chǎng)是均勻的。重力場(chǎng)的強(qiáng)度是固定不變的。而離心場(chǎng)則不然,離心力場(chǎng)的強(qiáng)度是以分離因數(shù)來(lái)表示的,分離因數(shù)可以通過(guò)改變轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和轉(zhuǎn)鼓半徑來(lái)改變。離心分離根據(jù)操作的原理不同,可分為兩種不同的過(guò)程離心過(guò)濾和離心沉降。在選煤廠中,離心過(guò)濾多用于末煤的甩干上,而離心沉降多用于煤泥水的澄清和煤泥的回收中。因此,本次研制的甩干機(jī)采用離心過(guò)濾原理。離心過(guò)濾是把所處理的含水物料加在轉(zhuǎn)子的多孔篩面上由于離心力的作用,固體在轉(zhuǎn)子篩面上形成固體沉淀物,液體則通過(guò)沉淀物和篩面的孔隙而排出。由于液體是通過(guò)物料的孔隙排出,而甩干物料的粒度組成影響響著孔隙的大小,所以,甩干效果受粒度組成的影響很大。物抖的甩干過(guò)程;由于離心力的作用而得到強(qiáng)化。離心力的大小影響著甩干的效果。12.1.2 哥氏力當(dāng)研究回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的特性時(shí),除了離心力外,還必須注意到可能出現(xiàn)的哥氏力。哥氏加速度是哥氏力的來(lái)源,哥氏加速度是由于質(zhì)點(diǎn)不僅作圓周運(yùn)動(dòng),而且也作徑向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的。 由理論力學(xué)得知,當(dāng)牽連運(yùn)動(dòng)為均角速定軸運(yùn)動(dòng)時(shí),哥氏加速度的大小為 公式(2.6)式中 指點(diǎn)相對(duì)于轉(zhuǎn)鼓的徑向速度方向與垂直,相對(duì)于把相對(duì)速度矢量按動(dòng)系的角速度的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)過(guò)90度。哥力氏按下式確定 公式(2.7)如果質(zhì)點(diǎn)對(duì)回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),或者它的相對(duì)位移與回轉(zhuǎn)軸平行的話,則=0。從理論上來(lái)分析,哥氏力在離心機(jī)中確實(shí)存在,而且對(duì)物料在離心力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也有一定的影響。2.1.3 離心液壓離心機(jī)工作時(shí),處于轉(zhuǎn)鼓中的液體和固體物料層,在離心力的作用下,將給轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁已相當(dāng)大的壓力,稱為離心液壓。離心液壓的計(jì)算公式如下: 公式(2.8)式中 離心液壓;公斤力/米 轉(zhuǎn)鼓內(nèi)被分離物料的重度;公斤力/米 轉(zhuǎn)鼓得回轉(zhuǎn)角速度;弧度/秒 R轉(zhuǎn)鼓內(nèi)物料環(huán)的內(nèi)表面半徑;米 g重力加速度;米/秒當(dāng)轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速很大時(shí),液面近似于與轉(zhuǎn)鼓壁平行的同心圓柱面,此時(shí)r近似于常數(shù)。離心液壓不僅作用在轉(zhuǎn)鼓壁上,同時(shí)也作用在頂蓋和鼓底上。計(jì)算轉(zhuǎn)鼓的強(qiáng)度時(shí)必須把離心液壓考慮上。2.2 分離物料的特性2.2.1 懸浮液特性懸浮液是由液體和懸浮于其中的固體顆粒組成的系統(tǒng)。懸浮液的濃度以及固相和液相的特性確定了懸浮液的特性。懸浮也可按固體顆粒的大小和濃度來(lái)分類??煞譃榇诸w粒懸浮液,細(xì)顆粒懸浮液以及高濃度懸浮液、低濃度懸浮液等。固體顆粒的粒度和懸浮液的濃度與濾渣或沉渣的厚度增長(zhǎng)率、離心機(jī)的處理能力有密切的關(guān)系,在設(shè)備選型中占有很重要的地位。2.2.2 固體顆粒特性顆粒特性一般是指顆粒群中的主要物理性質(zhì),包括顆粒的大小,粒度分布、形狀、比重等。他和液體的主要性質(zhì)以及懸浮液的濃度和形態(tài)等決定了其他一些特性。例如顆粒的沉降速度、濾渣的滲透率和比阻等。影響離心機(jī)甩干效果的主要因素是分離因數(shù)的大小,其次就是被處理物料的顆粒度組成,對(duì)不同類型的離心機(jī)顆粒度的影響效果不同。其中對(duì)于過(guò)濾式刮刀卸料離心甩干機(jī),顆粒度在0.5mm以下含量大小對(duì)甩干效果影響最大,如果0.5mm以下粒度低于入料量的10%,則產(chǎn)品水分可在要求的范圍之內(nèi),不能滿足實(shí)際要求,若顆粒度的上限過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致耗能加大,篩網(wǎng)壽命低。因此根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),其適合的顆粒度在30.5mm。2.3 離心甩干設(shè)備類型、特點(diǎn)運(yùn)用過(guò)濾原理的離心甩干機(jī),其機(jī)型主要包括臥式振動(dòng)離心機(jī),立式振動(dòng)離心機(jī),慣性卸料離心機(jī)及刮刀卸料離心機(jī)等。 慣性卸料離心機(jī)是靠離心力克服物料與篩網(wǎng)摩擦力卸料的末煤甩干機(jī),由于單純利用慣性卸料,物料的運(yùn)動(dòng)速度不容易控制和提高。因此其使用在逐漸減少。對(duì)于分級(jí)甩干30.5mm級(jí)的細(xì)煤甩干,目前國(guó)內(nèi)外比較看好的是刮刀卸料離心甩干機(jī)。這種甩干機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲低,維修量小,離心強(qiáng)度大,所以產(chǎn)品水分低,能滿足市場(chǎng)要求。