球磨机设计说明书

1、河南科技大学（毕业设计论文）目 录前 言1第一章总体方案的确定4§1.1 球磨机的工作原理4§1.2 球磨机的主要参数计算4§1.2.1 球磨机的临界转速4§1.2.2 球磨机的理论适宜转速5§1.2.3 转速比6§1.2.4 磨机的实际工作转速6§1.2.5 磨机功率的确定8§1.2.6 磨机的生产能力9§1.2.7 球磨机中空轴确定11第二章球磨机支撑部分设计计算12§2.1 球磨机构造及主要零部件介绍12§2.1.1 球磨机主要构造12§2.2球磨机主要零部件12

2、67;2.2.1回转部分12§2.3 球磨机主要零部件的强度计算15§2.3.1 作用于筒体上总载荷16§2.4 滚轮轴承的受力分析19§2.4.1 筒体作用力的分布19§2.5球磨机支撑其他装置的强度校核22§2.5.1支架的强度校核22§2.5.2凸凹球面体的设计及校核22§2.5.3 底板的设计及校核23第三章 磨机的操作、维护、检修及润滑25总 结27参考文献29致 谢3132前 言自1893年第一台球磨机问世以来，它就一直被广泛的应用于矿业、冶金、建材、化工及电力部门等若干基础行业的原料粉碎中。在矿山建设

3、时期，球磨机的设备及基建投资约占选矿厂破磨设备总投资的50%，在矿山生产期间, 球磨机的能耗(电耗和材料) 同样占全部破磨作业的50%以上。同时, 在矿山生产中, 球磨机作为主要的生产设备，其运转率和效率常常决定了全厂(系列) 的生产效率和指标，成为全厂生产的“咽喉”环节。因此，无论设计院在设计阶段对球磨机的选择还是矿山企业在生产阶段对球磨机的管理都十分重视。同时许多球磨机的设计研究单位和生产厂家也对球磨机进行了很多研究工作，取得了很大进展，出现了多方面的研究方向。建材产品的生产，从原料、燃料到半成品都需要进行破碎和粉磨，其目的是使物料的比表面积增加,以提高物理作用的效果及化学反应的速度,如促

4、进均匀混合 ,提高物料的流动性,便于贮存和运输,提高产量等。水泥熟料和石膏一起磨碎成最终产品,其磨碎的粒度越细,比表面积越大,则水泥的标号就越高。改善和提高产品的质量和数量,减少动力消耗,降低生产成本,即达到优质、高产、低能耗具有重要意义。球磨机不但在建材工业中广泛应用，而且在冶金、选矿、化工、电力等工业中也广泛采用。它的优点是物料适应性强，粉碎比大，适应强，结构简单、坚固、操作可靠，维护管理方便，能长期连续运转。缺点是工作效率低，体形笨重，磨机转速低，研磨体和衬板的消耗量大，操作时噪声大。课题为4.2×13m球磨机，本人主要承担4.2×13m球磨机的支承装置的设计。技术性

5、能：生产能力达到149.5t/h。技术要求：机械设计应保证其功能良好、使用可靠、维护方便；零件结构设计要选择合理的毛坯型式和材料，并尽可能的采用标准件和通用件，并具有良好的工艺性。本课题着重解决的问题是正确选择粉磨工艺系统，合理设计磨机支承部分，提高粉磨效率，最大幅度达到高细、高产和低能耗运转。设计思路：首先进行总体设计，确定磨机主要参数、支承部分各主要部件的结构参数并进行强度校核。预期成果：达到所要求的技术性能，解决磨机粉磨效率低下，能量利用率低等各种问题，降低水泥的粉磨电耗，提高水泥企业效益，同时也符合国家对水泥产业结构调整的要求，即节能降耗。由于球磨机在物料粉碎中的一些优点，近十年来，磨

6、矿设备仍然广泛应用普通卧式简型球磨机，但是围绕磨矿效率、降低能耗钢耗方面国内外的研究者做了大量的工作。 球磨机的大型化发展趋势，给球磨机的支撑带来了考验。因此一个好的合理的支撑方式，就成为了一个很重要的问题。所以国内外有许多的专家学者，都在做这方面的研究，考虑到支撑方式的发热，原因包括多方面的。所以不只是要考虑到轴承的支撑强度，还要考虑到他的散热和润滑。因此他要有独立的散热系统和润滑系统。至于散热系统大多数采用轴承瓦上开有蛇形的孔，冷却水从中流过，起到冷却的效果。谈到润滑系统，有静压润滑和动压润滑，还有静压和动压混合使用。静压润滑多用于滑动轴承支撑，但是启动和停止时，磨机会产生很多的热量，有可

