下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985I0.9x3m 四筒平衡節(jié)能球磨機的設(shè)計摘要從目前社會各種粉磨工業(yè)行業(yè)主要還在使用單筒結(jié)構(gòu)磨機作業(yè)，雖然其結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、檢修便利的優(yōu)點，但在節(jié)省能量，高效率粉磨方面還存在著一定的缺陷。武漢工業(yè)大學(xué) 許林發(fā)在發(fā)表的《多筒球磨機功率的探討》中研究提出單筒式球磨機電耗較高,其主要原因是磨機在運轉(zhuǎn)中研磨體重心偏離回轉(zhuǎn)中心,因此產(chǎn)生了很大回轉(zhuǎn)力矩,為了克服這個力矩需要很大動力 【1】 便增加了能耗。本次設(shè)計的磨機主旨是節(jié)能降耗、提高研磨效率。在降低能耗、提高研磨效率方面，主要從筒體結(jié)構(gòu)的改變來入手，將單筒磨機的三分之二部分筒體改為并聯(lián)四個小筒與單筒串聯(lián)。通過理論計算及分析得出以下幾個結(jié)論：節(jié)能方面；第一，整體來看大筒變小筒則筒體的直徑縮小，在單筒最適宜轉(zhuǎn)速下小筒的轉(zhuǎn)速將增加，相反要使得小筒的轉(zhuǎn)速為最適宜轉(zhuǎn)速則磨機轉(zhuǎn)速必須降低，所以磨機整體功率降低，這樣便達到節(jié)能降耗的目的。第二，研磨體的偏心距減小，其產(chǎn)生的力矩減小，則磨機克服該力矩所需的功減小。第三，在填充率、磨機規(guī)格相同的情況下，四筒磨機比單筒磨機的功率降低了 49%，即四筒磨機更加節(jié)能。第四，在相同的研磨體裝載量的情況下，四筒磨機比單筒磨機的功率降低 20%左右。研磨效率方面；第一，單筒改為四筒相同規(guī)格下，四筒磨機研磨體對筒體的空間占用率增加，研磨更加充分，則研磨效率便相對提高，第二，四筒磨機在回轉(zhuǎn)的過程中，四個小筒的研磨狀態(tài)是在傾瀉狀態(tài)下研磨，則研磨效果更佳。關(guān)鍵詞：降低能耗，提高粉磨效率，球磨機，四筒，填充率0.9 x3m four cylinder balance design of energy saving ball mill下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985IIABSTRACTSo far,the social various grinding industry research mainly still uses single cylindermill operation structure .Although its advantages of simple structure, convenient installation and maintenance convenience,in savingnergy , high efficiency grinding ways, there are some shortcomings.Xu Linfa in wuhan university publishedtechnology in thecone ball mill power to explore moreto study and put forward the higher power consumptionof single type ball mill. The main reason is mill grinding rotary center heart weight deviation in the operation, so produces large torque, in order to overcome theforce torch need big power [1]. I design the mill in reducing energy consumption andimproving the grinding efficiency which is different fromthe above methods, mainly from changes in the structureof cylinder of the two-thirds of the single cylinder grinding machine parts cylinder restructuring for parallel four small tube with single tube series, the big drum smaller cylinder cylinder diameter becomes smaller in monocular optimum speed under small cylinder speed will increase, incontrast to make the speed of the small tubefor optimum speed is single cylinder speed must be reduced, so the mill overall power is lower, thus achieve the purpose of saving energy and reducing consumption, through the theoretical calculation, the filling rate, mill under the condition of same specification, four cylinder mill more energy-saving than single tube mill.Monocular to four cylinder under the same specification, grinding medium space occupancy rate increases, the grinding more fully, at the same timeis the status of the foursmall cone grinding in state through the grinding, so the grindingefficiency are greatly improved.KEY WORDS: Reduce energy consumption, Improve the grinding efficiency，Ball mill，F(xiàn)ill rates目 錄前 言 .1下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985III第 1 章 球磨機的原理及總體方案 .21.1 球磨機的工作原理 .21.2 磨機的整體方案 .31.3 磨機的回轉(zhuǎn)部分 .31.3.1 筒體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 31.3.2 磨門與人孔 41.3.3 磨機整體回轉(zhuǎn)部分筒體的條件選擇 51.4 磨機的傳動部分 .51.4.1 邊緣傳動 51.4.2 中心傳動 61.5 磨機的支承部分 .61.5.1 滑履支承 61.5.2 