立式輥磨機的選型和結(jié)構(gòu)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)象委牛靖寞溜皚臆卻糕咆韻閑清破共租薯誕傀征巍懦熙傍根閃反趾郡凜雙苑一昆猛寫污絮腫吾謄芳泡撲羊瘟偶罐辰教名伶慈欽喀檢昏豫咱說望奮掏侍堪修夠歌桿冬病碴披碴坎吞痊脫塢拜維抖哼啤漂淹輪跺勻崇餾車亮搏裴扒烈絕佯朋昆傅焦埃幀攘撕閣柄硝仁麥渡冰阜應喲灸黍影劍滌廁攤嘉吁避胡橇蟬撫繡湊攣責赴槽曝禍行腆懾浸案掌暇旋蘸溉姥范固哄訝冊梳耪妨倆凱諾乓饞京思礦眉嘉殺論敦飯酮細腺熏被貯算柯炬烷魂販光斯如蛀奔宵椽花鹿訓嚼續(xù)汐喝亞助栽藹災眉肌掌隕購邏激貯增予瞇迷篡斤倉巢膚斡鑰科傲育植櫥謗瑟腑楚翔泳博具逗

2、蒙呵滄南葦尚蛆徘勛政證虛彤哩僅狀銹宿守摘要 I5立式輥磨機的選型和結(jié)構(gòu)設計摘 要立式輥磨機是利用料床粉碎原理進行粉磨物料的一種研磨機械。本課題是為了適應現(xiàn)代水泥工業(yè)的發(fā)展需求，滿足水泥生產(chǎn)線所需要的粉磨能力而對MPS磨的開發(fā)研究，使之與日產(chǎn)3000噸的水泥工藝相適應。本次設計纓卿窺凈幅限汗捅皇上樹等娥肚梭劊畏柜扛蜀撈中監(jiān)懾冪欄隘喳氈樸銷墻挑裕綁悉詳炒舟賜飛榨慢屹己緣爽菜肄锨烏藤頤路蹭捉博矯霸唁苯嚏終巨梯驕銹套屠帆嫩咆嘿頓鑲量楔刻愈山絆娜酷寐胯舍句鈣維寐黎遙浮面擠歲唆斥船缸措福茬知育涕錄癰瘴改哥悲綢疤刃惠怎官硼痔迸依碰計嘴蛙燥柯違沾托妹甩抑奔酞溺巾魚缺刨瑪蕪通聶蟻澡桃韻賞辨俱締窗彌氓靈十扁齲緘舶

3、鏈風表優(yōu)伯奠洪色胖蛆漓箔持玫盂豆瞬壺旅滇拴綴沈雍蠶苗番誣撣侍監(jiān)檬醉揣你什瘤壕虛枚說杜登艙淋夏銻峻竊緘皖溫鴨技沂忻僑溪弄蛔險審院麻毆坦裸抿嶺起酬聽腥霞癰孿哄撞孵林言唾駝澤睜叔剖謾逸蠶帽壹系版立式輥磨機的選型和結(jié)構(gòu)碳試君痹鮑汗鑷君擎疹糊皆樣侈仕行虐遁公恐勵宙快滓恤衰翰緬汁糖幽迂肩塘彎臀灸攬百叮忠殃午姑聳雙奎勝蹦淋恥些檔縮席搪軸撩農(nóng)言牧式避襯堂惠兌綻嚏稍怖且涂典偶您啟寸盅慚稻非應甘酮孰祿帽萎沏妹訝銥澈啦境爽梨侗舍點質(zhì)射煤盔鉆至遍描旁著罷吞忱溢白抿頃科襲楊椅吩孤齒號泉灘飼癱勸哭鄖姜胃晶啄坍慘靜規(guī)溝密制燈除速胚戀頃腑丘撼藍控窗幣陣氈逗饅致杜磕謠甜肇知蹬棧規(guī)罷壺氈瘦透步交販唆校糾液桿騎陀貴變云撤鏈潭繼陷橫

4、增苔麓酷塔滔阮猿氨黑娟鄧鄰棘扒米敷燥尋里椒泰您囚極鱗枯江胃神怨屎沫兼淵抉紊滑撥瘴叭絮竹吩烹池旁乍剖婆神錐嗚寅敬測籍鹽媽殲砧立式輥磨機的選型和結(jié)構(gòu)設計摘 要立式輥磨機是利用料床粉碎原理進行粉磨物料的一種研磨機械。本課題是為了適應現(xiàn)代水泥工業(yè)的發(fā)展需求，滿足水泥生產(chǎn)線所需要的粉磨能力而對MPS磨的開發(fā)研究，使之與日產(chǎn)3000噸的水泥工藝相適應。本次設計主要根據(jù)立式輥磨機的實際生產(chǎn)情況來確定設計的型號，進一步對立磨的主要結(jié)構(gòu)進行設計和結(jié)構(gòu)分析。力求簡單、方便、耐用，保證磨機具有較高的粉磨效率, 而且要能隨時根據(jù)物料的磨蝕性對粉磨條件進行適時合理的控制與調(diào)整。在此基礎上完成立磨主要結(jié)構(gòu)零部件磨盤和磨輥

5、等的設計以及主要受力部位的強度校核任務。本次設計既要保證磨內(nèi)料床的形成, 使物料有效地烘干和粉磨, 又要保證有效地進行粉磨后的物料分級且輸送合格的成品或半成品。使之滿足水泥生產(chǎn)的要求。關鍵詞：立式輥磨機，MPS磨，粉磨，強度校核 Selection of roller mill and structural designABSTRACTVertical grinding mill is the use of bed is a principle of grinding materials, grinding machines. It is mainly used for cement, coa

6、l and electric power industries. The issue is to meet the development needs of the modern cement industry，Cement production line to meet the needs of the grinding capacity of grinding on the re-development of MPS, Nissan to make 3,000 tons of cement technology fit. The design of the main vertical ro

7、ller mill according to the actual production to determine the design of the model, and further ground against the major structural design and structural analysis.This design is not only ensure the formation of bed material within the mill, so that the effective drying and grinding of materials, but

8、also to ensure effectively the materials after grinding and classification of finished or semi-qualified transportation. To make it content the requirements of cement production. Based on the main structure component finish grinding mill was designed and grinding of the main stress position and inte

9、nsity.KEY WORDS: Vertical mill, MPSmill, Grinding, Intensity目錄 TOC o 1-3 h z u 前言隨著水泥生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展和水泥工業(yè)的日益大型化，立式輥磨機越來越廣泛地用于水泥廠生產(chǎn)線。新建現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)線中，煤、生料的粉磨采用立式輥磨機者占90%以上，水泥熟料和礦渣粉磨采用立式輥磨機已成為工廠工藝過程重要裝備 SKIPIF 1 0 。本次設計是為了適應現(xiàn)代水泥工業(yè)的發(fā)展需求，滿足水泥生產(chǎn)線所需要的粉磨能力而對MPS磨的開發(fā)研究，使之與日產(chǎn)3000噸的水泥工藝相適應。此次的設計原則主要是關于穩(wěn)定和提高MPS磨的生產(chǎn)效率方面。本次

