过程设备设计作业和题目

过程设备设计作业和题目

1.请写出20项DF"X”的内容

1面向功能的设计2面向原理的设计3面向性

能的设计4面向操作的设计5面向装配的设计6

面向制造的设计7面向生产方式的设计8面向运

输的设计9面向维修的设计10面向检验的设计

11面向诊断的设计12面向拆卸的设计13面向

回收的设计14面向可靠的设计15面向安全的设

计16面向标准化的设计17面向模块化的设计

18面向绿色的设计19面向寿命的设计20面向

成本的设计21面向商品的设计

2.机械产品的知识产权保护的专利形式有哪几

种？

发明专利，实用新型专利，外观专利

3.申报机械产品专利必须（至少）提交的文件是

哪些？

。发明专利申请书。费用减缓请求书。权利要

求书。说明书

。说明书附图。说明书摘要。摘要附图

4.粉碎方法有哪几种？

。挤压。撞击Q折断。研磨

5.有哪几种粉碎理论，请详细说明

。表面积假说：粉碎物料所消耗的能量与物料

新生成的表面积成正比

。体积假说：在相同的条件下将集合形状相似

的物料粉碎成形状相同的成品时，所消耗的能量

与其体积成正比。

。裂缝假说：粉碎物料所消耗的能量与物料产

生的裂缝长度成正比，而物料又与粒径的平方根

成反比

6.颗式破碎机的主要结构参数有哪些？

。给矿口与排矿口的尺寸。钳角。动颗摆动形

成与偏心轴的偏心距r

。主要构件尺寸：a破碎腔的高度H,b动颗轴

承中心距给矿口平面高度He偏心距r对连杆长

度的比值a,d推力板长度K。破碎腔的形状

7.颗式破碎的钳角对破碎机的工作性能有何影

响？

钳角减少可使破碎机的生产能力增加，破碎比减

少;钳角增大破碎比增大，生产能力减少。

8.试比较简摆式颗式破碎机与复摆式颗式破碎

机的动颗运动对破碎过程和破碎效果各有何特

点？

简摆：活动颗装在可回转心轴上，当偏心轴回转

时，连杆作上下运动，通过推力板的作用，迫使

3

活动颗板绕着悬挂轴作往复摆动。当动颗靠近颗

板时，位于两颗板之间的矿石受到压碎，劈裂和

弯曲的作用而破碎。该破碎机的破碎负荷期中在

下部，活动颗板磨损不均匀，破碎机的生产能力

低。

复摆：活动颗的顶部直接悬挂在偏心轴上，其底

部支撑在一端有固定钱接的推力板上，当偏心轴

转动时,直接带动了活动颗，当动颗靠近颗板时,

位于两颗板之间的矿石受到压碎，劈裂和弯曲的

作用而破碎。该破碎机有很大的向下垂直动力，

促使排料并将已破碎的物料反复的翻转，整个颗

板受力均匀，比单摆生产能力高。但是，它受到

巨大的挤压力，磨损会非常严重。

9.颗式破碎机的粉碎比是如何定义的？

粉碎比是指粉碎前物料粒径D和粉碎后物料粒

径d的比值。

10.请写出下列设备的规格参数内容

1颗式破碎机：进料口宽度B(mm)和长度

L(mm)；2.锤式破碎机：转子直径D(mm)和转

子长度L(mm)；

3.反击式破碎机：转子直径D(mm)和转子长

度4.球磨机：筒体内径D(m)和筒体长

4

度L(m)；

5.斗式提升机：料斗的宽度(mm);6.埋刮板输

送机：机槽宽(mm)或机槽宽(mm)X高(mm)。

锤式破碎机

1,锤式破碎机主要由机架、转子、锤头、破碎

板、篦条筛组成。

2.锤式破碎机的主要工作零件是锤头，物料自

上部给料口给入机内，受高速运动的锤子的J空

击、研磨、铳削而粉碎。

3,锤式破碎机类型很多，按结构特征可分类如

T：按转子数目分为单转子式和双转子式;

