φ3.6×6.0m溢流型球磨机设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 流型球磨机设计 摘要 在选矿生产中，磨机作业已成为越来越重要的工序，球磨机设备的设计也因此成为冶金企业和设计院的一个重要方向。球磨机是利用滚动钢球对矿石物料的研磨作用而设计的。本文在结合生产需要，参考了中信重型机械公司生产的 计出了 设计根据最大的生产率，选择了同步电机、联轴器以及气动离合器、慢速驱动装置等部件，并且设计了齿轮传动、动静压轴承、筒体等主要零部件。为使研磨后的物料能够方便运出，中间增 加了延伸轴装置，为便于安装与维修，增加了顶起装置，同时 ,对键 、 调心滚子轴承、重要的连接螺栓等零件进行了校核，对力能参数进行了计算，从而确定了球磨机的力能参数。最后对球磨机的安装、使用、维护等方面做了相当的介绍。本次设计出的球磨机结构合理、成本低廉、且便于安装和维护。 关键词 ： 球磨机 ；齿轮传动； 力能参数 下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 n an of an in to In to a of on of as as In to an in an of an At of of of of a on a to 载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 目录 摘要 . I . 绪 论 . 1 业设计的选题背景及目的 . 1 业设计的选题背景 . 1 业设计的目的 . 1 矿机技术的发展 . 2 2 球磨机系统方案的确定 . 4 磨机的分类及特点 . 4 机的分类及特点 . 4 磨机的结构及特点 . 5 磨机的工作原理 . 7 磨机设计的 内容 . 8 3 球磨机的传动设计 . 9 始数据 . 9 机的选择 . 9 电机的功率计算 . 9 电动机的选择 . 10 动轴上的动力参数计算 . 10 轮传动设计 . 11 定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 . 11 齿面接触强度设计 . 11 齿根弯曲强度校核 . 14 轮设计 . 16 4 轴的设计与校核 . 17 机伸出轴的结构设计 . 17 伸轴的结构设计 . 17 轮轴的结构设计与校核 . 18 轮轴的结构设计 . 18 轮轴的强度校核 . 19 轮轴的弯曲刚度校核 . 22 轮轴的扭转刚度校核 . 24 5 主要零部件的选择与校核 . 25 动轴承的选择与校核 . 25 下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 动轴承的概况 . 25 动轴承类 型的选择 . 25 动轴承寿命校核 . 25 的选择与校核 . 27 联接的功能、分类、结构型及应用 . 27 轮轴上键的选择 . 28 轮轴上键的校核 . 28 气离合器的选择与校核 . 28 轴器的选择与校核 . 29 轴器的分类及特点 . 29 轴器的类型选择 . 29 轴器载荷计算 . 29 轴器型号选择 . 29 速驱动装置的设计 . 30 算电机功率 . 30 定电机型号 . 30 体与法兰连接螺栓的校核 . 30 动轴承的设计与校核 . 31 动轴承的类型选择 . 31 动轴承的校核 . 31 6 球磨机的安装、操作、维修与润滑 . 34 磨机的安装 . 34 机的使用操作 . 34 动顺序 . 34 机顺序 . 34 急停车 . 35 磨机的维修 . 35 磨机设备的润滑 . 35 滑方法 . 35 滑剂的种类 . 36 轮传动的润滑 . 36 承的润滑 . 37 磨机设备的密封 . 37 7 经济性与可靠性分析 . 38 备的经济性分析 . 38 备的可靠性 . 38 备的有效度 . 38 结 束 语 . 40 致 谢 . 41 下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 参 考 文 献 . 