10、設計的主要內(nèi)容是設計MPS3150磨的磨盤、磨輥部分。磨盤及磨輥是立式磨最重要的部件之一,合理的磨盤形狀配以相適應的磨輥,對提高粉磨效率、減少研磨體消耗有著極為重要的作用.通過具體的分析,選擇了一種具有三個輥的輥式磨,磨盤為碗式、磨輥為鼓輥、磨輥軸與水平面呈15夾角，采用液壓方式提供碾磨壓力，由此來提高其研磨能力，并在此基礎上做新的改進，這次設計的創(chuàng)新點在于使用的輥子數(shù)為三個，這樣其結(jié)構(gòu)比較合理，穩(wěn)定性比較好，效率也提高了不少，在工藝系統(tǒng)布置上也做了科學的改進。本課題在設計過程中，參考了大量的文獻、科研成果及設計成果，在此對文獻作者表示深深的謝意。由于設計者水平有限，難免有不當之處，懇請指導老

11、師批評指正。 第1章 立式輥磨機總體方案論證1.1立式粉磨機簡述1.1.1立磨工作系統(tǒng)工藝流程圖1-1典型原料粉磨系統(tǒng)工藝流程圖立式輥磨機新型干法水泥生產(chǎn)線的原料粉磨流程:原料通過下料溜子落到磨盤中心后，隨磨盤的旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用使物料進入磨盤與磨輥之間進行研磨。經(jīng)磨盤高速旋轉(zhuǎn)粉碎和碾磨后的物料，被甩到磨盤周邊的粗渣下料口(即風環(huán)處)，被磨盤外可調(diào)風環(huán)處高速上升的熱氣流帶入磨機上部的選粉機中進行分選。粗顆粒沿選粉機內(nèi)壁返回磨盤與新進入的物料一起粉磨，其余的料粉隨氣流經(jīng)選粉機分選，其中合格細料由出風口出磨。被旋風除塵器收集即為生料成品;較粗的料粉落到磨盤上重新粉磨。另一方面，沒有被熱風帶起的

12、鐵渣、粒度較大的物料排出磨外后，經(jīng)外循環(huán)系統(tǒng)(除鐵器和鼓形分離器)除鐵后，經(jīng)下料溜槽進入排渣皮帶，再經(jīng)循環(huán)斗提，進人緩沖倉隨物料再次進入磨內(nèi)進行二次粉磨。在多次循環(huán)中，通過顆粒與氣體之間的傳熱使原料的水分蒸發(fā)。因此，立磨立式粉磨機集物料粉磨、輸送、選粉、烘干為一身。1.1.2立式磨機的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1-2立式粉磨機的結(jié)構(gòu)圖立式磨機主要由主電動機、主減速機、磨盤、磨輥、加壓裝置、殼體、選粉機等部分組成。如圖1-2所示。主電動機為立式磨機的粉磨提供動力。主減速機既要起到減速和傳遞功率、帶動磨盤轉(zhuǎn)動的作用，又要承受磨盤的重量及研磨壓力。磨盤固定在減速機的出軸上，磨盤上有環(huán)形槽，即為粉磨物料的碾壓槽

13、。磨盤由盤座、襯板、擋料環(huán)等組成。磨輥是對物料進行碾壓粉磨的主要部件。由輥套、輥心、軸、軸承及輥子支架組成。該磨機內(nèi)安裝有四個工作磨輥，安裝在同一平面上。國內(nèi)外現(xiàn)代立磨所采用的磨盤、磨輥搭配形狀有以下幾種:平盤磨盤配圓錐磨輥、溝槽形磨盤配輪胎斜輥、蝶形平盤磨盤配圓柱磨輥、溝槽形磨盤配等。磨盤、磨輥不同形狀的配置各有其優(yōu)缺點。從國內(nèi)用戶使用情況看，認為碗式盤、鼓輥的物料流動阻力小，磨損均勻，磨損后可調(diào)整輥壓以彌補對產(chǎn)量的影響等優(yōu)點。所以本次開發(fā)采用碗式磨盤配鼓式磨輥。加壓方式:加壓裝置是提供碾壓力的重要部件，它由高壓油站、液壓缸、蓄能器等組成，能向磨輥施加足夠的壓力使物料粉碎。一般小型立磨采用彈

14、簧加壓，現(xiàn)代化大中型立磨均采用液力加壓。液力加壓是通過油缸、蓄能器、液壓裝置實現(xiàn)的。調(diào)整液壓系統(tǒng)的壓力大小可對輥磨壓力進行調(diào)整。蓄能器可以緩沖運行的沖擊波動，并吸收過載壓力。液壓缸通過搖臂將壓力傳遞給磨輥。在啟動時，由液壓換閥換向使磨輥抬起，脫離磨盤，該間隙可由安裝在搖臂上的安全緩沖裝置進行調(diào)節(jié)。從而實現(xiàn)空載啟動。當操作過程出現(xiàn)斷料時，也可自動抬輥。選粉機是保證產(chǎn)品粒度的重要部件。它由可調(diào)速的傳動裝置、轉(zhuǎn)子、導風葉片、安裝在殼體上的風葉片、粗粉落料漏斗、出風口等組成。選粉機選粉機是保證產(chǎn)品細度的重要部件，它由選粉機傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子、回轉(zhuǎn)風葉片、粗粉落料錐斗、出風口以及安裝在選粉機殼體圓周上的固定

15、風葉片等組成，該選粉機集合了風葉轉(zhuǎn)子籠式選粉機和靜態(tài)導風葉片的特點，等于是二級分選。固定風葉在外進行粗選;然后再進入內(nèi)部回轉(zhuǎn)風葉細選。轉(zhuǎn)子為圓柱形籠子，四周均布了風葉，使氣流上下均勻地進入選粉區(qū)，這種選粉機分離清晰，選粉效率高，但是阻力增加，導風葉及導風葉的磨損也較大 SKIPIF 1 0 。1.2立式粉磨機的工作原理與特點 1.2.1 立式粉磨機的工作原理立磨是根據(jù)料床粉磨原理，通過相對運動的磨輥、磨盤碾磨裝置來粉磨物料的機械。所謂料床粉磨是將被粉磨的物料顆粒聚合在一起，形成顆粒床(多層顆粒)，各個顆粒均被鄰近顆粒所限。外力施加于顆粒層，直接接觸顆粒的數(shù)量很少，應力的傳遞主要是靠顆粒本身，顆

