1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　籠體式分級機機是一種被廣泛應用的選粉分級設備，具有運轉平穩(wěn)、工作可靠、結構簡單、選粉效率高等優(yōu)點。分級機的核心部分是籠形轉子，由水平隔板、內錐形軸套、分級葉片組成。首先進行了選粉機的總體設計，包括規(guī)格尺寸的確定、主軸功率的確定以及傳動方案的確定。然后進行了選粉機零部件的設計，包括主軸、撒料盤、導向葉片以及籠型轉子等的設計。同時進

2、行了電動機、減速機和軸承的選型。重點對轉子部分做了設計，并完成圖紙。</p><p>　　在設計中通過調整導向葉片的角度及渦流調整裝置，并配合分級效率和生產能力，得到最適當?shù)呐渲?，從而實現(xiàn)粉體分級，并且生產效率高，動力消耗少。另外通過調整導流葉片角度、渦流調整范圍、分隔板張數(shù)三要素，并考慮了分級效率與生產能力，從而使選粉機達到最佳的分級效率。</p><p>　　設計的分級機滿足運轉平穩(wěn)、

3、工作可靠、結構簡單、裝卸方便、便于維修、調整等要求。</p><p>　　關鍵詞：選粉機；籠形轉子水平隔板；立軸；蝸殼 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Efficient vortex separator is a widely application in the powder classific

4、ation equipment, it has some advantages, such as Stable operation, reliable operation, simple structure, powder efficiency. The core of the separator is as quirrel cage rotor by a horizontal partition, the tapered sleeve

5、, grading blade components. First, it is going on the overall design of the separator, including the design of the specification sizes, spindle powers and transmission program. And then, it is the design of</p>&l

6、t;p>　　In the process of this design, it can get the most appropriate configuration with hierarchical efficiency and production capacity by adjusting the angle of the guide vane and the vortex, so that it can make the

7、powers classifications and production efficiency is high and it consumes little energy. In addition, it is to adjust the angle of the guide vane, the range of the vortex adjusting and the number of separated panel taking

8、 into account the hierarchical efficiency and production capacity so </p><p>　　The designed separator meet the following requirements：smooth operation, reliable, simple structure and handling convenience, ea

9、se of maintenance an adjustment.</p><p>　　Key words: Separator; Cage rotor; Horizontal partition ; Spindle; Volute</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.前言1</b>&

10、lt;/p><p><b>　　1.1課題來源1</b></p><p>　　1.2國內外分級機的發(fā)展情況1</p><p>　　1.3設計內容及思路1</p><p>　　1.3.1設計內容1</p><p>　　1.3.2設計思路1</p><p><b&g

11、t;　　2分級機的簡介2</b></p><p>　　2.1離心式選粉機2</p><p>　　2.2 旋風式選粉機2</p><p>　　2.3 O-SEPA選粉機2</p><p>　　2.3.1 O-SEPA選粉機的結構2</p><p>　　2.3.2 O-SEPA選粉機的分級原理3&l

12、t;/p><p>　　2.3.3 O-SEPA選粉機的性能特點及應用4</p><p>　　3.分級機的總體設計4</p><p>　　3.1物料在選分級機內的運動過程及受力分析4</p><p>　　3.2分級機選粉能力計算5</p><p>　　3.3 選粉分級力場表面積6</p><p&

13、gt;　　3.4.電動機選擇6</p><p>　　3.4.1電動機功率的確定：6</p><p>　　3.4.2電動機選取6</p><p>　　3.5減速器選擇7</p><p>　　3.6各軸的轉速、功率和轉矩計算7</p><p>　　4分級機零部件設計8</p><p>&

14、lt;b>　　4.1撒料盤8</b></p><p>　　4.1.1撒料盤的結構8</p><p>　　4.1.2撒料盤內徑與外徑尺寸9</p><p><b>　　4.2籠形轉子9</b></p><p>　　4.2.1轉子直徑9</p><p>　　4.2.2轉籠葉

15、片個數(shù)10</p><p>　　4.3導向葉片10</p><p>　　4.3.1導向葉片所在內徑10</p><p>　　4.3.2導向葉片角度10</p><p>　　4.3.3葉片個數(shù)10</p><p>　　4.3.4葉片徑向長度10</p><p><b>　　4

16、.4殼體11</b></p><p>　　4.4.1殼體結構11</p><p>　　4.4.2 蝸殼尺寸確定11</p><p>　　4.4.3出風口尺寸確定12</p><p>　　4.4.4下椎體尺寸12</p><p>　　4.5進料口長尺寸12</p><p>

17、　　4.6進風口尺寸12</p><p>　　4.7傳動軸的設計及其強度校核12</p><p>　　4.71初估軸的直徑12</p><p>　　4.7.2軸的校核13</p><p>　　4.8軸承的選擇及其校核14</p><p>　　4.9轉子平衡15</p><p>　　4

18、.10軸上零件的固定16</p><p>　　5設備的制造和安裝要求16</p><p>　　5.1制造要求16</p><p>　　5.2安裝要求16</p><p>　　5.4設備的檢修及注意事項18</p><p>　　5.4.1設備的檢修18</p><p>　　5.4.2注