7、能会烧瓦。动压润滑则需要很大的压力泵，需要持续供油。所以现在大多采用动静压混合使用，当磨机刚启动时，采用静压润滑，启动以后，在用动压润滑。这样既防止发生烧瓦的现象，又不会因使用单独的供油系统而浪费太多的油。 磨机是工业上广泛使用的细磨机械设备，建材机械中以球磨机应用最多、最普遍。球磨机的优点：物料适应性强、粉碎比大、适应性强、结构简单、操作可靠、维护方便、有很好的闭封装置、可防止灰尘飞扬；球磨机的缺点：工作效率低、体型大而笨重、磨机转速低、研磨体和衬板消耗量大、操作时噪声大。球磨机的支撑方式所采用主轴承支撑，球磨机的中空轴的轴颈放到轴承上，主轴承由下轴承座、轴承盖、表面铸有巴氏合金的下轴瓦及圆

8、柱销钉和密封压环等组成。轴承座和下轴瓦制成球面接触，以便补偿安装误差。在底座和轴瓦的球面中央放有圆柱销钉，可防止轴瓦从轴承座上滑出。进入管内的油通过喷油口成扇形注到轴颈上润滑轴承，润滑后的油经排油管流回油箱。 因为现在球磨机的发展逐渐向大型化发展，所以毋庸置疑，球磨机的支撑就成为一个关键的问题。以为启动力矩会很大，启动和停机的时候的摩擦很严重，会产生大量的热量，甚至会产生烧瓦，严重影响生产效率和产量。现在球磨机的支撑方式有三种：1、主轴承支撑 2、滑履支撑 3、混合支撑（主轴承和滑履支撑混合使用）。所以研究大型球磨机的支撑就成了一个很重要的问题。本课题研究球磨机的主轴承支撑，采用的轴承是多滚轮

9、轴承。下面介绍一下滚动轴承和其他支撑方式的比较：一、 滑动轴承：由于滑动轴承轴瓦和中空轴轴颈直接接触，运转时两者相对滑动，摩擦系数较大，摩擦阻力矩也大，特别是球磨机启动和停止的时候，两者不是处在便捷摩擦，这样对轴瓦磨损比较大，甚至会出现烧瓦的现象，影响企业生产效率，降低磨机产量。另外一旦出现烧瓦现象，检修时需要对轴瓦和轴颈进行刮研，费时又费力。所以现在好多的球磨机都不在使用滑动轴承支撑。二、 滚轮轴承：支撑滚轮轴承广泛应用于各类机械，其主要特点就是外圈壁厚较大。降低了磨机的能耗，提高了效率。而且滚动摩擦远小于滑动摩擦，减少了对电网的冲击和影响，起到了很好的节能作用。论分析和生产实践中得知，采用

10、滚动轴承的小型球磨机节电达%30%35，中型球磨机达%15%20，大型球磨机达%10%20。这确实为企业创造了不少的效益。 比较的结果：传动球磨机主轴承滚动轴承替代滑动轴承不仅可节约能耗，降低生产成本，而且维修量大大减少，维修费用也随之降低。维修操作方便，能够给企业带来显著的经济效益。因此滚轮轴承替代滑动轴承将成为球磨机主轴承改革的必然趋势。第一章 总体方案的确定§1.1 球磨机的工作原理球磨机的主要工作部分是一个装在两个大型轴承上水平放置的回转筒体，筒体用隔仓板分为几个仓室，在各仓内装有一定形状和大小的研磨体。研磨体一般为钢球、钢段、钢棒、卵石、砾石和瓷球等。为了防止筒体被磨损，在