42 下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 1 绪 论 业设计的选题背景及目的 业设计的选题背景 磨矿作业是矿石破碎过程的继续，是分选前准备作业的重要组成部分。磨矿作业不仅用于选矿工业，而且在建筑、化学和电力等工业部门中亦应用广泛。 除处理某些砂矿以外的所有选矿厂，几乎都有磨矿作业。在选矿工业中，当有用矿物在矿石中细粒嵌布时，为了能把脉石从矿石中除去，并把各种有用矿物相互分开，必须将矿石磨细至 时甚至磨细至 下。磨矿细度与选矿指标有 着密切的关系。在一定程度上，有用矿物的回收率随着磨矿细 度 的减少而增加。因此，适当减小矿石的磨碎细度能提高有用矿物的回收率和产量。磨矿所消耗的动力占选矿厂动力的 30%以上。因此，磨矿作业在选矿工艺流程中占有很重要的地位。 在洁净煤技术领域，磨矿作业用于水煤浆、油煤浆、管输煤浆、煤粉燃烧和煤系伴生矿物综合利用等方面。在重介选煤厂中，磨矿作业用来制备重介质选煤所用的加重质。 用以磨矿的机械称为磨矿机，种类很多，应用最广的是圆筒形磨矿机。 在四年的机械专业学习中，我对选矿机械的理论和实际设计产生了浓厚的兴趣，而磨矿 机在选矿工艺中占有这么重要的地位，于是我选择了溢流型球磨机设计这个题目。 业设计的目的 毕业设计是培养学生综合运用本学科的基本理论、专业知识和基本技能，提高分析和解决实际问题的能力，是从事科学研究工作和专业工程技术工作的基本训练。由于我选的是溢流型球磨机设计，希望通过该设计，熟悉冶金机械设备设计的全过程，深入理解力能参数计算基本理论，并能在各设计环节中准确应用，深入体会理论联系实际。 通过毕业设计巩固和发展四年来所学的专业基础知识，学习设计一般机械设备的方法和步骤，并且熟练掌握设计的基本技能， 如计算、绘图、使用机械设计资料、手册、标准和规范等。 下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 矿机技术的发展 球磨机自 1893 年出现以来就一直运用于矿业、冶金、建材、化工及电力等行业的原料粉碎。球磨机已经成为破磨工序中不可缺少的一部分，长远来看，球磨机仍将是该行业的主要设备，其相关研究已经受到高度重视，并取得了丰硕成果。 新技术带来新的动力，新的动力创造更好的价值。创新是一个行业发展的动力，球磨机技术也随着各方面的发展而不断创新。 随着技术的发展，各种新型球磨机也逐渐广泛应用。 1、连续式球磨机 因具有产量大、研磨效率高、单位产品功耗低、 占地面积小及生产管理费用低等优点，连续式球磨机在国内外取得了广泛的应用。意大利的 瓷中心研发的陶瓷原料连续锥形球磨机近年来在我国陶瓷工业中得到一定得应用，它的优点主要有：（ 1）节省了隔板及停机时间，使产量增加；（ 2） 降低能耗。 2、行星球磨机 德国一家公司最近研制出一种新型行星式球磨机。该球磨机的特点是四只球磨罐被卧式安装在一竖直平面放置的大盘上做行星运动。在运动过程中，球磨罐没有固定的底面，罐内磨球和磨料在竖直平面内受到公转离心力、自转离心力和重力的共同作用。机器旋转时，罐内各点所受力的大小 与方向都在不断变化，运动轨迹杂乱无章，这就使得磨球与磨料在高速运转中相互之间猛烈碰撞、挤压，大大提高了研磨效率和研磨效果。特别是球磨罐处于水平卧放方式，且由于自转，没有固定的底面，避免了一部分原料的结底现象。 司最近展示了其最新的 星磨。 星磨的球磨罐容积从 12毫升到 500 毫升，有六种不同的容积；在转速增加到 650后，样品可连续球磨至微米级甚至更小。由于增加了振动补偿。球磨机实现了自动工作。此外， 星磨还具有方便的参数设置和控制屏、负载、能量输入和参数记忆 功能及外带锁。 3、搅拌球磨机 爱力许（ 械厂研制了一种新型的干湿两用搅拌球磨机 马斯（ 机。