19、意事項18</p><p><b>　　6．結論18</b></p><p><b>　　致謝19</b></p><p><b>　　參考文獻20</b></p><p><b>　　附錄21</b></p><p>&

20、lt;b>　　1.前言</b></p><p><b>　　1.1課題來源</b></p><p>　　選粉機是水泥及其它選粉行業(yè)生產系中必備的選粉設備。選粉機不會參與物料粉末這個過程，選粉機的主要功能是把粉磨到合格粒度的細粉分選出來，然后再把粗粉重新引至磨機再次進行粉磨，細粉及時排出去可以避免在磨機內黏附研磨體，提高磨機粉磨效率的作用.</p

21、><p>　　1.2國內外分級機的發(fā)展情況</p><p>　　科學技術不斷地發(fā)展, 水泥行業(yè)選粉機也在不斷發(fā)展, 它已經(jīng)歷了三個階段。第一個階段的選粉機是由德國普費佛公司在19世紀首先研制出來的，被稱為離心式選粉機, 也叫作內部循環(huán)式選粉機,，后來也有許多人在此基礎上做了許多修改, 但是經(jīng)過許多實驗發(fā)現(xiàn)效果并不好，并且在原理和結構上沒有重大突破, 因此這些選粉機統(tǒng)稱為第一代選粉機。第二階段的

22、選粉機的里面的構造和第一階段的離心式選粉機有一些相似之處，它的不同是在外部單獨安裝的風機，代替了第一代選粉機的大風葉，選粉過程是在外部的旋風分離器中進行，因此成為外循環(huán)式選粉機。第三階段的渦流式選粉機選粉機是在20世紀80年代末日本小野田公司第一個研制成功的, 就是所謂的O一SEPA選粉機。第三代新型高效選粉機具有和前兩代選粉機不同的工作模式，和前兩代選粉機的分級模式截然不同，采用了新的分級機理，最主要的改進就是選粉氣流是渦旋氣流。一些

23、著名的公司都在此基礎上進行一系列的改進研發(fā)，制造出了一些新型選粉機，例如丹麥史密斯公司的Sepax 型、日本三菱公司的M D S 型和及德國洪堡.維格達公司的ZV B型等選粉機,, 他們都是第三代選粉機。</p><p>　　1.3設計內容及思路</p><p><b>　　1.3.1設計內容</b></p><p>　　ZM－250籠式粉體分

24、級機主要由分級系統(tǒng)、撒料系統(tǒng)、進風系統(tǒng)、出風系統(tǒng)、粗粉排料系統(tǒng)、傳動裝置和機架支承系統(tǒng)等組成。本設計主要任務是對ZM-250籠式粉體分級機的機架、上部殼體、下部殼體、轉籠的結構進行設計。</p><p>　　(a) 分級機傳動設計與系統(tǒng)部裝圖</p><p>　　(b) 轉籠、轉子的結構設計及部裝圖</p><p>　　(c) 傳動軸、傳動軸套、機架等零件設計及零件

25、圖；</p><p>　　(d) 機架、上、下殼體部裝圖</p><p>　?。╡）其他零件圖及有關計算、校核等。</p><p><b>　　1.3.2設計思路</b></p><p>　　1、物料在選粉機機內的運動過程及受力分析</p><p>　　對物料在選粉機內的運動狀態(tài)和受力情況進行分析

26、對我們了解選粉機工作原理有很大幫助。</p><p>　　2、籠體式分級機主體結構設計的主要參數(shù)計算</p><p>　　分級機主體結構主要參數(shù)的設計是根據(jù)選粉機的產量來進行計算確定的。通關計算可以得出主要參數(shù)，然后根據(jù)相關生產經(jīng)驗和理論值進行對比后，再進一步對所得參數(shù)進行優(yōu)化選擇。</p><p>　　3、籠體式分級機主體結構方案的選擇。</p>&

27、lt;p>　　籠體式分級機主體結構有錐體、殼體、出風口、一次進風口、二次進風口和三次進風口及一些其他零件。</p><p><b>　　2分級機的簡介</b></p><p><b>　　2.1離心式選粉機</b></p><p>　　離心式選粉機屬第一代選粉機，其結構是上為圓柱形下為圓錐形的內、外筒體組成，上部裝轉

28、子，它由撒料盤、小楓葉、大風葉等組成。在大、小風葉間內筒體上口邊緣裝有可調節(jié)的擋風板，內筒中部裝有導向固定風葉，內筒由支架。固定在外筒內部離心式選粉機的分級工作原理是: 分級所需的氣流是由選粉機內的大風葉旋轉產生的, 氣流穿過導風葉片后進人選粉區(qū),小風葉的作用是進行再次分選, 把合格和不合格的顆粒分開，不合格的粗粉沉降, 合格的細粉和氣流一起從出風口排出, 進人內外筒體間,沉降后經(jīng)收集處理為成品。</p><p>

29、;　　2.2 旋風式選粉機</p><p>　　旋風式選粉機屬第二帶選粉機，其內部設計保持了離心式選粉機的特點，但外部設有獨立的空氣循環(huán)風機，它取代了離心式選粉機的大風葉。細粉分離過程在外部旋風分離器中進行。旋風式選粉機的分級原理為: 選粉機和風機一起使用為選粉機提供需要的分級氣流, 取代了第一帶選粉機內的大風葉。外部安裝有多個旋風筒，專門用來收集合格的細粉。氣流從進氣人口到達選粉機內, 穿過導流葉片進人選粉區(qū),