按转子回转方向分为不可逆式和可逆式;按

锤子排数，分为单排式和多排式;按锤子在转

子上的连接方式，分为固定锤式和活动锤式。

4.锤式破碎机的锤头用高碳钢锻造或铸造，也可

用高镒钢铸造。为了提高耐磨性，采用高镒低合

金钢或者在锤头表面堆焊一层硬质合金。

5,锤式破碎机的转子由主轴，一组转子圆盘

和锤头组成。

6.金属对破碎机是极大的威胁，为了防止金属物

进入破碎机内造成事故，一般本身都有安全

装置。锤式破碎机内进入金属物或过负荷时，安

5

全销被剪断起到保护作用。

7.锤式破碎机锤头计算的方法有两种：一种是

使锤头运动起来产生的功能等于破碎物料所需

要的破碎功；另一种是根据碰撞理论的动量相

等的原理。

8.锤式破碎机的锤头磨损与转子圆周速度成正

满足产品粒度要求的情况下，转子圆周速

度应偏低选取。

9,锤式破碎机的工作原理。

物料进入破碎机中，受到高速回转的锤头

冲击而破碎。物料从锤头处获得动能，以高速冲

向破碎板而被第二次破碎。粒度小的物料从篦条

筛排出，粒度大的物料在篦条筛上再经锤头冲

击、研磨、铳削而破碎。合格粒度由篦条筛排出。

10.锤式破粹机的优缺点。

锤式破碎机优点是:破碎比大（一般为10〜

25,高者达50）,生产能力高，产品均匀，过

粉碎现象少，单位产品能耗低，结构简单，设备

质量轻，操作维护容易等。

锤式破碎机缺点：锤头和篦条筛磨损快，检修和

找平衡时间长，当破碎硬质物料，磨损更快；破

碎粘湿物料时，易堵塞篦条筛缝，为此容易造成

6

停机（物料的含水量不应超过10%）O

反击式破碎机

1.反击式破碎机主要由反击板、打击板、

转子组成。

2.物料在设定的流道内沿第一、第二反击板经一

定时间一定长度的反复冲击路线使物料破

建，下方的均整篦板起一确定出料粒度大小的作

用。

3.破碎机理可概括为三个方面：自由冲击破碎

、反击破碎、铳削破碎。

4.反击式破碎机按其结构特征，可分为单转子

和双转子两种类型,按转子转动分为单向转

动和双向转动，按转子的回转方向可分为两

转子同向回转的反击式破碎机,两转子反向

_回转的反击式破碎机，两转子相向回转的

反击式破碎机。

5,反击式破碎机产品粒度大小的调节，主要靠_

改变转子的转速来调节,转速越高，产品粒度

越细。

6.反击式破碎机的转子结构形式有整体式

、组合式和焊接式三种。

7.反击式破碎机的功率消耗与很多因素有关，但

7

主要取决于物料的性质,，转子的圆周速度、

破碎比和生产能力O

8.反击式破碎机的优点。

(1)破碎比很大(2)破碎效率高，电能消耗

低。

(3)产品粒度均匀，过粉碎现象少。

(4)可以选择性破碎。(5)适应性大。

(6)设备体积小、质量轻、结构简单、制造

容易、维修方便

9.反击式破碎机的问题与解决，如发现反击式破

碎机振动异常。

1、说明物料过大，可以检查一下进料尺寸。

2、磨损不均，说明反击锤头需要更换。

3、转子不平衡，需调整。

4、基础处理不当，需检查地脚螺栓并加固

10.反击式破碎机与锤式破碎机比较

序项目锤式破碎机反击式破碎机

号

1主要转子(主轴、转子、打击板、

结构锤架、锤头、机架、反击板、

销轴)机架、均整篦板、传

8

破碎板、筛动部件，打击

板、传动部板刚性连接在

件，一组锤转子上

头钱支在锤

架上主

2破碎单个锤头对利用整个转子

机理物料冲击破的惯性对物料

碎（自由破冲击破碎（自

碎、反击破由破碎、反击

碎）物料获破碎、铳削破

得的速度和碎）物料获得

动能有限的速度和动能

较大

3破碎破碎腔较破碎腔较大，

腔小，冲击作使物料有一定

用不能充分的活动空间，

发挥充分利用冲击

作用

4起始锤头向下顺板锤向上逆势

打击势打击物打击物料，破

方向料，破碎作碎作用大

9

用小

5产品产品粒度受产品粒度主要

粒度篦条间缝隙决定于转子转

宽度控制速及转子外缘

与均整篦板间

的间隙

6磨损磨损稍小磨损大