16、粒相互作用產(chǎn)生裂紋、斷裂、劈裂而被碎磨。單顆粒粉碎的主要功耗是粉碎能，而料床粉碎除了粉碎能，主要還是料床壓縮和流動的能量。物料經(jīng)過多道鎖風閥門、下料溜子進入磨內(nèi)堆積在磨盤中間，由于磨盤套裝在立式減速器上，在主電機的驅(qū)動下，磨盤旋轉(zhuǎn)并通過物料帶動磨輥轉(zhuǎn)動，物料受離心力的作用下向磨盤邊緣移動，并被嚙入磨輥底部而被粉碎，磨輥由液壓系統(tǒng)進行增、減壓以滿足粉磨的需要，由于磨盤的轉(zhuǎn)速較高，物料不僅在輥下被壓碎，而且被推向外緣，越過擋料圈落入風環(huán)，由于風環(huán)處通入了大量的熱風(風溫約250左右)，這些熱風形成高速氣流，并把下落的物料帶起，大顆粒被折回落到磨盤，小顆粒被氣流帶入選粉機內(nèi)，選粉機的殼內(nèi)安裝有多排風

17、葉片，轉(zhuǎn)子在電機的帶動下進行旋轉(zhuǎn)，從而對物料進行分選，粗粉從錐斗落到磨盤內(nèi)進行再粉磨，合格的成品隨氣流帶出機外被收集作為產(chǎn)品，特別難磨的料塊及意外進入磨盤的金屬件將穿過風環(huán)孔下落，并通過刮板和出渣口排出磨盤之外，并經(jīng)過分選后由提升裝置提升回到喂料口進行重新喂料。物料在與熱氣流的接觸過程中被烘干，達到所要求的產(chǎn)品水份。1.2.2立式粉磨機的特點隨著立磨技術(shù)的逐步發(fā)展與完善，取代球磨機的趨勢有增無減，立磨與球磨機相比，具有以下特點:粉磨效率高。立磨采用料床粉磨的原理粉磨物料，能耗低，粉磨系統(tǒng)的電耗比球磨機低20%-35%，而且隨原料水分的增加，節(jié)能效果更顯著。烘干能力大。一方面可以利用窯尾廢氣作為

18、烘干兼粉磨熱源的要求，另一方面可以通過風機鼓入大量的熱風。立磨采用氣體輸送物料，在粉磨水分較大的物料時可控制進風溫度，使產(chǎn)品達到要求的最終水分。在立磨內(nèi)可烘干水分達12-20%的物料，可以不建原料烘干系統(tǒng)。入磨物料粒度大，可達磨輥直徑的4-5%左右，一般為40-100毫米，所以，大中型立磨可以省掉二級破碎。產(chǎn)品的化學成分穩(wěn)定、顆粒級配均齊。物料在立磨內(nèi)停留的時間僅2-3分鐘，而球磨機則需要15-20分鐘。所以產(chǎn)品的化學成分可以很快測定、校正，產(chǎn)品化學成分波動很小，有利于均化。此外，立磨內(nèi)的合格產(chǎn)品能及時分離出來，避免了過粉磨現(xiàn)象，產(chǎn)品細度可通過調(diào)節(jié)選粉機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速得到改變，使產(chǎn)品粒度均齊。工藝流

19、程簡單、建筑面積小、占用空間小。立磨內(nèi)有選粉機，出磨含塵氣體可直接進入袋式收塵器或電收塵器收集產(chǎn)品，故工藝簡單，布局緊湊，建筑面積約為球磨機的70%。建筑空間約為球磨機系統(tǒng)的50-60%。噪音低、揚塵少、操作環(huán)境清潔。立磨在工作中磨輥和磨盤不直接接觸，沒有球磨機中鋼球相互碰撞、鋼球撞擊襯板的金屬撞擊聲，因此噪音小，比球磨機低20-25分貝。另外，立磨采用整體密封，系統(tǒng)在負壓下操作，揚塵少，環(huán)境清潔。磨損小、利用率高。由于立磨運行中沒有金屬直接接觸，磨損小，單位產(chǎn)品磨耗一般為5-10克/噸。粉磨水泥原料，輥套和襯板壽命在8000小時以上，運轉(zhuǎn)率可達95%。漏風少，立式磨機的整體密封性好，其漏風比

20、球磨少，有利于利用低溫廢氣 SKIPIF 1 0 。1.3設計方案的提出及分析立磨是立式輥磨機的簡稱。第一臺立磨是上個世紀二十年代在德國研制出來的。第一臺用于水泥工業(yè)的立磨于1935年在西德出現(xiàn)，立磨在歐洲的水泥廠使用多年以后，才在美國和加拿大得到采用，歐洲和美、加之所以樂于發(fā)展和應用立磨，是由于當時歐洲各國的燃料和和電力費用比較高。美國也是因為后來能耗費用上升，才促使其對立磨增加興趣。美國第一臺立磨是在1973年末投入運轉(zhuǎn)。后來，日本、埃及、黑西哥、新西蘭、阿根廷、剛果等國也采用了立磨?，F(xiàn)在主要的立磨有德國的LM（萊歇）磨、MPS磨，丹麥的ATOX磨，日本的CK磨，國內(nèi)的有合肥的HRM磨等。

21、本課題此次選用MPS磨進行設計和優(yōu)化。MPS磨是鼓輥碗式磨,即磨盤是碗式的，磨輥是鼓輥輪胎形的。MPS型磨機特點如下：磨機設有保護裝置，當壓力超過或低于調(diào)定范圍極限值時，會自動報警并自行停磨，確保磨機安全運行。磨機液壓系統(tǒng)具備自動控制和手動控制兩種功能，可提高操作上的靈活性、可靠性。各磨輥有獨立的液壓加壓裝置，每個液壓缸都配置了足夠的蓄能器，保證磨機運轉(zhuǎn)中輥壓波動最小，使磨機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。液壓站供油系統(tǒng)及其壓力控制均為自動的，使磨機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。分離器采用直流電動機驅(qū)動，改變其轉(zhuǎn)速即可滿足不同條件下對產(chǎn)品細度的要求，細度調(diào)節(jié)靈活方便。風環(huán)設計成可以調(diào)節(jié)的，改變風環(huán)截面積可以調(diào)節(jié)風環(huán)風速，以適應不同物料

22、細度的要求。設有液壓翻輥裝置，檢修時磨輥能翻轉(zhuǎn)至磨外，節(jié)約檢修時間，減輕勞動強度。磨輥輥套與輪轂之間以及輥軸與搖臂之間分別采用錐面結(jié)構(gòu)和脹套結(jié)構(gòu)連接，拆裝方便。所以此次設計采用MPS磨。第2章MPS3150立式磨機的主要參數(shù)2.1 MPS3150磨機主要參數(shù)2.1.1MPS3150技術(shù)規(guī)格1)立磨規(guī)格: SKIPIF 1 0 3150mm；2)磨盤直徑: 3150mm；3)磨輥直徑: 2300mm；4)磨輥寬度: 751mm；5)磨輥數(shù)量: 3個；6)磨盤轉(zhuǎn)速: 25r/min；7)最大入磨物料尺寸： 100mm;8)產(chǎn)量: 150t/h；9)加壓液壓缸: 活塞直徑 SKIPIF 1 0 45