30、 內部的小風葉進行第二次分選后, 細粉上升進人旋風筒, 收集后成為合格的成品。風機把分離后的空氣再次引人選粉機內進行再次循環(huán)。氣流外部循環(huán)。</p><p>　　2.3 O-SEPA選粉機</p><p>　　2.3.1 O-SEPA選粉機的結構</p><p>　　如下圖所示，選粉機主體部分是一個蝸殼，在里面安裝有一個籠形轉子，它固定在選粉機主軸，轉子主要由導向葉

31、片和水平隔板組成。在轉子的外圈安裝有多個導流葉片，安裝時有一定的角度，蝸殼上有兩個沿切向進風的通道分別是一次進風口和二次進風口。殼體的下部是一個錐形料斗，料斗上設計有三次進風管。撒料盤安裝在轉子的上方，轉子旁邊安裝有緩沖板。導向葉片的作用是使通過一、二次進風口進入的氣流在轉子和導向葉片見的環(huán)形區(qū)域內比較均勻。渦流調節(jié)葉片和水平隔板具有整流作用，分級氣流在水平隔板的作用下可以處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，分選完后細分隨氣流穿過轉子內部后，由上端的出

32、風口排出。物料通過進料口進入后落到在撒料盤上，撒料盤把料被拋撒開，然后和外圈的和緩沖板撞擊后物料失去動能，下落到轉子和導向葉片之間的環(huán)形區(qū)域內，形成料幕。氣流受到離心力和向心力兩種力，當受力平衡的時候，物料產生分級。合格的細粉在于氣流的作用下穿過轉子由上部出風口排出，粗粉在在重力的作用下落入錐形料斗，并受到由錐斗上三次風管進來的的氣流作用，進行再次分選后，那些粘附在粗顆粒上的細粉被分離出來，細粉在三次風的作用下一起上升從上端出料口排出，

33、粗粉沉降并由下端出料</p><p><b>　　圖1.分級機結構圖</b></p><p>　　2.3.2 O-SEPA選粉機的分級原理</p><p>　　O -SEPA 高效選粉機之所以被稱為第三代選粉機的代表,是因為選粉效率跟以前的選粉機相比提高了很多, 最突出的的是在分級原理上取得了前所未有的突破。與第一、第二代選粉機相比其有點如下：

34、</p><p>　　第三代O-Sepa 高效選粉機的分級原理為:磨機內通風，然后引人到選粉機內, 不污染環(huán)境而且工作方式簡單可靠。一次風和二次風分別從各自的進風口切向進入到蝸殼內,經(jīng)過導流葉片進入到轉子和導向葉片之間的環(huán)形區(qū)域。轉子葉片和水平隔板一起旋轉,形成一個氣流穩(wěn)定的渦流選粉區(qū)。由于離心力作用，物料脫離撒料盤被拋向緩沖板,和緩沖板碰撞后被打散沉落到選粉區(qū), 從上到下, 跟隨氣流一起運動, 不斷地被氣流及轉

35、子葉片重復分選, 氣流帶著細粉從轉子葉片內部上升至出風管，末端接有收塵器, 通過收塵器收集為合格的成品。在引風機的作用下, 分離后的空氣排人大氣, 氣流不循環(huán)。</p><p>　　2.3.3 O-SEPA選粉機的性能特點及應用</p><p>　　(l) 撒料盤與緩沖板一起使用, 同時具有撒料和打散功能, 使物料能夠更好地被氣流分選。撒料盤上安裝有耐磨材料, 確保在物料沖擊、磨損工況下的

36、壽命。撒料盤上有凸起部分, 突起的高度不同，對物料的分散、選粉效率、、系統(tǒng)的能耗的影響也不同。查閱相關文獻顯示: 凸棱高度約為內徑的0.037,在這個情況下分級精度最高。</p><p>　　(2 )由于蝸殼內安裝有導流葉片, 進而可以使氣流、風速都比較穩(wěn)定。氣流經(jīng)一次進風口或二次進風口進人, 經(jīng)過導流葉片進人選粉區(qū), 改變導流葉片的角度可以改變氣流的方向。當蝸殼截面不變時,增加導流葉片間的距離，那么氣流速度會降

37、低。改善這一現(xiàn)狀的方法是通過減少蝸殼面積可以確保風速的穩(wěn)定。</p><p>　　(3) 為了形成料層保護，在錐斗內設有迷宮式擋料圈, 這一設計能有效保護灰斗，降低磨損速度。這個設計結構簡單、制造容易，并且運行可靠</p><p>　　(4 ) 轉子由水平隔板和分級葉片組成, 與外圈的導流葉片一起使用能顯著延長分選時間,提高分選效率。同時克服了第一、二代選粉機存在的不足之處。</p&