7应用主要破碎中主要破碎中硬

硬物料物料，也有用

于熟料破碎

链式输送机题目

1.板式输送机由驱动装置、张紧装置、牵引

链、板条、驱动及改向链轮、机架等部分组

成。

2.板式输送机的结构很多，按照布置形式可分为

水平型、水平-倾斜型、倾斜型、倾斜-水

平型、水平-倾斜-水平型等；按板的结构型式

可分为_

鳞板式、平板式；按输送机的运行特征

可分为连续式和脉动式。

10

3.过载的两种情况：瞬时超载、连续超载；两

套安全保护装置：过载保护装置、断链保

护装置。

4.驱动装置一般安装在卸料端，实现的功能

有：降低速度、机械调速、安全保护。

5.改向链轮上有张紧装置，因链轮传动不均

匀，所以张紧装置都采用螺旋式。

6.埋刮板输送机主要由头部传动装置、中间机

壳、弯道、尾部张紧装置及刮板链条

等部分组成。

7.对被输送的物料的要求是：密度为(0.2-

1.8)kg/m3；温度100℃以下(耐高温型可达

(600-800)℃)的粒状、小块状和粉状物

料；对于块状物料其粒度一般不大于&_mm,

硬质物料不大于15mm：物料的含水率一般应

以手捏成团撒手后仍能松散为度。不适合输

送一块度过大、磨琢性很大、压缩性很大、流

动性强、易碎及特别坚硬的物料；对腐蚀性大

的物料,应采用防腐性埋刮板输送机完成输送

作业。

8.埋刮板输送机的两种工作原理。

(1)水平埋刮板输送机的工作原理：由于刮

11

板链条在槽底运动，刮板间的物料被拉动向前

成为牵引力，当牵引层物料对其上的物料层的

内摩擦力大于物料与机槽两侧壁间的外摩擦

力时，上层物料便随刮板链条向前运动。

（2）垂直埋刮板输送机的工作原理：主要依

靠物料的起拱特性，牵引层与被牵引层间的内

摩擦力（牵引力）大于物料与槽壁间的外摩擦

力（阻力）时，物料就整体向上运动。

9.板式输送机的优缺点。

优点：（1）、适用范围广。除粘度特别大的

物料外，一般固态物料和成件物均可用它输

送；（2）、输送能力大，（3）、牵引链的强度高，

可用作长距离输送；（4）、输送线路布置灵活；

（5）、在输送过程中可进行分类、干燥、冷却

或装配等各种工艺加工；（6）、运行平稳可靠

缺点：由于板式输送机的所有部件用的都是金

属材料，底板和牵引链自重大，机体笨重，且

空载功率大。底板和牵引链的磨损快，润滑和

维修不便，而且噪声较大。结构较复杂，制造

工作量大，加之自重大，因而造价高。

10.FU型链式输送机的特点。

输送量大,允许在小容量空间内输送大量物料,

12

输送能耗低，密封和安全,使用寿命长，输送

机的输送长度长，水平输送距离可达60米以

上，工艺布置灵活，可多点进出料，使用费用

低,节电且耐用，维修率极低，降低消耗,提高

效益。

螺旋输送机

一、简答题

1、螺旋输送机的主要组成部分有哪些？

2、简述螺旋输送机工作机理。

答：由带有螺旋片的转动轴在一封闭的料槽内旋

转，使装入料槽的物料由于本身重力及其对料槽

的摩擦力的作用，而不和螺旋一起旋转，只沿料

槽向前运移，其情况好像不能旋转的螺母沿着螺

杆作直线运动一样。在垂直的螺旋输送机中，物

料是靠离心力和对槽壁所产生的摩擦力而向上

移动的。

3、螺旋输送机适用对象和范围。

答：螺旋输送机一般在输送距离不大，生产率不

高的情况下用来输送磨擦性小的粉末状、颗粒状

及小块状的散粒物料或成件物品。

螺旋输送机被广泛的使用于粮食工业、建筑材料

13

工业、化学工业、机械制造工业、交通运输业等

经济部门中。

4、螺旋输送机的特点。

答：优点有：①结构比较简单、紧凑，易管理和

操作；

②工作可靠、维修不太复杂、成本也低廉；

③因为料槽是封闭的，所以便于输送易飞扬的、

炽热的(200℃)及气味强烈的物料，可减少对

环境的污染；

④输送物料可以在线路任意一点装载，也可以在

许多点卸载；

⑤输送是可逆的，对一台输送机可以同时向两个

方向输送物料，即集向中心或远离中心；

