生活垃圾干濕分離擠壓機(jī)的設(shè)計分析

南鐵玲

摘 要 對生活垃圾干濕分離擠壓機(jī)的特點和結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了介紹，對其主要部件大直徑螺栓、高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行了理論研究，為垃圾干濕分離擠壓機(jī)的設(shè)計提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 干濕分離擠壓機(jī) 大直徑螺栓 高強(qiáng)度螺栓

中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1生活垃圾干濕分離擠壓機(jī)

生活垃圾干濕分離擠壓機(jī)主要是依靠擠壓缸的高壓擠壓力將易流動的水份和有機(jī)質(zhì)從擠壓腔的孔隙中排出，實現(xiàn)與無機(jī)物的分離。生活垃圾干濕分離擠壓機(jī)主要由進(jìn)料斗、擠壓頭A、擠壓頭B、擠壓箱、擠壓缸、排料缸、閘門、出料箱、閘門缸、連接板、大直徑螺栓、高強(qiáng)螺栓、濾板等組成。

2生活垃圾干濕分離擠壓機(jī)主要部件及其設(shè)計分析

2.1大直徑螺栓

對于承受較高壓力的設(shè)備而言， 其聯(lián)接件間的聯(lián)接須采用大直徑螺栓進(jìn)行有效、可靠地緊固， 確保其剛性和穩(wěn)定性。而螺栓預(yù)緊力是保證螺栓聯(lián)接質(zhì)量的重要因素。過大的預(yù)緊力會導(dǎo)致聯(lián)接零件的靜力破壞、被聯(lián)接件滑移、分離或緊固件的松脫。過小的預(yù)緊力會導(dǎo)致螺栓疲勞破壞、增大設(shè)備質(zhì)量與成本。所以，預(yù)緊力的大小、準(zhǔn)確度都十分重要，從而使預(yù)緊力的控制成為螺紋聯(lián)接的重要問題之一。

生活垃圾干濕分離擠壓機(jī)中，擠壓過程中，大直徑螺栓承載巨大的擠壓力，保證擠壓過程順利進(jìn)行。出料箱，擠壓箱，中間連接板由6根M80預(yù)緊螺栓連接，中間連接板，連接板由6根M80預(yù)緊螺栓連接。

大直徑螺栓是主要的受力零件，必須具有足夠的強(qiáng)度。螺栓材料為42CrMo，調(diào)質(zhì)處理，硬度（240～280）HBS。材料許用應(yīng)力[ s]=930MPa。

查閱機(jī)械設(shè)計手冊，控制預(yù)緊力的螺栓強(qiáng)度安全系數(shù)應(yīng)1.5～2.5，以上螺栓的安全系數(shù)符合強(qiáng)度設(shè)計的要求。

螺栓的總拉力F0等于殘余預(yù)緊力FP與工作拉力F之和，即：F0=FP+F，為了保證聯(lián)接的緊密性，以防止聯(lián)接受載后接合面間產(chǎn)生縫隙，應(yīng)使FP0。推薦采用FP的為：FP=（0.6～1.0）F。

螺栓的上緊應(yīng)分級進(jìn)行，油壓逐級遞增，最終油壓在50 MPa以上的一般分為五級，第一級取最終油壓數(shù)值的30%，第二級取最終油壓數(shù)值的50%，第三級取最終油壓數(shù)值的80%，第四級取最終油壓數(shù)值的100%，第五級重復(fù)前一級的油壓，以確保預(yù)緊力。

2.2高強(qiáng)螺栓

高強(qiáng)螺栓的連接主要是通過螺栓桿強(qiáng)勁的擰緊預(yù)拉力把連接件牢牢地連接在一起，使被連接件的接觸面之間產(chǎn)生擠壓力，沿接觸面上產(chǎn)生很大的摩擦力。

液壓缸安裝法蘭與連接板之間采用高強(qiáng)度螺栓連接。采用24個12.9級M42的螺栓承載擠壓缸的推力，單根螺栓承受力為N。

查閱JB/T 5000.10 附錄A一般連接螺栓擰緊力矩得知，12.9級M42螺栓的擰緊力矩T1=4742 （N.m）

由機(jī)械設(shè)計手冊4-61可知：? T=KF0d（N·m m）? ? ? ? ? ? （1）

其中：直徑，d=42mm，擰緊力矩系數(shù)，k=0.24。

預(yù)緊力：F0===564.5? （kN）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2）

單栓承載系數(shù)：S1===0.52。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（3）

高強(qiáng)螺栓的受拉承載力應(yīng)滿足S10.6，由式（3）可知滿足要求。

查閱GB16823.1可知M42應(yīng)力截面積 AS=1120（mm2）。

螺栓所受應(yīng)力： = ==504（MPa）? ? ? ? ? ? ?（4）

12.9級螺栓屈服應(yīng)力[ s]=1080 （MPa）

合金鋼螺栓：F0=（0.45～0.6）[ s]As

應(yīng)力安全系數(shù)：S2=? =? = 0.47? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （5）

S1，S2同時滿足要求，高強(qiáng)螺栓滿足要求。

3結(jié)論

對生活垃圾擠壓機(jī)的主要受力件大直徑螺栓，高強(qiáng)螺栓進(jìn)行了理論計算，驗證了大直徑螺栓、高強(qiáng)螺栓等受力件的可靠性，提高了安全性能，為垃圾擠壓機(jī)的設(shè)計提供了理論依據(jù)。

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