38、gt;<p>　　(5 ) 整個傳動系統(tǒng)采用稀油潤滑,能提高散熱性，而且潤滑效果也好,同時提高了選粉機的運轉率。</p><p>　　(6 ) 殼體內容易磨損的地方安裝有耐磨材料。O 一SEPA 選粉機內的氣流流速很快,含塵濃度大, 在這樣的環(huán)境下，金屬材料會被很快磨損壞。為了解決這一問題, 通?？刹捎勉t鋼玉陶瓷片,顯著地提升選粉機的壽命，這種材料在日本獲得了“永不磨損”的稱號。</p>

39、<p>　　3.分級機的總體設計</p><p>　　3.1物料在選分級機內的運動過程及受力分析</p><p>　　在選粉機內，顆粒和氣流一起做渦旋運動，顆粒沿切向有一個速度為，顆粒受到沿旋流半徑向外的離心力，此外，按切向進入選粉機的空氣在做回旋運動時也會保持有一個向心分速度，會產生一個方向向內的作用力，氣流與顆粒有一個相對速度。當>時，顆粒會向外產生運動，成為合格的

40、細分；當<時，顆粒向內運動成為細粉；當=時，此時的粒徑被稱為分級粒徑</p><p>　　顆粒所受的離心力和徑向阻力分別為</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　根據(jù)牛頓第二定律，顆粒的運動方程是</p><p><b>　　（3-3）</b></p>

41、<p><b>　　當=時，就能得到</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　:顆粒直徑，m; </p><p><b>　　分級粒徑，m; </b></p><p>　　、:顆粒和氣體的密度，； </p>

42、<p>　　:顆粒運動半徑,m； </p><p><b>　?。簹怏w的黏度,； </b></p><p>　　：顆粒的徑向速度,m/s； </p><p>　　：顆粒的切向速度,m/s; </p><p>　　:顆粒與氣體的相對速度，m/s </p><p><b>　

43、　阻力系數(shù)</b></p><p>　　3.2分級機選粉能力計算</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　：選粉機的成品能力，t/h；</p><p>　?。哼x粉濃度，kg/m3；查看相關資料，選粉濃度值取為0.75-0.85kg/m3, 取0.80kg/m3</

44、p><p>　?。哼x粉機通風量，m3/min</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)，可知250型選粉機選粉能力:</p><p>　　選粉機風量與喂料量的關系</p><p>　　F=0.8×250×60／1000=12 t/h</p><p>　?。哼x粉機的風量 m3/min；</p><

45、p>　　：已選定的喂料量t/h；</p><p>　　C ：氣料比, 一般取1. 5～ 2. 5 kg/m3為宜。</p><p>　　正常喂料量是取C=2.5的喂料量，已知 Q風 = 250m3/min,所以</p><p>　　=60×2.5×250／1000=37.5t/h</p><p>　　最大喂料量是取C

46、=3的喂料量：</p><p>　　max=60×3×250／1000=45 t/h</p><p>　　3.3選粉分級力場表面積</p><p><b>　　（3-6）</b></p><p><b>　　d為轉子直徑，m；</b></p><p>&l

47、t;b>　　h為轉子高度，m；</b></p><p>　　Vr為分離面徑向平均流速。Vr=3.54.2m/s</p><p>　　=250 m3/min=4.2 m3/s</p><p><b>　　m2</b></p><p><b>　　3.4.電動機選擇</b></p

48、><p>　　3.4.1電動機功率的確定：</p><p>　　根據(jù)已知條件可得裝置所需功率=22kW</p><p><b>　　電動機的輸出功率</b></p><p>　　η：電動機傳至大齒輪軸的傳動裝置總效率</p><p>　　η計算公式：η=，查看《機械設計課程設計》可知錐齒輪傳動效率=0

49、.98，滾動軸承效率=0.98，彈性聯(lián)軸器效率=0.995，代入公式可得</p><p>　　3.4.2電動機選取</p><p>　　Y系列電動機為一般用途全封閉自扇冷式籠形三相異步電動機，具有防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電動機內部的特點，適用于電源電壓為380V且無特殊要求的機械</p><p>　　電動機的額定功率要大于，查《機械設計課程設計》Y系列三相異步電

50、動機選型表，選取型號為Y225M-6的電動機，，額定功率為30kw</p><p><b>　　3.5減速器選擇</b></p><p>　　傳動裝置的傳動比，根據(jù)已知條件r/min</p><p><b>　　，初取=3</b></p><p>　　選擇合適的減速機，是使選粉機正常運轉的關鍵，從而

51、保證水泥生產線的正常運行。根據(jù)傳動比為3查找資料選取NLX-25T型減速器。</p><p>　　3.6各軸的轉速、功率和轉矩計算</p><p>　　功率和轉矩、齒輪軸和立軸的轉速是十分重要的數(shù)據(jù)，對進行傳動件設計計算起著至關重要的作用，按照電動機軸至工作軸的傳動順序進行計算</p><p><b>　　軸的轉速：</b></p>

52、<p>　?、褫S： ==980r/min</p><p>　　Ⅱ軸：==326.7r/min</p><p><b>　　軸的輸入功率：</b></p><p>　?、褫S：==22.8×0.995=22.69kw</p><p>　　Ⅱ軸：==22.69×0.98×0.98=2

53、1.79kw</p><p><b>　　軸的輸入轉矩</b></p><p><b>　?、褫S：N·m</b></p><p><b>　?、蜉S： N·m</b></p><p><b>　　表1.各軸參數(shù)表</b></p>