第3章 XLL-11000型離心甩干機(jī)總體設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)選用機(jī)型及工作原理根據(jù)本次設(shè)計(jì)甩干物料的特點(diǎn)及對(duì)各種離心機(jī)特點(diǎn)的比對(duì),設(shè)計(jì)機(jī)型選用立式刮刀卸料離心甩干機(jī)。這種離心甩干機(jī)工作中,物料移動(dòng)不是主要依靠所受的離心力,同時(shí)也利用了篩籃內(nèi)的螺旋形刮刀,將物料送到排料口。物料移動(dòng)速度可以提高,而且可以進(jìn)行控制。同時(shí),篩面與回轉(zhuǎn)軸線間的角度也可以大大地減小,從而減小離心機(jī)的體積和重量。其工作原理是利用機(jī)械旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力,實(shí)現(xiàn)固液混合物分離的過(guò)程,濕煤通過(guò)入料口,經(jīng)布料錐進(jìn)入篩籃與刮刀之間的空間,在離心力的作用下,水和水的顆粒(離心液)透過(guò)物料層,穿過(guò)篩網(wǎng),沿上蓋流入機(jī)座上部的集水槽內(nèi),然后通過(guò)設(shè)在機(jī)座兩側(cè)的排液管排出機(jī)外,煤粒則保持在篩籃內(nèi)側(cè),因螺旋刮刀與篩籃之間有一轉(zhuǎn)速差,螺旋刮刀就將煤粒從篩網(wǎng)上刮下,并將其推送至篩籃底部,從而把甩干后的末煤卸到機(jī)器下邊的收料漏斗里,這一過(guò)程連續(xù)不斷地進(jìn)行。3.2 離心機(jī)整體方案的確定及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖3-3是通過(guò)采用彈塑性有限元(更新的拉格朗日方法)模擬的切削仿真,模型中創(chuàng)建了三個(gè)部件:彈塑性材料的刀具和工件,剛性材料的平板。使用的是二維情況下的仿真。整體思路是讓工件固定,刀具以一定的速度切向工件,為了更方便的獲得刀具的切削力讓刀具和剛性平板粘接,且給剛性平板設(shè)置參考點(diǎn),把參考點(diǎn)的反作用力作為歷史變量輸出到后處理文件中。這樣就可以用剛性平板參考點(diǎn)的反力來(lái)近似代替刀具的切削力和軸向力,這樣的近似由實(shí)驗(yàn)證明是合理的。3.2.1 工作部分工作部分主要由篩籃、螺旋刮刀、鐘形罩和分配盤組成。錐形篩籃裝在鐘型罩上,鐘形罩則用螺栓固定在外軸上。布料錐裝在螺旋刮刀轉(zhuǎn)子上,螺旋刮刀轉(zhuǎn)子用螺栓和鍵固定在心軸上,其轉(zhuǎn)速略低于篩籃的轉(zhuǎn)速。鐘形罩和螺旋刮刀轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可保證煤粒不致落入軸承內(nèi),且又便于甩干后煤粒的移動(dòng)。兩對(duì)齒輪均為普通圓柱斜齒輪,齒輪旋向的選擇,使得齒輪工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力與螺旋刮刀刮煤時(shí)所引起的軸向力部分抵消,從而使軸承的工作狀況得到改善。為安全起見(jiàn),上、下外殼還設(shè)有捅煤孔,以備在堵煤時(shí)排煤用。 1.篩籃 2.螺旋轉(zhuǎn)子 3.分配盤 4.鈡形罩 5.入料口 6.上蓋 7.圓錐齒輪 8.中間軸 9.斜齒輪 10.心軸 11.外軸 12.機(jī)殼 圖3-1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.2.2 傳動(dòng)部分本機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)一對(duì)圓錐齒輪傳動(dòng)副傳動(dòng)和兩對(duì)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)組成。電動(dòng)機(jī)通過(guò)圓錐齒輪傳動(dòng)副帶動(dòng)中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)。中間軸上裝有兩個(gè)齒數(shù)相差為的齒輪。它們分別與裝在外軸上的齒輪(這兩個(gè)齒輪的齒數(shù)相同) 相嚙合,從而使錐形篩籃和螺旋刮刀轉(zhuǎn)子保持同向旋轉(zhuǎn),并有一適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)差。三角皮帶選用15N型三角帶。三角皮帶通過(guò)調(diào)節(jié)張緊螺栓來(lái)張緊。兩對(duì)齒輪均為普通圓柱斜齒輪,齒輪旋向的選擇,使得齒輪工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力與螺旋刮刀刮煤時(shí)所引起的軸向力部分抵消,從而使軸承的工作狀況得到改善。3.2.3 潤(rùn)滑系統(tǒng)本機(jī)采用稀油集中潤(rùn)滑系統(tǒng)。潤(rùn)滑系統(tǒng)采用獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)稀油集中潤(rùn)滑系統(tǒng);潤(rùn)滑油從油箱經(jīng)濾油器進(jìn)入齒輪油泵,然后經(jīng)主壓油管進(jìn)入多支油管(分油器),再經(jīng)三個(gè)分支油管進(jìn)入各潤(rùn)滑點(diǎn)。3.3 安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)3.3.1 安裝離心機(jī)在制造廠進(jìn)行總裝配,并進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn),試驗(yàn)合格后,以成套的形式發(fā)給用戶。安裝前:檢查安裝地點(diǎn)的地腳尺寸是否與圖紙相符,同時(shí)還要用水準(zhǔn)儀檢查安裝地點(diǎn)是否水平,水平誤差用墊板調(diào)整。