该设备的优点是能量分布好、单位能耗低、设备小但处理能力大、即使球装的很下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 密实也没有堵塞的危险，可用于球磨很粗的颗粒，效果好、可靠性高、物料不受温度压力，没有粉磨死角；同一台磨机可用于干、湿研磨，可以实现自磨；干、湿的产品可不经预先混合分别加入，且在筒壁和底上没有物料层。 河南省荣阳市微粉设备厂成功研发了 列立式搅拌球磨机。该机采用螺旋装置，高耐磨聚氨酯衬里，对物料无污染、操作性能良好、 粒度分布范围窄、出料方便、能把多种物料均匀混合研磨、自动化程度高；在相同条件下，球磨效率是滚动麽、振动磨的 1020 倍，经实践验证，可替代同类型进口产品。 下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 2 球磨机系统方案的确定 磨机的分类及特点 机的分类及特点 1、 按筒体的长度与直径之比分类 (1)短磨机 长径比在 2 以下时为短磨机。一般为单仓，用于粗磨或一级磨，也可将 2 球磨机 串联使用。 (2)中长磨机 长径比在 3左右时为中长磨机。 (3)长磨机 长径比在 4 以上时为长磨机或称管磨机。中长磨和长磨，其内部一般分成 2仓。在水泥长中用得较多。 2、 按筒内装入的研磨介质形状分类 (1) 球磨机 磨机装入的研磨介质主要是钢球或钢段。这种磨机使用最普遍。 (2) 棒磨机 磨内装入直径为 50钢棒作研磨介质。棒磨机筒体长度与直径之比一般为 (3)棒球磨机 这种磨机通常具有 2仓。在第一仓内装入圆柱形钢棒作为研磨介质，以后各仓则装入钢球或钢段。棒球磨机的长径比应在 5 左右为宜，棒仓长度与磨机有效直径之比应在 间，棒长比棒仓短 100右，以利于钢棒平行排列，防止交叉和乱棒。 (4)砾石磨 磨内装入的研磨介质为砾石、卵石、瓷球等。用花岗岩、瓷料做衬板。用于白色或彩色水泥以及陶瓷生产。 3、 按卸料方式分类 (1)尾卸式磨机 欲磨物料由磨机的一端喂入，由另一端卸出，称为尾卸式磨机。 (2)中卸式磨机 欲磨物料由磨机的两端喂入，由磨机筒体中部卸出，称为中卸式磨机。该类磨机相当于两台球磨机并联使用，这样设备紧凑，简化流程。按尾卸式磨机的排料方式有格子排料、溢流排料、周边排料和风力排料等多种类型 。 4、 按传动方式分类 (1)中心传动磨机 下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 电动机通过减速机带动磨机卸料端空心轴而 驱动磨体回转。减速机的 输 出轴与磨机的中心线在一条直线上。 (2)边缘传动磨机 电动机通过减速机带动固定在卸料端筒体上的大齿轮而驱动磨机筒体回转。 5、 其他分类 根据工艺操作又可分为干法磨机、湿法磨机、间歇磨机和连续磨机。连续磨机与间隙磨机相比，前者产量高、单位重量产品的电耗低、机械化程度高和所需操作人员少。但基建投资费用大，操作维修较复杂。现在间歇式磨机极少使用，常用作化验室实验磨 . 磨机的 结构 及特点 球磨机分为溢流型球磨机 和 格子型球磨机 。 1、 溢流型球磨机的结构 溢流型 球磨机主要有给料部、主轴承、筒体部、传动部、主电机、慢速驱动装置、顶起装置及润滑、电控等部分组成。如图 图 磨机 （ 1） 筒体 筒体是磨机的主要部件，由两端的端盖及圆筒组成，为防止端盖及同体的过快磨损，在进出料端盖及筒体内部装有衬板，且筒体衬板都铸成波浪形断面，端部衬板有提升条，下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 衬板用螺栓固定。筒体衬板与筒体之间及端盖衬板和端盖间垫有橡胶垫，有缓冲钢球对筒体的冲击和有助于衬板与筒体内壁紧密贴合的作用，磨机筒体外面的螺母下垫有橡胶环和金属压圈，以防止矿浆流出。 进、出料端盖的中空轴径内装有铸造的进出料口，以防止中空轴径的磨损。 （ 2） 主轴承 主轴承采用动静压轴承，是一种既有动压润滑又有静压浮升作用的轴承，在磨机启动之前及停磨时，向轴承内供入高压油，此时静压起作用；而在磨机正常运转 15 分钟后，停止供高压油，故称动静压轴承。