主軸承支承 71.5.3 混合支承 71.6 球磨機進料裝置的形式 .81.6.1 利用螺旋葉片進料 81.6.2 利用加料螺旋葉片進料 81.6.3 截頭圓錐漏斗進料 81.7 磨機出料裝置 .9第 2 章 磨機主要參數(shù)的計算 .102.1 四筒磨機研磨體裝載量的計算 .102.2 討論以小筒體為對象分析四筒磨機最適宜轉(zhuǎn)速 .102.2.1 筒體磨機最佳轉(zhuǎn)速 102.2.2 四筒磨機的臨界轉(zhuǎn)速 112.3 討論以大筒為對象分析計算小筒的參數(shù) .122.3.1 單筒磨機的臨界轉(zhuǎn)速 122.3.2 單筒的理論最適宜轉(zhuǎn)速 122.3.3 實際 工作轉(zhuǎn)速 132.4 四筒磨機的功率計算 .132.4.1 討論在研磨體裝載量相同下四筒與單筒磨機的功率比 13下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985IV2.4.2 討論在磨機相同規(guī)格下四筒與單筒磨機的功率比 152.4.3 磨機電動機功率選擇 162.5 四筒磨機的生產(chǎn)能力計算 162.5.1 四筒磨機的單位小時生產(chǎn)能力 172.5.2 單筒磨機的單位小時生產(chǎn)能力 18第 3 章 四筒磨機的零件設(shè)計 .193.1 磨頭 .193.1.1 中空軸的相關(guān)尺寸 203.1.2 四筒磨機磨頭的計算 213.1.3 四筒磨機磨頭的結(jié)構(gòu) 223.2 襯板設(shè)計 .233.2.1 四筒磨機襯板作用 233.2.2 四筒磨機襯板材料 233.2.3 四筒磨機襯板種類 243.3 隔倉板 263.3.1 隔倉板的作用及結(jié)構(gòu) 263.3.2 隔倉板的類型 26第 4 章 磨機的校核 .284.1 筒體上所承受的總載荷 .284.1.2 第二部分力研磨體跟物料隨筒體回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力 .294.2 筒體作用力的分布 .294.3 四筒磨機筒體的彎曲強度計算 .314.3.1 進出料端主軸承處的支反力 314.3.2 驗算磨機筒體的彎曲強度 334.4 磨頭（磨尾）與筒體法蘭的鏈接螺栓校核 .33結(jié) 論 .35謝 辭 .36參考文獻 .37下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985V下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709851前 言本次四筒平衡節(jié)能磨機的設(shè)計課題的研究意義主要有兩個方面，第一個方面是目前水泥工業(yè)對于能量資源的需求是比較明顯的，尤其是電能的消耗。在整個工廠中不光是煤炭資源的需求，在整個生產(chǎn)工藝路線中除了運送物料路線上的設(shè)備需要耗電之外，主要的電耗在于粉磨上面，尤其是球磨機這一環(huán)節(jié)。它是一個電耗無底洞，每天二十四小時運作，所以要對球磨機這塊加大人力物力的投入，研究出一款能節(jié)約能源降低經(jīng)濟成本而且提高粉磨小率的球磨機，那么在這方面的需求就有著不可言喻，眾所周知的迫切，從而可以引出本課題設(shè)計的四筒球磨機主要從降低能耗方面進行設(shè)計，那么如何相對于目前社會工業(yè)中普遍使用的單筒磨機在能耗方面降低的優(yōu)勢做出合理的理論依據(jù)呢？事實表明磨機在回轉(zhuǎn)的過程中筒體內(nèi)部的研磨體和物體隨筒壁一起上升下降回轉(zhuǎn)運動，在這個過程中有一個回轉(zhuǎn)力矩，就是筒體中心與研磨體重心之間的距離稱之為偏心距，偏心距越大則要克服這個回轉(zhuǎn)力矩便會需要越大的能量，從而導(dǎo)致磨機能耗的增加，所以四筒磨機主要就是為了減小這個偏心距來減小能耗。第二個方面就是單筒磨機除了偏心距大之外就是整個內(nèi)部有效空間利用率低，四筒磨機的結(jié)構(gòu)剛好將整個大得空間分割成四個較小的空間然后研磨體跟物料再回轉(zhuǎn)的過程中盡可能的占用了越多的空間，四筒磨機較之于單筒磨機多筒磨機能夠使細磨倉運行最佳化, 并且筒體結(jié)構(gòu)的改變使得筒體空間體積利用率提高，小筒的轉(zhuǎn)速較之于大筒轉(zhuǎn)速相對減小使得物料充分研磨同時保證生產(chǎn)出高細度水泥提高粉磨效率。從國內(nèi)外的研究狀況來看，四筒磨機尚在一個萌芽期，并不是普遍推廣使用，在前蘇聯(lián)一家水泥廠將一臺單筒磨機結(jié)構(gòu)改變?yōu)樗耐?，運作試驗發(fā)現(xiàn)電耗較之于單筒降低了將近一半。在國內(nèi)也處于研究狀態(tài)，合肥水泥設(shè)計院也對多筒磨機進行了試驗得出了同樣的結(jié)論，所以四筒磨機有一定的發(fā)展空間和潛力。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709852第 1 章 球磨機的原理及總體方案確定1.1 球磨機的工作原理球磨機的主要工作部分是一個回轉(zhuǎn)筒體，裝在兩個軸承上水平放置，用隔倉板把筒體分成幾個倉而各倉內(nèi)用一定量及規(guī)格的研磨體填充，研磨體主要有鋼球、鋼段、鋼棒、卵石、礫石等。在筒體內(nèi)壁裝有襯板其作用是為了防止筒體被磨損。磨機轉(zhuǎn)動時，研磨體在離心力跟與襯板面產(chǎn)生的摩擦力的作用下，在筒體固定的襯板面上粘連，隨筒體一起轉(zhuǎn)動，而且隨它運動到一定的高度，重力作使其自由掉落，掉落時它會像拋物體那樣，撞擊底部的物料把物料擊碎同時在運動的過程中研磨體跟物料之間相互擠壓摩擦而碾碎物料。在筒體運轉(zhuǎn)的過程中研磨體跟物料的運動情況就這樣上去下來周而復(fù)始的不停地運動研磨。物料由進料端緩慢流動到出料端是在進料端不斷喂入新物料情況下，進料與出料端物料之間存在著一定的壓迫力，并且研磨體下落時沖擊物料產(chǎn)生軸向推力迫使物料流動而且磨內(nèi)氣流運動也有一定的使物料橫向流動流動的力，從而完成作業(yè)。楊樹森譯自蘇聯(lián)《水泥》，文章中指出目前在水泥工業(yè)中應(yīng) i用的管磨機是不經(jīng)濟的, 磨制一噸水泥需耗 30 一 35 度電能。電耗大的主要原因是, 物料和研磨體偏心地分布在磨機中, 使磨機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生很大的阻力矩, 因此就必須用相當(dāng)?shù)哪芰靠朔?。查閱相關(guān)資料蘇聯(lián)奧爾格水泥工業(yè)設(shè)計院, 研制了一種均衡式多筒球磨機, 經(jīng)過試驗得到了滿意的結(jié)果。多筒式球磨機多個筒體組成: 一個中心筒體, 用于粗碎物料, 三個 (或四個 ) 均衡用的筒體, 起著繼續(xù)破碎作用; 還有六個( 或八個) 筒體成對地分布在外圍 , 用來最后細磨水泥 【2】 。最終實驗結(jié)果表明，其一相比較同規(guī)格同條件下的傳統(tǒng)單筒磨機其耗電量降低了將近一倍，其二粉磨效率提高 30%。我國國家建材局合肥水泥研究設(shè)計院也做了相似的實驗并且也進行了工業(yè)性試驗也得出相同的結(jié)論。