11、筒体内壁装有衬板。图2-1 磨机粉磨物料的作用当磨机回转时，研磨体在离心力和与筒体内壁的衬板面产生的摩擦力的作用下，贴附在筒体内壁的衬板面上，随筒体一起回转，并被带到一定高度如图2-1所示，在重力作用下自由下落，下落时研磨体像抛射体一样，冲击底部的物料把物料击碎。研磨体上升、下落的循环运动是周而复始的。此外，在磨机回转的过程中，研磨体还产生滑动和滚动，因而研磨体、衬板与物料之间发生研磨作用，使物料磨细。由于进料端不断喂入新物料，使进料与出料端物料之间存在着能强制物料流动，并且研磨体下落时冲击物料产生轴向推力迫使物料流动，另磨内气流运动也帮助物料流动。因此，磨机筒体虽然是水平放置，但物料却可以由

12、进料端缓慢流向出料端，完成粉磨作业。§1.2 球磨机的主要参数计算§1.2.1 球磨机的临界转速当磨机筒体的转速达到摸某一数值时，研磨体产生的离心力等于它本身的重力，因而使研磨体升至脱离角=0°，即研磨体将紧贴附在筒体上，随筒体一起回转而不会降落下来，这个转速就称为临界转速。当研磨体处于极限位置时，脱离角=0°，将此值代入研磨体运动基本方程式，可得临界转速，由公式： （1-1）式中：临界转速，r/min；筒体有效半径，m；磨机筒体有效直径，m。代入公式（1-1） 以上公式是在几个假定的基础上推导出来的，事实上，研磨体与研磨体、研磨与筒体之间是存在相对滑动

13、的，而且物料对研磨体也是有影响的。因此，实际的临界转速比计算的理论转速要高，且与磨机结构、衬板形状、研磨体填充率等因素有关。§1.2.2 球磨机的理论适宜转速使研磨体产生最大粉碎功时的筒体转速称作球磨机的理论适宜转速。当靠近筒壁的最外层研磨体的的脱离角=54°44时，研磨体具有最大的降落高度，对物料产生粉碎功最大。将=54°44代入式cos，可得理论适宜转速。由公式： （1-2）数据代入公式（2-2） 因此球磨机的理论适宜转速为15.7r/min§1.2.3 转速比 （1-3）上式说明理论适宜转速为临界转速的76%。一般磨机的实际转速为临界转速的7080

14、%。§1.2.4 磨机的实际工作转速磨机的理论最适宜转速是在球磨机最外层研磨体达到最大降落高度时的转速。但是这时全体研磨体的最大粉碎功不一定最大。另一方面，随着磨机规格的增大，一定的进料粒度，需要一定量的粉碎功。如果入料粒度一定，则需要磨机提供的粉碎功是一定的，在研磨体规格一定时，当磨机规格大，如果最外层研磨体获得最大的降落高度，则其降落高度的绝对值增大，研磨体能提供的粉碎功将大于物料粉碎所需要的粉碎功，这样势必造成浪费。由于当前的球磨机一般为多仓磨，前后仓的粉碎区有差别，按理前仓转速应高一些，使钢球带得高，以抛落为主增加破碎作用；后仓可适当降低转速，钢球以泻落为主，增加研磨作用。但

15、是多仓磨筒体只能是一个转速，唯有改变衬板形状来解决此矛盾。所以一般均在前仓安装“提升式”衬板，而在后仓安装“平滑形”衬板。在实际生产中，考虑转速不能单纯从得到最大粉碎功的观点出发，因为物料粉磨既有冲击破碎，又有研磨作用。所以要从达到最佳经济指标的观点出发，即要求磨机的生产能力最高，单位功耗最小，研磨体和衬板的磨损消耗量最少。所以工作转速的选定，处了应考虑磨机的直径、生产方式、衬板形状、磨料体的填充系数、研磨体种类外，还考虑到粉磨物料的性质、如磨物料粒度和粉磨细度等，为了全面反映这些因素的影响应通过科学实验来确定磨机的实际工作转速。根据水泥生产中磨机运转的经验及有关统计资料来确定磨机的实际工作转

16、速，经验公式如下：当d>2.0时 r/min （1-4）当1.8m<d2.0时 （1-5）当1.8m （1-6）式中： 磨机的实际工作转速，r/min；磨机的有效内径，m；磨机规格直径，m。 以此来确定转速。由于所设计磨机筒体直径大于2.0，所以选用公式（1-4） 综合考虑设计转速为15r/min。国外对球磨机实际转速有不同的研究成果。如前苏联专家提出的磨机实际转速应为： 对于波纹衬板，磨机转速为球磨机临界转速的75%78%。 磨机的实际转速公式用来计算，对于平滑衬板，k=34.4；凸棱衬板，k=31.5。即分别相当于磨机临界转速的81.5%和74.5%。 磨机实际转速的另一计算公