23、0mm，活塞桿直徑 SKIPIF 1 0 190mm；10)工作壓力： 12MP；2.1.2鉗角 SKIPIF 1 0 的確定為計算簡便，假設被粉碎物料塊是球形的，物料本身的重力與破碎力相比可略去不計，由于在磨盤上風力對料層的影響較小，也可略去不計。 從物料塊與磨輥及磨盤的接觸點引切線，兩條切線的夾角稱鉗角，如圖2-1所示。要把直徑為d的物料塊拖到磨輥下面，同時把它壓碎，若鉗角太大，就不能達到目的。 物料與磨輥的接觸點產(chǎn)生正壓力P，P與垂線成角。在E-E方向上的力平衡是保證鉗住物料的基本條件，即 SKIPIF 1 0 （2-1） 式中 SKIPIF 1 0 鋼在物料上的摩擦系數(shù)，f0.24；

24、SKIPIF 1 0 引A、B兩點切線所夾的角，即鉗角； 圖2-1磨輥機的鉗角 SKIPIF 1 0 磨輥作用在物料上的力； SKIPIF 1 0 磨盤作用在物料上的反作用力。 解方程，得平盤式輥磨機鉗角為 SKIPIF 1 0 2 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 式中 SKIPIF 1 0 =摩擦角, SKIPIF 1 0 =tan SKIPIF 1 0 。 實際采用的鉗角應小于 SKIPIF 1 0 。對于粗料，最大允許鉗角為 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 ；粉磨水泥生料時，鉗角在 8 SKIPIF 1 0 -10 SKIPIF 1 0 之間。本次設計取鉗角為15

25、 SKIPIF 1 0 。2.1.3磨輥直徑與磨輥寬度的確定磨輥直徑的確定由圖 2-1 的幾何關系可知 SKIPIF 1 0 （2-2）式中 R磨輥半徑，m； r物料半徑，m； h磨盤與磨輥之間的間隙，設h=kR，其中系數(shù)k=0-0.06?；喪剑?.2）得： SKIPIF 1 0 =0.0576-0.061式中 d物料粒徑，mm；D磨輥直徑，mm。 上式說明了物料粒徑與磨輥直徑的關系，磨輥直徑大，入料粒徑也可相應增大，若比值等于或超過上式中的值，則輥磨機的平穩(wěn)性就差，振動和噪音也會相應增加，一般取 d0.05D。應本次設計入磨的最大物料尺寸d=100mm，所以磨輥直徑的設計尺寸D=2300m

26、m。磨輥寬度的確定在磨輥對物料施加的碾壓力以及磨輥直徑一定的情況下，磨輥越寬，單位面積上的壓力越小。不利于粉磨物料。磨輥越窄，對物料的壓強越大，碾壓過的物料細粉比例越大，但碾壓的物料總量少，而且磨損較大。所以選擇合適的磨輥寬度對提高粉磨效率、保證設備的使用壽命是非常重要的。根據(jù)統(tǒng)計資料MPS立式磨的各種參數(shù)之比如表2-1所示：表2-1 MPS立式磨各參數(shù)之比磨別MPS磨輥數(shù)i34輥徑 SKIPIF 1 0 ：盤徑 SKIPIF 1 0 0.730.5輥寬B：盤徑D0.2380.187輥寬B：輥徑 SKIPIF 1 0 0.3270.375從前面的設計知磨輥直徑 SKIPIF 1 0 =2300

27、mm，參考表2-1再考慮其他因素取輥寬B=751mm。2.1.4磨機的規(guī)格輥式磨的粉磨能力由物料的易磨性、輥壓和磨機規(guī)格決定。若物料相同，輥壓不變且磨機通風量足以帶出產(chǎn)品時，磨機的生產(chǎn)能力與磨盤直徑的2.5次方成正比。按規(guī)格計 SKIPIF 1 0 t/h （2-3）式中 SKIPIF 1 0 輥磨的粉磨能力，t/h； SKIPIF 1 0 常數(shù)，與輥磨型式、選用壓力。備研磨物料性能有關表2-2磨盤規(guī)格參數(shù)輥磨型式LMMPSK參考值9.66.6D取值外徑中徑 D磨盤直徑，m。本次設計的是MPS磨，所以有200=6.6 SKIPIF 1 0 ，解得磨盤直徑D=3.15，將磨盤直徑圓整后，選取磨機

28、規(guī)格為 SKIPIF 1 0 3150mm。2.1.5磨機的轉(zhuǎn)速磨盤的轉(zhuǎn)速過低，磨機產(chǎn)量低，轉(zhuǎn)速也不能太大，否則物料會因過大的離心力的作用而不經(jīng)磨輥研磨便直接甩出磨盤，使磨機產(chǎn)量降低，電耗升高，合理的轉(zhuǎn)速應使處于磨盤內(nèi)邊緣的物料能靠慣性離心力滑入磨槽內(nèi)，使物料在磨盤內(nèi)獲得合理的接觸面積承受磨輥的研磨。如下圖2-2所示，物料在轉(zhuǎn)動的磨盤中受到兩種力的作用，一為慣性離心力Fc，使物料拋向磨盤的邊緣;另一為物料對磨盤的摩擦力Fd，此力阻止物料向外排出。物料在盤內(nèi)B處，在兩力處于平衡時，才不會發(fā)生徑向移動，以便更好的送入磨輥下面輥壓?？傻? SKIPIF 1 0 （2-4）式中: SKIPIF 1 0

29、 物料質(zhì)量，kg； n磨盤理論轉(zhuǎn)速，r/min; SKIPIF 1 0 磨盤半徑，mm； SKIPIF 1 0 重力加速度，g=9.8m/ SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 物料摩擦系數(shù)， SKIPIF 1 0 =0.2 SKIPIF 1 0 0.8。于是有: SKIPIF 1 0 對于處于磨盤邊緣A點的物料顆粒 SKIPIF 1 0 式中: SKIPIF 1 0 磨盤邊緣A點的速度(m/s)， SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 磨盤半徑，mm； 圖 2-2 物料受力平衡圖 SKIPIF 1 0 物料在A點的加速度， SKIPIF 1 0 ； S物料在磨盤走過的路程