那么結(jié)構(gòu)的改變從理論來講磨機在運轉(zhuǎn)中研磨體重心偏離回轉(zhuǎn)中心產(chǎn)生了很下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709853大回轉(zhuǎn)力矩,為了克服這個力炬需要很大動力從而增加了電耗，同時多筒在單筒的基礎(chǔ)上增加了研磨體的填充率，在單筒的轉(zhuǎn)速下多筒的轉(zhuǎn)速增大從而也提高了其粉磨效率。1.2 磨機的整體方案首先磨機它分為以下幾大部分，傳動部分、支承部分、回轉(zhuǎn)部分、進料部分、出料部分圖 1-1 球磨機總裝圖圖 1-2 球磨機總裝圖1——進料部分 2——主軸承支承 3——回轉(zhuǎn)部分 4——尾部出料部分 5——中心傳動部分1.3 磨機的回轉(zhuǎn)部分1.3.1 筒體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 本次筒體設(shè)計成“分段式” 結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)分三個部分，第一部分位置在進料端為一個單筒，主要對大顆粒物料進行粉磨，這一部分占總體長度的三分之一，第二部分為四個并聯(lián)的小筒組成，該部分為設(shè)計的主要部分其長度占總長的接近三分之二，第三部分為匯料倉，主要使四個小筒的物料匯集到一起最終將物料排出。筒體每一部分之間采用法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)，筒體與端蓋的鏈接方式選用的下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709854是內(nèi)接法蘭聯(lián)接，這樣的聯(lián)接是大中型磨體廣泛采用的結(jié)構(gòu)他的特點是原材料的利用率相當(dāng)高，結(jié)構(gòu)設(shè)計比較合理。圖 1-3 磨機回轉(zhuǎn)體部分計算得大筒半徑與小筒半徑的關(guān)系式為：（1-1）??114.2RR??由于 R=450mm，代入上式得=186.7 從結(jié)構(gòu)來講小筒需要安裝固定在大筒上則需要留出小筒與大筒鏈接法蘭部分尺寸，法蘭尺寸定為 48mm，另外為了便于安裝需要預(yù)留水平方向最近的兩個小筒之間的距離能使工作人員的手進出，取值為 32mm，圖 1-4 筒體結(jié)構(gòu)圖1.3.2 磨門與人孔我們知道磨門是便于人孔的封閉而設(shè)置的，主要作用就是拆卸安裝便利，銜接牢靠。人孔的作用顧名思義就是便于工作人員進出維修 、安裝、采樣。磨門分“內(nèi)提式”和“外蓋式”兩種結(jié)構(gòu)類型，本次我使用外蓋式結(jié)構(gòu)類型。其襯板與蓋用螺栓鏈接，簡單易行，操作方便。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098551.3.3 整個磨機回轉(zhuǎn)部分筒體的條件選擇由于本次設(shè)計是小規(guī)格試驗型磨機我們選用筒體的鋼板材料為選擇 Q235 材料，其優(yōu)點硬度、強度、塑性、韌性均適中耐磨性也不錯，而且經(jīng)濟實惠降低生產(chǎn)成本。筒體有的部分需要焊接，所以鋼板的厚度 =20mm。0?筒體的最小內(nèi)徑（1-2） 0102????D式中 ——筒體的最大直徑， =900mm；D——筒體的最小內(nèi)徑，mm；——襯板厚度，m；取 50mm。120590???760?筒體的有效長度（1-3） 54302???S式中 ——筒體的規(guī)定長度，L=3000mm；L——筒體的有效長度，mm；——端蓋襯板的厚度，mm；取 503——隔倉板的厚度， mm；取 50mm4——揚料裝置的厚度,mm；取 100m。5?代入公式(1-3)m10230???L270?L1.4 磨機的傳動部分1.4.1 邊緣傳動 圖 1-5 邊緣傳動邊緣傳動需要在筒體上安裝一個大齒圈，而這個大齒圈直徑大制造難度大，同時它會使得磨機整體占用空間大，機械效率相對較差 。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098561.4.2.中心傳動圖 1-6 中心傳動中心傳動通過中空軸帶動筒體轉(zhuǎn)動，占用空間小，機械效率較高本次設(shè)計采用中心傳動。1.5 支承部分1.5.1 滑履支承圖 1-7 滑履支撐滑履軸承的磨機是通過固裝在磨機筒體上的輪帶支承在滑履上運轉(zhuǎn)，滑履軸承與回轉(zhuǎn)筒體間的摩擦是滑動摩擦，即磨機筒體上的滑環(huán)在特殊金屬層（一般為下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709857巴氏合金）表面滑動，以減小阻力。滑履軸承與普通軸承的功用差不多，但其最大缺點是不耐高溫，一般 75℃便會失效。1.5.2 主軸承支承圖 1-8 主軸承支承主軸承支承他承受整個磨機的筒體及其他部件的重量，主軸承的結(jié)構(gòu)由軸瓦、軸承底座、軸承蓋、潤滑和冷卻系統(tǒng)組成，軸瓦整體式的比較廉價一般用在受力要求比較低的地方，而軸承是標準件，用在受力要求比較高一點的地方，如果受使用空間或特殊要求限制或是受力或間隙要求非常嚴格，一般需要專門設(shè)計的軸瓦（一般是對開式，極少用整體式）1.5.3 混合支承圖 1-9 混合支承下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709858混合支承就是滑履支撐和主軸承支承的混合使用，這樣的好處是磨機安裝的自由度大，磨機長期使用的過程中靈活調(diào)節(jié)及維修操作，磨機在長期使用的過程中會受到不同程度的磨損，導(dǎo)致磨機運轉(zhuǎn)不正常，從而增加能耗，降低生產(chǎn)率，目前工業(yè)中廣泛使用這種混合支承。但缺點是制造成本高，對于試驗樣機來說不經(jīng)濟。那么本次設(shè)計支承裝置就使用主軸承支承。1.6. 進料裝置球磨機常用進料裝置形式1.6.1 利用螺旋葉片進料物料由進料口進入裝料接管內(nèi),接管有鋼板制成,內(nèi)裝有螺旋葉和隔板,接管用螺釘固定到空心軸徑的端部,并隨之一起旋轉(zhuǎn),空心軸徑內(nèi)裝有套筒,套筒的里面焊有螺旋葉片.當(dāng)接管和套筒隨磨機旋轉(zhuǎn)時,由進料口進入接管中的物料,在螺旋葉的推動下進入隔板中,并由隔板帶起流入套筒中,進入套筒中的物料在螺旋葉片的作用下被推入磨機機體中.在加料溜子和接管之間,裝有毛氈密封圈以防止漏料.1.6.2 利用加料螺旋進料該進料裝置的結(jié)構(gòu)空心軸徑中裝有固定的套筒,由單獨的傳動機構(gòu)帶動螺栓在套筒中轉(zhuǎn)動,物料由加料口加入套筒中,在螺栓的作用下,將物料推入磨體中.該進料裝置形式只在一些原有的老式球磨機上還有使用,新型球磨機已不在采用.1.6.3 截頭圓錐漏斗形式 進料端物料經(jīng)鑄鐵加料溜子加入球磨機,溜子支撐在支座上,物料從溜子進入錐形漏斗,漏斗嵌入軸頸內(nèi)腔.漏斗有較大的中心角,以保證加料充足,進料漏斗的物料能迅速沿軸線向筒體內(nèi)移動,鋼環(huán)起磨頭襯板的作用,以保護磨頭不受物料和研磨體的沖刷磨損.肋板起加強磨頭鋼度的作用,同時也是環(huán)的支架,鋼環(huán)以螺栓與磨頭聯(lián)結(jié).