54、;<p>　　電動機輸出轉矩： N·m</p><p><b>　　4分級機零部件設計</b></p><p><b>　　4.1撒料盤</b></p><p>　　4.1.1撒料盤的結構</p><p>　　物料在被充分打散的情況下，對于靜電力、表面張力和范德華力引起的團聚

55、現(xiàn)象就基本上不會出現(xiàn)了，撒料盤和緩沖盤的配合能充分分散物料，這是關鍵。O-SEPA選粉機的撒料盤一般做成平面圓環(huán)，圓環(huán)上上均勻布置有導料板，如下圖所示。做成這個樣子是為了避免轉速過快，出現(xiàn)物料打滑的現(xiàn)象，因為如果只有平面圓環(huán)的話，物料只能靠較小的摩擦力沿水平拋進行撒，如果在圓環(huán)上面加上導料板，物料所受的拋撒力將明顯增大，分散效果會得到明顯提高。中小型選粉機的撒料盤安裝在籠形轉子上端，距離入料口的垂直距離通常為30-80mm,如果H過小，

56、容易出現(xiàn)卡殼現(xiàn)象，反之易造成揚塵。近年來，一些廠家采用一種新式撒料盤-螺旋槳撒料盤，并把它們安裝在離心式和旋風式選粉機上進行試驗，并取得了較好的效果?？紤]把新式撒料盤安裝在渦流選粉機上，通過實驗發(fā)現(xiàn)籠形轉子進行下調的話，在主軸上裝螺旋槳撒料盤，撒料的效果并不理想，達不到預期的效果?？偨Y一下可能有兩各方面的原因：1. 主軸下移會使轉子運行平穩(wěn)性和流場穩(wěn)定性不穩(wěn)定，所以這種方案不可取。2. 螺旋槳撒料盤在使用中會形成造成流場中有強漩渦流，使

57、選粉區(qū)內的水平流場變得不穩(wěn)定?？梢酝ㄟ^改變導料板形狀和</p><p>　　4.1.2撒料盤內徑與外徑尺寸</p><p>　　根據(jù)參考資料，撒料盤內徑與出口風速有如下關系：</p><p><b>　　（4-1）</b></p><p>　　式中：為氣流出口風速，取V0=20m/s</p><p&g

58、t;　　則 m （4-2）</p><p>　　外徑尺寸約為內徑的1.5倍，所以得到外徑Ds=1.5×0.52=0.78m。</p><p><b>　　4.2籠形轉子</b></p><p>　　O-SEPA選粉機的核心部分是籠形轉子，由水平隔板、內錐形軸套、分級葉片組成?；\形轉子固定在主軸上，與外圈的導向葉片平行。

59、分級葉片被水平隔板分成2-3層，隔板的作用是促進氣流旋轉運動，轉子分級葉片的作用是調整氣流。設計轉子分級葉片時，要詳細考慮葉片結構、尺寸、數(shù)量等方面。</p><p><b>　　4.2.1轉子直徑</b></p><p><b>　　查資料知：</b></p><p><b>　?。?-3）</b>

60、</p><p><b>　　d為轉子直徑，m；</b></p><p><b>　　h為轉子高度，m；</b></p><p><b>　　取，則</b></p><p><b>　　m,取m</b></p><p><b&

61、gt;　　m</b></p><p>　　所以轉子的直徑是0.73m,轉籠高度是0.44m</p><p>　　4.2.2轉籠葉片個數(shù)</p><p>　　轉籠葉片間距對分級機內的流場有影響，間距過小會使流場變得不穩(wěn)定，能量損失變大；間距過大會降低分級機的切向速度，增加分級機的壓降，破壞流場的穩(wěn)定性。根據(jù)設計資料，取轉子間距為30mm。取葉片數(shù)m=60。

62、葉片寬度40mm</p><p>　　以前的O-SEPA選粉機轉子分級葉片用薄鋼板制成，并沿圓周按豎向均勻布置安裝，這種設計方式會使葉片之間的進風通道由寬變窄，引起不良反應，造成阻力損失較大和慣性反漩渦。如果對導向葉片進行改動，把導向葉片的外邊緣加厚一點，內邊緣變薄一點，從而加寬了葉片之間的進風通道，不平衡剪切力和速度梯度出現(xiàn)的幾率也會隨之減小，也就消除了存在的缺陷。轉子分級葉片數(shù)量和尺寸的選取根據(jù)結構、尺寸大小

63、和系統(tǒng)風量進行選取，適當?shù)脑黾尤~片數(shù)量和尺寸，也會提高選粉精度。軸和轉子用內錐形軸套來連接，內錐形軸套對選粉效率也有一定影響，適當?shù)脑龃笏某叽缒軌蛴行p少積料在轉子內部所占的空間。在選粉的時候轉子內部的渦流會產生很大阻力，需引入其它裝置來減少它的影響。</p><p><b>　　4.3導向葉片</b></p><p>　　4.3.1導向葉片所在內徑</p&g

