淺談水泥機械的設計與應用技術

王丹

摘 要：作為建筑施工的重要原料之一，水泥獲得了越來越廣泛的應用，水泥的需求量也呈日益增長的趨勢，同時，對于水泥的質量也提出了更高的要求。因此，水泥機械設備的設計和制造逐漸成為人們關注的焦點。然而，目前水泥機械設備還不能完全適應生產的需求，在使用過程中也存在著這樣那樣的問題。為此，文章針對水泥機械設備的常見問題進行了分析，尋求解決措施，從而達到優化水泥設備，推動生產順利進行的目的。

關鍵詞：水泥機械；設計；問題；顎式破碎機

1 水泥機械設備常見問題分析

1.1 軸承故障分析與處理

滑動軸承和滾動軸承是水泥機械中最為常見的軸承。滑動軸承的故障形式與其潤滑機理息息相關，同時還受到刮瓦方式的影響。滑動軸承的故障有很多種，而異常磨損、發熱、燒瓦則是其中較為普遍的故障形式。異常磨損通常是堅硬的顆粒混入軸承瓦所導致的，此外，如果滑動軸承瓦的負荷超標，也會引發軸承的異常磨損。一旦發生軸承異常磨損，必須引起高度的重視，并立即采取措施排除故障，因為軸承的異常磨損很容易引發多種故障的產生，為防止發生更大的故障，發現異常磨損后應盡快處理。如果更換新瓦后，軸承還沒有達到完全磨合，這時就會引起軸承發熱。此外，軸承在運行一段時間后，如果軸承承重發生變化，也會導致軸承發熱，對于這種發熱的現象，也需要引起足夠的重視，暫停軸承的工作，并對其發熱情況進行監測跟蹤，通常來說，經過一段時間的調整，發熱現象就會逐漸消失。在沒有潤滑狀態的情況下，滑動軸承瓦干磨，進而對軸承造成嚴重的損壞，即所謂的燒瓦，從而導致軸承的報廢。一旦發生燒瓦，就必須重新刮瓦，甚至需要更換新瓦，因此，應盡量避免燒瓦的發生。相對于滑動軸承，滾動軸承發生故障的可能性更高，這是因為滾動軸承對于潤滑劑具有很強的依賴性，如果潤滑效果不佳，就會導致金屬之間的直接接觸，從而引起軸承故障頻發。

1.2 水泥機械潤滑系統故障

水泥機械的工作環境較為惡劣，通常是在溫度高、粉塵污染嚴重的環境工作，在運轉中會產生很多的沖擊和振動，承載的載荷重，強度高，需要進行長時間的連續性生產，這些都是由水泥機械的自身特點和生產的外部環境所決定的，非常不利于水泥機械的潤滑，并加劇了水泥機械的磨損。水泥機械設備多種多樣，其結構和工作環境也是千差萬別，不同的結構和使用環境，對潤滑系統的維護也有著不同的要求，如果按照同一標準和方法對潤滑系統進行保養和維護，必然無法滿足系統潤滑的要求。此外，由于水泥生產的特殊性，經常存在不能及時進行潤滑維護保養的現象。這些都很容易引發潤滑故障，進而導致其他故障的發生，為水泥的安全生產埋下了隱患。如果潤滑效果不好，就會引起摩擦部位的磨損，導致水泥機械無法正常啟動或轉動，或者由于摩擦部位的調整和裝配不當，導致水泥機械運轉不均勻、不靈活，造成過大的動力損耗，工作狀態不平穩，產生較大的噪聲和異常振動。