采用這種結(jié)構(gòu)形式時截頭圓錐的傾斜角大于物料的休止角.下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 119709859圖 1-10 進料部分 圖 1-11 螺旋進料裝置本次使用螺旋葉片進料方式1.7 出料裝置出料裝置跟進料裝置有很大得相似之處，出料裝置需要一個外罩，其形式大致有三種，中心傳動中心卸料，中心傳動尾部卸料，邊緣傳動中心卸料。本次設(shè)計使用中心傳動尾部卸料方式，在出料端的輔助設(shè)備中如果用螺旋運輸機，在該設(shè)備里會有叫螺旋葉片的零件圖 1-12 出料裝置下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098510第 2 章 主要參數(shù)的計算2.1 四筒磨機的研磨體裝載量計算研磨體裝載量的計算，它取決于填充率的大小選擇研磨體填充系數(shù)為ψ=0.3，H=0.00785D i2Lψρ （2-3）式中 G—磨內(nèi)研磨體裝載量，tDi--磨機有效直徑，mL—磨機有效長度，mψ—磨內(nèi)研磨體填充率，ρ—研磨體容積密度，t/m 3,(鋼球的容積密度一般為 4.56——4.85t/m3)第一部分筒體內(nèi)研磨體的裝載量，由公式H1=0.00785Di2Lψρ=0.00785×0.876×0.876×1×0.3×4.56=8.24×10-3 t第二部分四個小筒內(nèi)研磨體的裝載量；H2=0.00785Di2Lψρ =0.00785×0.276×0.276×2×0.3×4.56×4=6.5×10-3 t兩部分研磨體裝載量總和為 GH=1.47×10-2 t2.2 討論以小筒為對象分析四筒磨機最適宜轉(zhuǎn)速2.2.1 四筒磨機的最佳轉(zhuǎn)速所謂理論最適宜轉(zhuǎn)速通俗易懂的講就是研磨體跟物料隨筒體上升到一個相對于筒體底部形成的最大距離，那么這個距離是研磨體跟物料在回轉(zhuǎn)的整個過程中的最大距離我們稱之為最大降落高度，使得物料粉碎的效果最佳。如圖所示下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098511圖 2-1 研磨體的運動軌跡要使得研磨體在最大降落高度處的條件為（2-7）?????cos11Rg???其中 ψ=0°，α=60°，代入得四筒磨機的最佳轉(zhuǎn)速（rad/s）g840.將 R=0.45mm，代入公式得??s/rad92.345.08??將角速度 轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速 ，有公式?0n??r/mi26????r/min62.3.6??即四筒磨機大筒的最佳轉(zhuǎn)速為 3.92rad/s 時，小筒中研磨體跟物料獲得最佳降落沖擊能，從而達到最佳研磨的效果。但是為了提高研磨效率磨機的轉(zhuǎn)速必須比上面計算的轉(zhuǎn)速低，這樣才能達到研磨體跟物料運動形成傾瀉的狀態(tài)。2.2.2 四筒磨機的臨界轉(zhuǎn)速研磨體跟物料隨筒體回轉(zhuǎn)，筒體轉(zhuǎn)速越大研磨體和物料隨筒體內(nèi)壁上升的高度越高，當(dāng)筒體的轉(zhuǎn)速達到一定值時研磨體跟物料在某個高度受力平衡即它本身的重力等于周轉(zhuǎn)運動時產(chǎn)生的離心力，此時的研磨體跟物料的位置稱為極限位置。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098512（2-8）Rg?臨 界?將 R=0.45mm，代入公式得??s/rad67.4臨 界則 min52?臨 界N2.3 討論：以大筒為對象分析計算小筒的參數(shù)2.3.1 單筒的臨界轉(zhuǎn)速 N0α 稱為脫離角并且 α 等于零，那么根據(jù)單筒臨界轉(zhuǎn)速的公式得：（2-9）04.2Dn?式中 ——臨界轉(zhuǎn)速，r/min；0n——磨機筒體有效直徑, m。D代入公式 r/min69.4.02.40??我們所采用的這個公式是在一定的假設(shè)情況下分析得出的優(yōu)化公式，那么事實上這樣計算出來的轉(zhuǎn)速比實際轉(zhuǎn)速小，那是怎么個小法呢且聽我慢慢道來，我們假設(shè)的前提條件是研磨體之間以及研磨體與筒體內(nèi)壁之間是不存在相對滑動的，那么實際情況是不可能不存在相對滑動的，所以要達到某個高度筒體的轉(zhuǎn)速必須在理論基礎(chǔ)上增加，所以實際筒體轉(zhuǎn)速比理論轉(zhuǎn)速高。2.3.2 大筒的理論最適宜轉(zhuǎn)速 n同樣也會有個脫離角的值 α 等于 54°44′，根據(jù)公式cos ≥ ，?902R得 （2-10）0.3nD?代入公式 下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098513??r/min94.3.02.3n??D我們可以根據(jù)他們的比值計算出轉(zhuǎn)速比（2-11）76.04230?Dn?2.3.3 實際工作轉(zhuǎn)速磨機的實際工作轉(zhuǎn)速就是再次去掉假設(shè)模型，根據(jù)實際試驗以及經(jīng)驗和各種資料總結(jié)的一套經(jīng)驗值，我們同樣得出一些經(jīng)驗公式，都是根據(jù)筒體的直徑來做一定的變化，在此本次的磨機的筒體直徑為 ψ=0.9m，那么他的相對應(yīng)的經(jīng)驗公式為當(dāng) ≤1.8m （2-12）D032.(1.5)gnD??～式中 ——筒體的實際工作轉(zhuǎn)速，r/min；gn——筒體的有效內(nèi)徑，m；0——筒體規(guī)格直徑，m。代入公式??r/min4.35.1902ng??經(jīng)過上述討論發(fā)現(xiàn)，根據(jù)研究分析在填充率、磨機筒體尺寸、磨機結(jié)構(gòu)等相同條件下分析的對象不同得出的四筒磨機最佳轉(zhuǎn)速不同。為了達到最佳狀態(tài)，采用以大筒為對象分析計算出得磨機轉(zhuǎn)速，下面我們根據(jù)第二種討論方案計算的磨機轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)分別來計算磨機的功率及其產(chǎn)量。2.4 四筒磨機的功率計算2.4.1 討論一：研磨體裝載量相同下，四筒磨機與單筒磨機的功率比A 根據(jù)轉(zhuǎn)速 n 計算四筒磨機的功率 磨機的功率主要根據(jù)磨機的有效容積磨機的有效內(nèi)徑磨機的最適宜轉(zhuǎn)速和研磨體裝載量以及磨機的填充率等數(shù)據(jù)來計算。其他的影響因素還有很多，但都下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098514是一些小得影響在這里就不做討論，本次設(shè)計我們采用下面著個公式來計算磨機的功率。 （2-13）?n1045HRW???式中 W--磨機的功率；kwH--球磨機筒體內(nèi)研磨體的總重量；NR--筒體有效半徑 ；mn--磨機轉(zhuǎn)速；r/min--球磨機的機械效率；（中心傳動 =0.92--0.94，邊緣傳動，??