这样在磨机启动前，将磨机筒体浮起，样可大大降低启动负荷，以减少对磨机传动部的冲击，也可避免刮伤轴瓦，从而提高磨机的运转速率，当磨机停止运转时，向轴承内供入高压油，将轴颈浮起，轴颈在轴瓦中逐渐停运，使轴瓦不被刮伤，延长了使用寿命。 主轴承是用以支撑磨机回转部，左、右两个主轴承结构形式相同，主轴承瓦与中空轴的包角呈 120 ，摩擦面上铸有轴承合金，主轴承与轴承座之间呈鼓形接触，以便当磨机回转时可以自动调位，每个主轴承上装有两个铂热电阻，当主轴承温度大于规定的温度值时，能自动停磨，为了补偿由于温度影响而可能是磨机长度发生变化，进料端中空轴颈与轴承球面瓦配合尺寸相差 25许轴颈在轴瓦上的轴向窜动。 主轴承经过数年长期工作后，轴瓦发生磨损，致使中空轴下沉，这时可利 用主轴承上的对开密封环上的孔来调整，保持密封环与中空轴的密封间隙。 （ 3）传动装置 本磨机采用同步电动机直接带动磨机转动。优点是传动效率高、系统紧凑、占地面积小、在机械维修方面较省力。 （ 4）给料器 物料通过给料器向磨机里输送，给料器的形式有鼓形、蜗形及联合给料器。 （ 5）地基部 地基部中给出了各部地脚螺栓的相互位置和基面标高，给出了各部分的负荷。地基下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 部包括磨机地脚螺栓及相关的埋设件。 （ 6）慢速驱动装置 慢速驱动装置由电机、行星减速器等组成，自带安装底板，该装置用于磨机检修 及更换衬板用，当停机超过 4小时以上时，筒体内的物料有可能结块，在启动电机前应用慢速驱动装置盘车，可以达到松动物料的目的，慢速驱动装置的电机为制动电机。矩形式离合器使用时具有单向性，在使用时应防止筒体的偏心，重量超过上端极限位置，而依靠自重迅速下滑回转，影响维修人员的安全。 在启动慢速驱动装置时，主电机不能结合，主电机工作时，慢速驱动装置不能接合，两者配置有连锁装置，在启动慢速驱动装置前，必须先开启高压润滑油泵使中空轴顶起，防止擦伤轴瓦。 （ 7） 顶起装置 顶起装置由液压油泵站、平衡阀、千斤顶和 托架等组成，在停机检修时，可将顶起装置安置在筒体下部，将筒体顶起，方便检查和维修主轴承轴瓦，在顶起完成检修后，将筒体下落时，应注意不能迅速卸压，应逐步关停，将筒体缓慢下来。 2、格子型球磨机与溢流型球磨机的比较 格子型球磨机与溢流型球磨机的构造基本相同，其区别仅仅在于格子型球磨机的筒体内有排矿格子，和溢流型球磨机相比较，它具有下列优点： 1 排矿口浆面低，矿浆通过的速度快，能减少矿石过粉碎；装钢球多，不仅可装大钢球，同时还可以使用小钢球；由于排矿端装有格子，小球不会被矿浆带出 筒体，并能形成良好的工作条件； 格子型球磨机比同规格的溢流型球磨机的生产能力高 20%30%，并节省电力10%30%。格子型球磨机的缺点是构造比溢流型球磨机稍复杂。 磨机的工作原理 球磨机主要由圆柱形筒体、端盖、轴承和传动大齿圈等部件组成，筒体内装入直径为 25钢球或钢棒，称为磨介，其装入量为整个筒体有较容积的 25%筒体两端有端盖，端盖利用螺钉与筒体端部法兰相连接，端盖的中部有孔，称为中空轴颈，中空轴颈支承在轴承上，筒体可以转动。筒体上还固定有大齿轮圈。在驱动系统中，下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 电动机 通过连轴器、减速器和小齿轮带动大齿轮圈和筒体，缓缓转动。当筒体转动时，磨介随筒壁上升至一定高度，然后呈抛物线落下或泄落而下 料从左方的中空轴颈给入筒体，并逐渐向右方扩散移动，当物料自左向右的移动过程中，旋转筒体将钢球带至一定高度而落下将物料击碎，而一部分钢球在筒体成泄落状态对物料有研磨作用，整个移动过程也是物料的粉碎过程。 如图 2 1 空心圆筒； 2、 3 端盖； 4、 5 空 心轴颈 图 2矿机原理图 磨机设计的 内容 现阶段，随着磨机理论和技术的不断发展和完善要求磨机就有更高的使用性能，更长的使用寿命。本次设计主要研究 流型球磨机。其中包括：球磨机装机功率的计算、主传动系统的设计计算、电动机、联轴器和气动离合器的计算与选择、键和螺栓的选择与校核等。 