安裝:離心機(jī)應(yīng)盡可能整體安裝,起吊位置應(yīng)選在機(jī)座和電機(jī)座的適當(dāng)位置上,切忌利用上蓋上的兩個(gè)吊耳起吊整機(jī)。如情況不允許需分解安裝時(shí),請(qǐng)按下列順序從機(jī)座上取下各零部件:三角皮帶,(有關(guān))潤(rùn)滑管路,油箱,電機(jī)及托架等;安裝時(shí),先裝主體部分,再按與分解時(shí)相反的順序安裝拆下的零部件。 對(duì)安裝的要求:a.基礎(chǔ)動(dòng)力系數(shù)按2.0計(jì)算;b.入料前加一段立管,立管對(duì)正離心機(jī)軸線,以保證入料均勻;c減振器安裝后,緊固其上部螺母,并用卡尺測(cè)量減振器上部橡膠塊,橡膠塊直徑的最大增量為mm;d離心機(jī)總裝后,按本說(shuō)明書(shū)第五項(xiàng)第3條的說(shuō)明向油箱注入規(guī)定的潤(rùn)滑油。3.3.2 運(yùn)轉(zhuǎn)A、運(yùn)轉(zhuǎn)前的準(zhǔn)備: a檢查所有螺紋聯(lián)接是否已擰緊; b檢查油管有無(wú)壓壞破裂的地方,管接頭是否已擰緊;c檢查油泵能否自由旋轉(zhuǎn);d檢查傳動(dòng)部分是否靈活,一個(gè)人用雙手攀動(dòng)皮帶應(yīng)能不費(fèi)多大力氣就可使離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);e檢查三角皮帶是否已張緊;f檢查油箱內(nèi)的油位是否在油標(biāo)上部標(biāo)記位置附近,油量不足時(shí)應(yīng)補(bǔ)油。B、空運(yùn)轉(zhuǎn):上述檢查合格后,機(jī)器即可進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn),空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間需8小時(shí)。a.接通油泵電機(jī),仔細(xì)觀察油壓表,油壓在開(kāi)始起動(dòng)時(shí)較高(可達(dá)0.4MPa)。隨后降至恒壓(約為0.08-0.35MPa).如果油壓始終較高(大于0.4MPa)或較低(小于0.04MPa),應(yīng)停機(jī)檢查,找出原因;b. 待油壓穩(wěn)定后,接通主電機(jī),注意觀察其旋轉(zhuǎn)方向和整機(jī)的振動(dòng)情況;c測(cè)量離心機(jī)在水平面上的振動(dòng)情況,基座處單向振幅不應(yīng)超過(guò)0.5mm,超過(guò)時(shí)應(yīng)停機(jī)檢查;d潤(rùn)滑油的溫度達(dá)到恒溫約需4小時(shí),恒溫時(shí),油的溫度不應(yīng)高于周圍環(huán)境溫度35。 C、負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn):空運(yùn)轉(zhuǎn)合格后,機(jī)器即可進(jìn)行負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),給料量必須由小到大逐漸增加。負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),應(yīng)檢查: a機(jī)器的工藝性能(包括處理能力、甩干效果); b機(jī)器的振動(dòng)和噪聲情況,潤(rùn)滑油的溫升; c電機(jī)電流的變化情況,功率消耗4。3.4 操作與維護(hù)3.4.1 操作(1)開(kāi)車前: a從下部外殼的個(gè)孔,檢查甩干末煤有無(wú)堵塞現(xiàn)象; b用手攀動(dòng)皮帶,檢查機(jī)器有無(wú)卡碰現(xiàn)象; c檢查三角皮帶的張緊程度; d檢查油箱內(nèi)油位是否在油標(biāo)上部標(biāo)記位置附近。 (2)開(kāi)車:a.開(kāi)動(dòng)油泵電機(jī),注意觀察油壓是否正常;b.待油壓基本穩(wěn)定后,開(kāi)動(dòng)主電機(jī);c.待機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后,開(kāi)始給機(jī)器加料。給料時(shí)應(yīng)逐漸增加,并注意觀察電機(jī)電流的變化;d.在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,嚴(yán)禁鐵器、木塊及其他雜物進(jìn)入離心機(jī)。 (3)停車: a.停止給料; b待機(jī)內(nèi)無(wú)殘存物料時(shí),用清水沖洗篩網(wǎng),沖洗時(shí)間約需3鐘; c停主電機(jī); d. 停油泵電機(jī)。3.4.2 維護(hù) (1)篩籃:篩籃內(nèi)表面應(yīng)盡可能保持準(zhǔn)確的圓錐形,以保證篩面上各點(diǎn)與螺旋刮刀間的距離相同,這樣可使篩面磨損均勻,篩籃壽命長(zhǎng)。篩孔面積應(yīng)盡可能大,以獲得良好的甩干效果。需經(jīng)常檢查篩縫是否被煤泥堵塞,并及時(shí)清洗。 (2)螺旋刮刀轉(zhuǎn)子:隨著刮煤板的磨損,刮板邊緣與篩面之間的間隙變大,這使機(jī)器的甩干性能變壞,并使篩籃的磨損加重。為保持3毫米左右的正常間隙,在心軸與螺旋刮刀之間有一組調(diào)整墊片,每一墊片的厚度為1毫米,當(dāng)把一個(gè)墊片從上部移到下部時(shí),可使刮刀與篩面之間的間隙減少0.34毫米,當(dāng)所有墊片全部移到下部后,說(shuō)明刮刀已不能使用,此時(shí)應(yīng)對(duì)刮刀進(jìn)行補(bǔ)焊或換上新的。 (3)鐘形罩:鐘形罩上部裝在外軸上,下部與篩籃聯(lián)接。當(dāng)末煤離開(kāi)篩籃通過(guò)鐘形罩的過(guò)煤通道時(shí), 因其離心力較大,它們之間的相對(duì)滑動(dòng)也較大,因而使得鐘形罩的過(guò)煤通道磨損較快,所以在每次更換篩籃時(shí),應(yīng)檢查鐘形罩的磨損程度。在鐘形罩的過(guò)分磨損的地方, 應(yīng)堆焊耐磨金屬層。