φ3×11M型水泥磨的設計

鄧輝

[摘要] -般工作機器通常是由原動機、傳動裝置和工作裝置三個基本職能部分組成。傳動裝置傳送原動機的動力、變換其運動，以實現工作裝置預定的工作要求，它是機器的主要組成部分。實踐證明，傳動裝置的重量和成本通常在整臺機器中占有很大的比重;機器的工作性能和運轉費用在很大程度上也取決于傳動裝置的性能、質量及設計布局的合理性。由此可見，在機器設計中合理擬訂傳動方案具有重要意義。

[關鍵詞] 水泥磨機，球磨機，水泥

在φ3X 11m磨機傳動部分的設計中;擬訂傳動方案、繪制運動簡圖是進行裝配圖設計必不可少的、極為重要的依據。傳動裝置包含很多機件。這些機件的材料和具體的結構、尺寸并不能從運動簡圖中反映出來，而必須通過強度或剛度等計算和結構設計來確定。組成傳動裝置的各機件，并非彼此孤立，而是互相關聯和制約、有機的組織在一起。那么，首先應該選擇哪些機件進行強度、剛度等計算和結構設計呢？正確的回答應該是“由主到次、由粗到細”。本次磨機傳動部分設計中，齒輪等傳動件是影響和決定磨機運動特性的，是主要的;而其它機件只是為了支承它們，聯結它們，使之具有確定位置和正常工作。因而，在設計次序上，前者應是主導和先行的，后者是從屬的。

1.存在的主要問題

（1）小型磨機都采用邊緣傳動，但隨著磨機規格向大發展，出現了以大速比減速器為重要環節的中心單傳動傳動方式。這種傳動方式，如果減速器可靠，它具有傳動效率高、維護量小、比較容易實現長期連續安全運轉的優點，因而受到了使用廠的歡迎。由于機械工業的發展，現在已能加工出精度較高，質量較好的大小齒輪，再加上潤滑技術的改進，因而也能保證磨機長期連續安全運轉。另外，有些磨機為了滿足工藝上的要求，則非采用邊緣傳動不可，如風掃磨就是如此。

（2）磨機都是由電動機來拖動的。所以，要想合理地設計好一臺磨機的傳動裝置，就必須了解與電機拖動有關的知識，將電氣與機械進行綜合考慮，方能如愿以償。第一，磨機的工作轉速恒定是能夠滿足操作要求的，因此，一般來說對電動機不要求調速。只有近代出現的無齒輪直接傳動裝置，它本身具有調速的功能，人們才順勢用之優勢。第二，前已述及，磨機是水泥廠中的最大的用電設備。第三，磨機除了在啟動和停車時載荷稍有擺動外，在正常運轉中載荷是基本穩定的。第四，磨機是重載起動設備。在起動時，電動機的起動轉矩必須大于或等于磨機的起動靜轉矩與加速轉矩之和。磨機起動時的靜轉矩與磨機規格、筒體內的研磨體的位置、傳動方式、軸承潤滑情況以及安裝準確度等等因數有關。因此，對不同的球磨機，在不同條件下起動，其起動的靜阻力矩是不同的。

（3）前面我們研究了磨機傳動的特點，對各種傳動方式又進行了概略的比較，討論了電動機的選型問題。在這個基礎上，就可以比較合理地確定磨機的傳動方式。在確定磨機的傳動方式時，必須根據具體情況進行多方案的比較，最后確定一種合理可靠的傳動方式。

（4）輔助傳動的作用，使磨體能準確的停靠在所要求的任何位置上，磨機在停轉之時或在檢修當中，常常要求磨體的某一處停在一定的方位上，以便工藝人員定期的從磨門進入磨機，檢測研磨體的級配是否合理，料面高度的變化規律是否恰當，溫度是否適宜等。在裝設襯板時，使磨機緩慢的轉動。既便于操作，又能提高工作效率，能減輕主傳動起動時的載荷，保護軸承。為了保護傳動齒輪，在開啟主傳動前也應開啟輔助傳動，使所有嚙合齒面緊密嚙合，因而在啟動時可以減免造成的較大沖擊，減少打齒事故。保護磨體減小停磨后的變形和作為預啟動之用

2. 磨機的總體設計

（1）進料裝置

進料裝置由下料斗、襯板和支架組成，均由鋼板和型鋼組成。下料斗的后壁為垂直型，以熟料堆積作為料襯。進料裝置通過支架固定在基礎上。料斗設有檢查門和測試管，以備停磨后加強磨內通風和測量負壓之用。

（2）主軸承

兩端的兩個主軸承形式大體相同，但進料端主軸承底座與底板之間設有輥子、以便在磨體伸縮時輥子滾動，使主軸承隨之移動。采用120°球形瓦，球形瓦體中鑄有串水冷卻水腔。球形瓦與軸承座的接觸面系數球面，以便自行調位。主軸承采用油泵循環潤滑，并設有高壓起動裝置或高壓浮升裝置。

（3）回轉部分

回轉部分的筒體由鋼板卷制焊接而成，采用焊接平端蓋結構，端蓋用厚鋼板加工而成。兩端的中空軸以其法蘭與端蓋用螺栓聯接。進料端中空軸外接喂料葫蘆，將進料裝置來的物料靠其內部的弧形葉片提升后靠背錐面流入中空軸內的錐套中，進而喂入磨內。由于加設了喂料葫蘆，使進料裝置下料通暢，不易漏料，密封易于處理。出料端中空軸內裝有螺旋筒，外接傳動接管。從出料篦板中提起的物料流入螺旋筒后很快被輸送到出料裝置中。

（4）出料裝置

出料裝置的結構與φ2.4×13m棒球磨機基本相同，只有兩點稍有差異。一是出料罩上部帶有排風管，二是出料篩上帶有四個振打板，以提高篩分效果。

（5）傳動裝置

傳動裝置由對稱式、1250KW、速比是40.884的減速器、轉速為740r/min的電動機、齒爪聯軸節和出軸膜片聯軸節以及輔助傳動裝置等組成。輔助傳動減速器、爪式離合器、30KW、1000r/min的輔助傳動電動機和聯軸節組成。開主傳動時，磨機筒體以18.10r/min的轉速轉動，開輔助傳動裝置時，磨機以0.1375r/min的轉速慢慢轉動。

（6）噴水裝置

為了降低出磨水泥溫度，改善水泥質量和保護設備，該磨機采用磨內噴水裝置。噴水方式為磨頭、磨尾兩頭噴入，采用機械霧化方式。

3.預期結果

本次設計的課題是切合實際情況的，各項指標均達到了要求。對目前的球磨機生產效率低下的廠家提供了技改方案，通過類比法我們相信按此方法將會進一步提高球磨機的工作效率，提升球磨機的生產產量，延長球磨機的使用壽命。本次設計的球磨機達到了國內先進水平，特別是在粉磨方面達到了預期的結果，若生產將為廣大球磨機用戶提供物美價廉的產品。

[參考文獻]

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[2]張傳鋒，申濤.預測控制在磨機負荷優化控制中的應用[J].濟南大學學報（自然科學版）.2012（02）

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