10-15吨H强迫给料工业对辊成型机_毕业论文.doc
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1、 中国矿业大学本科生毕业论文学 院: 中国矿业大学 专 业: 机械设计制造及其自动化 论文题目: 10-15吨/H强迫给料工业对辊成型机 专 题: 成型工作原理 摘 要工业型煤的发展对于提高煤炭利用率、节约能源以及减少环境的污染等方面有着重要意义。而工业对辊成型机是整个生产工业型煤设备中必不可少的机械设备。对辊成型机与其他同类产品相比较,具有成球率高、消耗功率小,结构紧凑便于检修调试等鲜明的技术优势。本文主要描述了对辊成型机的整体设计要求及相关部位的计算。工业对辊成型机主要由电动机、带轮、减速机、给料系统、轴承、压辊、承压系统以及润滑系统等机构组成的。本次设计为使两对辊之间保持良好的对中性,从
2、而保证型煤的质量,在对辊的辊轮与辊轴之间采用胀套无键连接技术,以便根据需要对辊轮进行相应的调整。本次设计采用同步式齿轮传动箱传动,给料方式是自重给料。采用液压平衡成型力,优点是生产机动灵活,可以调整压力,保护压辊不受损。另外本次设计采用螺杆固定式框架结构,以满足结构简单、承载能力强、装拆方便的需要。关键词:工业型煤;对辊成型机;自重给料;液压平衡成型力;螺杆固定式框架结构ABSTRACTThe development of industrial briquette coal can improve the utilization of coal, save energy and reduce
3、environmental pollution and other aspects of great significance. The industry on the roll forming machine is the production of industrial briquette equipment essential machinery and equipment. On the roll forming machine and other similar products, compared with the ball high, power consumption is s
4、mall, compact and easy maintenance and debugging distinct technical advantages. This paper describes the overall design of roll forming machine requirements and the relevant parts of the calculation.Industry on the roll forming machine mainly consists of motor, pulley, gear, feeding systems, bearing
5、s, roller, pressure systems, and other institutions of the lubrication system. The design of the two pair of rolls is good between the neutral, so as to ensure the quality of coal, the pair of rollers between the rollers of the roll sleeve keyless connection using expansion techniques to be based on
6、 the need for rollers adjusted accordingly.The design uses a synchronous gear box drive, feeding method is weight feed. Hydraulic balancing forming force, the advantage of producing flexible, you can adjust the pressure to protect the pressure roller is not damaged. Other the design uses a screw fix