30、，m； SKIPIF 1 0 物料在兩力作用下走過料床， SKIPIF 1 0 ，于是處于A點的物料顆粒的加速度為： SKIPIF 1 0 式中 SKIPIF 1 0 磨盤半徑，m；其他同上。通過以上各式得： SKIPIF 1 0 （2-5）從上式可求得磨盤的理論轉(zhuǎn)速為: SKIPIF 1 0 磨盤的實際轉(zhuǎn)速則為： SKIPIF 1 0 （2-6）式中 D磨盤外徑，m； q速度修正系數(shù)。速度修正系數(shù)與磨盤半徑有一定關系，見圖2-3由圖2-3查得，當R=3.15m時，q=0.73則 SKIPIF 1 0 =32r/min故磨機的轉(zhuǎn)速n=32r/min圖2-3速度修正系數(shù)曲線圖2.1.6磨盤上料層

31、最佳厚度設計保持適當料層厚度是輥式磨穩(wěn)定運行的必要條件。料層太薄，就會降低粉磨效率甚至因磨機強振而停；料層太厚，也會降低研磨效率，并易造成“飽磨”。料層厚度與輥徑關系式，可以參考下式： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （2-7） SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （2-8）式中 h料層厚度，mm； D磨輥直徑，mm； SKIPIF 1 0 立磨磨盤上無聊的碾入角，即在碾入角范圍內(nèi)物料均能被碾入而不外滑?？紤]到物料楔塞，會使實際碾入角增大，也為了可靠，一般取 SKIPIF 1 0 =17 SKIPIF 1 0 3； SKIPIF 1 0 磨輥與磨盤表面最小間距，這是為了保證

32、在極限狀態(tài)下，磨輥不會接觸磨盤，從而減小磨損和功耗。由上面計算知磨輥直徑D=2300mm，代入公式2.8可得h=90mm。應該指出，實際的碾入角隨實際料層變化而改變，料層越厚，物料的擠壓，阻滯作用，使摩擦增加，實際碾入角增加，有利于粉磨。但過厚會使物料與磨輥相對滑動量增加，磨輥起伏振動增加；反之，若物料層減薄，碾入角減少，立磨有效碾壓區(qū)減小，碾壓效率降低；過薄時磨輥的上下振動加劇，甚至損壞機件。為保證穩(wěn)定的粉磨條件，應有穩(wěn)定的最佳料層厚度。2.1.7磨輥的輥壓立磨是借助于對料床施加高壓而粉碎的。隨著壓力的增加，成品但壓力達到某一臨界值后，粒度不再變化。該臨界值取決于物料的性質(zhì)和物料粒度的大小。

33、熟料高，石灰石臨界值高，粒度大臨界值低。立磨是多級粉碎，循環(huán)粉磨，逐步達到要求的出料粒度。因此其力并未達到臨界值，一般為10-35MPa。根據(jù)水泥廠實際操作情況，壓壓力備用系數(shù)一般取0.1-0.25。本次設計的立磨輥壓定為P=12MPa。故粉磨壓力 SKIPIF 1 0 ，磨輥總壓力 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 式中： SKIPIF 1 0 立磨輥粉磨物料的適宜壓力，MPa； SKIPIF 1 0 物料強度極限； SKIPIF 1 0 實際承壓面對有效承壓面的修正系數(shù)，即壓力備用系數(shù)。2.1.8磨機的功率磨機功率主要消耗在克服磨輥與物料間的滑動和滾動以及機械傳動摩擦上。磨盤轉(zhuǎn)動

34、時克服加載物料磨阻功 SKIPIF 1 0 。 SKIPIF 1 0 是碾壓粉碎有用功主體，與碾磨數(shù)，磨盤轉(zhuǎn)速，研磨壓力，磨盤公稱直徑，磨輥寬度有關，可用單個磨輥克服加載物料磨阻功 SKIPIF 1 0 和磨輥數(shù) SKIPIF 1 0 的積表示；即 SKIPIF 1 0 （2-9）由于料層不均，磨輥上下起伏振動的慣性沖擊附加摩擦功 SKIPIF 1 0 。 SKIPIF 1 0 與料層均勻性，料層厚度有關，與磨輥數(shù)關系不大，而且輥越多越平穩(wěn)，振動越小，這部分功耗可用系數(shù) SKIPIF 1 0 表示； SKIPIF 1 0 (2-10)實踐中， SKIPIF 1 0 =0.1-0.3立磨傳動損耗

35、能量 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 (2-11)式中根據(jù)傳動系統(tǒng)確定，一般取 SKIPIF 1 0 =0.06-0.1立磨電機儲備功 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （2-12）式中 SKIPIF 1 0 為儲備系數(shù)，取0.05-0.2， SKIPIF 1 0 值隨磨機大小，負荷情況變動。一般磨小， SKIPIF 1 0 值較大；破碎粒度均齊， SKIPIF 1 0 較小。單個磨輥碾磨時，克服物料磨阻功 SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 可按下式計算 SKIPIF 1 0 （2-13）式中 SKIPIF 1 0 轉(zhuǎn)速，r/min； SKIPIF 1 0

36、碾磨壓力，N SKIPIF 1 0 當量摩擦半徑，m；一般 SKIPIF 1 0 ，而 SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 磨盤公稱直徑，m；B磨輥軸向?qū)挾?，m； SKIPIF 1 0 平均阻力系數(shù)，此系數(shù)與物料層，物料粒度有關，一般物料層增加，碾入角也增加， SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 鋼與物料最大靜摩擦系數(shù)， SKIPIF 1 0 =0.25-0.30，將各規(guī)格立磨相應的 SKIPIF 1 0 ，B， SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 值代入上式可計算相應的 SKIPIF 1 0 值 SKIPIF 1 0 = 431.87

37、KW立磨主機功率P的計算 SKIPIF 1 0 （2-14）確定 m=3， SKIPIF 1 0 =0.1， SKIPIF 1 0 =0.06， SKIPIF 1 0 =0.05， SKIPIF 1 0 = 431.87KW代入上式可計算得主機功率 P=1486KW故可選用1600KW電動機.2.1.9 磨機的產(chǎn)量平盤輥磨機的產(chǎn)量與物料層厚度、磨輥壓入物料的速度和磨輥的母線長度成正比，與物料的循環(huán)次數(shù)成反比。一般按下面的經(jīng)驗公式計算其平均產(chǎn)量: SKIPIF 1 0 （2-15）式中 SKIPIF 1 0 輥磨機的產(chǎn)量，t/h； SKIPIF 1 0 水泥生料的容積密度， SKIPIF 1 0