=0.86--0.90）代入數(shù)據(jù)計算由公式333551047.92.104.501.8n04????????HRW92.0104.315.604n3352 ???????HRW=2.87×10-3 kw則，總功率為8.35×10-3 kw ??21W?B 根據(jù)轉(zhuǎn)速 n 來計算單筒磨機的功率由上述功率公式下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098515kw102.92.104.35047.n10355?????????HRW在研磨體裝載量相同的條件下四筒磨機與單筒磨機的功率之比為 W即 .%879012.835?????W從比值來看在同規(guī)格筒填充率等得條件下：四筒磨機比單筒磨機功率降低了 22%左右，換言之四筒磨機比單筒磨機能量消耗降低了 22%左右。2.4.2 討論在相同規(guī)格下，四筒磨機與單筒磨機的功率比A 根據(jù)轉(zhuǎn)速 n 計算四筒磨機的功率 333551047.92.104.501.8n04????????HRW92.0104.315.604n3352 ???????HRW=2.87×10-3 kw則，總功率為8.35×10-3 kw ??21W?B 根據(jù)轉(zhuǎn)速 n 來計算同規(guī)格單筒磨機的功率同規(guī)格下單筒磨機筒體內(nèi)研磨體的裝載量，由公式下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098516H=0.00785Di2Lψρ=0.00785×0.876×0.876×3×0.3×4.56=2.47×10-2 t由上述功率公式kw1062.92.104.35047.n10355?????????HRW在相同規(guī)格及其他條件下四筒磨機與單筒磨機的功率之比為 W即 %9.500164.83?????W從比值來看在同規(guī)格筒填充率等得條件下：四筒磨機比單筒磨機功率降低了49%，換言之四筒磨機比單筒磨機能量消耗降低了將近一半。2.4.3 磨機電動機功率計算=1.25×1.0 0.00835=1.08×10-2 kW (2-14)?WKN21??式中 ——與磨機結(jié)構(gòu)、傳動效率有關(guān)的系數(shù)，見表 2-1；——電動機儲備系數(shù)，在 1.0～1.1 間選取。2表 2-1 與磨機結(jié)構(gòu)、傳動效率有關(guān)的系數(shù) 1K磨機形式 干法磨 中卸磨邊緣傳動 1.3 1.4中心傳動 1.25 1.352.5 四筒球磨機的生產(chǎn)能力的計算下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 1197098517球磨機的生產(chǎn)能力的計算方法有很多種，目前還沒有統(tǒng)一的一套理論公式來計算其生產(chǎn)能力，就現(xiàn)在的一些公式都是根據(jù)跟磨機有關(guān)的相關(guān)性能及參數(shù)得到的經(jīng)驗公式，那么影響磨機生產(chǎn)能力的因素大體又研磨體的填充率物料的顆粒粒度鋼球的級配等。我們選擇的經(jīng)驗公式為：(2-15)KVHDQ8.0n2.???????式中 Q--球磨機的生產(chǎn)能力，t/hV--球磨機筒體的有效容積，m 3K--球磨機單位功率單位時間的產(chǎn)量，t/(kw.h)；（普通開流系統(tǒng)的干法水泥的 K 值一般取 0.029--0.031）D--球磨機筒體的有效內(nèi)徑，m2.5.1 四筒球磨機的單位小時生產(chǎn)能力第一部分大筒的計算代入數(shù)據(jù)計算得：t/h162.0 14.390284.39014.39n2.0 8.08.01? ?????????????????KVHDQ第二部分四個小筒的計算代入數(shù)據(jù)計算得：t/h06. 14.3024.89.30421.32n.0 8.08.0? ???????????????? ?KVHDQ四筒磨機的單位小時的生產(chǎn)力為 Qt/h28.06.12.21??Q下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985182.5.2 單筒磨機的單位小時生產(chǎn)力的計算t/h20. 14.390.4.39014.39n2.0 8.028.0? ?????????????????KVHDQ通過上述兩種研磨體裝載量相等的情況下得出的單位小時生產(chǎn)能力，四筒磨機生產(chǎn)能力高于單筒。相反在相同規(guī)格下單筒磨機的生產(chǎn)能力t/h302. 14.39062.4.39014.9n2.0 8.08.0? ?????????????????KVHDQ可以看出單筒磨機的單位小時生產(chǎn)能力大于四筒磨機。這是因為相同規(guī)格下單筒磨機的研磨體裝載量大于四筒磨機的研磨體裝載量。19第 3 章 四筒磨機的零件設(shè)計3.1 磨頭磨頭是一個總稱，它從作用上分為筒體端蓋、中空軸兩部分，從整體來看他是一個兩個作用合成的一個整體，從端蓋的作用來講，他是鏈接和固定筒體的結(jié)構(gòu)通過螺栓將筒體上的法蘭跟磨頭鏈接，另外起到密封的作用將物料通過進料裝置將物料送進磨頭匯流到筒體，從中空軸的作用來講，本次設(shè)計支撐裝置是主軸承支承，支承的位置在中空軸上，磨機在運轉(zhuǎn)時中空軸上會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，所以在結(jié)構(gòu)制造上應(yīng)當(dāng)有去除應(yīng)力的工藝，由于磨頭部分是磨機壽命最短的部位，所以需要用簡單、易換、好安裝、另外某些部位需要精加工降低表面粗糙度，的結(jié)構(gòu)，大多磨頭的結(jié)構(gòu)制造都采用澆鑄式，澆鑄式磨頭有一些隱患就是工藝處理的過程中會在某些部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，如果沒能及時消除這些應(yīng)力，磨機在工作時間久了會產(chǎn)生不必要的安全隱患，還有的磨頭結(jié)構(gòu)采用焊接的方式將中空軸與端蓋之間進行焊接，工藝簡單，操作方便，比如端蓋部分不需要加工精度直接澆鑄，中空軸部分工藝比較多，也有精加工的部位，所以分開制造操作起來容易，本次設(shè)計就采用了焊接式的磨頭結(jié)構(gòu)。由于是小規(guī)格試驗?zāi)C所以不需要加強筋的結(jié)構(gòu)，圖 3-1 磨頭203.1.1 中空軸的結(jié)構(gòu)和相關(guān)尺寸已知 D = 900mm ，則 mm ,取 = 750 mm 。450d?1d— 磨頭軸頸寬。由磨頭支承裝置部位的支承力和他的許用壓力分析0b得出mm （3-1）??000.2sinARdPd???r圖 3-2 中空軸的結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸的距離的設(shè)計保證了軸頸間隙，由于磨機在長時間的運作過程中會有一0.2d定的磨損，磨損之后就會使軸的同軸度變大，從而導(dǎo)致不同軸產(chǎn)生振動，此時為了避免這個問題的出現(xiàn)將軸頸處進行預(yù)留間隙，讓軸可以細微活。取=345mm， mm，剛開始計算我們先假定中空軸內(nèi)徑 =925mm0b進 032b?出 2d= +3～4cm, — 中空軸的軸肩直徑,取 = 1130 mm 。