堆焊時(shí)要防止產(chǎn)生撓曲變形,焊后需要進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)。 (4)齒輪: 齒輪傳遞功率較大,精度較高。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,需注意保持潤(rùn)滑油的清潔和充分供給。在拆、裝齒輪箱時(shí),應(yīng)注意保持各零件的清潔,特別要注意不使異物(如螺帽等)進(jìn)入齒輪箱里。(5)機(jī)座:機(jī)座外部設(shè)有四個(gè)捅煤孔。以備堵煤時(shí)排煤用。機(jī)座上部設(shè)有排水槽,在它與出口保護(hù)環(huán)的聯(lián)接處,應(yīng)有良好的密封。(6)出口保護(hù)環(huán):甩干后的末煤以很高的速度撞到出口保護(hù)環(huán)上,保護(hù)環(huán)的磨損比較嚴(yán)重,在更換篩籃等易損件時(shí),應(yīng)注意觀察保護(hù)環(huán)的磨損情況,以便及時(shí)更換5。第4章 工作部分設(shè)計(jì)4.1 分離因數(shù) Fr的確定在物料的甩干過(guò)程,離心力的大小影響甩干的效果。而分離因數(shù)就是表示離心機(jī)中物料所受離心力大小、分離能力的一個(gè)重要指標(biāo),對(duì)離心機(jī)的甩干效率起決定作用。所謂分離因數(shù)是指物料所受的離心加速度和重力加速度的比值(見(jiàn)公式2.1)。在選煤廠,采用過(guò)濾原理的離心機(jī),分離因數(shù)一般在80200,采用沉降原理的離心機(jī),分離因數(shù)為5001000左右。參考同類機(jī)型并結(jié)合本次設(shè)計(jì)機(jī)型的實(shí)際特性,本機(jī)分離因數(shù)確定為180。4.2 篩籃轉(zhuǎn)速確定在分離因數(shù)確定以后,根據(jù)公式(2.1)可確定篩籃和螺旋轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。Fr = = = =180 公式(4.1)則 n = 529轉(zhuǎn)/分;式中 離心加速度,米/秒;g重力加速度,米/秒;離心機(jī)篩籃運(yùn)動(dòng)的角速度,弧度/秒;R離心機(jī)篩籃的內(nèi)半徑,米n篩籃每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù),轉(zhuǎn)/分;64.3 篩籃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)篩籃是過(guò)濾式離心機(jī)的工作表面,是保證離心機(jī)正常工作的重要部件,篩籃形狀為錐臺(tái)形且內(nèi)表面應(yīng)保證圓形。對(duì)于螺旋卸料的過(guò)濾式離心機(jī),這點(diǎn)尤為重要,否則,就不能保證篩面與螺旋葉片之間的間隙。篩籃主要由上法蘭、下法蘭、加強(qiáng)肋、加強(qiáng)環(huán)、不銹鋼錐形網(wǎng)筒組成;其中不銹鋼錐形網(wǎng)筒由數(shù)塊扇形篩網(wǎng)組焊而成(組焊時(shí)在專用胎具上進(jìn)行),扇形篩網(wǎng)是由不銹鋼絲軋制成特殊形狀的篩條和支撐條通過(guò)專用設(shè)備焊接成型的,篩條沿篩籃圓錐母線排列。為了減輕篩縫堵塞,篩縫做成上小下大。篩籃通過(guò)上法蘭和下法蘭上的孔用螺栓與主機(jī)連成一體。4.3.1 篩籃大端直徑離心機(jī)的處理量與篩籃大端直徑關(guān)系最大,一般來(lái)說(shuō),篩籃大端直徑越大,其處理量也越大,根據(jù)設(shè)計(jì)原始資料,本機(jī)篩籃大端直徑確定為1150mm。4.3.2 篩籃長(zhǎng)度 一般來(lái)說(shuō),篩籃長(zhǎng)度越長(zhǎng),物料在篩籃上甩干的時(shí)間越長(zhǎng),甩干效率也越高,產(chǎn)品水分也越低。但對(duì)離心機(jī)其他機(jī)械性能要求也越高。若用篩籃長(zhǎng)徑比Q來(lái)確定,過(guò)去離心甩干機(jī)均采用較小的長(zhǎng)徑比Q0.54,為了進(jìn)一步降低產(chǎn)品水分,本次設(shè)計(jì)的離心甩干機(jī)采用較大的長(zhǎng)徑比0.56,即: H / D = H / 1150 =0.56所以,篩籃的長(zhǎng)度H = 644mm. 74.3.3 篩籃半錐角的確定當(dāng)其他參數(shù)一定時(shí),篩籃半錐角對(duì)產(chǎn)品水分和處理能力有較大的影響,一般來(lái)說(shuō)篩籃半錐角越大,處理能力也越大,但產(chǎn)品水分反而會(huì)增加。 (1)濾渣受力分析 為研究濾渣在離心機(jī)中的受力情況,取微塊濾渣進(jìn)行分析,其受力情況如圖所示: (a) (b) (c)(a)軸向截面(b)錐筒切平面(c)螺旋葉片切平面(顯示,的方向)圖4-1由離心力輸渣時(shí)濾渣受力圖其力平衡方程為:篩籃軸向截面沿方向 公式 (4.2)錐筒切平面中沿方向 公式 (4.3)錐筒切平面中沿方向 = 公式 (4.4)螺旋葉片對(duì)濾渣的法向法向反力;煤與篩籃之間的摩擦系數(shù);篩籃對(duì)濾渣的法向反力;煤與篩籃之間的摩擦系數(shù); 濾渣沿篩籃滑動(dòng)方向與垂直于濾渣所在處篩籃母線的平面間夾角; 濾渣沿螺旋葉片滑動(dòng)方向與切線間夾角; 螺旋葉片升角;C離心力 ;連立(4.1)、(4.2)兩式,解的 公式 (4.5) 公式 (4.6)將(4.4)、(4.5)代入 (4.3) 整理得 公式 (4.7)式中 求解(4.6)得 公式 (4.8)同理 (4.4)、(4.5)可簡(jiǎn)化為 公式 (4.9) 公式 (4.10)(2)螺旋轉(zhuǎn)矩、輸渣功率和螺旋軸向力篩籃和螺旋所受的轉(zhuǎn)矩和周向力大小相等,方向相反。為便于計(jì)算,下面來(lái)求轉(zhuǎn)鼓所受的轉(zhuǎn)矩和周向力,這樣可使物料在兩種輸送情況下的轉(zhuǎn)矩和周向力或的相同的計(jì)算公式。