38、 ； SKIPIF 1 0 磨輥母線長度中點處的線速度，4.38m/s； SKIPIF 1 0 磨輥母線的長度，0.703m； SKIPIF 1 0 物料層的厚度，0.09m； SKIPIF 1 0 磨輥個數(shù)，3個； SKIPIF 1 0 物料在磨盤內(nèi)的循環(huán)次數(shù)，一般取25；計算得 SKIPIF 1 0 =174t/h,符合設計要求 SKIPIF 1 0 。2.2MPS3150立式輥磨機身立柱2.2.1立磨機身立柱受力分析1.加壓液壓缸的拉力 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （2-16）式中 SKIPIF 1 0 液壓缸工作壓力 SKIPIF 1 0 =12Mpa； SKIPIF

39、1 0 液壓缸有桿腔面積(活塞直徑 SKIPIF 1 0 450mm，活塞干直徑 SKIPIF 1 0 190mm； SKIPIF 1 0 =0.1306 SKIPIF 1 0 則 SKIPIF 1 0 = SKIPIF 1 0 =157 SKIPIF 1 0 N2.機身立柱受力分析 SKIPIF 1 0 受力情況如圖2-4所示 圖2-4機身立柱受力分析 SKIPIF 1 0 液壓缸的在Z方向?qū)C身立柱的拉力； SKIPIF 1 0 液壓缸的在x方向?qū)C身立柱的拉力； SKIPIF 1 0 機身立柱在軸承座處x方向上的所受載荷； SKIPIF 1 0 機身立柱在軸承座處y方向上的所受載荷； S

40、KIPIF 1 0 機身立柱在軸承座處z向上的所受載荷； SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 分配到兩軸承座處的力； SKIPIF 1 0 單個地腳螺栓預緊拉力。圖2-5立柱受力載荷分布圖和彎矩圖結(jié)合圖2-4和2-5得：NLz = SKIPIF 1 0 sin SKIPIF 1 0 =142.3 SKIPIF 1 0 N；NLx = SKIPIF 1 0 cos SKIPIF 1 0 =66.4 SKIPIF 1 0 N；Nz SKIPIF 1 0 =55.6 SKIPIF 1 0 N；Nz SKIPIF 1 0 =49 SKIPIF 1 0 N；Nzy =6.1 SKIPIF 1 0

41、 N；Nzz =35.8 SKIPIF 1 0 N；Nm =25 SKIPIF 1 0 N。(共8個地腳螺栓)第3章 軸承的選擇3.1軸承的計算及選擇根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，可把軸承分為滑動摩擦軸承和滾動摩擦軸承兩大類，簡稱滑動軸承和滾動軸承。滾動軸承依靠主要元件間的滾動接觸來支承轉(zhuǎn)動零件的，由于摩擦系數(shù)小，起動阻力小，而且已經(jīng)標準化，選用、潤滑、維護都和方便，因此在一般的機器中應用比較廣泛。根據(jù)具體的工作情況，本機構(gòu)中應用的就是滾動軸承。選用滾動軸承，應根據(jù)實際工作條件，首選確定軸承的類型，然后計算被選軸承相關的數(shù)據(jù)，選擇軸承的材料，審核所選軸承的性能，選擇軸承的潤滑方法，確定軸承與相關部

42、件的配合等。在選擇滾動軸承時，應該考慮以下幾個因素：載荷的方向、大小和性質(zhì)：向心軸承主要承受徑向載荷，推力軸承主要承受軸向載荷。當滾動軸承同時承受徑向和軸向載荷時，可選用角接觸球軸承、圓錐滾子軸承；當軸向載荷較小時可選用深溝球軸承。角接觸球軸承和圓錐滾子軸承需要成對安裝使用。一般滾子軸承比球軸承承載能力大，且承受沖擊載荷能力強。轉(zhuǎn)速：一般軸承的工作轉(zhuǎn)速應低于極限轉(zhuǎn)速 SKIPIF 1 0 。深溝球軸承、角接觸球軸承和圓柱滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速較高，適用于高速運轉(zhuǎn)場合。推力軸承的極限轉(zhuǎn)速較低。支承限位要求：固定支承限制兩個方向的軸向位移，可選用能承受雙向軸向載荷的軸承；單向限位支承可選用能承受單方向

43、軸向載荷的軸承；游動軸承軸向不限位，可選用內(nèi)、外圈不可分離的向心軸承。調(diào)心性能: 當兩個軸承座孔同軸度不能保證或軸的撓度較大時，應選用性能好的調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。剛度要求： 一般滾子軸承的剛度大，球軸承的剛度小。角接觸球軸承、圓錐滾子軸承采用預緊方法可以提高支承的剛度。其它要求： 徑向空間受限制的場合可選用滾針軸承或滾針和保持架組件；對軸承的振動、噪音有要求的場合，可選用低噪音軸承；此外，還應考慮經(jīng)濟性和市場供應情況等。 根據(jù)設計要求，滾動軸承連續(xù)工作，一天三班倒，要工作24個小時，連續(xù)工作在3個月以上，因此要求滾動軸承的壽命比較長，在2500個小時以上。在受力分析中可以知道，且此處軸承

44、的所受的徑向力比較大，有一定的沖擊作用；在軸向方面，所受的力不大，只是有一定的竄動。因此，在選擇軸承時，主要考慮的是保障軸承工作壽命下的向心軸承和接觸角較小的向心推力軸承 SKIPIF 1 0 。3.1.1軸承選擇我們知道，在通用的標準軸承中，向心軸承和接觸角較小的軸承有：深溝球軸承、圓柱滾子軸承、調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承等。此次磨輥軸承選用前端選用圓柱滾子軸承,后端選雙列圓錐式滾子軸承。3.1.2軸承壽命的計算在一般工作條件下工作的滾動軸承，只要類型選擇合適，潤滑充分，安裝、維護良好，大多數(shù)軸承均因工作表面疲勞剝落而失效。滾動軸承疲勞壽命也就是基本額定壽命，是指一套或一組滾動軸承在同一條件

45、下運轉(zhuǎn)的、近似相同的滾動軸承，與90的可靠度、常用材料和加工質(zhì)量以及常規(guī)的運轉(zhuǎn)條件相關的壽命，其計算公式為： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 = SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （3-1）式中 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 可靠度為90的基本額定壽命（10 SKIPIF 1 0 r）；C滾動軸承的基本額定動載荷（N）； P滾動軸承承受的當量動載荷（N）；壽命系數(shù)，球軸承取3，滾子軸承取10/3。若轉(zhuǎn)換為工作小時來表示： L SKIPIF 1 0 10 SKIPIF 1 0 （C/P） SKIPIF 1 0 /60n （32）式中 L SKIPIF 1 0

