炼铁烧结圆盘给料机毕业设计

唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）题目圆盘给料机设计专业名称机电一体化班级06机电学生姓名学号指导教师日期唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）任务书【设计（论文）时间2009年5月27日2009年8月7】姓名专业机电一体化毕业设计（论文）题目圆盘给料机设计毕业设计（论文）内容1参阅相关资料，结合当前研究现状，对现有圆盘给料机进行分析和研究；2设计圆盘给料机整体结构。通过论证、分析和比较各方案，选出理论合理结构较实用的总体方案；3运用AUTOCAD绘制圆盘给料机模型；4设计圆盘给料机的机械结构，绘制结构总装图。毕业设计（论文）专题部分设计专题1传动装置和整体2减速装置3电机的选取4接料管加热装置指导教师签字年月日负责人签字年月日唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）指导教师评语毕业设计（论文）题目圆盘给料机设计指导教师意见指导教师（签字）年月日唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）唐山科技职业技术学院成毕业设计（论文）指导教师评分学生姓名吴爱兵性别男出生年月1978627年级专业06机电一班层次、形式及学制大专、三年毕业设计（论文）题目圆盘给料机设计指导教师姓名陈会莲职称助教序号项目满分评分1文献检索、调研、开题报告102基本理论的掌握及外语、计算机应用153数据（事实）真实可靠，综合分析、解决问题能力304设计（论文）水平、创新意识155完成的工作量和工作态度156全文规范、图纸、图表、文字表达能力及书写质量15合计100特别点评或结论（请说明是否同意该学生参加答辩）指导教师（签字）年月日备注1、评分标准依据毕业设计工作规范进行；2、指导教师评分包括实习、开题及毕业设计，占毕业设计（论文成绩）的40。唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）唐山科技职业技术学院（成）毕业设计（论文）评阅教师评分学生姓名性别男出生年月年级专业层次、形式及学制毕业设计（论文）题目圆盘给料机设计评阅教师姓名职称序号项目满分评分1设计（论文）内容的正确性152综合分析、解决问题能力303设计（论文）水平，创新意识154图纸、图表、文字表达能力及书写质量155设计（论文）规范化106题目难度和工作量15合计100特别点评或结论评阅教师（签字）年月日备注1、评分标准依据毕业设计工作规范进行；2、评阅人评分占毕业设计（论文）的20。唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）目录1绪论111我国圆盘给料设备的发展与现状112国产圆盘给料机的发展趋势213圆盘给料机的工作原理和分类314本课题要完成的主要内容52座式圆盘给料机结构设计521座式圆盘给料机外观图522圆盘给料机结构923几种座式圆盘给料机应用中常见的问题及改进方法11231调整套筒式轻型圆盘给料机11232蜗形套筒式重型圆盘给料机153座式圆盘给料机构件的选取1831电动机的选取1832给料能力计算公式1833圆盘给料机的技术参数1934圆盘给料机减速装置2435圆盘给料机底板衬2636圆盘给料机接料管加热装置2737圆盘给料机驱动装置改进设计及应用28371现有传动方案评述28372改进方案30373改进方案的设计计算31374应用效果31375结论324给料机用户手册3241机器的运输与保管3242机器的安装、试运转32421给料溜槽的安装32422安装33423试运转3343润滑、维护、检修33431润滑33432维护、检修3444操作规程35结论36参考文献37致谢39唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）摘要煤炭处理厂的处理作为处理任务已经形成了特点。