我們規(guī)定當(dāng)轉(zhuǎn)鼓所受的轉(zhuǎn)矩方向與螺旋相對(duì)于轉(zhuǎn)鼓的強(qiáng)度方向相同時(shí)為正,相反時(shí)為負(fù);當(dāng)轉(zhuǎn)鼓所受的周向力方向有小端指向大端時(shí)為正,反之為負(fù)。1)螺旋轉(zhuǎn)矩由圖可得微塊濾渣對(duì)轉(zhuǎn)鼓所產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩為: 公式 (4.11)上式中的回轉(zhuǎn)半徑是變化的,c、和也隨變化。為簡(jiǎn)化計(jì)算,和可取平均半徑處的值,并假定濾渣在轉(zhuǎn)鼓中的分布式均勻的,這樣做在工程計(jì)算中是允許的。這種情況下,式4.10中的離心力可表示為: 公式 (4.12)將式4.11代入4.10進(jìn)行積分得: N 公式 (4.13)式中 系數(shù); g 重力加速度; 平均分離因數(shù),; 轉(zhuǎn)鼓平均半徑, ; 轉(zhuǎn)鼓與螺旋之間的角速度差;2)輸渣功率 KW 公式 (4.14)3)螺旋軸向力微塊濾渣對(duì)轉(zhuǎn)鼓所產(chǎn)生的軸向力為: N系數(shù)=在得出的螺旋轉(zhuǎn)矩,輸渣功率和螺旋 軸向力的計(jì)算公式中,三者均與半錐角有關(guān),系數(shù)、均與有關(guān),而又是、和的函數(shù),因此系數(shù)、是、和的函數(shù)。如圖所示:當(dāng)時(shí),、為正值,說(shuō)明螺旋轉(zhuǎn)矩M的方向與螺旋相對(duì)于轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速方向相反,螺旋軸向力的方向向著轉(zhuǎn)鼓小端,輸渣功率為正說(shuō)明濾渣需有螺旋運(yùn)輸 ,輸渣將消耗電機(jī)功率。當(dāng)時(shí),、為負(fù)值,說(shuō)明螺旋轉(zhuǎn)矩M的方向與螺旋相對(duì)于轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速方向相同,螺旋軸向力的方向沿著轉(zhuǎn)鼓大端,輸渣功率為負(fù)說(shuō)明濾渣不需有螺旋運(yùn)輸 ,輸渣不再消耗電機(jī)功率。但輸渣功率仍將對(duì)傳動(dòng)裝置產(chǎn)生影響。 A、不變的情況 B、不變的情況 C、不變的情況 D 、不變的情況圖4-2當(dāng)時(shí),當(dāng)、一定時(shí),、均隨a的增大顯著減?。浑S的增大先是減小后又增大,有一個(gè)極小值,隨的增大而減小,小時(shí)減小的快,反之慢。當(dāng)a一定時(shí),、均隨、的增大明顯增大。當(dāng),、一定時(shí),隨a的增大而增大,但增加幅度不大;均隨a的增大明顯增大,隨的增大變化不大,隨的增大顯著減小,小時(shí)減小的快,大時(shí)減小的慢。根據(jù)以上分析結(jié)果可以得出這樣的結(jié)論:在設(shè)計(jì)過(guò)濾式螺旋卸料離心機(jī)時(shí),在結(jié)構(gòu)允許的條件下,應(yīng)使篩籃的半錐角盡可能接近物料與篩籃之間的摩擦角,這樣可以減少傳動(dòng)裝置的負(fù)荷,減輕螺旋葉片的磨損。因此本次設(shè)計(jì)選取螺旋角20,物料與篩籃之間的摩擦角=,這樣可獲得較低的產(chǎn)品水分,又可獲得較大的處理能力。又由以上參數(shù)計(jì)算得篩籃小端直徑為:713mm,并計(jì)算中徑為:932mm。8 94.3.4 篩網(wǎng)選型及其特征對(duì)甩干效果的影響離心機(jī)篩網(wǎng)有條形網(wǎng)、編織網(wǎng)、板網(wǎng)等等類型。目前常使用的是板網(wǎng)。鑒于板網(wǎng)的缺點(diǎn),本次設(shè)計(jì)采用焊接條縫篩網(wǎng),其結(jié)構(gòu)如圖(4.3):其篩條斷面為基本矩形斷面,厚度約為4mm,這樣的結(jié)構(gòu)提高了剛性及強(qiáng)度。各片篩網(wǎng)焊接成篩籃后,強(qiáng)度足夠,省掉了轉(zhuǎn)鼓,因而可簡(jiǎn)化工藝。 圖4-3 篩網(wǎng)示意圖篩網(wǎng)的孔型對(duì)分離效果是有影響的,孔型有條縫形和圓孔形,本次設(shè)計(jì)選用的條縫形篩網(wǎng),是根據(jù)甩干原料顆粒大小來(lái)決定的。本次設(shè)計(jì)的甩干機(jī)針對(duì)的物料粒度為3-0.5mm,采用條縫形篩縫,即可減少細(xì)顆粒的漏損,保存較高的回收率,又使篩網(wǎng)具有較大的開(kāi)孔率和有效過(guò)濾面積。4.3.5 篩網(wǎng)縫隙寬度的選擇:在確定篩網(wǎng)縫隙寬度時(shí),應(yīng)考慮以下因素:在離心甩干機(jī)中,濾渣層的厚度很薄,只有2mm左右,因此篩網(wǎng)本身的過(guò)濾阻力對(duì)離心機(jī)的分離能力影響很大,而篩網(wǎng)的過(guò)濾阻力與縫隙的大小密切相關(guān),因此增大縫隙寬度,可以加大開(kāi)孔率和有效過(guò)濾面積,減小過(guò)濾阻力,提高離心機(jī)的分離能力,降低產(chǎn)品含濕量。篩網(wǎng)縫隙的大小與物料的粒度、粘度、濃度等因素有關(guān),特別是與物料的粒度關(guān)系甚大,對(duì)于細(xì)顆粒物料應(yīng)選用較小的縫隙,其最適宜的數(shù)值須經(jīng)試驗(yàn)確定,根據(jù)實(shí)驗(yàn),本次所用篩網(wǎng)縫隙寬度為0.35mm,篩逢長(zhǎng)35.5mm。4.3.6 篩網(wǎng)縫隙排列對(duì)分離效果的影響篩網(wǎng)縫隙的排列有橫向排列、縱向排列、斜向排列。篩條用不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)制成,以提高其耐磨及防銹性能,一般一套篩網(wǎng)可以處理3萬(wàn)噸左右的甩干煤,就是說(shuō),使用期限大約34個(gè)月。