溢流型球磨機(jī)的總體設(shè)計(jì)與研究

高興陽(yáng) 陳亮 胡延濤

摘 要： 在礦山機(jī)械中，球磨機(jī)是一個(gè)非常重要的設(shè)備，它是這個(gè)生產(chǎn)過程中承上啟下的關(guān)鍵位置，本文研究分析溢流型球磨機(jī)的總體結(jié)構(gòu)，通過它的結(jié)構(gòu)分析、回轉(zhuǎn)部分設(shè)計(jì)、傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)，選取合理的設(shè)計(jì)方案，提高球磨機(jī)的技術(shù)和使用性能，減少制造成本，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞： 結(jié)構(gòu)分析；回轉(zhuǎn)部分設(shè)計(jì)；傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)

1.結(jié)構(gòu)分析

球磨機(jī)是一個(gè)使用非常早的設(shè)備，在礦山機(jī)械出現(xiàn)的時(shí)候，就利用它進(jìn)行研磨礦石，同時(shí)還在水泥、建筑領(lǐng)域應(yīng)用，球磨機(jī)本身有很多缺點(diǎn)，但是在礦山機(jī)械領(lǐng)域還不能替換掉，主要的缺點(diǎn)有轉(zhuǎn)速低影響生產(chǎn)效率；由于使用對(duì)本身沖擊大，所以零件的制造成本高；大的球磨機(jī)體型非常大；在生產(chǎn)的時(shí)候，內(nèi)部物質(zhì)與本體的撞擊產(chǎn)生的噪聲大。

球磨機(jī)的工作原理圖如圖1.1。

通過圖紙可以看出，球磨機(jī)在工作的時(shí)候，內(nèi)部研磨體通過離心力或者與襯板之間的摩擦力，研磨體會(huì)隨著筒體一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)到一定的高度，研磨體會(huì)呈拋物線的運(yùn)動(dòng)，最后撞擊在筒體上進(jìn)行擊碎，這樣往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)、撞擊，最后將研磨體磨細(xì)。

溢流型球磨機(jī)的特點(diǎn)在于它檢修量相對(duì)較少、運(yùn)行平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)性能好，球磨機(jī)結(jié)構(gòu)組成有進(jìn)料、給料部分、軸承支持件、筒體、出料部分、傳動(dòng)部分等，對(duì)球磨機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析時(shí)候，球磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度影響著研磨效果和結(jié)構(gòu)，速度太大研磨快，對(duì)結(jié)構(gòu)的沖擊大，要求零件的強(qiáng)度就大，成本增加，速度低，效率低，所以要設(shè)計(jì)一個(gè)合理的轉(zhuǎn)速。球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算上通過結(jié)構(gòu)以及研磨介質(zhì)，研磨效率來進(jìn)行確定，臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算公式如下：

2.回轉(zhuǎn)部分設(shè)計(jì)

溢流型球磨機(jī)回轉(zhuǎn)部分的設(shè)計(jì)主要是對(duì)筒體的設(shè)計(jì)，筒體的組成有法蘭、物料入口、襯套等，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.1。

筒體的材料選擇上要有一定的強(qiáng)度還要抗磨，所以要求材料性能要強(qiáng)度好、塑性好、機(jī)械性能好，通過經(jīng)濟(jì)性能和技術(shù)的要求，一般的球磨機(jī)筒體材料都為Q235A。

筒體法蘭是通過焊接的方法焊接在兩端，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上為了防止兩端的同軸度，將法蘭設(shè)計(jì)成有止口的法蘭體。

入口的作用是對(duì)研磨體進(jìn)行轉(zhuǎn)入和研磨后物料的放出，一般設(shè)計(jì)有兩個(gè)，一個(gè)在上部，另一個(gè)在下部，同時(shí)不在一個(gè)端面上，這樣有利于裝入和放出。襯套的設(shè)計(jì)是非常重要的，因?yàn)橐r套在球磨機(jī)結(jié)構(gòu)件中屬于易損件，在加工的時(shí)候需要進(jìn)行熱處理，提高它的性能，襯套的種類有磁性、橡膠、金屬等，作用也不相同。

3.傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)

球磨機(jī)的傳動(dòng)部件主要就是減速器，傳動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.1。

傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)，需要對(duì)齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)，齒輪的類型，選擇直齒圓柱齒輪，確定齒輪的齒數(shù)和材料，最終計(jì)算齒輪的參數(shù)，還有對(duì)齒輪進(jìn)行校核，聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)可以通過球磨機(jī)轉(zhuǎn)速和減速器進(jìn)行選擇，直接購(gòu)買市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品就可以，只要能保證使用壽命和設(shè)備生產(chǎn)要求。

結(jié)論

溢流型球磨機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)候，要考慮設(shè)備的實(shí)際使用情況，選取設(shè)計(jì)方案，分析設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括對(duì)主體進(jìn)料口、傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)，裝配圖和零件圖的繪制與技術(shù)分析，研究球磨機(jī)的工作原理和載荷分布，通過這些因素選取零件材料和加工方法，熱處理方法，在結(jié)合使用者的要求，對(duì)主要位置進(jìn)行計(jì)算，最終確定符合要求的零件和結(jié)構(gòu)，降低制造成本，滿足需求。

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