17、式为：，从公式可以看出，转速随磨机规格直径增大而减小。目前尚没有得到大家公认的，能反映球磨机规格、入磨物料性质及粒度、衬板形状的磨机实际转速计算公式。当磨机在圈流系统工作时，由于磨内的物料流速加快，可有较高的生产能力，因此，圈流操作时磨机转速可比开流式高些。衬板表面与研磨体的摩擦系数较大者，其转速可低些；否则可高些。磨机内研磨体填充系数越小，相对滑动越大，则转速应高些；反之则应低些。磨机粉磨小块软质物料，要比在相同条件下粉磨大块硬质物料时，转速低些。粉磨粒度较细时，主要是研磨作用，转速可低些。§1.2.5 磨机功率的确定 计算球磨机功率的目的是为了能够正确地选择电动机的规格，选择或计

18、算减速装置以及球磨机筒体进行强度计算等提供依据。 球磨机运转时所需功率，其中一部分用于提升研磨体和物料至一定高度，并使之具有一定速度抛射出去，按抛物线轨迹下落，进行冲击击碎物料；另一小部分是克服机械摩擦阻力，如球磨机筒体在主轴承上的摩擦，传动装置中的摩擦等消耗的功率，可用机械效率来考虑，则球磨机所需功率为： （17）式中-球磨机的机械效率（中心传动球磨机0.920.94）磨机需用功率，kw；磨机的适宜转速，r/min；球磨机筒体内的研磨体的总重量， t； 球磨机电动机功率应在的基础上再加大10%-15%,此储备量用来克服球磨机启动时，研磨体的惯性力和在工作时球磨机可能过载。 （18）§

19、;1.2.6 磨机的生产能力影响球磨机生产能力的因素很多，例如物料性质、入磨物料粒度、要求产品细度、加料均匀程度和磨机内装填程度等。另外还与磨机的结构形式有关，例如磨机筒体长度和直径、仓数、各仓间长度的比值、隔仓板的形式和有效断面大小、研磨体种类以及衬板形状等。还有新工艺和新技术的采用，也是提高磨机生产能力的有效措施。（1） 物料方面入磨物料易碎性大，容易粉磨，生产能力就高；反之则生产能力就低。入磨物料粒度大时，磨机第一仓必须装入较多的大钢球，这样可使研磨体达到击碎物料的目的，第一仓在一定程度上便起到破碎机的作用，造成粉磨过程不合理，因磨机的破碎效率比破碎机低得多。所以减小入磨粒度能提高磨机生

20、产能力，降低电耗。加料均匀，而且加料量合适，则磨机生产能力提高。加料量太少或过多，都要降低生产能力。因为加料量太少时，研磨体降落时，并不全部冲击在物料上，而是有一部分研磨体互相撞击，作了无用功；反之，加料量过多，研磨体的冲击能量不能充分发挥，磨机生产能力也不能提高。(2) 球磨机结构方面磨机的长径比与生产方式有关，对于开流生产系统的磨机，为保证产品的细度一次合格，长径比l/d=3.56；对于圈流生产系统的磨机，为加大物料的流通量，应选取l/d=2.53.5。磨机内的仓数一般为24仓，长径比愈大，仓数愈多。可根据生产实践经验来确定，一般干法圈流生产磨机：双仓磨时，第一仓仓长为全长的30%40%，

21、第二仓仓长为全长的60%70%；三仓磨时，第一仓仓长为全长的25%30%，第二仓仓长为全长的25%30%，第三仓仓长为全长的45%50%。对于开流生产的磨机，细磨仓应适当增加长度。生产高强度等级的水泥时也是这样，这是为了增加物料的细磨时间，使产品达到细度要求。磨机内隔仓板的形式，隔仓板的篦孔数量和大小要恰当，如果篦孔数量不多，尺寸太小，隔仓板的有效通风面积就小，这样增加了抽风阻力，而且物料流速也受到一定影响。如果篦孔数量太多或太大，则隔仓板的强度不够，且易使较粗颗粒进入下一仓，负荷加重，各仓工作便失去平衡。磨机衬板的表面形状对磨机产量的影响也不小，因它可以改变研磨体的提升高度，即影响研磨体对物