114.3.7 篩籃主要參數(shù)如下:篩籃轉(zhuǎn)速 r/min 534篩籃大端直徑 mm 1150篩籃小端直徑 mm 713篩籃半錐角 20篩網(wǎng)縫隙 mm 0.34.3.8 篩籃強(qiáng)度校核離心機(jī)篩籃是一個(gè)從低速向高速旋轉(zhuǎn)的容器,其轉(zhuǎn)速?gòu)撵o止上升至每分鐘幾百轉(zhuǎn)。由于篩籃自身存在質(zhì)量引起離心力;而篩籃內(nèi)的物料在旋轉(zhuǎn)中也將引起離心力;它們都將對(duì)篩籃壁產(chǎn)生應(yīng)力,并且若產(chǎn)生的應(yīng)力的總合大于篩籃本身材料的許用應(yīng)力,會(huì)使回轉(zhuǎn)件發(fā)生“飛裂”,引起嚴(yán)重事故,因此須對(duì)設(shè)計(jì)好的篩籃強(qiáng)度進(jìn)行校核12。由篩籃壁厚校核公式: 公式 (4.15)= 故篩籃強(qiáng)度足夠。 式中, r篩網(wǎng)材料密度kg/m; g重力加速度9.8m/s; 篩網(wǎng)開(kāi)孔率20; R篩籃大端半徑m; r物料密度kg/m;篩網(wǎng)厚度m;篩網(wǎng)半錐角20;螺旋轉(zhuǎn)子角速度rad/s;物料填充系數(shù);其中,K= 0.4;材料許用應(yīng)力;其中, n安全系數(shù)22.5;開(kāi)孔削弱系數(shù)0.88;4.3.9 篩籃的制造制造篩籃時(shí),根據(jù)要求選用適當(dāng)規(guī)格型號(hào)的不銹鋼絲在專用設(shè)備上軋制成如圖(4.2)形狀的篩條和支撐條,并根據(jù)篩縫的不同在專用設(shè)備上將篩條和支撐條焊接成篩網(wǎng),然后將檢驗(yàn)合格的篩網(wǎng)制作成如圖的扇形網(wǎng)片,最后在專用成型模具上將扇形網(wǎng)片、上、下法蘭盤、加強(qiáng)肋、加強(qiáng)環(huán)等組焊成型。該工序重點(diǎn)是控制篩籃的焊接變形,因此篩籃的各部件在專用模具組焊成型時(shí),必須保證定位準(zhǔn)確,夾緊到位,組焊完成后,需待冷卻定型后再脫模、拆模。在動(dòng)平衡機(jī)上做動(dòng)平衡試驗(yàn)。最后經(jīng)檢驗(yàn)合格后,拋光、油漆。 圖4-2 篩條示意圖材料選擇是否恰當(dāng),不僅影響篩籃的制造成本,而且直接影響篩籃的質(zhì)量和使用壽命。經(jīng)分析、比較不同材料的篩籃使用效果,選用 ZG35制作連接法蘭,Q235制作不連接法蘭、加強(qiáng)肋、加強(qiáng)環(huán),不銹鋼絲作為篩網(wǎng)制作的首選材料。經(jīng)使用效果證明,所選用的材質(zhì)都可達(dá)到技術(shù)要求13。4.3.10 篩籃的平衡實(shí)驗(yàn)工作時(shí)篩籃以中等速度轉(zhuǎn)動(dòng),由于制造的不精確、材料的不均勻和和安裝精度的原因,篩籃的重心有可能不在回轉(zhuǎn)軸線上,則當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其偏心重量就會(huì)產(chǎn)生慣性力,從而引起離心機(jī)及基礎(chǔ)的振動(dòng),影響機(jī)器的正常工作和使用壽命。因此,安裝前后都須進(jìn)行動(dòng)靜平衡試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)在專用篩籃平衡機(jī)上進(jìn)行,確定出偏心重量和位置后,在適當(dāng)?shù)奈恢迷黾优渲亍?.4 螺旋轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.4.1 螺旋轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)螺旋轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)尺寸主要根據(jù)與篩籃的結(jié)構(gòu)關(guān)系確定(如圖4.3)。根據(jù)篩籃半徑和該設(shè)備型號(hào)及處理能力等各項(xiàng)指標(biāo)取轉(zhuǎn)子大端直徑為1146mm,由轉(zhuǎn)子底角(70)計(jì)算轉(zhuǎn)子小端直徑為688mm,轉(zhuǎn)子高為445mm,轉(zhuǎn)子底部距篩籃底部間距離為30mm,轉(zhuǎn)子壁厚為10mm,除去刮刀刃和篩網(wǎng)之間的間隙,經(jīng)計(jì)算得刮刀寬度為206mm,刮刀厚度為24mm15 17。4.4.2 螺旋轉(zhuǎn)子的升角的確定刮刀形狀參數(shù)設(shè)計(jì)由公式: = 公式 (4.16) 其中:螺旋升角; S螺旋刮刀導(dǎo)程; d平均直徑; n刀片頭數(shù); p螺距; ?。簄=12, d=917mm,S =4615mm得:,p=385mm。4.4.3 提高刮刀耐磨性措施為了有效的提高刮刀的使用壽命,在其工作表面加工上高強(qiáng)度的耐磨涂層,可以大大延長(zhǎng)工作部件的壽命,可使其壽命提高4倍左右。圖4-3轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖4.5 離心機(jī)生產(chǎn)能力校核在確定了螺旋轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)尺寸及相應(yīng)參數(shù)后,需應(yīng)用上述數(shù)據(jù)校核原始設(shè)計(jì)所要求的生產(chǎn)能力。離心機(jī)生產(chǎn)能力是指單位時(shí)間通過(guò)離心機(jī)的最大物料量,它取決于料流的速度和螺旋轉(zhuǎn)子的過(guò)料面積。見(jiàn)公式:生產(chǎn)能力 kg/s k 填充系數(shù),指物料充填螺旋過(guò)料的比率 k=0.4 物料的容積重量,取900kg/A 螺旋過(guò)料面積,其中 = = =0.14 D螺旋外錐直徑,m; d 螺旋內(nèi)錐直徑,m; 螺旋刮刀升角,(); Z 螺旋刮刀頭數(shù); t 螺旋葉片厚度,(0.016m);v料流的速度; 其中, = =0.33S螺旋導(dǎo)程,m; 篩籃與螺旋轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)速差,; 輸渣效率,(取0.71);所以, kg/s = = =16.6kg/s =59 t/h與該機(jī)型設(shè)計(jì)初的50t/h相比,這個(gè)處理能力是可以的,不會(huì)出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象,所以經(jīng)校核規(guī)定該機(jī)處理量為50t/h是合理的18 19。