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滚筒筛的设计与改进

  滚筒筛的设计与改进_机械/仪表_工程科技_专业资料。维普资讯http://www.cqvip.com 冶金 设 备管 理 与维 修 第2 1 卷2 0 0 3 . 1 ( 总第 1 0 3期 ) 滚 筒筛的设 计 与 改进 李 昕 忠

  维普资讯http://www.cqvip.com 冶金 设 备管 理 与维 修 第2 1 卷2 0 0 3 . 1 ( 总第 1 0 3期 ) 滚 筒筛的设 计 与 改进 李 昕 忠 ( 锦州铁 合金 ( 集团) 有 限责任 公 司钛 白粉 厂 锦州 1 2 1 0 0 5 ) 摘 要 详细地介绍 了 ’ 5 1 4 O O / ’ 5 1 2 O O ×2 5 0 0型 滚 筒 筛各 零 部 件 的 选 择 设 计 、 轮 辐 连 接 改进 。 轮辐 滚筒 皮带 2 . 4 电 动 机 的 选择 关 键 词 滚筒筛 我公 司铬分 厂原料工段 在增容改 造工程 中, 需 要 1台 铬 渣筛 分 设 备 。 由于此种设备结构不是很复杂 , 同 时 更 主 要 的 原 因 是 为 了节 省 资 金 , 我 们 决 定 自行 设 计 并 制 造 出 此 设 备, 在实际运行 中对轮辐连接缺陷进行改进 。 1 工 艺 条 件 及 初 步 设计 构 想 工 艺要求此 设备 能够对铬渣进 行筛分 , 合 格 粒 度 小 于 2 4 am。根 据经 验 决 定 设 备 由 2个 轴 承 座 支 承 , r 减 速 机 慢 速 根 据减 速 机 的性 能 、 速比、 滚筒等因素, 选 取 型 号 为 Y1 3 2 S 一 4 , N一5 . 5 k w, 一 1 4 4 0 r / mi n 的 电 动 机 能 满 足 要 求。 2 . 5 三 角 带设 计 ( 1 ) 确 定功 率 : 根据公式 P c =K 尸( 尸— — 名 义 功 率 , 取 P一 5 . 5 k w; K^ —— 工 作 状 况 系 数 , 取 K^ 一1 . O ) 。得 出 尸 c 一5 . 5 k W。 轴 与滚筒轴采 用 十字滑块联轴 器连接 , 电 动 机 与 减 速 机 输 入 轴采用 皮带 传 动 , 滚筒筛 形状 为圆锥 状 , 规格 为 4 1 4 0 0 /  ̄ 1 2 0 0 ×2 5 0 0, 转速为 2 3 . 5 ~2 4 . 5 r / ai r n。ag网址。 ( 2 ) 选择胶带型号 : 根据功率和转速选择 A型三角带 。 ( 3 ) 选 取 带 轮节 圆 直 径 ; 当带 的材质 和厚度 一定 时, 带 轮直 径 D 减小 , 带 的弯 曲应 力 按 比例 增 加 。 根据 实验结果 , 当带 轮 直 径 减 小 到 某 一 数 值 后 , 带 的使 用 寿命 急剧 降低 。 2 设 计 与 改 进 2 . 1 选 择 功 率 《 机械 零件 》 规 定 各 种 三 角 带 轮 的 许 用 最 小 值 径 整 后 取 D: 1 2 0 am , r D★ 一1 8 0 am。 r , 经 圆 根 据 成 型设 备 与 经 验 , 及 物料 形状 等 综 合 因 素 估 算 , 滚 ( 4 ) 计 算 传 动 中心 距 n和 胶 带 长 度 : 中心 距 小 使 传 动 紧 凑, 但带的长度也短 , 这 将 使 单 位 时 间 内带 绕 经 带 轮 的 次 数 筒 部 分 所 需 的功 率 最 小 为 3 . 8 k w。 2 . 2 轴 径 计 算 增加 , 从 而 降 低 带 的 使 用 寿 命 。同 时 , 减 小 中心 距 将 引 起 包 角的减小 , 使 转 动 能 力 降 低 。