⑥在输送过程中也可以进行混合、搅拌或冷却作

业；

⑦料槽的刚度较大，因此能很好的承受一定的弯

矩作用

缺点有：由于物料对螺旋及料槽的摩擦和物料的

搅拌，使单位功率消耗很大，同时也引起物料的

研碎及磨损，特别是螺旋和料槽有强烈的磨损。

螺旋输送机对超载很敏感，易产生堵塞现象

5、螺旋叶片有哪几种形状？每种形状适用于什

14

么场合？

答：（1）实体螺旋，适用于输送流动性好的、干

燥的、小颗粒的或粉状的物料；

（2）带式螺旋，适用于输送块状的或粘滞性的

物料；

（3）叶片式螺旋和齿形螺旋，适用于输送容易

被挤紧的物料。

6、螺旋输送机功耗有哪几部分组成？

答：①使被运物料提升高度产时所需的能量。

②由于被运物料对槽壁和螺旋面的摩擦所引起

的能量消耗。

③由于物料内部各颗粒相互间的摩擦（搅拌和破

碎）所引起的能量消耗。

④由于物料沿槽运动造成在止推轴承处的摩擦

所引起的能量消耗。

⑤由于中间轴承和末端轴承处的摩擦所引起的

能量消耗。

7、螺旋输送机的支承装置有哪些？各有何特

点？

。悬挂轴承螺旋输送机的中间轴承支承，从而保

证螺旋具有一定的同心度，并承受螺旋运转时产

15

生的力，采用球面双列滚动轴轴承。

。首端轴承：承受物料运行助力所产生的轴向力

和径向力，采用推式单列圆锥轴承。

。末端轴承：采用双列向心球向轴承

二、填空题

1、螺旋输送机物料输送的方向是由左旋或右旋

及其螺旋的回转方向来决定

2、首端轴承是位于物料运移前方的一端，且为

止推式单列圆圆锥滚子轴承以承受物料运动阻力

所发生的轴向力和径向力。在这种情况下，螺旋

轴的全部长度上都受到拉伸作用，因此，它的工

作条件要比轴向压缩的情况有利。末端轴承一般

采用双列向心球面轴承。

3、在靠近螺旋轴的物料之圆周速度要比外层的

较大,但该处的轴向输送速度却显著的降低。所

以使内层的物料较快地绕轴进行转动，较早地到

达表面，这就产生了一个附加料流。因而，它不

仅对物料的输送起着不良的影响，同时也增大了

功率的消耗。但在靠近螺旋外侧的物料，其轴向

输送速度要大于圆周速度。

4、螺旋输送机驱动装置左装是指：站在电机尾

部看，减速器低速轴在电机的左侧,此时电机位

16

于输送机的右侧。

斗式提升机

1、斗式提升机有何功用？由哪些基本装置组

成？

斗式提升机用来输送物料

它主要有牵引部件、料斗、驱动轮和张紧装

置组成

2、斗式提升机有哪些类型？各适用于哪些场

合？

主要有三种类型，分别是胶带式斗式提升机

（D型）、环链式斗式提升机（HL型）、板链式斗

式提升机（PL型）

胶带式斗式提升机适用于中小输送量和中

等提升高度，运输比重较小或者中等的粉料状物

料

环链式斗式提升机垂直输送磨琢性较大的粉

状、粒状、及小块状物料，如粮食、煤、水泥、

碎矿石等,输送高度最高40m

板链式斗式提升机适用于高生产率和大提升

高度的物料输送等，适用于垂直输送粉状、颗粒

状、小块状磨琢性或无磨琢性物料，如生料、水

泥、煤、石灰石、干粘土、熟料等

17

3、斗式提升机的装料与卸料方式各有哪些？

装料有掏取式和流入式卸料有离心式、重

力式、离心-重力式

4.斗式提升机的特点有哪些？

优点：结构简单，在平面内占地面积少，输送

能力大，输送高度较高，密封性能好，扬尘少，

管理方便，操作维护简单等缺点：过载敏感性

大，必须均匀的供给物料，斗和链易损坏

5.什么是重力、离心、离心-重力式斗式提升机？

各适用于什么场合？

离心式：利用离心力将物料甩出卸料口

适用于提升速度快、干燥、小颗粒

的场合

重力式：在重力作用下，物料沿前一料斗背

部落下

适用于大块、比重大、易碎物料的

输送

混合式：离心力+重力

适用于流动性差、潮湿物料

6斗式提升机设计分为几个部分？

①.输送能力和料斗的计算与选择

a.输送能力的计算b.料斗的计算和

18

选择

②卸料方式、驱动轮直径与转速的确定

a.卸料方式b.驱动轮转速的确定c.