4.6 篩籃與刮刀轉(zhuǎn)子間間隙的確定按照這種離心機(jī)的要求,配合間隙應(yīng)為2毫米。如果間隙因磨損而加大,應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。增減心軸凸緣上的墊片,可以使刮刀轉(zhuǎn)子升高或降低,從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整間隙的目的。如果磨損太嚴(yán)重,就應(yīng)更換新的刮刀。4.7 分配盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分配盤是用球墨鑄鐵鑄成,并用螺栓固定在螺旋轉(zhuǎn)子體上。當(dāng)刮刀體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),分配盤上的物料被均勻地甩向篩籃的內(nèi)壁,從而改善離心機(jī)的甩干效果。為減少分配盤的不平衡給整個(gè)機(jī)體帶來(lái)橫向擺動(dòng),分配盤必須做動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)。普通甩干機(jī)的分配盤頂圓錐角為90度,使物料沿切線方向加速后進(jìn)入篩籃上部入料區(qū),入料區(qū)減小,甩干工作區(qū)增大,使物料甩干時(shí)間大大延長(zhǎng),以提高甩干效果。根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需要取分配盤高為60mm,底徑為448mm,壁厚為10mm ;如圖所示: 圖4-4 分配盤結(jié)構(gòu)圖4.8 鐘形罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鐘形罩的作用是和螺旋刮刀轉(zhuǎn)子配合的結(jié)構(gòu)保證煤粒不致落入軸承內(nèi),且又便于甩干后煤粒的移動(dòng)。結(jié)構(gòu)如圖4-5:214.9 殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)殼是離心機(jī)的不動(dòng)部件,主要用于離心液的收集、排出及甩干后物料的排出。機(jī)殼內(nèi)壁有耐磨鑄石做襯里,以增加其耐磨性。給料管內(nèi)壁掛耐磨搪瓷,以減小磨擦力,加強(qiáng)耐磨性,提高其使用壽命。它包括蓋,上部機(jī)殼,下部支承機(jī)殼及減速器機(jī)殼。下部支承機(jī)殼和減速器是焊接成的一個(gè)整體,上部機(jī)殼為一個(gè)單獨(dú)焊接體。用彈性地腳螺栓把下部支承機(jī)殼牢固地固定在槽形鋼梁上,鋼梁受承離心機(jī)的全部重荷及其工作時(shí)的全部運(yùn)動(dòng)沖擊力。圖4-5 鐘形罩結(jié)構(gòu)示意圖上部機(jī)殼擱置在下部支承機(jī)殼之上,并用螺栓固定。殼蓋是用鋼板焊接成的組合件,用來(lái)罩住甩干的傘形篩網(wǎng)。殼蓋有兩種作用:一是保護(hù)篩網(wǎng)不受損傷,不被雜物堵塞和臟污;二是減低從篩縫里甩出的高速水流的速度,并使之落入排水溜槽內(nèi)。更換篩網(wǎng)時(shí)須經(jīng)常拆卸和安裝殼蓋,因此,它應(yīng)具有重量輕、強(qiáng)度高、裝卸簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。帶動(dòng)離心機(jī)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)的立式電動(dòng)機(jī),它垂直安裝在電動(dòng)機(jī)底座上,電動(dòng)機(jī)底座的一端用彈性地腳螺栓固定在槽形鋼梁上。另一端用普通螺栓與離心機(jī)下部支承要?dú)は噙B。這樣,離心機(jī)與電動(dòng)機(jī)就組成了一個(gè)整體。如下圖4-6:23 224.10 減震裝置設(shè)計(jì)離心甩干機(jī)在較高的旋轉(zhuǎn)速度下,雖然在裝配回轉(zhuǎn)不見(jiàn)前已作過(guò)動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn),但是,實(shí)際使用時(shí),不免仍有震動(dòng)和搖擺的現(xiàn)象。這是因?yàn)椋?裝配和安裝電動(dòng)機(jī)時(shí),有誤差或互相摩擦的地方,以致轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線與鉛直軸線偏離,而產(chǎn)生傾倒矩,在水平面上發(fā)生有節(jié)奏的振動(dòng)。另外,垂直安裝的電動(dòng)機(jī)的重心高,具有不穩(wěn)定的性質(zhì),很容易失去平衡。2離心機(jī)回轉(zhuǎn)部件磨損后,質(zhì)量不均勻,在工作中因失去平衡而產(chǎn)生震動(dòng)。3單位時(shí)間內(nèi),離心機(jī)給料不均勻或分配盤向四周甩料不均勻,也是產(chǎn)生震動(dòng)的主要原因。彈性地腳螺栓隔振的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、尺寸小、不影響設(shè)備高度、消耗金屬量小、價(jià)格便宜、安裝和拆卸方便24。 