64、t;<p>　　根據(jù)O-Sepa系列選粉機的資料，導向葉片內圈所在處與轉子之間的距離約為轉子直徑的10%：</p><p><b>　　m</b></p><p>　　4.3.2導向葉片角度</p><p>　　減小導向葉片角度，會影響其穩(wěn)定性，整個環(huán)形區(qū)域豎直方向上的速度分布會變得不均勻，對分級過程造成是極其不利的影響；增大導向

65、葉片角度，在環(huán)形區(qū)域的豎直方向上的速度分布還是比較均勻的，但是會損失一些能量，這種結構改進對提高選粉機的分級性能同樣毫無益處。查閱相關資料，選擇=16º。</p><p><b>　　4.3.3葉片個數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)O-Sepa系列選粉機的資料，選取m=60，每6度安裝一個導向葉片。</p><p><b&g

66、t;　　則葉片間距mm</b></p><p>　　4.3.4葉片徑向長度</p><p>　　取葉片寬=75mm,由于安裝角=16º，所以徑向長度:mm</p><p>　　蝸殼進風口內側安裝有導向葉片，作用是使進入蝸殼的氣流能夠分布均勻，這對穩(wěn)定流場有好處，同時還能避免死區(qū)和邊壁效應。導向葉片按豎向方向固定在殼體上，和圓周切線成角，查閱相關

67、資料知如果減小角度，會造成成品的顆粒直徑變得比較集中、細度增加、阻力損失增加、效率降低，；增加角度則相反。葉片數(shù)量的選取是一個值得思考的問題，根據(jù)經(jīng)驗知，中小型選粉機通常取72個葉片，寬度取50-1001mm，大型選粉機要做適量增加。為了使氣流分布均勻，效果顯著，最重要的是導流葉片角度和數(shù)量要設計合理，葉片之間一定要相互平行。最后葉片上還要涂上耐磨材料，能夠避免變形磨損延長使用壽命，同時也能避免造成導流效果變差。</p>

68、<p><b>　　4.4殼體</b></p><p><b>　　4.4.1殼體結構</b></p><p>　　蝸殼、出風口、下椎體是殼體的三個主要部分。</p><p>　　出風口就是細粉出口，它的最上端與旋風筒連接。設計時要充分考慮到細節(jié)：細粉能不能夠順利通過，是否能減少阻力損失，風口導流曲線會不會發(fā)生急

69、劇變化，把出風口設計成四分之一圓弧時解決這些問題的方法，另外出風口尺寸適當增大野能減少阻力損失。有些選粉機的細粉出口設計在下端就是為了起到較好的導流作用。</p><p>　　蝸殼是殼體的主要部分，在它的兩邊各有一個切向進氣口，在它的內部可以形成穩(wěn)定的強渦流場。一次進風在選粉過程中起到?jīng)Q定性作用，二次進風口主要是補充風量。如果把殼體設計成兩個相互嚙合的阿基米德螺旋線形式，能夠有效降低阻力。上喂料口應設計的偏向中間

70、，這樣便于物料向四周均勻拋撒，適當?shù)脑黾游沽峡跀?shù)量，同樣便于物料拋撒開。選粉時蝸殼內部很容易磨損，對那些容易被磨損的地方應進行防磨處理，一次進風口和二次進風口容易磨損，應粘貼陶瓷片</p><p>　　物料從進料口進入選粉室，落到撒料盤上然后拋撒開，與緩沖板碰撞被均勻分散。一次進風和二次進風選粉作用完成后，不合格的粗粉受重力作用下落到下部錐體。錐斗上設有三次進風口，三次風可以把粗粉上粘附的細粉分選出來，因為錐體有

71、錐度，可以使風螺旋下降導出粗粉。如圖所示</p><p><b>　　圖3.</b></p><p>　　4.4.2 蝸殼尺寸確定</p><p><b>　　1.蝸殼室高度</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><

72、;b>　　為轉子高度；</b></p><p>　　為撒料高度。通常為30-80mm，取=40mm計算</p><p>　　可得選粉室高度=0.48m</p><p><b>　　2.蝸殼直徑</b></p><p><b>　　m</b></p><p>

73、　　4.4.3出風口尺寸確定</p><p>　　分級機采用圓形出口，這樣可以減少阻力。由于撒料盤內徑=0.52m，撒料盤內徑與出料口直徑相同，所以=0.52m，高度為0.802m。</p><p>　　4.4.4下椎體尺寸</p><p>　　下部錐體部分出料口直徑取0.15m,高度取0.60m。</p><p><b>　　4.

74、5進料口長尺寸</b></p><p>　　根據(jù)前文計算，選粉機最大喂料量Q喂max =45t/h=12.5kg/s，由于OSEPA選粉機采用雙進料口且對稱布置，可知每個進料口最大喂料量為6.25kg/s,選粉機的選粉濃度Ca一般為：0.75～0.85kg/m3,取Ca=0.75,可知最大喂料量為8.4kg/s,確定a=0.5m,b=0.15m可以滿足進料要求。</p><p>

75、;<b>　　4.6進風口尺寸</b></p><p>　　一次進風口高度b1與寬度，二次進風口高度b2與寬度a2，根據(jù)設計要求，取一次進風口與二次進風口尺寸相同：則 b1 = b2=H=0.48m</p><p><b>　　（4-5）</b></p><p>　　式中：為進口風速，取17m/s,則：</p>