因 此 , 中 心 距 n应 有 一 定 的 尺 寸保 证 , 由 于 操 作 空 间所 限 。 只能按 装配图形 式装 配设 备, 所 以根 据 实 际 情况 初 选 a o 一8 0 0 am。 r 由公 式 L 。 =2 a 。 +7 / 2 ( D1 + D2 ) +( D2 一D1 )  ̄ / 4 a 0 得出L 0 =2 0 7 3 mm , 圆 整 到 标 轴 的材 质 为 经 常 使 用 的 4 5钢 。轴 的强 度 计 算 公 式 : = A。 ( 尸/ n) 式 中: 尸—— 轴 传 递 的 功 率 , 取 P= 3 . 8 k W; — — 轴 的 工 作 转速 。 取 一2 4 r / ai r n ; 轴端直径 / mm 。 A—— 系数 。 取 A- -1 2 0 ; — — 准 的 节 线 mm, 其 相应 的 内周 长度 L 一 2 0 0 0 mm。 计 算 实 际 中心 距 公 式 : 口 ≈口 。 +( L 一厶 ) / 2 , 得口 = 7 80 am 。 r 得出 =6 5 am 。 r 2 . 3 减 速 机 的 选 择 ( 5 ) 校 核小带包角 口 : 对 于开 口传动 , 小 带 轮包 角 公 式 已 知 减 速 机 慢 速 轴转 速。 =2 4 r / mi n , 选取快速轴转速 2 —9 6 0 r / mi n , 由传 动 比公 式 — 2 / 得 出一4 0 。 由 于减 速机 三角带 和 电动 机联 动 , 要 求减 速机 通用 性强 , 互 换 性 口 l :1 8 0 。 一( D2 一D1 ) / a ×5 7 . 3 。 , 得口 l =1 7 5 . 6 。 。 经 验公 式 口 l ≥1 2 0 。 , 所以口 =1 7 5 . 6 。 , 满足要求 。 ( 6 ) 确定胶带根数 : 根 数 Z=P c / ( Po +Z k P 。 ) Kd K- K 式中 : P c —— 计 算 功 率 , 取P c :5 . 5 k W; 好, 效率高, 运 转 灵 活 。选 取 减 速 机 型 号 : Z Q3 5 — 4 O — I , i = 4 O . O 7 , 非连续生 产。 额定 功率 4 . 8 k w, 转速 1 0 0 0 r / mi n 。此 型 号 减 速 机 结 构 形 式 为 两 极 三 轴 圆 柱 斜 齿 水 平 分 割 全 封 式。 润 滑 油 盛 于 减 速 机 内部 , 在 主 动 轴 和 中 间 轴 上 设 有 挡 油 板, 各轴支点均 用滚动轴承 , 其 轴 向 间 隙 可 用 内 部 调 整 环 调 整, 本 机上 部有 一 检查 盖, 下 部 有 油 标 指 针 和 排 废 油 的 油 塞。齿轮和轴均用优质碳素钢制造 , 并经调质处理 , 齿 轮 多 尸。 —— 特 定 条 件 下 单 根 三 角 带 所 能 传 递 的 功 率 , 取 P0 =1 . 6 8 k W ; 。— — 考 虑 到> 1时 传 递 的 功 率 增 量 , 由 K6 Kf l 确定 ; 。 = K6 —— 弯 曲 影 响 系 数 , 取 K6 =1 . O 3 ×l o 一; K。 —— 传 动 比 系数 , 取K =0 . 1 1 3 ; 用高级铸钢制造。 并经正火处理, 箱 体 材 料 为 灰 口 铸 铁 HT2 0 0 并 时效处理 。 K ——包 角系数 , 考虑 到 口 ≠1 8 0 。 时对传动 能力 的影 响, 取 K =0 . 9 9 ; 一 1 1— 维普资讯http://www.cqvip.com 第2 1 卷2 0 0 3 . 1 ( 总第 1 0 3 期) K —— 长 度 系 数 , 带长不 为特定长度 时 , 对 寿 命 的 影 响, 取 KL 一1 . 