圖4-6 殼體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1地腳螺栓;2彈性橡膠塊;3離心機(jī)外殼底緣;4金屬保護(hù)外套;5槽鋼 圖4-7隔振地腳螺栓4.11 潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)離心甩干機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)用稀油壓力集中潤(rùn)滑,潤(rùn)滑油箱經(jīng)濾油器進(jìn)入齒輪油泵,然后經(jīng)主壓油管進(jìn)入多支油管(分油管)再經(jīng)4個(gè)支油管進(jìn)入以下潤(rùn)滑點(diǎn):1)心軸上部軸承和外軸上下軸承;2)兩對(duì)斜齒輪;3)中間軸上部軸承;4)中間軸下部軸承。并在潤(rùn)滑系統(tǒng)中,采用電接點(diǎn)壓力表。當(dāng)油壓過(guò)低(小于0.04MP)或過(guò)高(大于0.35MP)時(shí),發(fā)出警報(bào)信號(hào),警告司機(jī)停機(jī)檢查。其潤(rùn)滑系統(tǒng)(見(jiàn)圖4.8)25 圖4-8-1潤(rùn)滑系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 圖4-8-2潤(rùn)滑系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 總結(jié)對(duì)離心甩干機(jī)設(shè)計(jì)的工作部分的研究,有了較清晰的了解和認(rèn)識(shí),一個(gè)系統(tǒng)的正常工作是有很多部件組成的。在離心甩干機(jī)工作部分設(shè)計(jì)中,有些參量是對(duì)本次設(shè)計(jì)至關(guān)重要的。離心力的大小影響甩干的效果。而分離因數(shù)就是表示離心機(jī)中物料所受離心力大小、分離能力的一個(gè)重要指標(biāo),對(duì)離心機(jī)的甩干效率起決定作用。然后是篩籃的構(gòu)造,篩籃是過(guò)濾式離心機(jī)的工作表面,是保證離心機(jī)正常工作的重要部件,其中有篩籃強(qiáng)度的校核以保證承受物料高速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力。螺旋轉(zhuǎn)子是離心機(jī)工作部分的另一重要部件。它和篩籃的間隙確定和壽命問(wèn)題都是值得考慮和研究的??傊ㄟ^(guò)對(duì)本設(shè)計(jì)專題的研究和學(xué)習(xí),掌握很多解決實(shí)際問(wèn)題的方法和技巧,對(duì)以后搞設(shè)計(jì)打下一個(gè)有利的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 陳利冰, 粟玉民,梁福興,張永勝. TLL1150型刮刀卸料離心甩干機(jī),選煤技術(shù),1994(1)2 渠國(guó)慶,孫玉霞,劉芒果等. XL1000新型細(xì)煤離心甩干機(jī)的設(shè)計(jì),煤礦機(jī)械,2001(10)3 王龍貴,程雙武等. 立式煤泥離心機(jī)的實(shí)際應(yīng)用,選煤技術(shù),20024 王敦曾,選煤新技術(shù)的研究與應(yīng)用. 北京:煤炭工業(yè)出版社,1999.85 梁金龍,章琪等. 國(guó)外過(guò)濾與分離機(jī)械發(fā)展概況,過(guò)濾與分離,20006 成玉琪,俞珠峰等. 潔凈煤技術(shù)是潔凈能源新技術(shù)德重點(diǎn)領(lǐng)域20007 黃鳴華,鄭偉等. 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Mechanics of Machining-from Descriptive to Predictive TheoryOn the Art of Cutting Metals -75 years Later, Vo1.7,ASMEPED,1982 致謝在指導(dǎo)老師劉麗芳的帶領(lǐng)下,我圓滿完成了本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。通過(guò)此次設(shè)計(jì)我學(xué)到了許多書(shū)本上沒(méi)有的東西,同時(shí),對(duì)以前所學(xué)到的機(jī)械知識(shí),也有了進(jìn)一步的加深和鞏固。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我借閱了大量的相關(guān)資料,并上網(wǎng)查詢了許多有關(guān)離心甩干機(jī)的新信息,對(duì)其有了更深入的了解;對(duì)于計(jì)算過(guò)程,認(rèn)真思考,爭(zhēng)取不出現(xiàn)較大誤差;對(duì)于離心甩干機(jī)里需要選型的重要部件、零件的計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),更是謹(jǐn)慎行事;對(duì)于不懂得問(wèn)題,通過(guò)向指導(dǎo)老師請(qǐng)教,最后也得到了滿意的結(jié)果。 在此,我要感謝在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,給與我們莫大幫助的劉老師。無(wú)論是在論文內(nèi)容的選擇、資料的收集,還是在具體的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中,老師都給予了我們細(xì)心的及時(shí)的指導(dǎo),尤其在論文的整理過(guò)程中,宗老師提出了大量寶貴的意見(jiàn)和建議,使我的設(shè)計(jì)得以更加完善。其次,我們還要向機(jī)械系的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師,在三年的時(shí)間里對(duì)我們的教誨和幫助表示感謝!最后,向在百忙之中抽身來(lái)評(píng)閱我的論文的各位老師致以最衷心的感謝!由于時(shí)間倉(cāng)促,水平有限、論文中難免有不當(dāng)之處,真誠(chéng)地希望各位老師對(duì)我的論文提出寶貴意見(jiàn)!
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