推土机和载物小车的使用都是以给料为目的。储存的效率和经济性，大吨位煤处理装置的运动和控制，煤车卸载，储存，回收系统依赖于适当的给料系统。在煤炭处理厂，给料机是其中一个关键的机器。如果是给料系统损坏或无法用于在整个过程中可能会导致过长的停机时间和产生昂贵的修理费用。给料系统有不同的类型。振动给料系统用于输送煤炭是最有效和最经济的方法。它是控制流动或给料率的最简单和最容易的手段。振动给料机是一种设计简单和结构稳定，寿命长，易操作的设备。振动强度通过一个合适的控制器可在广泛的范围内调节，以确保在不同的条件下不间断给料的稳定。他们保护带式输送机的储料斗，筒仓，自动加料斗等在可控的速率物料输送过程中免受损害。低振幅的振动（一般为1至3毫米）和高振动（工作台行程）的频率（截至3000每分钟）是典型的振动给料机。没有任何重大的运动部件，如轴承，铰链，皮带，电机等是另一项重大优势，因此，只有最低限度的预防性维修是必要的。关键词给料机；给料系统；振动唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第1页共39页1绪论圆盘式给料机是一种使用广泛的连续式容积加料设备,能均匀连续地将物料喂送到下一设备中,喂料量可以调节,可喂送粉状、小块状的物料如煤料、粘土等,是一般磨机、烘干机的常用配套设备。并且适用于冶金、煤炭、建材、化工、电力部门及机械化铸造车间等精确连续均匀地给料与配料之用。本设备的工作环境温度为4040，不适于输送流动性太差或流动性特别好的物料。11我国圆盘给料设备的发展与现状2O世纪50年代初，矿井用给料设备主要依赖机械式往复给料机。该机型结构简单，动力消耗较大，设备笨重。其原理是，由连杆及偏心轴传动，往复作业，处理量小且成间接成堆式不均匀给料。但该机型维修量小、耐用，布置所需高度低，且对物料的粒度组成、外在水分等物理性质要求不严。已广泛用在各矿井生产中。特别是煤矿井下，直到目前，对其在恶劣条件下的适用性仍给予好评。随着矿井机械化程度的提高，对K型往复式给料机已作了大量改进，由单屈臂改为双屈臂，给料量已增加到10002000TH。6O年代，随着生产技术的发展，相继出现了电磁振动给料机，并迅速得到广泛应用。原机械工业部相继在东北的辽阳、河南鹤壁和江苏海安设立定点3家生产厂。该机型属于双质体共振钢型弹力振动，相对于K型往复给料机，其适应性更加广泛。由于结构紧凑、质量轻、可无级调速以及适用220380V不同等级电压与电耗少等特点，在国内得到推广。然而，由于该机型存在电磁铁振动时噪声大、振频高3000次MIN、振幅小115MM和调整运量的振幅大小取决于E型电磁铁静块与动块间隙、板弹簧片数以及联接杆螺母紧程度等原因，如果调节不当，间隙太大则电流增大长时间线圈铁芯会发热损坏，间隙过小造成振幅减少，致使唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第2页共39页用户深感生产管理不便。特别是在增加调速时，因噪声过大影响职工身心健康。为减少料仓直接作用在给料机上物料的垂直压力，配置料斗及导料仓时要有一定的角度和高度；对水分大、沾结湿滞性物料，因其频率高、振幅小出现板结和不下料现象，使其局限于非防爆场合使用；因电磁铁怕水、怕潮、振动时会产生火花而导致瓦斯爆炸，对密度较大矿石的给料也不太适合；因振幅小对物料抛浮力小，其给料量也受到限制。由鞍钢生产的DK,DB系列吊式圆盘给料机均采用敞开式给料方式，但给料套筒却有敞开和封闭两种。PDX型新型圆盘给料机采用立式减速机传动，可独立使用，为国家“八五”重点攻关项目，“国家火炬计划项目”和“江苏省高新技术产品”，该产品是在消化，吸收国外实际开发设计的一种高可靠性，高效率，节能型新型圆盘给料机，其结构比国外圆盘给料机更先进，合理，并拥有多项专利。