1d1d1dr =(0.05～0.10) ,r — 軸根圓角半徑,取 r = 100mm 。0213.1.2 磨頭的計算如圖所示支承裝置處那個支座反力 N,四筒球磨機的轉(zhuǎn)速NR4102.3??n=33.94r/min,傳動需用功率 ,中空軸中心與筒體水平界面處的長度為KWP30mm.筒體材料跟端蓋材料 Q235，鋼板厚度為 16～40mm ，408tL? 8.510bNm????， ， =0.28。。磨頭與筒體鏈接端處的最大2.51sNm???12/ENm???尺寸 D=985mm,端蓋法蘭直徑 d=1020mm,磨頭與筒體鏈接端處板寬度 L=40mm。223.1.4 四筒球磨機中空軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計磨頭支承裝置處的彎曲應(yīng)力 ?= （3-5）?KMW代入公式= =24.6MPa 52.394106?式中：K—應(yīng)力集中系數(shù)，可查表 3-1。表 3-1 應(yīng)力集中系數(shù)r/ d1 0.3 0.2 0.1 0.05K 1.5 2.0 2.25 3.0取 K=2.25驗算磨頭支承裝置處的彎曲強度23〔 〕??〔 〕 = /n （3-6）1?式中: 〔 〕— 磨頭支承裝置處的許用彎曲應(yīng)力，Pa;— 磨頭支承裝置處中空軸材料的疲勞極限， Pa; n — 安全系數(shù)，一般取 5-8。取 n=8。代入公式（3-6） ,故材料足夠.??32.75MPa????24圖 3-4 壓條襯板253.3 隔倉板3.3.1 隔倉板的作用及結(jié)構(gòu)隔倉板就是在每一部分處有一個圓盤式的零件其結(jié)構(gòu)如圖所示，它的作用有這樣幾個面，第一，用來將物料從一部分運送到另一部分，期間會將一定大得顆粒阻擋住，即起到流通與篩選的作用。第二，筒體內(nèi)部除了物料還有研磨體，研磨體有一定的規(guī)格，那么它只能在某一個特定的艙室內(nèi)，不能隨一定細度的物料溜走，所以隔倉板起到分離物料與研磨體。第三，磨機筒體內(nèi)部的物料需要經(jīng)過長久的慢慢研磨才能達到一定的細度要求，如果流動速度過快就不能達到要求，那么隔倉板的結(jié)構(gòu)排列會對物料進行一定的阻擋從而控制了物料的流動速度。即隔倉板有控制物料流動速度的作用。 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 填表時間： 年 1 月 19 日 （指導(dǎo)教師填表）學(xué)生姓名 專業(yè)班級 指導(dǎo)教師 課題類型 工程設(shè)計題目 四筒平衡節(jié)能磨機的設(shè)計m39.0??主要研究目標(或研究內(nèi)容 )1、總體方案的確定。2、工作參數(shù)的選擇計算與確定。3、筒體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。4、總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計與計算。5、主要零部件的設(shè)計與計算。課題要求、主要任務(wù)及數(shù)量（指圖紙規(guī)格、張數(shù)，說明書頁數(shù)、論文字數(shù)等）1、獨立完成方案的確定。2、獨立完成結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作參數(shù)選擇計算。3、工作量要求。3.1、完成不少于 3 張零號圖紙的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖、裝配圖和零件圖，其中應(yīng)包含一張以上用計算機繪制的具有中等難度的 1 號圖紙，同時至少有折合 1 號圖幅以上的圖紙用手工繪制。3.2、查閱 15 篇以上與題目相關(guān)的文獻，翻譯一篇本專業(yè)外文文獻并附譯文。3.3、按要求格式獨立撰寫不少于 30 頁的設(shè)計說明書。英文摘要不少于 300個單詞。進度計劃第 1～3 周：設(shè)計前的準備工作，接受任務(wù)、生產(chǎn)調(diào)研等。第 4 周：查閱資料、文獻檢索，寫出開題報告。第 5～6 周：收集圖紙及文字資料、查閱圖書、期刊、網(wǎng)絡(luò)期刊、英文翻譯，修改譯文。第 7～8 周：設(shè)計計算、繪制草圖。第 9～12 周：手工繪圖及計算機繪圖。第 13～14 周：編寫設(shè)計說明書。第 15 周：畢業(yè)答辯。主要參考文獻1、吳宗義. 《機械零件設(shè)計手冊》. 機械工業(yè)出版社, 2004.1.1 2、王繼杰.球磨機的研究進展及實用技術(shù)綜述.中國粉體工程，2006.083、陳劍鋒，肖飛鳳.球磨機的發(fā)展方向綜述.中國礦業(yè)，2006.084、應(yīng)靈靈.球磨機介質(zhì)運動規(guī)律的實驗研究.昆明理工大學(xué)，2009.02指導(dǎo)教師簽字： 教研室主任簽字： 年 1 月 23 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告院（部）：機械工程學(xué)院 年 4 月 20 日 （學(xué)生填表）課題名稱 0.9x3m 四筒平衡節(jié)能磨機的設(shè)計學(xué)生姓名 專業(yè)班級 課題類型 四筒平衡節(jié)能 球磨機指導(dǎo)教師 職稱 課題來源 科研綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義1. 目前球磨機在節(jié)能降耗提高粉末效率的現(xiàn)狀1.1 球磨機結(jié)構(gòu)方面的節(jié)能改進（1）磨機筒徑越大，就能耗而言,大型球磨機的單位能耗比中小磨機的高，球磨機直徑超過Φ5.1時,經(jīng)濟技術(shù)指標不好,能耗較高,襯板磨損較快,故建議球磨機直徑不超過5m（2）中心傳動節(jié)能球磨機采用了大型滾動軸承代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滑動軸承,軸承體采用潤滑脂潤滑,大大減少了磨擦阻力,且油耗極低、操作極為方便（3）優(yōu)化磨機襯板，將格子型球磨襯板改為螺旋狀襯板,取消聯(lián)合給礦器,采用鼓式給礦器,通過對襯板、給礦器的改進,能耗節(jié)省在17%以上。另外應(yīng)用不同材料制造襯板獲得較好的耐磨等性能。1.2 球磨機在工藝方面的改進（1）在磨礦回路中,采用高效的分級設(shè)備,提高分級效率,將合格產(chǎn)品及時排除,減少過磨現(xiàn)象,可以降低磨礦單位能耗。在磨礦分級閉路環(huán)節(jié)中,通常采用的分級方式有螺旋分級機和水力旋流器。在以往的選廠設(shè)計中,螺旋分級機因其處理能力大,維護量小而被廣泛采用,但其分級效率低,循環(huán)負荷大,越來越多地被水力旋流器所替代。（2）在磨礦分級過程中采用自動控制系統(tǒng),其目標是在確保生產(chǎn)過程穩(wěn)定安全運行的前提下,將產(chǎn)品的各項指標控制在工藝要求的范圍內(nèi),同時最大限度地提高設(shè)備的效率、降低單耗。1.3 磨礦介質(zhì)的節(jié)能研究（1）磨礦的主要介質(zhì)是鋼球和鋼棒,其中鋼球的應(yīng)用比鋼棒更廣泛。