22、料的冲击和研磨效率。所以，应该正确选择衬板的形式。物料在磨内粉磨效率也与研磨体的种类、规格、级配和填充率有关。因此，必须正确合理地选择。(3) 采用新技术方面粉磨系统自动控制。根据磨机噪声，采用电耳法控制电磁振动给料机或皮带喂料机，控制磨内物料适量和自动调节物料均匀加入，使磨内物料量始终保持最佳状态，这样可提高磨机产量。加强磨内通风。磨内具有一定的风速，使粉磨过程中产生的微粉能及时被气流带走，减少了微粉的缓冲作用，可以提高粉磨效率，产品质量不会受到影响。当通风良好时，磨内水蒸气及时排出，隔仓板篦孔不致被堵塞，研磨体的粘附现象也减少，并能降低磨内温度，这样有利于磨机操作和提高产品质量。磨内通风速

23、度因粉磨不同物料而不同，一般为0.31.0m/s。生产高强度等级水泥应选用低，反之应选用大一点的速度。磨内喷水。粉磨水泥时要产生很多热量，这对水泥质量和粉磨效率都是不利的，并影响产量。水以高压空气加以雾化喷入磨内，有效地带走了磨内的热量，实现磨内冷却。水是表面活性物质，容易使微粒的聚结体实现解体，防止研磨体上包料。磨内喷水是根据磨内温度而确定，一般在100以下不喷水。另外，喷水量根据入磨熟料温度而定，约占水泥量的1%2%，并使喷入磨内水分完全蒸发，不残留水分。从磨头喷水或磨尾喷水都可以。当入磨物料温度很高时，从磨头喷水比较有利，而在一般情况下是从磨尾喷水的。磨内喷水可使生产能力提高5%10%。

24、磨内加入助磨剂，可提高生产能力10%左右，一般用三乙醇胺，掺入量占入磨物料的0.04%0.1%。（4） 磨机小时生产能力的计算影响磨机需用功率的因素很多，主要有以下几个方面：粉磨物料的种类、物理性质和产品细度；生产方法和流程；磨机及主要部件的性能；研磨体的填充率和级配；磨机的操作等。常用磨机生产能力经验计算式为，由 （1-9）式中：球磨机的生产能力，；球磨机筒体的有效容积，；筒体的有效内径，；k球磨机单位功率单位时间的产量，。代入公式（2-12） 因此可知年生产能力大约为1296600t，基本能够满足生产要求。§1.2.7 球磨机中空轴确定 为了减少通风阻力，中空轴一般都设计成直径大

25、而宽度窄，具体尺寸与通过的热风量多少有关。对水泥磨，一般是根据喂料量的大小来确定中空轴的直径，当直径确定后，再根据比压来确定球面瓦的宽度，水泥磨中的宽径比第二章 球磨机支撑部分设计计算§2.1 球磨机构造及主要零部件介绍§2.1.1 球磨机主要构造 球磨机是一种重要的细磨设备，这种设备在水泥工业中应用广泛。这种磨机由于筒体较长，可使物料在磨内被粉磨的时间较长，得到成品的细度也较高。磨机虽由于生产方式、规格、卸料、支承和传动方式等不同而被分成多种类型，但是在结构上大体相同，主要由下列部分组成：（1） 进料装置 包括下料斗，螺旋进料筒，或进料锥筒。（2） 支承装置 分两端主轴承

26、支承；混合支承（主轴承和滑履）；两端都是滑履支承等。（3） 回转部分 包括中空轴、磨机筒体及磨内的隔舱版、衬板、挡料圈等部件。（4） 卸料装置 分为边缘卸料、中心卸料、中间卸料。（5） 传动装置 分为边缘传动和中心传动两种形式，包括主电动机、辅助电动机、减速机、传动轴及边缘传动的大小齿轮等。§2.2球磨机主要零部件§2.2.1回转部分回转部分包括：筒体、磨头（端盖和中空轴）、衬板、隔仓板、挡球圈等部件。（1） 筒体 筒体是磨机的主体，是磨机主要工作部件之一，物料时在筒体内被研磨体冲击和研磨而磨成细粉的。（2） 筒体材料筒体工作时，除受研磨体的静载荷作用外，还受到研磨体的冲击