目前，已在国内重大项目工程中广泛采用，德兴铜矿、安庆铜矿、招远金矿、上海宝钢、三峡工程、神华大柳塔洗煤厂、榆家梁、孙家沟、兖州济宁三号井以及各大矿务局等。它采用吊挂、座式等配置，便于工艺布置及空间利用。在十多年的推广应用中，得到广大用户的一致好评，正在日益发挥作用。被公认为是目前最先进的产品之一。12国产圆盘给料机的发展趋势1996年以前的圆盘给料机（1）物料仓和传动机构无密封罩，（2）多数采用伞齿轮传动，（3）物料的轴向重力载荷由推力轴承承担。1996年以后改型的圆盘给料机（1）物料仓有密封罩，（2）改为大齿圈和小齿轮内啮合传动，（3）由以回转支承代替推力轴承承担物料的轴向重力载荷。改进型的圆盘给料机取得了较好的使用效果，但存在一些缺陷的弊端唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第3页共39页内啮合形式导致小齿轮承受圆周力相当大，因为要求匹配大尺回转支撑，增加制造成本；而且要求与回转支撑连接的各部件提高精度、密封性小齿轮出故障,不便维修一旦出现故障,势必影响整条生产线的连续运行。物料仓内套筒结构中采用了耐磨衬板,但其使用寿命较短,增加了制造和运行成本转动圆盘衬板与套筒接触部位磨损快,导致衬板使用寿命低,家大了运行成本而且耐磨衬板制造维修成本高,更换不方便内套筒底部与转动圆盘间间隙大30100MM,出料量不准确从以上各类给料机的发展历程可以看出，我国圆盘给料机顺应国外给料机发展模式圆盘给料机可靠耐用，维护量少，生产效率高，便于自动化管理；大型化可提高处理能力，适应高产高效集约化生产需要，实现微机自动化控制、动态分析与监控技术相结合；拓展各机型的适用范围，以满足不同物料运输的需要，降低动力消耗和噪声，更加环保和人性化设计。13圆盘给料机的工作原理和分类圆盘式给料机由驱动装置、给料机本体、计量用带式输送机和计量装置组成。给料机和带式输送机由一套驱动装置驱动，该驱动装置的电磁离合器具有实现给料机的开、停和兼有功能转换的作用。计量带式输送机的带速小于1M/S,为了测定带速设有速度检测装置，为了防止称量辊偏斜设有检测杆进行调整。圆盘给料机的工作原理就是利用料仓中的物料在重力作用下落到圆盘的盘面上，盘面回转在刮板作用下将物料均匀连续的输出到称量装置上,套筒与盘面一般间隙在2530MM之间。圆盘给料机分座式和吊式两种安装方式；根据物料的粒度来定有唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第4页共39页好几中型号等等1）DK型为吊开式，DB型为吊闭式。型型圆盘给料机能均匀，连续地将粉状，颗粒状或小块状的物料喂送到下一道设备中给料能力可通过改变下料套筒的高度和卸料刮板的位置来调整当采用调速电动机或直流电动机时，还可通过改变电动机的转速来调整给料量。2）PDX型新型圆盘给料机采用立式减速机传动，可独立使用，为国家“八五”重点攻关项目，“国家火炬计划项目”和“江苏省高新技术产品”，该产品是在消化，吸收国外实际开发设计的一种高可靠性，高效率，节能型新型圆盘给料机，其结构比国外圆盘给料机更先进，合理，并拥有多项专利。3）PZ系列圆盘给料机皆为座式，有重型、轻型、热料型三种十五个规格，适用于中、细粒物料的给料，广泛应用在矿山、冶金、煤炭、建材、化工、电力等部门的生产中。该系列圆盘给料机是在认真总结国内外圆盘给料机技术水平基础上，采用了0渐开线包络蜗杆蜗轮副传动新技术设计而成的0渐开线包络蜗杆蜗轮副传动，通过一次包络获得了二次包络的效果，使给料机具有承载能力大、运行平稳、工作可靠、给料均匀、结构简单紧凑、维护方便、使用寿命长等特点，因为给料精度高，所以适合自动计量和自动给料。