0 3 ; 动。 冶金设备管理与维修 造 成 原 因 是 这 台 设 备 规格 ¥ 1 4 0 0 / ¥ 1 2 0 0 ) < 2 5 0 0 , 属 于超 大 超长 型 , 料 仓高 5 m, 下 料 最 大粒 度 近 1 0 0 am, r 形 成 较 大 冲 击力 , 钳 工 维 修 困难 , 尤 其 中 间轮 辐 出现 同 题 更 是 无 从 下 手, 最后只能让设备带病作业 , 直至 报 废 更 新 。 经 过 一 段 时 间 的 研 究 我们 采 用 轴 、 轮辐、 毂 轮 一 体 化 的 K—— 强 力 层 材 质 系 数 , 取 K= 1 。 得 出 Z= 2 . 9 1根 。考 虑 到 各 根 胶 带 受 力 均 匀 , 确 定 Z= 3 根。 2 . 6 筒体 、 轮 辐、 轴 的 连接 结 构 的 设 计 改进 通过 小 设备 实 验 和 参照 相 似设 备, 确 定 滚 筒 简体 由 ¥ 1 6圆 钢 均 匀 分 布 在 两 端 的 大 小 钢 架 圈 上 焊 接 而成 。由 于 铬 渣 的合 格 粒 度 小 于 2 4 mm, 经小 设备实 验当 圆钢 中心 间 距 4 0 mm 时 , 滚 筒下 料量 最佳, 故 确 定 圆 钢 中 心 距 为 4 0 mm 。 改进结构 即毂轮与轴焊接, 毂轮与轮辐焊接, 轮辐与筒筛体 焊接 。 3 改 进 后 运 行 效 果 改 进 后 的滚 筒 筛 经用 户使 用 表 明 , 运转平 稳 。 故 障 率 很 低, 各 项 参 数 都 能 满 足 生 产 要求 , 比改 进 前 每 年 节 省 维 修 费 用 近 1万 元 。 ( 2 0 0 2 -0 9 —1 7收 稿 ) 滚筒 轴与毂轮采用平键连接 , 过渡配合 , 轮 辐 采 用 角 钢 材料 , 轮辐与毂轮采用螺 丝连接。 运 行 一 段 时 间 之后 出 现 一 系列问题 : 螺 丝松 动 ; 受 力不均造成 螺丝断裂 ; 轮 辐 或 毂 轮 上 的螺 孔 磨 豁 ; 长 期 受 交 变 载荷 造 成 轴 上 键 槽 磨 豁 , 毂 轮 松 ( 上接 第 1 O页 ) 一 方 面 网 架 结 构 单 元 的 几 何 尺 寸 必 须 考 虑 网 架 结 构 是 一 种 优 良 的空 间 结 构 体 系 。 只要 把 网 架 结 构 做 适 当地 处 理 , 仍 可 以悬 挂 吊 车并 能满 足其 使 用 要 求 , 且 网架结构仍然具有其合理性 , 稳定地受力性能 。 可 见 网架 结 构 完全可以用在轻屋盖结构的工业厂房 中。 4 网架 结 构 支 撑 连 接 节 点 构 造 同建筑物平面 尺寸 , 墙架系统 , 屋 面有檩体 系, 排 水 方 向 等 模数相互协调 。 本 工 程 柱距 为 1 2 m, 网架 柱 距 方 向 网格 取 用 3 m, 跨 度 方 向 网格 取 用 3 . 1 6 m。 网架结构的高度决定 , 一 是 取决 于网架上 的荷载 , 作用荷 载愈大 , 则 网架 高 度 越 高 , 以 减 少 网架 跨 中挠 度 ; 二是取决 于网架跨 度 。 当跨 度 较 大 时 , 在 满 足 相 对 挠 度 的情 况 下 , 高 跨 比尽 可 能取 小 些 , 可 节 省 材 料, 节 约 投 资 。本 工 程 网 架 高 度 近 似 按 1 / 1 5 取为 2 . 7 m, 且 采 用 正交 正 放 的 四 角 锥 焊 接 球 网架 , 因 为 工 业 厂 房 可 能 有 不可预见的荷载 。 网 架作 为 一 个 刚 度 较 大 的 空 间 体 系 , 有柱子支撑 , 节 点 既要符合 网架构件温 度伸长对支座 能有微调转 动 。 同 时 又 要 保证 连 接 稳 定 。