27、作用。筒体是薄壁圆筒，承受交变重载荷，并长期低速运转。筒体属于不更换的零件，要保证工作中安全可靠，并能长期连续使用，所以要求制造筒体的金属材料的强度要高，塑性要好，且具有一定的抗冲击性能。筒体由钢板卷制焊接而成，要求可焊性要好。16mn是当前制造筒体的较优先采用的材料。（3） 筒体制造加工筒体是薄壁圆筒，筒体上开有人孔（磨门）和螺栓孔。在制造中关键是保证它的圆度和焊接质量。在排列筒体钢板时，应充分利用钢板尺寸，力求降低边、角料的消耗，但要把预留整边余量和卷板咬入及退出所需尺寸计算在内。（4） 磨门和人孔筒体上每一仓应开设一个人孔，其作用是检修和更换磨体内的各种易损件（镶换衬板、隔仓板）；装卸研

28、磨体以及为绘制磨机筛细曲线时到磨机里取样；停磨检查磨机的操作情况等。筒体上的人孔应开在各仓的中部位置，这样对调整隔仓板位置有较大的裕度，同时也便于装卸研磨体。磨门是封闭人孔的，要求装卸方便、牢固牢靠。分为“外盖式”和“内提式”两种类型。外盖式，人孔沿周围的筒体衬板悬出人孔，即使磨门盖板与衬板悬出部分不接触，对衬板强度也无影响。一般只需拆下磨门就可以检修和装拆研磨体，必要时可将人孔周围衬板拆去。人孔便是最大尺寸。外盖式结构如图（a）所示的磨门。用螺栓直接固定的，这种结构装卸磨门时需把螺栓全部拧掉开，费时不方便。（a）外盖式另一种固定磨门方法是在人孔框外围设置t形槽，用t形槽头螺栓固定磨门，这样只

29、拧转几扣螺母就可把螺栓拧紧或松开卸下。内提式磨门如图（b）所示。（b）内提式（5） 磨头 磨头由端盖和中空轴两部分组成，它是磨机的主要零件之一，承受整个磨机的动载荷，使用中要求长期安全可靠，所以设计中应该考虑是不更换的零件。磨头的结构形式有两种：一种是端盖和中空轴铸成整体的，这种结构简单，安装较方便，适用于中小型磨机。对较大直径的磨机，易产生铸造缺陷，这是因为磨头端盖占有较大的平展面积且又较薄，即使采用较多的 浇冒口浇注，其冷却收缩也是不均匀的，从而使中空轴与端盖的过渡曲面产生较大的应力和组织疏松，这种缺陷有时在切削加工到一定程度才会发现，造成不应有的返工浪费，有时这种缺陷处于隐蔽状态，不能及

30、时发现，由于该部位在磨机运转时，承受着交变应力，并且有较大的应力集中，在运转一段时间后便产生断裂，这时造成的损失更大。另一种磨头是将端盖和中空轴分成两部分在组合在一起，他们之间用螺栓组装到一起，这种结构，避免了上述的铸造缺陷，这样虽解决了一些问题，但是在原材料消耗和加工工作量上都比较大，并且增加了安装工作量。一般大中型球磨机的中空轴多采用zg270500，而小型球磨机因受力小，考虑到成本低和取材容易，一般用铸铁或球墨铸铁。（6） 衬板1. 衬板的作用衬板主要用来保护筒体，使筒体免受研磨体和物料的直接冲击和研磨；同时也可以利用不同形式的衬板来调整各仓内研磨体的运动状态。2. 衬板材料球磨机衬板大

31、多采用金属材料制造，也有少量用非金属金属材料制造。由于各仓内研磨体运动状态不同，为适应这种工作状态的要求，制造各仓衬板材料就不同。在粉碎仓，研磨体以冲击为主，要求衬板应具有抗冲击性和耐磨性能。目前使用的材料主要由高锰钢（zgmn13）、低鉻铸铁、42硅锰鉻钼钢、低碳硅锰耐磨合金钢、低碳高强度合金钢等。3. 衬板类型磨机衬板有许多类型，按衬板在不同部位可分为：筒体衬板、磨头衬板、磨门衬板、特殊衬板。按衬板材料分为：金属衬板、橡胶衬板、石质或铸石衬板、混合衬板。4. 筒体衬板的表面形状平衬板、压条衬板、凸棱衬板、波形衬板、阶梯衬板、小波纹衬板、分级衬板、沟槽衬板等很多种类型。下面是一些衬板的图：&