4）ZMBR、MBR重型圆盘给料机是一种容积计量的给料配料设备,广泛应用于冶金、化工、煤炭、建材及电力等工业部门，它的优点是结构简单，给料均匀、准确，运行平稳可靠，承载量大，调节方便，调节范围较宽，维护管理筒便，与料仓连接的出料口尺寸较大，便于安装和物料的排料。ZMBR、MBR重型圆盘给料机系座式安装，传动结构封闭，能在料尘唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第5页共39页较多的工作环境下工作，具承载力大、检修周期长的优点。由于能承受较大的料柱压力，故通常将其直接安装在料仓下部，向其他设备给料。14本课题要完成的主要内容圆盘给料机的设计主要是传动部分和整体结构的设计，以及给料圆盘的设计。1参阅相关资料，结合当前研究现状，对现有圆盘给料机进行分析和研究；2设计圆盘给料机整体结构。通过论证、分析和比较各方案，选出理论合理结构较实用的总体方案；3运用AUTOCAD绘制圆盘给料机模型；4设计圆盘给料机的机械结构，绘制结构总装图。2座式圆盘给料机结构设计圆盘给料机是一种传统的排料设备，由于具有能承受仓压、运转平稳可靠、给料量容易调节、料仓口尺寸较大等优点，至今仍广泛地应用于煤炭、冶金、化工等部门。由于圆盘结构及处理物料性质不同,设备的使用有时并不能达到工艺要求。本文针对座式圆盘给料机作相关的设计。21座式圆盘给料机外观图唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第6页共39页图21图22唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第7页共39页图23图24唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第8页共39页T图25图25图26唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第9页共39页22圆盘给料机结构现有的座式圆盘给料机，驱动装置主要由垂直传动减速机，平行轴传动减速机及电机三个部分构成。三个部分为分体结构，垂直传动减速机通过联轴器与平行轴齿轮减速机相连，平行轴齿轮减速机的输入轴通过联轴器与电机相连，由于其结构上的原因，存在着结构复杂体积大效率低安装调试复杂不易保养和维修及寿命短的缺点。本设计的目的是针对上述现有技术的不足,而提供一种一体化结构的新型座式圆盘给料机,为实现上述目的,本设计采用下述技术方案座式圆盘给料机,包括圆盘衬板及托盘一体化减速器驱动装置衬板通过螺栓螺母固定在圆盘上,托盘的上部通过螺栓螺母几锁母与圆盘连接,圆盘通过螺栓和螺母与托盘固定托盘的下部则通过平键,锁母与一体化减速机中硬齿面螺旋伞齿垂直传动减速机的输出轴连接,硬齿面螺旋伞齿垂直传动减速机中针轮摆线减速机连接,针轮摆线减速机通过法兰和螺栓与一体化减速机中针轮摆线减速机连接,针轮摆线减速机通过法兰和螺栓与电动机连接,上述硬齿面螺旋伞齿垂直传动减速机针轮摆线减速机及电动机实现了三位一体的结构。与现有同类产品比较,具有结构紧凑体积小,质量轻传动效率高安装调试简单易保养免维修及使用寿命长的特点本产品的给料大小可任意调整,如选配变频调速电机,通过变频控制柜可以实现就地控制和集程控制。图27座式圆盘给料机的结构示意图。图28图27的俯视图。具体实施方式参照图2728，座式圆盘给料机，包括圆盘1、衬板2及托盘5、唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第10页共39页一体化减速机6。衬板2通过螺栓3、螺母4固定在圆盘1上，托盘5的上部通过螺栓、螺母及锁母7与圆盘1连接，圆盘1通过螺栓8和螺母9与托盘5固定。托盘5的下部通过平键、锁母与一体化减速机6中硬齿面螺旋伞齿垂直传动减速机61中的输出轴连接，硬齿面螺旋伞齿垂直传动减速机61通过法兰和螺栓与针轮摆线减速机62连接，针轮摆线减速机62通过法兰和螺栓与一体化减速机6中电动机63连接。