76、<p>　　m （4-6）</p><p>　　4.7傳動軸的設計及其強度校核</p><p>　　4.71初估軸的直徑</p><p><b>　　圖4.立軸</b></p><p><b>　　設計的軸如上圖所示</b></p>&

77、lt;p><b>　　軸的材料及熱處理</b></p><p>　　選擇45鋼，調質處理</p><p><b>　　初估直徑</b></p><p>　　由公式 </p><p>　　查表取C=110所以=31.9，取立軸由兩端的兩個軸承支撐，上

78、軸承是圓錐滾子軸承，型號為30212，所在軸段直徑為60mm。下軸承是圓柱滾子軸承，所在軸段直徑為60mm。</p><p>　　從右往左依次的軸段直徑為d1=42, d2=45, d3=48, d4=d10=50, d5=d9=56, d6=d8=60, d7=65, d11=48</p><p><b>　　4.7.2軸的校核</b></p>&l

79、t;p>　　(1)強度計算：通過分析，選粉機立軸主要受扭矩而產生切應力,由于轉子重力而產生拉應力。45剛力學性能如下，其許用切應力Mpa，許用拉應力Mpa。</p><p>　　最大切應力可按以下公式計算：</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　式中：為軸所受轉矩N·m</p><

80、;p>　　為圓截面的抗扭截面模量，m4</p><p><b>　　帶入數(shù)據(jù)，得N·m</b></p><p><b>　　Mpa<</b></p><p>　　最大拉應力按如下公式計算：</p><p>　　知F=19600N，帶入數(shù)據(jù)：</p><p&g

81、t;<b>　　Mpa<</b></p><p>　　因此軸的強度滿足要求。</p><p>　?。?）剛度計算：如果軸剛度不足必然影響分級機的正常運轉，因此，對設計出的軸必須進行校核。</p><p><b>　　扭轉剛度校核計算：</b></p><p><b>　?。?-10）

82、</b></p><p>　　式中：為軸所受轉矩，N·mm</p><p>　　材料切變模量，Mpa，對于剛 Mpa</p><p>　　軸截面的極慣性矩，mm4</p><p>　　允許扭轉角（º）／m，與使用場合有關，對于精密傳動=0.25～0.5</p><p><b>

83、　　帶入數(shù)據(jù)，得</b></p><p>　　因此，其剛度滿足要求。</p><p>　　4.8軸承的選擇及其校核</p><p>　　軸上選取的的軸承是30212，對軸承進行校核</p><p>　　作用在軸承上的載荷為：</p><p><b>　　（4-11）</b></p

84、><p><b>　　計算軸承軸向載荷</b></p><p>　　查資料知軸承的額定動載荷，額定靜載荷，e=0.35</p><p><b>　　計算軸向內部力</b></p><p><b>　　因此軸承1的軸向力</b></p><p><b&g

85、t;　　軸承2的軸向力</b></p><p><b>　　計算軸承當量動載荷</b></p><p><b>　　軸承1：</b></p><p>　　取徑向載荷系數(shù),取軸向載荷系數(shù)</p><p><b>　　軸承2：,</b></p><p

86、>　　查表知，載荷系數(shù)，取</p><p><b>　　公式N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　均滿足使用條件</b></p><p><b>　　4.9轉子平衡</b></p><p&

87、gt;　　渦流選粉機軸向寬度比較大，質量分布在幾個不同的回轉面內。在這種情況下，選粉機內轉子的質心雖然在回轉軸線上，但是因為偏心質量的作用會引發(fā)離心慣性力不在同一回轉平面內，所以還是會出現(xiàn)轉子不平衡狀態(tài)這種情況。這種不平衡只會在轉子運動時候才會出現(xiàn)，所以稱為動不平衡。</p><p>　　機械失效的原因主要是因不平衡引起的振動，在選粉機使用的過程中采用快速平衡法進行轉子的平衡能夠消除振動，避免回轉機械的過早失效，

88、延長使用壽命。</p><p>　　轉子運行時，軸承部分的振動速度V和轉子不平衡動量M有關系，可以用式子表示，K代表鋼度動力性能，和轉子阻尼、轉子速度、和機器結構等因素有關系，同一個轉子在相同運行條件下，通常是常數(shù)。改變不平衡可通過適配加重來改變，通過設備測得振動速度就可以分析并確定出初始不平衡的位置和大小。</p><p>　　假設一個轉子的初始不平衡量引起初始振動速度V0，在轉子上加一

89、試重ｍ，它與初試不平衡量Ｍ，共同產生一個振動速度，將試重取下，放置在它對稱位置上，它與ｍ共同產生一個振動速度V2，用矢量表示各振動速度測量方法：</p><p>　　a)選擇合適的點進行相關測量，通常選擇軸承座上的振動速度和水平垂直方向的位置，后面的測量點均在這個位置進行。</p><p>　　b)啟動設備，等轉子達到工作轉速時，測出初始不平衡振動量</p><p>

90、;　　c)停止機器運轉，在選粉機內的選取轉子的重心平面上任意一點，加一質量為m的配重物,然后重新啟動機器，使其再次達到工作轉速，測量其振動量(mm/s)。</p><p>　　試重的選用按經(jīng)驗公式計算： </p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　式中