7、ed frame structure to meet the simple structure, strong bearing capacity, easy assembly and disassembly needs.Keywords: industrial coal; on the roll forming machine; weight feeding; hydraulically balanced shaping force; screw fixed frame structure.目 录1 绪 论11.1型煤机械在工业型煤技术的重要地位11.2工业型煤的发展历史11.3国内工业型煤的
8、发展状况11.4国外工业型煤的发展状况21.5工业型煤成型机工作机理31.6影响型煤的成型因素51.6.1型煤对辊成型机的成型压力51.6.2煤料粒度、给配对煤料成型带来的影响51.6.3物料的水分在成型过程中的影响61.6.5物料的成型特性在成型过程中的影响72 型辊的计算72.1确定传动方案72.2对辊成型机的主要参数及设计要求72.3辊子的宽度计算82.4型球的分布82.5辊子的长度计算82.6对辊成型机电动机的选择92.7传动比的分配与计算92.8各级轴的参数计算103 V带的计算123.1 确定V带型号123.2 确定带轮基准直径、123.3 验算V带速度123.4 确定V带长度L及
9、中心距a123.5 验算小带轮包角13 3.7计算单根V带的拉力133.8轴上的力的计算144 减速器齿轮的设计计算144.1第一对啮合齿轮的计算144.1.1选择齿轮材料144.1.3齿根弯曲疲劳强度的计算及校核174.1.4齿轮主要尺寸的设计计算184.2第二对啮合齿轮的计算194.2.1选择齿轮材料194.2.2齿面接触疲劳强度的计算194.2.3齿根弯曲疲劳强度的计算及校核224.2.4齿轮主要尺寸的设计计算244.3第三对啮合齿轮的计算254.3.1选择齿轮材料254.3.2齿面接触疲劳强度的计算254.3.3齿根弯曲疲劳强度的计算及校核284.3.4齿轮主要尺寸的设计计算294.4
10、第四对啮合齿轮的计算304.4.1选择齿轮材料304.4.2齿面接触疲劳强度的计算304.4.3齿根弯曲疲劳强度的计算及校核334.4.4齿轮主要尺寸的设计计算345 减速器轴的设计计算355.1 I号轴的计算355.1.1 初步估算I号轴的最小直径355.1.2轴的结构设计365.1.3轴的强度校核375.2 II号轴的计算395.2.1 初步估算II号轴的最小直径395.2.2 轴的结构设计395.2.3 轴的强度校核405.3 III号轴的计算425.3.1 初步估算III号轴的最小直径425.3.2 轴的结构设计435.3.3 轴的强度校核445.4 IV号轴的计算455.4.1 初步
11、估算IV号轴的最小直径455.4.2 轴的结构设计465.4.3 轴的强度校核475.5 V号轴的计算495.5.1 初步估算V号轴的最小直径495.5.2 轴的结构设计495.5.3 轴的强度校核506 轴承的校核526.1 I号轴上的轴承校核526.1.1轴承合成支反力的计算526.1.2轴承的派生轴向力计算526.1.3轴承的轴向载荷的计算526.1.4轴承的当量动载荷的计算526.1.5轴承寿命的计算536.2II号轴上的轴承校核536.2.1轴承合成支反力的计算536.2.2轴承的派生轴向力计算536.2.3轴承的轴向载荷的计算546.2.4轴承的当量动载荷的计算546.2.5轴承寿
12、命的计算546.3III号轴上的轴承校核556.3.1轴承合成支反力的计算556.3.2轴承的派生轴向力计算556.3.3轴承的轴向载荷的计算556.3.4轴承的当量动载荷的计算556.3.5轴承寿命的计算566.4 IV号轴上的轴承校核566.4.1轴承合成支反力的计算566.4.2轴承的派生轴向力计算566.4.3轴承的轴向载荷的计算566.4.4轴承的当量动载荷的计算576.4.5轴承寿命的计算576.5 V号轴上的轴承校核576.5.1轴承合成支反力的计算586.5.2轴承的派生轴向力计算586.5.3轴承的轴向载荷的计算586.5.4轴承的当量动载荷的计算586.5.5轴承寿命的计算
13、587 减速器轴键的校核597.1 I号轴键的校核597.2 II号轴键的校核597.3 III号轴键的校核597.4 IV号轴键的校核607.5V号轴键的校核608减速器箱体的设计609同步齿轮的计算619.1选择齿轮材料619.2齿面接触疲劳强度的计算619.3齿根弯曲疲劳强度的计算及校核639.4齿轮主要尺寸的设计计算6410 型辊机构的计算6510.1辊轴的计算6510.1.1初步估算I号轴的最小直径6510.1.2辊轴的结构设计6610.1.3辊轴的校核6610.2轴承的校核6810.2.1轴承合成支反力的计算6810.2.2轴承的派生轴向力计算6910.2.3轴承的轴向载荷的计算6