2 水泥機械設備參數原理及應用技術

2.1 水泥機械設備參數原理分析

在機械設計中，結構設計是設計的重心，結構設計得是否科學合理，在很大程度上影響了機械設備的功能和效用。機械設備服務于生產，根據生產的需要來設計和制造出不同的設備，這些設備雖然在結構上不盡相同，但卻是根據相同的設計參數原理設計出來的。結構參數是指各種部件的形狀、尺寸以及部件與部件之間的夾角和連接等，在進行結構參數的設計時，必須從實際條件出發，進行優化設計，最終確定適當的尺寸，從而設計出最優的形狀。此外，還要注意連接的科學性和合理性，避免不必要的結構帶來的制造成本和難度的提高，做到在滿足生產要求的條件下，設備能夠高效運行，還要兼顧經濟性的原則。工作參數指的是各個部件在工作時的運行參數以及整個設備的生產能力和功率，在對各個部件的運行參數進行選擇時，要根據生產的要求來確定，為使設備具有可用性，必須盡量滿足最大生產的要求，在設計中以提高設備的生產能力和效率為設計原則，并把降低能耗、節省資源作為設計的目標，在追求經濟效益的同時，也不能忽視社會價值的體現。對于機械設備的整體設計，要綜合考慮到審美和環保的要求，并融入人機工程的理念，針對水泥機械噪聲大的特點，在設計中采取消音設計，消除噪聲污染。

2.2 顎式破碎機設計技術

顎式破碎機自19世紀50年代問世以來，經過科研工作者的不斷改進和完善，發展到當代，已經成為一種被廣泛應用的機械設備，無論是在礦山冶金還是在煤炭開采行業，都展示出了其獨特的優點。在進行水泥生產時，離不開原料粉碎的環節，而破碎機的應用，則提高了原料粉碎的效率，推動水泥生產的高效順利進行。

2.2.1 顎式破碎機的結構參數選取

在選取顎式破碎機的設計結構參數時，要對動顎與固定板顎之間的夾角，即所謂的鉗角進行科學合理的確定，綜合考慮礦口、排礦口尺寸等要素，確保不會將物料擠出，鉗角通常可以選取在17～24°之間。此外，在確定動顎的擺動行程時，需要結合具體的情況進行分析，如破碎機的型號和礦粒度，都是必須考慮到的設計要素。動顎的擺動行程確定后，接下來還要確定偏心軸的偏心距。對于簡擺顎式破碎機來說，其偏心距與動顎擺動行程近似相等。而復擺顎式破碎機偏心距大約為 r=s/1.33。

在進行顎式破碎機的設計時，對于各種構件尺寸要求有很高的精度。破碎腔的高度取決于實際所要求的破碎比，通常H=（2.25～2.5）B。簡擺顎式破碎機動顎軸承中心與礦口平面高度參考值為 0.2L≤h≤（0.37～0.47）L，復擺顎式破碎機參考值為h≤0.1L（L為動顎長度）。在曲柄搖桿結構中，當曲柄作等速的往復回轉時，搖桿來回擺動的速度并不一樣，偏心距與連桿長度的比值越大就越顯著，因此連桿長度不能太短。推力板的設計也與偏心距有關，在確定偏心距之后，根據Kmax=25r，Kmin=16.5r（r為偏心距，Kmax為最大值，Kmin為最小值）公式來確定推力板的長度。在確定結構參數時，破碎腔的形狀的選取也是不容忽視的，通常來說，破碎腔分為直線型和曲線型兩種。相對于曲線型破碎腔而言，直線型破碎腔容易在排礦口發生堵塞，進而引起襯板下端的磨損，也可能導致設備發生過載。而破碎腔的形狀與能源的消耗以及設備的生產效率關系密切，同時還影響到設備的磨損情況，因此在選擇破碎腔時要進行嚴謹慎重的設計。

2.2.2 顎式破碎機工作參數選取

顎式破碎機的結構參數選定后，接下來還要確定其工作參數。偏心軸的轉數與設備的生產能力有著密切的聯系，隨著轉數的增加，生產能力也獲得提升。然而還要注意其相應的參數范圍，通常來講，當進料口寬度B≤1.2m時，偏心軸的轉數n=310～145B；當進料口寬度B>1.2m時，n=160～42B。如果超過這個范圍，生產能力反而會下降，并伴隨著功率消耗量的急劇增加。

參考文獻

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