排 架 分 析 时 网架 同柱 顶 的 连接 是按 饺 接 考虑, 支 座 节 点 应 采 用 传 力 可靠 。 连 接 简单 的 构 造 形 式 , 并 应 符合 计 算 假 定 。 本工程采用板式橡胶支座 。 是 由 多层 橡胶 片 与 薄板 镶 嵌 粘 合 压 制 而 成 。 有 足够 的 竖 向 蹦度 以 承受 垂 3 网 架在 有 悬挂 吊车 时 结 构 的 处 理 本 工 程 要 求 在 屋 面 下 设 悬 挂 检修 吊 车 为 5 t 。如 果 把 悬 挂 吊 车在 网 架 下 弦 的 焊 接 球 节 点 . 则 须 抬 高 整 个 厂 房 的 高 度。 若厂房高度增加 3 ~4 m, 就会带来许多问题 。 例 如 须 考 虑增 加采 暖, 排 架计 算时 风荷 载加 大 , 柱 截 面 加 大 等 等 问 直 荷载 , 有 良 好 的 弹性 , 以适 应 支 座 的 转 动 , 且 有 较 大 的剪 切 变形 以 满 足 上 部结 构 的 水平 位 移 。 5 结 语 题, 须浪费许多材 料, 增 加 工 程 费 用 。 我们 决 定 将 悬 挂 吊车 吊在 上 弦 焊 接 球 节 点 上 , 有效 降低厂 房高 度 , 节 约 工 程 投 资。 但 由 于 网架 下 弦杆 及 腹 杆 的 限 制 , 吊 车 不 能 在 整 个 跨 度 网架 结 构 空 间 体 系 作 为 一 种 新 颖 结 构 , 用 作 工 业 厂 房 的屋 盖体系 , 替 代 传 统 的 平 面 钢 桁 架 和 纵 横 支撑 的 屋 董 体 系 。对 大 跨 度 工 业 厂 房 来 说 , 无 疑 有 其 不 可 低 估 的优 越 性 。 当然 网 架 结 构 作 为 屋 盖 承 重 结 构 , 除 承 受 屋 面 垂 直 静 活 荷 载外 , 尚需 综 合 考 虑 风 载 , 地 震 及 大 吨 位 吊车 水 平 翻 车 力 的 组合作用 , 设 计 中要 特别 注重 网 架 同柱 顶 的 连接 , 要 有 效 地 传递水平荷载 。 使 其 起 到 排 架 计算 中 的饺 接 作 用 , 再者 把 同 方 向 畅 通行 驶 , 还有检修平 台没有位置放 。 考 虑 上 面 2个 因 素, 我 们 决 定 将 吊 车 的 网格 区 间 下 弦 部 分 纵 向构 造 杆 取 消 , 加强球节点 及附近 杆件 , 检 修 平 台 就 放 在 临 近 网 架 区 间 里 的下弦杆上, 刚 好 能 满 足工 艺 要 求 。 而 整 个 网架 结 构 仍 然 具 有空间结构 的合理性 , 上机输 人数 据 , 经 多次调整 杆件 , 最 架结构 做合理 的处理 以后 , 使其能挂 吊车满足工艺使 用要 求。 而 整 个 网 架 结构 仍 具 有空 间结 构 作 用 及 合 理 稳 定 性 能 . 后 终 于 选 出合 适 杆 件 满 足 强 度 稳 定 与 挠 度 要 求 , 也得 出 了 如 下结 论 : 本工程 采用 网架结构 空同体系 , 改变 了传 统的平面结 构受 力状态 , 使 受 力 构件 和支 撑 体 系溶 为 一 体 , 具 有 空 同 受力 性 能。 材 料 得 到 充分 发挥 , 设 计 更 趋 向 合理 。 ( 2 0 0 1 一l 1 —1 5收藉 ) ( 1 ) 悬 挂 动 载 对 悬 挂 点 附 近 杆 件 内 力 影 响 远 大 于 远 处 杆件, 存 在 着 明 显 的“ 局部效应 。 ” ( 2 ) 在悬 挂 动 载 作 用 下 , 上 下 弦 杆 内力 仍 分 别 以压 力 及 拉 力为 主 , 但大部分腹杆明显产 生了内力变号。 一 1 2一

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