电机是整个系统的主要驱动装置，由于筒体的载荷大，转速小等特点，选择同步电动机。传动比不大可以采用单级传动，电机轴和小齿轮轴之间应加上延伸轴以便于产物的运出。为减少冲击，在延伸轴和电机轴之间采用气动离合 器连接，延伸轴和小齿轮轴之间采用弹性柱销联轴器连接。 下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 3 球磨机的传动设计 球磨机的传动设计是整个设计过程的重要部分，它通过同步电机直接带动斜齿轮传动，效率高，占地面积小。 始数 据 球磨机的设计参数： 筒体内径 3600 体工作长度 6000 体有效容积 54 3m 最大装载量 物料 ： 14.3 t， 钢球 ： 102 t 筒体工作转速 17.3 r/机的选择 电动机 容量 的选择是电力传动系统 经济和可靠运行的重要 过程 。 如果电动机容量太小， 使设备 长期处于过载 状态 运行， 会导致 电动机绝缘 装置 过早的损坏；如果容量过大，不仅造成设备上的浪费，而且运行效率 又较 低，对电能的利用也很不经济。 所以，要综合各方面的因素，选择合适的电动机。 电动机的选择范围应 该 包括：电动机的种类、型式、容量、额定电压、额定转速及其各项经济指标等 ， 而且对这些参数 还 应 该 综合进行考虑。 电机的功率计算 根据文献 1，公式 4有： 212 7 2 0 3 3 0 0 n R （ 式中 : 球磨机电动机安装功率， 球磨机钢球装球量， 载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 R 球磨机筒体内半径， m n 球磨机工作转速， r/最大装球量 物料 14.3 t 装球量 102 t 转速 球磨机的装机功率 2G R n 12 7 2 0 3 3 0 0= 21 0 2 1 0 0 0 1 . 8 1 7 . 3 1 . 8 1 7 . 312 7 2 0 3 3 0 0 = 电动机的选择 根据装机功率 参考文献 8， 表 3 同步电动机 额定功率为 600定转速 n=150 r/定电压 U=6000V。 动轴上的动力参数计算 T =n（ 0轴（电机轴）001 3 5 4 . 6 k W 1 5 0 r / m i n ，0T=1 3 5 4 . 6 8 . 6 2 1 0 N 轴（延伸轴） 1 0 1 0 141111 3 5 4 . 6 0 . 9 7 1 3 1 3 . 9 6 1 5 0 r / m i 3 1 3 . 9 6 1 0 0 0T 9 . 5 5 9 . 5 5 8 . 3 7 1 0 N 5 0P P P k W n 联 ， 轴（ 齿轮轴） 2 1 1 2 142222p p 1 3 1 3 . 9 6 0 . 9 7 0 . 9 9 1 2 6 1 . 8 0 k 2 6 1 . 8 0n 1 5 0 r / m i n T 9 . 5 5 9 . 5 5 8 . 0 3 1 0 N 5 0p 承联， 轴（筒体轴颈） 3 2 2 3 2533331 2 6 1 . 8 0 . 9 8 0 . 9 9 1 2 2 4 . 2 0 k 2 4 . 21 7 . 3 r / m i n 9 . 5 5 9 . 5 5 6 . 7 5 1 0 N . 3P P 承 齿，下载文档送对应 纸 咨询 14951605 买文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 轮传动设计 定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1. 根据传动方案，选择 斜齿圆柱齿轮传动。 2. 球磨机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度（ 88）。 3. 根据文献 2，表 10择 齿轮 轴的材料 40质处理，硬度为 260齿轮用 45钢 ，正火处理，硬度为 220者