上述硬齿面螺旋伞齿垂直传动减速机61、针轮摆线减速机62及电动机63实现了三位一体的结构。工作原理圆盘上设有料仓，料仓下设可调节高度的调节环，工作时通过拨料机构将圆盘上的物料拨到输送机上。图27图27图28唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第11页共39页23几种座式圆盘给料机应用中常见的问题及改进方法231调整套筒式轻型圆盘给料机2311调整套筒式轻型圆盘给料机结构特点轻型圆盘给料机一般适用于物料堆密度小于2T/M3的块状或颗粒状物料。调整套筒式给料系统常用结构如图29所示一般为敞开式。固定套筒1与上部料仓口通过法兰联接。通过调整丝杠2的转动，带动活动套筒作上下运动，从而调整活动套筒下端面与圆盘面之间的距离。物料由料仓通过固定套筒与活动套筒进入圆盘面。圆盘面通常加装16MN钢板作耐磨衬板。如图210所示，在刮料板2的作用下物料被排出圆盘面完成给料过程。1固定套筒2调整丝杠3活动套筒4挡料圈及刮料板装置5圆盘主体图29轻型圆盘给料机唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第12页共39页1挡料圈2刮料板装置3调整套筒4圆盘面2312调整套式轻型圆盘给料机应用与设计改进内蒙古某焦化厂在对炼焦煤堆密度08T/M3，粒度80MM进行处理，工艺配置如图29所示，其额定转速为12R/MIN。在设备负载试运行阶段，从活动套筒3内出来的大部分物料不能随圆盘一起转动，出现打滑现象，只有少部物料到达如图210所示的刮料板装置处，并被其刮出圆盘面。试车时测定的生产能力未能达到设计要求。经过分析，初步判定认为圆盘面为光滑的钢板面，物料对钢板面的静摩擦系数较小，产生的静摩擦力不足以平衡物料随圆盘转动所产生的惯性力与物料内部的摩擦阻力之和，要避免打滑现象的发生，必须增大物料与圆盘接触面之间的静摩擦力。图210挡料圈及刮料板装置唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第13页共39页1活动套筒2钢板料盘3圆盘4挡煤圈5刮料板改进后的工艺配置如图211所示，在圆盘面通过螺栓紧固网格型钢板料盘2，刮料板5移至钢板料盘2上方。活动套筒及刮料板下平面与钢板料盘上平面间保持在10MM左右。钢板料盘2结构见图212所示，料盘高度达30MM。物料自活动套筒进入钢板料盘后，自动填满钢板料盘网格。工作时，活动套筒内物料与钢板料盘网格内物料相互接触，并在圆盘转动时互相摩擦。其静摩擦阻力系数远大于物料与钢板之间的静摩擦系数。经运转试验，原物料在圆盘面上打滑的现象基本消失，生产能力已能满足工艺流程要求，说明改进是可行的。图211改进后的轻型圆盘给料机唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第14页共39页2313调整套筒式轻型圆盘给料机应用的局限性唐山某选煤厂20世纪60年代从波兰进口如图29所示圆盘给粒机用于对含水煤泥进行给料。此种结构的生产能力调节是通过活动套筒上下高度的调整来改变物料在圆盘面上的分布，通过刮料板最大限度地进行给料。当煤泥之间的粘结力较大，其安息角已大于50时，活动套筒高度调整对生产能力的改变已不明显。因圆盘结构限制，套筒内并不能装配置垂直方向的绞刀装置，为此，只能在圆盘上加装如图213所示的平面绞刀，其主要目的是要把位于活动套筒下方的物料推向圆盘面的四周，并被刮料板所触接到。由于受刮板位置的限制，圆盘面上的平面绞刀并不能靠近圆盘边缘，因此撒料效果受到一定的限制。从生产现场的使用效果来，并未能完全满足生产能力要求。图212钢板料盘唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第15页共39页1圆盘面2平面绞刀因此，轻型圆盘给料机采用固定套筒与活动套筒组合式结构对流动性差、易于搭拱的物料进行给料时，较难达到工艺要求的工作性能，对此种工况条件下工作的设备，在选型时应予以足够的重视。