驱动轮直径的确定

③运动阻力和驱动功率的计算

a.牵引构件张力计算b.驱动功率计

算

7何谓逆止联轴器，它的作用是什么？

逆止联轴器是在三角皮带轮的轮辐上通过螺栓

装有棘爪，轮毂外周套装着棘轮，棘轮通过支板

固定不动。作用：当提升机反向回转时，棘爪则

在弹力作用下咬入棘轮，从而防止三角皮带轮反

向回转。

带式输送机

1、带式输送机有何特点？有哪些类型？

特点：（1）结构简单；（2）输送物料范围广泛；

⑶输送量大运量可从每小时几公斤到几千

吨，而且是连续不间断运送.这是其它运输工具

所达不到的；（4）运距长单机长度可达十几公

里一条，中间无需任何转载点；

（5）对线路适应性强；（6）装卸料十分方便；

（7）可靠性高由于结构简单，运动部件自重轻，

19

只要输送带不被撕破，寿命可长达十年之久

（8）营运费低廉带式输送机的磨损件仅为托据

和滚筒，输送带寿命长，自动化程度高；

⑼能耗低、效率高；（10）维修费少带式输送

机运动部件仅是滚筒和托根，输送带又十分耐

磨；（11）应用领域广阔。

类型：（1）、按输送带的类型分：普通带（全

棉帆布、维棉、涤棉）、钢绳芯、钢绳牵引、特

种带（耐热输送带，耐寒输送带）o（2）、按支

承结构分:托相支承、平板支承和气垫支承。（3）、

按输送物料的方向：单向输送和可逆输送。（4）、

按移动方式：固定式和移动式。（5）、按用途分:

件货输送和散货输送。

2、带式输送机有哪些装置组成的？

通用带式输送机由输送带、托辐、滚筒及驱

动、制动、张紧、改向、装载、卸载、清扫等装

置组成。

3、带式输送机输送带有哪些接头方式？

（1）机械连接法（2）塑化连接法（3）硫化

胶接法

4、带式输送机如何正确选择？

Q带宽的选择

20

将计算所得的带宽与输送带规格比对，选择合适

的带宽。

。选择胶带类型

根据输送物料的特性选择合适的胶带类型。

Q选择胶带衬垫层数Z

根据胶带的类型和宽度初选衬垫层数，物料堆积

密度越大，胶带衬垫层数也越大。

。选择胶带覆盖胶厚度

根据物料特性选择,物料粒度越大,磨损性越大,

覆盖胶厚度也应越大。

5、带式输送机运行速度过快缺点？

缺点：带速过快，装载点和清扫器处的输送带

磨损加快；且会增加脆性物料的破碎和粉状物的

扬尘；同时要求托辑和滚筒有好的动平衡，支承

轴承的机械寿命长，密封装置结构完善。

6、请详细说明皮带输送机的结构组成、工作原

理、工作过程及适用范围。

结构组成：由输送带、托根、滚筒及驱动、制动、

改向、装载、卸载、清扫等装置组成。

工作原理：带式输送机其牵引构件和承载构件是

一条无缝的胶带，胶带绕在机架的两端的传动

筒和改向滚筒上，由张紧装置张紧。在沿胶带长

21

度方向上用上托相和下托根支撑，构成封闭的循

环线路。当驱动装置驱动传动滚筒回转时，由传

动滚筒与胶带间的摩擦力带动胶带运行。

工作过程：被输送的物料一般由料斗加至胶带

上，物料随着带子的移动被运动送到卸料端，并

通过卸料装置进行卸料。

使用范围：应用于输送块状和铅状的物料，也可

用于输送成件物品。

7、张紧装置的作用是什么？结构形式有哪

些？

作用：保证输送带具有一定的张力，使输送带和

滚筒之间产生必要的摩擦力，限制输送带在各支

承之间的垂度，是输送机正常运转。

结构形式：螺旋式，车式，垂直式

球磨机：

1、球磨机工作原理、主要结构组成是什么？

作工作原理：当球磨机回转时，研磨体在离心

力和筒体内壁的衬板而产生摩擦力的作用下，贴

附筒体的内壁衬板内壁面上，随筒体一起旋转，

并带到一定的高度，在重力的作用下自由下落，

下落时研磨体像抛射体一样，冲击底部的物料把

物料击碎。此外，在磨机回转的过程中，研磨体

22

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。

主要结构组成：1进料装置：包括下料斗，螺旋

进料筒获进料锥筒。

2支承装置：分两端主轴支承，混合支

承，两端都是滑履支承等

3回转部分：包括中空轴，磨机，筒体

及磨内隔舱板，衬板，挡料圈等

4卸料装置：有边缘卸料，中心卸料，

中间卸料

5传动装置：有边缘传动和中心传动

2、球磨机研磨体的三种基本运动状态是什

么？

转速慢时：倾泻状态，转速适宜：抛落状态，转

速太快：回转状态

3、球磨机的临界转速、适宜转速的内容和理论

依据是什么？

当磨机筒体的转速达到某一数值时候，研磨体产

生的离心力力等于它本身的重力，因而使研磨体

升举至脱离角，即研研磨体将贴附在筒壁上，随

筒体一起转动而不会降落下来，这个转速就是临

23

界转速。

使研磨体产生最大粉碎功时时的筒体转速就是

称为球磨机的理论适宜转速

4、球磨机内