14、910.2.4轴承的当量动载荷的计算6910.2.5轴承寿命的计算6910.3键的校核7011对辊成型机其他关键部位的设计7011.1型板材料的选择7011.2液力加载系统7111.3安全联轴器的选择7111.4机架的设计7111.5压辊的设计7112设计总结72参考文献73翻译部分73英文原文73中文翻译:79致 谢851 绪 论我国的主要能源是煤炭。煤炭利用率的提高对于整个国民经济的发展有着重大意义。然而,原煤不经过加工而直接用于燃烧,不仅利用率低,浪费能源,而且产生大量的煤烟以及温室气体的排放发,严重污染环境。随着科学技术的飞速发展以及能源的日益短缺,人们迫切需要一种有效的节能方法。而采
15、用清洁煤技术,正是提高煤炭利用效率以及减少环境污染的重要途径之一。工业型煤成套技术就是其中一种比较成熟的方法,通过添加助剂对粉煤进行混捏成型,用作工业锅炉和窑炉的燃料,与直接燃烧散煤相比,烟尘排放量可减少60%,SO排放量可减少50%,而且建厂投资少、周期短、易于推广等等。1.1型煤机械在工业型煤技术的重要地位由于过去我国对工业型煤机械不够重视,在其方面的研究很少,所以到如今,我国生产工业型煤的主要方式是采用粉煤添加粘结剂来低压成型工业型煤。实际上,恰恰成型机械是型煤生产的关键设备,这致使我国的工业型煤技术落后于国外。不过,近年来,随着我国科学技术的发展,在这方面正不断地缩小与发达国家之间的差
16、距。而国内采用的有粘结剂的低压成型工艺存在着诸如其过程十分耗时繁琐、能源消耗大、相关的机械设备陈旧、添加剂昂贵等等不利因素,致使型煤的生产成本偏高,生产厂家获得的利润很低,不利于向广大市场推广。本论文设计的是工业对辊成型机械,采用压辊挤压成型工业型煤,这样可以不用粘结剂,以减少成本。1.2工业型煤的发展历史过去,我国生产工业型煤所使用的型煤机械设备大多是仿国外制造的,由于生产力水平不高,存在着诸如型煤设备配置不合理、电机选型不匹配等等问题,结果导致型煤成型工艺水平落后于国外几十年的巨大差距。当时所使用的型煤机械设备存在着许多的问题,例如:机械性能差、耗电量大、经常折断轴、成型率低、型煤质量差等
17、等。为了解决这些问题,工程师们不辞劳苦地努力奋斗,后来经过不断地研制和改造,终于使型煤设备的各方面的性能都得到很大程度上的提高。1.3国内工业型煤的发展状况我国型煤技术的发展状况可以概括为起步晚,发展慢。实际上,为了减少能源的浪费以及减小对于环境的破坏污染,我国是从20世纪50年代起才开始研究民用型煤。60年代到70年代,国内开展了大规模的民用型煤研究,并且随后研制出了以无烟煤为原料的上点火蜂窝煤。1980年后开始研究与开发工业型煤技术,并且取得了明显的成就。但总体上与发达国家比较,还存在着不小的差距,特别是在型煤专用设备的开发研究方面,差距依然十分巨大。综上所述,我国在型煤机械设备上的研制和
18、开发对于解决能源资源日益短缺,环境污染问题等等,有着重大作用,是一件利国利民的好事。工业上我国目前普遍采用机制冷压一次成型来生产工业型煤。主要的成型设备有对辊成型机和挤出机等等。工业对辊成型压力相对较低,一般在25 MPa左右。型煤的形状有圆形、方形、枕形、棒形等等。国内用于生产工业型煤的粘结剂可分为无机质、有机质以及两者结合起来的复合粘结剂。目前国内注重于开发具有良好冷态强度和防水性能的免烘干粘结剂,以此来大规模生产工业型煤,减少成本。目前国内生产型煤的设备主要有两种发展趋势:其一,由国外引进高压成型设备;其二,大力推广国内研制的低压炉成型设备。两种发展趋势可以有效地降低生产成本,提高型煤的
19、成型质量,加快我国工业型煤规模化、产业化进程。另外,由于型煤的生产成本高于原煤,并且型煤的生产要消耗能源电能,而生产厂家的目的是追求一定的经济利润,导致型煤的价格一般比原煤高出几十块钱。型煤所带来的经济利润十分的少,于是在市场经济调节下,难以拥有市场。这是中国工业型煤很难在市场普遍推广的根本原因。工业型煤炉前成型技术是节能技术改造重要的一部分,但其不能很好地减少环境污染。1.4国外工业型煤的发展状况国外型煤发展已有半个多世纪的历史。生产量较大,技术较成熟的国家有英国、法国、德国、日本等。国外壁炉用型煤较多,生产能力最大能达到50万t/年。国外型煤生产工艺、粘结剂配方、型煤机械设备都较先进,技术
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