鋼耗高是球磨機能耗高的一個主要原因，介質(zhì)的尺寸、形狀及材質(zhì)對磨礦有著重大影響,對增產(chǎn)節(jié)能降耗有顯著的作用。（2）合理的裝球和補球方法是提高磨機生產(chǎn)能力和降低磨機消耗的有效途徑。1.4 其他方面對磨礦影響因素的分析（1）根據(jù)不同型號的磨機．通過臨界轉(zhuǎn)速算出合適的轉(zhuǎn)速率．再確定裝球量的多少．之后選擇合適的鋼球配比可提高磨礦效果（2）給水量的的大與小也會對球磨機的磨礦效果產(chǎn)生影響．直接關(guān)系到磨礦濃度．礦漿濃時粘性大．礦粒易粘在介質(zhì)上，礦漿中的礦粒也教多，礦漿流動慢，被磨時間長。（3）還有很多機械或者人為因素．比如說給礦器的選擇、排料端格子板、排礦篩的選擇、襯板的更換、鋼球的補充，還有工藝上階段磨階段選都會影響磨礦效果綜合以上各種方式方法對球磨機進行節(jié)能增產(chǎn)的提高改進都是從一些細枝末節(jié)方面的考慮改進，并沒有從實質(zhì)上的大躍進的節(jié)能和提高粉磨效率，目前, 在水泥工業(yè)中采用的都是單筒球磨機, 盡管在結(jié)構(gòu)及工藝和其他方面做了努力但電耗依然較高。主要原因是磨機在運轉(zhuǎn)中研磨體的重心偏離回轉(zhuǎn)中心, 因而產(chǎn)生了很大的回轉(zhuǎn)力矩, 為了克服這個力矩就需要很大的動力。而在多筒球磨機研磨體所占的截面積與單筒球磨機相等的情況下, 多筒球磨機研磨體重心偏離回轉(zhuǎn)中心的距離要比單筒球磨機小, 因此就能減少動力, 節(jié)約電耗。2. 多筒磨機發(fā)展動態(tài) 2.1 楊樹森譯自蘇聯(lián)《水泥》1 9 7 6年3 期，文章中指出目前在水泥工業(yè)中應(yīng)用的管磨機是不經(jīng)濟的, 磨制一噸水泥需耗30 一35 度電能。電耗大的主要原因是, 物料和研磨體偏心地分布在磨機中, 使磨機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生很大的阻力矩, 因此就必須用相當(dāng)?shù)哪芰靠朔?。蘇聯(lián)奧爾格水泥工業(yè)設(shè)計院, 研制了一種均衡式多筒球磨機, 經(jīng)過試驗得到了滿意的結(jié)果。多筒式球磨機( 見圖) 是由10 一13個筒體組成: 一個中心筒體, 用于粗碎物料, 三個(或四個) 均衡用的筒體, 起著繼續(xù)破碎作用; 還有六個( 或八個) 筒體成對地分布在外圍, 用來最后細磨水泥圖一 均衡式多筒球磨機1—中心筒體 2—均衡筒體 3—外圍筒體試驗表明,當(dāng)把熟料磨到R 0.008 =9.95%和比表面積S=3419厘米“/克Rgw840.?時,單位電耗為19.3度/噸水泥。它比目前采用的開流管磨機單位產(chǎn)品電耗低一倍。就是磨熟料時,出磨水泥溫度也不超過100℃。采用這種磨,磨制比表面積為4500~5000 厘米 “/克的水泥并不困難。這種磨的生產(chǎn)率由其規(guī)格決定,產(chǎn)量可達100 一 200 噸/時。[楊樹森譯自蘇聯(lián)《水泥》1976 年 3 期] 2.2 文獻勝永斌《多筒磨機的運行經(jīng)驗》文章提出多筒磨機與行星式磨機不同, 其滾筒不自轉(zhuǎn)。因此, 多筒磨機比行星式磨機簡單得多, 而與單筒磨機相比僅僅是筒體結(jié)構(gòu)不同。在不同工作制度下進行試驗的四臺磨機,其主要參數(shù)列于表1表一筒體尺寸（米物料 棒的指數(shù)筒體個數(shù) 長度 中心筒體直徑周圍筒體直徑產(chǎn)量（噸/時）粉磨細度（%）比表面積（厘米 2/克）單位電耗（度/噸）拆合成熟料的能耗（度）水泥熟料1.00 9 1.0 0.6 0.3 0.25 5 3600 20.0 14.8水泥熟料1.00 9 2.0 1.2 0.6 2.70 7 3420 20.0 17.0高爐礦渣0.55 4 5.0 --- 1.1 3.006.0010303000205041.233.022.722.7磷礦石1.28 4 3.8 - 1.6 12.0020.002104700300023.515.019.219.2實驗表明從九筒磨機的運行情況可以看出, 只要研磨體的選擇是正確的, 就完全不必擴大筒體直徑以便對熟料進行預(yù)破碎。當(dāng)中心筒體直徑為0 .6米, 帶球高度為0.4米時, 熟料可以順利地磨細到在篩孔為10 毫米的篩子上篩余為30 %。另外這類磨機的實驗表明, 水泥的粉磨細度取決于物料通過的總路程, 然而物料從一個筒體轉(zhuǎn)入另一筒體是通過最簡單的撒料裝置- 一溜子實現(xiàn)的, 它不需采用任何新結(jié)構(gòu), 也不降低磨機運轉(zhuǎn)的安全性表二磨機 尺寸（米）工作容積（米3）筒體重量（噸）研磨體裝載量（噸）產(chǎn)量（噸/時）單位耗電（度/噸）水泥溫度（°C）單筒 2.0x5 14 12 19 5.5 58 95四筒 2.6x5 14 12 19 0.3 33 55。。表2 所列數(shù)據(jù)為四筒磨機同盧斯塔夫水泥廠所用的單筒磨機的比較每噸研磨體粉磨礦液3 0 公斤/ 時。兩種磨機粉磨這種礦濃的細度都低, 這與礦渣的水分大有關(guān)系。四筒磨機(表1) 安裝在沃斯克列謝斯克生產(chǎn)聯(lián)合體, 從19 7 6 年開始使用, 同現(xiàn)有的橋磨磷礦石的管磨機相比,可節(jié)電51 % , 并提高了粉磨細度, 產(chǎn)品溫度從1 1 0 ℃ 降低到4 0~ 5 0℃ 。表三。應(yīng)力值（兆帕）磨機筒體中心 固定擋板 軸頸區(qū)筒體厚度（毫米）2 0.510(5.10)0.3(3.0)0.490(1.90)25單筒磨機直徑 4 0.600(6.00)0.35(3.5)0.310(3.10)502 0.140(1.40)0.90(0.9)0.151(1.51)12四筒磨機直徑 4 0.177(1.77)0.13(1.3)0.113(1.13)20多筒磨機的筒體強度計算表明, 一比結(jié)構(gòu)確實比傳統(tǒng)單筒磨機簡體的剛度好。為了迸行比較, 例舉了一些公司的幾種現(xiàn)代單筒磨機與多筒磨機有關(guān)筒體應(yīng)力的平均數(shù)據(jù)( 表三 )。[勝永斌《多筒磨機的運行經(jīng)驗》]2.3 以上這些資料是基于國外蘇聯(lián)《水泥》期刊的多筒磨機研究現(xiàn)狀及其特點，對于我們國內(nèi)國家建材局合肥水泥研究設(shè)計院對多筒球磨機開展了研究工作, 分別進行了從筒體直徑1 64 至9 0 毫米的6 種規(guī)格的多筒磨及對比的單筒磨的模型試驗。對不同流程、不同物料進行了間歇和連續(xù)的對比粉磨試驗。試驗結(jié)果表明: 多筒球磨機在細磨階段具有很大的優(yōu)越性, 它可比普通球磨機提高粉磨效率一倍左右, 其粉磨原理相似于普通球磨機, 其產(chǎn)品特性、磨損性能和其它性能也優(yōu)于普通球磨機。在模型試驗的基礎(chǔ)上, 準備進行工業(yè)性試驗?？梢灶A(yù)計, 在工業(yè)性試驗中多筒球磨機可比同規(guī)格的單筒球磨機節(jié)能30 % , 增產(chǎn)30 % 以上。多筒球磨機既可應(yīng)用于新建廠礦又可對在線球磨機進行改造, 其工藝流程簡單、操作方便、設(shè)備制造容易, 具有較大的發(fā)展前途。