32、#167;2.3 球磨机主要零部件的强度计算§2.3.1 作用于筒体上总载荷磨机运转时，作用于筒体的总载荷包括两部分：一部分是磨机回转部分的重力，另一部分是动态研磨体（包括物料）所产生的力一、 磨机回转部分重力 （2-1）式中：g1球磨机筒体重量；g2球磨机磨头的重量；g3球磨机磨尾的质量；g4球磨机衬板的重量；g5球磨机隔仓板的重量。1. 筒体质量的计算因筒体是由钢板卷制焊接而成的，要求可焊性较好，所以选16mn作为筒体材料，为防止筒体径向变形，筒体的厚度应合理选择，对于圆柱形筒体有两种经验公式：沃尔特.h.杜达提出： mm （2-2）西田丰实提出： mm （2-3）式中：c系数。

33、短筒磨机c=5mm，长筒磨机c=5-10mm选用西田丰实提出的公式得： 因此取=50mm 16mn密度为7.8×10kg/m则重量为： （2-4）2. 衬板的质量：在粉碎仓内，研磨体以冲击作用为主，因此要求衬板具有抗冲击和耐磨性能，所以衬板普通采用高脆钢材=8.0×10kg/m ，衬板的平均厚度取50mm。衬板的重量为： （2-5）衬板平均厚度。3. 两端的重量：因端盖钢板厚度一般为筒体钢板厚度的1.52.5倍。所以取端盖厚=75mm=v=7.8×10×3.14×1.540.075=8.49t （2-6）所以前两端盖得总重量为：2×8

34、.49×10=169.8kn4. 隔仓板的重量按同类型产品取隔板仓厚度来计算。即： （2-7）所以：+=645+169.8+54+63.89=1513.2kn5. 研磨体自重的计算：因筒体长度和直径之比l/d=12.8/4.1=3.12>1.5 所以磨机为长筒形磨体。研磨体的填充率为0.35；钢球的容积密度一般为。根据得： （2-8） 式中：g磨内研磨体装载量磨机有直径磨内研磨体填充率研磨体容积密度（钢球的容积密度一般去4.564.85t/m）则：二、 动态研磨体所产生的力为p磨机内研磨体在抛磨状态逆转时，研磨体所产生的力主要有，泻磨部分面积f1的重量g及f1部分的离心力pc和

35、抛磨部分面积f1的冲击等三部分，一般情况下，动态研磨体由上述三部分所产生的合力，只静态研磨体的自重大2%。即： （2-9）因为采用的填充系数比0.3大，所以三、 磨粉物料的重力g粉磨时研磨体和物料是混在一起的，这部分物料重力约为研磨体自重的14%，即： （2-10）估计计算时，p值应乘以1.14，即包括物料在内的动态研磨体所产生的力为：四、 磨机运转时，作用在筒体上的总载荷为 则：如图3-5所示，利用余弦定理得： （2-11）式中： 作用于筒体上的总载荷；gm与1.14p两力方向的夹角。可知 代入得：则： （g为研磨体自重） （2-12）§2.4 滚轮轴承的受力分析§2.4

36、.1 筒体作用力的分布计算作用在筒体上力的分布如图3-6所示 图3-6 磨机筒体的作用力的分布其受力简图如图3-7所示图3-7筒体作用力简图1. 筒体重力、衬板重力和隔仓板重力，均看作是沿筒体长度均匀分布，其单位长度上受力为 （2-13）式中筒体的重量，kn衬板的重量，kn隔仓板的重量，kn2. 为磨头的重量，作为集中载荷作用在距支反力作用点的1/3处，且认为磨头重量和磨尾重量相等。 3. 中空轴的重量中空轴周径为1.6mm，厚度为50mm，长度为500mm选用材料为16mn，它的密度为一、 球磨机支座反力的计算首先以左边的支座为坐标原点，则由静力平衡方程得由垂直方向的受力平衡得，按左边所受的