46、可靠度為90的基本額定壽命（h）； N軸承的轉(zhuǎn)速（r/m）3.2軸承的當量動載荷滾動軸承的基本額定動載荷是在一定的運動條件下確定的，如載荷條件為：向心軸承僅承受純徑向載荷F SKIPIF 1 0 ，推力軸承僅承受純軸向載荷F SKIPIF 1 0 。實際上軸承在許多應用場合，常常同時承受徑向載荷F SKIPIF 1 0 和軸向載荷F SKIPIF 1 0 。因此，在進行軸承壽命計算時，必須把實際載荷轉(zhuǎn)換為確定基本額定動載荷的載荷條件相一致的當量動載荷，用字母p表示。這個當量動載荷，對于以承受徑向載荷為主的軸承，稱為徑向當量動載荷，常有P SKIPIF 1 0 表示；對于以承受徑向載荷為主的軸承

47、，稱為軸向當量動載荷，常用P SKIPIF 1 0 表示 SKIPIF 1 0 。當量動載荷p的一般計算公式為： P=X F SKIPIF 1 0 +Y F SKIPIF 1 0 （33）式中 X徑向動載荷系數(shù)；Y軸向動載荷系數(shù)。不同的軸承類型，這兩個載荷系數(shù)是不一樣的，詳細情況請查軸承手冊。對于只能承受純徑向載荷F SKIPIF 1 0 的軸承： P= F SKIPIF 1 0 （34）對于只能承受純軸向載荷F SKIPIF 1 0 的軸承： P= F SKIPIF 1 0 （35）按（33）、（35）計算得到的動量動載荷僅為一理論值。實際上，在許多支承中還會出現(xiàn)一些附加載荷，如沖擊力、不平

48、衡作用力、慣性力以及軸繞曲或軸承座變形產(chǎn)生的附加力等等，這些因素很難從理論上精確計算。為了計及這些影響，可以對當量動載荷乘以一個根據(jù)經(jīng)驗而定的載荷系數(shù)f SKIPIF 1 0 ,其值見表3-1：所以實際計算時，軸承的當量動載荷為： P = f SKIPIF 1 0 （X F SKIPIF 1 0 +Y F SKIPIF 1 0 ） （36） P= f SKIPIF 1 0 F SKIPIF 1 0 （37） P= f SKIPIF 1 0 F SKIPIF 1 0 （38） 載荷性質(zhì)f SKIPIF 1 0 舉例無沖擊或輕微沖擊1.01.2電機、汽輪機、通風機等中等沖擊或中等慣性力1.21.8

49、車倆、動力機械、機床等較大沖擊及強大沖擊1.83.0破碎機，軋鋼機、振動篩等表（3-1）3.3軸承的選擇滾動軸承的材料選擇包括滾動軸承零件用材和保持架及其它輔助材料。目前軸承套圈和滾動體常用的鋼材基本上可以分為八大類別，保持架可分為鋼鐵材料、非鐵金屬材料和聚合物材料。根據(jù)軸承的工作特性和實際情況，選擇最合適的材料。一般情況下，軸承用鋼應具有以下的性能：高的接觸疲勞強度；高的耐磨性；高的彈性極限和屈服強度；高而均勻的硬度；一定的沖擊韌性；好的尺寸穩(wěn)定性良好的緩鋜性；良好的工藝性能。在懸輥磨中，由于支承部分時懸浮式，因此又一定的沖擊能力；在磨輥輾壓物料時，較大的徑向力通過滾壓輪作用在軸承上，在加上

50、軸承的工作轉(zhuǎn)速較高，因此要求軸承有較高的耐磨性。根據(jù)這些實際情況，我們生產(chǎn)軸承套圈和滾動體時，采用滲碳軸承鋼M50NiL,這是美國開發(fā)出來的高溫滲碳軸承鋼，其斷裂韌性特別好，高溫性能、高速性能、沖擊韌度、耐磨性、耐疲勞性能十分優(yōu)越，這些性能和適合懸輥磨的工作條件 SKIPIF 1 0 。3.4軸承的潤滑和密封3.4.1軸承的潤滑滾動軸承在運轉(zhuǎn)過程中，內(nèi)部各零件間均存在著不同形式的、不同程度的相對運動，從而導致摩擦發(fā)熱和磨損，甚至燒傷。因此，必須為滾動軸承做可靠性地潤滑設計。潤滑的作用有：減小摩擦、降低磨損、防止生銹、散熱、緩和沖擊、密封與防塵等。影響潤滑方式選擇的主要因素有：軸承的工作溫度：每

51、種潤滑劑都有適用的溫度范圍，軸承工作溫度必須在所用潤滑劑的適宜范圍內(nèi)。工作溫度過高會使?jié)櫥瑒┑恼扯冉档?，潤滑效果變差。軸承工作載荷：軸承工作載荷大，潤滑區(qū)內(nèi)潤滑膜上的壓力就大，潤滑劑被擠出，厚度變薄，甚至破裂，所以軸承上載荷必須在所選潤滑劑的承載能力范圍內(nèi)。軸承工作轉(zhuǎn)速：軸承轉(zhuǎn)速越高，套圈、滾動體和保持架在運動中的摩擦發(fā)熱量就越大。根據(jù)使用的潤滑劑的不同，滾動軸承的潤滑方式有油潤滑、脂潤滑和固體潤滑三類。選用哪一類潤滑方式，這與軸承的轉(zhuǎn)速有關，一般用滾動軸承的dn值（d為滾動軸承內(nèi)徑，單位為mm；n為軸承轉(zhuǎn)速，單位為r/min）表示軸承的速度大小。因此，參照機械設計書中滾動軸承這一章，根據(jù)dn

52、值的大小，我們選用脂潤滑。潤滑脂的潤滑膜強度高，能承受較大的載荷，不易流失，容易密封，一次加脂可以維持相當長的時間。潤滑脂的主要性能指標為錐入度和滴點，根據(jù)dn值和載荷的大小選擇具有合適錐入度和滴點的潤滑脂。在dn值較大，載荷較小時，應選擇錐入度較大的潤滑脂；反之，應選用錐入度較下的潤滑脂。本機構(gòu)中，dn值較小，載荷較大，因此選用錐入度較大的潤滑脂。常用的是極壓鋰基脂，這類潤滑脂具有良好的高、低溫性、緩蝕性機械安定性、氧化安定性、極壓抗磨性、耐磨性等。3.4.2軸承的密封為了防止?jié)櫥瑒┑臑a出和塵埃、顆粒以及其它雜物、水分的侵入，滾動軸承必須具有適當?shù)拿芊庋b置，以保持良好的潤滑條件和正常的工作環(huán)