2.4 四筒球磨機最佳工作轉(zhuǎn)速的研究文獻許林發(fā)在《多筒球磨機最佳工作轉(zhuǎn)速的研究》中分析出圖二 四筒球磨機小圓筒的述動可以分解為兩個簡單運動:牽連運動為其小圓筒沿大圓筒圓周作平動, 相對運動為小圓筒繞其中心的轉(zhuǎn)動。研磨體在各點( 即不同α 和Ψ) 脫離后運動軌跡坐標, 然后繪制成曲線圖。圖三為四筒球磨機研磨體運動軌跡圖。圖三 四筒球磨機研磨體的運動軌跡計算出最大值時四筒磨Ψ=0°，α=60°。說明如果研磨體在這樣坐標點上脫離,則研磨體粉碎物料所作功最大。四筒磨機最佳轉(zhuǎn)速 Rgw840.?2.5 多筒球磨機功率的探討武漢工業(yè)大學(xué) 許林發(fā)在發(fā)表的《多筒球磨機功率的探討》中研究提出目前,在水泥工業(yè)中采用的多數(shù)是單筒式球磨機,這種磨機電耗較高,其主要原因是磨機在運轉(zhuǎn)中研磨體重心偏離回轉(zhuǎn)中心,因此產(chǎn)生了很大回轉(zhuǎn)力矩,為了克服這個力炬需要很大動力,而在多筒球磨機研磨體所占的截面積與單筒球磨機相等情況下,多筒球磨機研磨體重心偏離回轉(zhuǎn)中心距離要比單筒球磨機小,這就可減少動力,也就節(jié)約電耗。0.20.40.60.820 40 60偏 心 距 (T)轉(zhuǎn) 速 比 （ X)” 圖四 偏心距與轉(zhuǎn)速比的關(guān)系研究結(jié)果表明四筒磨機與單筒磨機功率之比為 0.55，節(jié)約電耗 45%2.6 多筒磨機的應(yīng)用1 9 82 年巴拉科沃化工廠為發(fā)展重過磷酸鈣的生產(chǎn), 采用水泥工業(yè)的球磨機粉碎磷酸鹽礦石。該廠對一臺球磨機進行了改造, 將磨機筒體改為多筒。規(guī)格為必1.5 X 10 米四筒磨機是在必2.0X1.05 米單筒磨機基礎(chǔ)上安裝的。附表中記了兩種磨機的平均工作指標。改造后的磨機傳動裝置與原來的相同, 然而, 生產(chǎn)率提高了1.7倍, 同時, 粉磨細度也得到顯著提高。細磨是多筒磨機的主要優(yōu)點之一, 用于物料的再粉磨階段尤為有效。在最佳粉磨機制度下用于預(yù)破碎的能耗占總能耗的4 ~ 6 %。預(yù)破碎不宜同細磨混在一個機組內(nèi)進行, 因為不可能使各倉的工作都達到最佳化。磨機工作參數(shù) 單筒 多筒生產(chǎn)率（噸/時） 11 300074篩，篩余（%） 10 4.5傳動裝置的功率(千瓦) 500 500筒體質(zhì)量（噸） 97.1 146.2機組價格（盧布） 8.32 9.895單位金屬用量（噸金屬/噸產(chǎn)品） 8.83 4.87折合剩余10%時的單位電耗（千瓦.時/噸） 31.0 10.0多筒磨機可用來粉磨水泥熟料, 它能以最低消耗生產(chǎn)活性水泥, 排除物料過熱和粘結(jié)及其它用普通磨機粉磨到相應(yīng)細度時出現(xiàn)的不良現(xiàn)象?！緞儆辣笳g自蘇聯(lián)《水泥》1 9 8 3年第9 期】3. 選題依據(jù)根據(jù)目前多方研究資料及工業(yè)應(yīng)用情況來看，一方面多筒磨機已經(jīng)形成了相對成熟且較全面的理論依據(jù)，其偏心距的減小和空間體積利用率增加并且多筒磨機比單筒磨機重量輕, 強度高，在生產(chǎn)條件下運行結(jié)果證明,它具有高度可靠性及操作方便的優(yōu)點體現(xiàn)出其具有可行性。另一方面多筒磨機用在開路循環(huán)系統(tǒng)中能夠獲得高質(zhì)量的粉磨效果, 并且避免水泥過熱，多筒磨機細磨階段尤為有效，在最佳粉磨機制度下用于預(yù)破碎的能耗占總能耗的 4 ~ 6 %。預(yù)破碎不宜同細磨混在一個機組內(nèi)進行, 因為不可能使各倉的工作都達到最佳化，所以多筒在細磨階段更加優(yōu)化，并且它能以最低消耗生產(chǎn)活性水泥, 排除物料過熱和粘結(jié)及其它用普通磨機粉磨到相應(yīng)細度時出現(xiàn)的不良現(xiàn)象。在電耗方面多簡磨機的單位電耗比單筒磨機降低 50~ 6 0%，所以多筒磨機同時也具有有效性。4. 選題意義4.1 水泥工業(yè)是一個大量消耗電能部門, 其中 7 0% 的電能消耗在粉磨上, 因此研制省能型粉磨方法和粉磨設(shè)備, 對約能源、降低水泥成本和提高工廠經(jīng)濟效益有十分重要意義。它與單筒球磨機相比, 通過改變筒體結(jié)構(gòu)從而減小偏心距使得電耗可降低一半。4.2 較之于單筒磨機多筒磨機能夠使細磨倉運行最佳化, 并且筒體結(jié)構(gòu)的改變使得筒體空間體積利用率提高，小筒的轉(zhuǎn)速較之于大筒轉(zhuǎn)速相對減小使得物料充分研磨同時保證生產(chǎn)出高細度水泥提高粉磨效率。研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題1、總體方案的確定。2、工作參數(shù)的選擇計算與確定。3、筒體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。4、總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計與計算。5、主要零部件的設(shè)計與計算。研究步驟、方法及措施1 查找閱讀大量相關(guān)文獻資料2 綜合分析四筒球磨機的理論依據(jù)及現(xiàn)實生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀得出其優(yōu)缺點3 與目前大量使用的單筒球磨機進行比較分析四筒球磨機的實際應(yīng)用價值4 數(shù)據(jù)收集，理論計算相關(guān)重要參數(shù)5 結(jié)合相關(guān)軟件繪圖研究工作進度第 1～3 周：設(shè)計前的準備工作，接受任務(wù)、生產(chǎn)調(diào)研等。第 4 周：查閱資料、文獻檢索，寫出開題報告。第 5～6 周：收集圖紙及文字資料、查閱圖書、期刊、網(wǎng)絡(luò)期刊、英文翻譯，修改譯文。第 7～8 周：設(shè)計計算、繪制草圖。第 9～12 周：手工繪圖及計算機繪圖。第 13～14 周：編寫設(shè)計說明書。第 15 周：畢業(yè)答辯。主要參考文獻[1]、吳宗義 . 《機械零件設(shè)計手冊》. 機械工業(yè)出版社, 2004.1.1 [2]、王繼杰. 球磨機的研究進展及實用技術(shù)綜述.中國粉體工程，2006.08[3]、陳劍鋒，肖飛鳳.球磨機的發(fā)展方向綜述.中國礦業(yè)，2006.08[4]、應(yīng)靈靈. 球磨機介質(zhì)運動規(guī)律的實驗研究.昆明理工大學(xué)，2009.02[5]、(勝永斌摘譯自蘇聯(lián)《水泥》1 9 8 3 年第 9 期) [6]、楊樹森譯自蘇聯(lián) 1976 年 3 期[7]、 《多筒球磨機功率計算探討》 （許林發(fā)）[8]、 《多筒球磨機工轉(zhuǎn)速的研究》 （許林發(fā)）[9]、 《節(jié)能增產(chǎn)多筒球磨機》 （馬玉民）[10]、勝永斌譯自蘇聯(lián) 《水泥 》1 9 8 2 年第 6 期 6 一 9 頁, [11]、歐樹堅編譯自蘇聯(lián) 《水泥》1 9 8 7 年第 6 期)[12]、 《均衡式多筒球磨機》 （楊樹森）[13]、 《關(guān)于影響球磨機磨礦效果因素的研究》(北方重工集團有限公司礦山機械分公司 張海濤 張仁博)教學(xué)系意見系主任簽字： 年 月 日