37、载荷选择滚轮轴承并进行计算。二、 计算滚轮轴承所受的最大力所选轴承所能承受的载荷的最大值为则 （214）式中：轴承所能承受的最大载荷第一个支架上的轴承所受的竖直方向的分力第二个支架上的轴承所受的竖直方向的分力第三个支架上的轴承所受的竖直方向的分力则由力的平衡公式得则所以，所选的滚轮轴承的所能承受的最大载荷为三、 滚轮轴承的寿命校核预选滚轮轴承型号为nutr 50110 x，它的额定动载荷。轴承进行校核的公式： （215）式中： 滚轮轴承的基本额定动载荷kn预期计算寿命滚轮轴承的转速轴承所受的载荷为指数（对于球轴承；对于滚子轴承）则滚轮轴承的转速因为计算出来的基本额定动载荷，所以这种轴承能够满足

38、要求，预期寿命为8年。§2.5球磨机支撑其他装置的强度校核§2.5.1支架的强度校核材料：支架采用ht150接触处的截面形状为矩形 抗压应力 所以支架满足强度要求§2.5.2凸凹球面体的设计及校核一、 凸球面：材料:大型铸件球墨铸铁qt400-15 （正火+回火）凸面球体的接触面积为的方槽则： （2-16）由： （n为安全系数）得： 工作应力小于许用应力，所以材料可用。二、 凹球面取凹球面体与凸球面体的接触面的截面为d=400mm的圆。则: （2-17）由: （n为安全系数） （2-18）得:工作应力小于许用应力，所以材料安全可用。§2.5.3 底板的设

39、计及校核材料：选用材料为q235 （正火+回火）取底面与凹球面体的接触面为的方槽则: （2-19）由: （n为安全系数） （2-20）得: 工作应力小于许用应力，所以材料可用。第三章 磨机的操作、维护、检修及润滑一、 操作 磨机通过试运转并鉴定合格后，可以正式投产。生产中磨机应有专门培训人员专人操作。二、 维护与检修 磨机的日常维护和定期检修是保证设备良好、长期运转的重要措施，因此，日常中应有专门人员轮班进行检查维护，具体时间可根据厂内的实际情况而定。另外，设备自运转启就必然产生磨损，当磨损达到一定程度时，就不能保证安全运转，为保持良好的设备性能，对磨损零部件必须进行及时的修复或更换。具体计划

40、已厂而定。维护检修的注意事项如下：1. 要密切注意滚轮轴承轴承支架的变化。2. 要密切注意滚轮轴的情况，发现变形应及时。3. 要经常检查润滑系统运行情况和供油是否充足，要注意补充润滑油。4. 冬季加油或换油时，将油加热至25c左右，对已变质不干净的润滑油一律不准使用。5. 刚安装使用的或刚换的轴瓦，在磨机运转一个月后，应将润滑油全部排出去（减速器应根据有关技术文件执行）。清洗油池，更新换油。6. 经常检查冷却系统是否畅通。7. 注意检查进料和出料密封情况，发现磨损严重或密封效果受到影响时，应及时予以调整更换或采取其他措施，要注意补充润滑油。8. 要注意检查衬板连接螺栓、地脚螺栓等是否有松动、折

41、断、脱落等现象，新更换、安装后在运转前一定要先拧紧。9. 要经常密切注意磨机各部位在运转中是否有异常震动、噪音等现象，一旦发现应立即停止进行检修处理。10. 注意应热膨胀而产生的零件变形、膨胀、升温等异常现象及时处理。11. 注意各种仪表、信号照明等装置及控制系统是否灵敏完整。12. 对稀油站等按技术文件的有关部分执行。 13. 对于传动部分的自动化连锁按其有关要求文件进行。总 结经过两个多月紧张而有序的设计，设计任务基本完成了。对以往的工作和学习，特别对本次设计作了一个详尽实际总结是十分必要的。以便查找自己的不足，吸取经验教训，不断的学习，充实自己。本次是对球磨机多滚轮轴承的设计，使我球磨机球磨机多滚轮轴承支承的整体性能有了新的了解，对滚轮轴承的整体结构和工作原理有了以更深的理解。本文得出以下结论：一、作为大型设备的支撑部分，从材料性能到受力分析再到润滑及节能降耗都有严格的技术要求。二、作为主轴承的支撑部分特别是特别是滚轮轴承的选择要符合一定的原则；三、决定多滚轮轴承支撑传动效率的主要因素是润滑，润滑方式的合理选择非常关键，考虑的因素也非常多，参考多篇相关文献，并通过实际情况最终确定下来。四、相关零部件的强度校核也有很重要的作用。整个设计过程既紧张又喜悦，按照任务书上的步骤有序的进行着。过程中也经历了困难，不