232蜗形套筒式重型圆盘给料机2321蜗形套筒式重型圆盘给料机给料系统结构特点重型圆盘给料机一般适用于物料堆密度小于25T/M3的块状或颗粒状物料。其结构如图214所示，物料由料仓进入蜗形套筒后，在圆盘的转动下由闸门3排出。传动机构4由一对伞齿轮组成闸门3的升降机构，用以控制闸门3的开合度大小。2322应用及其局限性图214所示蜗形套筒式重型圆盘给料机用于焦炭、石灰配料等中等流动性的物料给料取得了较好的应用效果，但是仍然有其局限性。首先，闸门的启闭通过手轮进行人工调整，不易实现自动化生产所需的远程自动控制。其次，由于没有对物料起活化作用的绞刀装置，仍然不能适用于对粘性物料进行给料。第三，对于含水量较大的物料，图213平面绞刀唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第16页共39页在给料机工作时，会有一部分水份及泥浆从给料套筒与圆盘之间的间隙处漏出，造成对工作环境的污染。2323蜗形套筒式重型圆盘给料机改进设计针对蜗形套筒式重型圆盘给料机结构的局限性，我们对其相关部位进行了改进，并在处理粘性含水物料时取得了较好的使用效果。主要结构特点1闸门装置如图215所示，在导向板2的导向下闸门5的开启由电液动推杆1驱动完成。挡块4随闸板5上下移动时引发行程开关3动作，发出的闸板开启与闭合信号，被送至中央控制室，实现闸门启闭自动化及联机控制。由于电液动推杆具有可负荷起动、动作灵活、工作平稳、冲击力小、行程控制准确、过程保护、安全节能、噪声小等优点，所以我们不推荐使用电动推杆、气缸、液压缸等其它驱动装置。1蜗形套筒2主体3闸门4传动机构图214蜗形套筒式重型圆盘给料机唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第17页共39页1电液动推杆2导向板3行程开关4挡块5闸板1二次受料槽2二次刮料板图215闸板装置图216二次受料装置唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第18页共39页2二次受料装置二次受料装置主要用于收集从圆盘四周撒落下来的物料，并利用二次刮料板随圆盘的转动而把物料排出。图216所示，二次受料槽U形槽部分位于圆盘下方，上部与蜗形套筒通过螺栓联接，为便于现场安装的方便，二次受料槽1由二块组成。二次刮料板2通过螺栓联接于圆盘下部，位于二次受料槽1内。此种二次受料装置与改进前采用附加刮料板进行二次刮料相比，完全杜绝了圆盘四周撒料的现象，同时，二次受料槽位于圆盘外围，起到了圆盘运转时的安全防护作用。3圆盘绞刀圆盘绞刀下部通过螺栓紧固于圆盘面上，其上的搅动叶片经过特殊处理后在随圆盘转动时对于粘性物料起到了很好的活化作用。3座式圆盘给料机构件的选取31电动机的选取电动机的选择要根据动力源和工作条件，首先要满足的就是所需功率要求。Y系列交流电动机主要用于驱动各种不同的机械，如卷扬机、压缩机、破碎机、球磨机、运输机械和其它设备，并可供煤矿、机械、工业、发电机及工矿企业原动机之用。所以非常适合作为圆盘给料机的原动力。32给料能力计算公式圆盘给料机给料能力计算公式Q60H2NRRH/3A/A式中Q圆盘给料机最大给料能力，T/H；H活动套筒下缘至盘面的高度，M；N圆盘转速，R/MIN；R物料的容量,T/M3；唐山科技职业技术学院毕业设计（论文）第19页共39页R活动套筒的外半径（当刮板开到最大时），M；A圆盘上的物料的倾斜角（自然休止角）。33圆盘给料机的技术参数KR、BR型圆盘给料机圆盘给料机为容积式计量的给料设备。它能均匀、连续地将物料喂送到下一道工序，并且能够承受较大的仓压。适用于喂送各种非粘性物料，不适用于流动性好的粉状物料。适合圆盘给料