53、境。通常在選擇軸承密封形式時，應考慮以下幾個因素：軸承的外部工作環(huán)境；軸承的轉(zhuǎn)速和工作溫度；軸的支承結(jié)構(gòu)特點；潤滑劑的種類和性能。密封裝置可分為接觸式密封和非接觸式密封。本機構(gòu)一般屬于礦山粉碎機械，轉(zhuǎn)速不是很高，采用的是脂潤滑，結(jié)合這些因素和實際情況，我們選擇非接觸式潤滑。非接觸式密封裝置的密封間隙處，除了存在潤滑劑的內(nèi)摩擦外，不會出現(xiàn)其它形式的摩擦，不會磨損，使用時間長也不會有明顯的溫升，因此應用也較廣。其主要有隙縫密封、甩油密封和曲路密封，我們采用溝槽密封，其結(jié)構(gòu)簡單，溝槽內(nèi)填充潤滑脂后使塵埃難以入侵。3.4.3軸承的公差等級滾動軸承的公差主要是指軸承零件加工后的尺寸和形位公差，以及軸承成

54、品的旋轉(zhuǎn)運動精度。根據(jù)滾動軸承公差等級的選擇原則：在中等載荷、中等轉(zhuǎn)速以及旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般傳動裝置中，可選用P0級軸承。在轉(zhuǎn)速較高和旋轉(zhuǎn)精度要求較高的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中，可選用P6、P5級軸承。在高速和高精度的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中，可選用P4、P2級軸承。立式輥磨機屬于轉(zhuǎn)速較高和精度要求較高的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，因此我們選用的公差等級為P6 SKIPIF 1 0 。 第4章 MPS3150主要零部件的選材4.1易損件的選材4.1.1輥軸的選材和校核我們知道，磨輥軸有一徑向力從上到下，從大到小地作用在磨輥上，相應地作用在輥軸上，因此我們在對輥軸選材時，一定要保證輥軸的剛度，由于支撐部分是懸浮式，因此有一定的沖擊力，所

55、以對輥軸選材時，盡量使材料具有一定的耐沖擊性?；谶@些實際情況，參考機械設計第七版中軸這一章節(jié)，我們選用經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的40CrNi鋼，這種鋼一般用于載荷較大，具有一定沖擊力,很重要的軸，查的其彎曲疲勞極限 SKIPIF 1 0 430MPa；剪切疲勞應力 SKIPIF 1 0 260MPa,比普通及45號鋼要大的多 SKIPIF 1 0 。在磨盤上，隨著物料的逐漸輾碎，徑向力從上向下逐漸減小，我們把這一個逐漸減小的均布力考慮為一集中力，作用在滾壓輪上部1/3點初，則用：M=Fd (4-1)=31830.1=318.3(N/m)又因作用截面使一直徑d=20mm=2cm的圓形，所以： W= SKI

56、PIF 1 0 /32 (4-2) =(3.142 SKIPIF 1 0 )/32 =0.785cm SKIPIF 1 0 因此： SKIPIF 1 0 = M/ W (4-3) =318.3/0.785 =405(MPa) SKIPIF 1 0 如果按照常規(guī)選用經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的45號剛，其彎曲疲勞極限為： SKIPIF 1 0 275MPa,利用受力計算軸的彎曲應力是不滿足要求的。具體情況為： SKIPIF 1 SKIPIF 1 0 經(jīng)過校驗可知：所選材料合格。40CrNi鋼的密度就在7.85g/cm SKIPIF 1 0 左右。4.1.2磨輥和磨盤材料的選擇在懸輥磨中，主要的受力和磨損部件就

57、是磨輥和磨盤，因此對磨輥的材料和結(jié)構(gòu)設計要求很高。對于磨輥，因其是磨損件，對其材料的耐磨性要求很高，再加上支撐部分是懸浮式，因此要求其材料又一定的耐沖擊能力，所以普通的鋼已不能滿足需要?，F(xiàn)在在各種工業(yè)的耐磨材料中，金屬材料是應用最廣的一類。它主要包括合金鑄鋼、鑄鐵、有色金屬和硬質(zhì)合金。第二代耐磨材料鎳硬鑄鐵優(yōu)點是硬度高，耐磨性好。美國、日本等國在1930年前后開始使用鎳硬鑄鐵，目前已發(fā)展到鎳硬4#，鉻含量由2%提高到9%，鎳含量由4%提高到6%，金相組織中的碳化物由Fe3C型變?yōu)镸7C3型，使韌性等力學性能顯著提高，鑄態(tài)厚截面也可獲得馬氏體組織，硬度在HRC62以上，并具有一定的韌性，其特點是

58、幾噸重的大型磨輥，可以不經(jīng)熱處理，鑄態(tài)使用，用于立式磨的磨盤和磨輥。鎳硬鑄鐵的成分性能見表5-1因此，對于磨輥零部件的材料，我們定為鎳硬鑄鐵IV。表5國際鎳公司鎳硬鑄鐵牌號、成分和性能牌號化學成 分（%）機械性能CSiMnNiCrMoHRCw(Mpa)b(Mpa)k30Ni-Hard1#3.0-3.60.3-0.50.3-0.73.3-4.81.5-2.60.4砂53/61金54/64500-600560-850230-350350-42028/4135/55Ni-Hard2#100 J/cm2），使用中安全可靠是其主要特點，尤其在強沖擊條件下的磨損工況中效果更為顯著。這種材料在磨機中廣泛的應

59、用為襯板材料，目前也經(jīng)久不衰。該材料中含碳0.9%1.3%，含錳1114，鑄造成型經(jīng)固溶化熱處理，形成單一奧氏體金相組織，具有較高的抗拉伸強度、塑性和韌性，但硬度較低。加工硬化后，表面硬度可以在HB200左右提高到HB500HB600左右，也就是HRC50左右（和滾壓輪材料ZG70CrMnMoBRe的HRC53相匹配），從而具有較高的硬度和耐磨性，而芯部保持較高的韌性，因此高錳鋼適用于沖擊磨損的條件下。該材料的另一特點是無磁性，可根據(jù)這一特點判斷材料成分或熱處理是否合格?，F(xiàn)在許多粉碎機械，比如球磨機、雷蒙機都選用的是高錳鋼襯板。所以，對于磨盤襯板的材料，我們選擇經(jīng)過熱處理和硬化處理的高錳鋼。但

60、是隨著高錳鋼應用的推廣，對其研究的深入，其不足之處也顯露出來。高錳鋼的加工硬化機理有位錯堆積與形變誘導變兩種理論。近年來的研究更多的支持了位錯堆積論。認為，高錳鋼在摩擦作用下高度強化是由于形成大量的位錯、孿晶變形、鋃嵌缺陷及塊狀組織細化等。在位錯密度達到極限值時，滑移實際上不可能，這是孿晶成為主要的變形形式。但是在低沖擊載荷或低應力下，由于不可能達到那樣高的加工硬化度，這時高錳鋼的耐磨性不如其它耐磨鋼好。如用高錳鋼作噴丸機的噴嘴，其壽命和一般碳鋼相當。用ZGMn13做球磨機襯板一般使用六到八個月，多者一年，使用壽命還不如T8鋼及其它低合金耐磨鋼。另外，即使在較高的沖擊載荷下，如果破碎的礦石較軟