91、：：試扣配重(Kg)；</p><p>　?。恨D子質量(Kg)；</p><p><b>　?。恨D子半徑cm；</b></p><p>　　N：轉子工作轉速r/min。</p><p>　　式中系數(shù)1～5根據(jù)功率大小選擇，功率小可選大值，反之則選小值。</p><p>　　d) 停止轉動，在選粉機

92、內轉子的兩個相互對稱的位置用專用物品進行配重，啟動機器使達到工作速度，測得振動量</p><p>　　e）停止轉動，根據(jù)公式進行校正，算出質量的大小和方位角θ</p><p>　　f)在轉過θ角處放置校正質量m，啟動機器，檢驗其平衡校正效果。</p><p>　　4.10軸上零件的固定</p><p><b>　　1.周向的固定&l

93、t;/b></p><p>　　軸的作用是用來傳遞運動和轉矩，在工作狀態(tài)下零件與軸會產生相對轉動，這會影工作效率，因此軸上的零件必須進行周向固定。周向固定可用鍵來固定，因為普通平鍵應用廣泛，制造簡單，裝拆方便，對中性好，選粉機中的齒輪、聯(lián)軸器、轉籠都需要鍵進行周向固定。軸承與軸的配合是過盈配合，能夠避免產生相對轉動，這種方式結構簡單，抗沖擊性較好，過盈量的大小決定了承載能力大小，配合面加工精度高。</

94、p><p><b>　　2.軸向的固定</b></p><p>　　在工作時，零件會產生軸向移動，為了避免移動，零件需要作軸向固定，而且零件固定后能承受軸向力。用軸肩固定既方便又可靠，承受的軸向力也比較大，軸套、軸端擋圈、圓螺母等固定，與軸肩配合使用。</p><p>　　5設備的制造和安裝要求</p><p><b&

95、gt;　　5.1制造要求</b></p><p>　　a)所有裸露的型鋼、鋼板邊角應砂輪打磨，滿足要求。</p><p>　　b)轉子裝配完畢應進行動平衡試驗，精度等級為G6.3級，平衡力矩允許差值為2.5。</p><p>　　c)所有噴涂耐磨材料的地方的硬度要高，避免被磨損。</p><p>　　d)在水平隔板上打孔，孔要分布

96、均勻，誤差要在允許范圍之內。隔板數(shù)量要多的話，孔要同時加工，穿圓鋼管的孔同樣需要一起加工。</p><p><b>　　5.2安裝要求</b></p><p>　　在安裝高效選粉機時，必須提高質量意識，保證安裝質量，安裝前要先繪出安裝順序圖，按照順序安裝，既方便又準確，效率高。</p><p><b>　　具體安裝</b>

97、</p><p><b>　　a)基準放線</b></p><p>　　根據(jù)工藝布置圖進行基準放線，然后鑿毛一次混凝土，用風吹凈后用水沖洗。</p><p><b>　　b)安放墊板</b></p><p>　　墊板的標高誤差要小于等于于1mm，墊片可以調整高度，使其殼體上部支承傳動支坐的四個加工面

98、的標高誤差要小于等于1mm。</p><p><b>　　c)轉子的臨時固定</b></p><p>　　在轉子不安裝時，提前做好一個架子，把轉子架起來放在旁邊，架的時候要做到讓轉子的中心線和主軸中心線基本在一條直線上。</p><p><b>　　d）殼體安裝</b></p><p>　　將殼體安

99、放在墊板上，然后用螺栓臨時固定，調整好位置。當殼體上部支承傳動支座的四個加工面水平時，調整墊片與墊板的位置，并把它們點焊定。需要注意不要把墊板同殼體之間固定死，會影響后面的工作。</p><p><b>　　e)傳動支座的安裝</b></p><p>　　在安裝傳動支座時應注意方位，其余殼體上部的四個加工面間墊以調整墊片，保證傳動支座上面與減速器相聯(lián)接平面的水平誤差在

100、0.05mm范圍內。調整好軸套和支座、軸套與殼體、軸套與轉子的聯(lián)接位置后，將定位螺栓插入相應的孔內，然后擰緊固定聯(lián)結螺栓。</p><p>　　f)主軸與轉子的安裝</p><p>　　（1）主軸與轉子在安裝前應進行嚴格地檢查，因為內裝、運、拆過程中可能發(fā)生變形，存放過程中可能銹蝕，如果有要及時妥善處理。處理好后再進行安裝。</p><p>　?。?）把帶有軸套的主

101、軸按照油管、氣管的要求的位置繼續(xù)擰調整，從傳動支座上端的軸孔中慢慢的放下。緩慢放下軸頭，讓軸頭能夠插入到轉子上的軸孔中，然后擰緊軸頭定位壓蓋的螺栓螺母和上部法蘭的固定螺栓。</p><p>　?。?）主軸和轉子安裝好后，回轉部分就安裝完整了。這是高效選粉機最主要的部分，一定要謹慎安裝。</p><p><b>　　g)傳動部分的安裝</b></p>&l

102、t;p>　　傳動部分用的減速器是專用產品，制造廠將直流電動機與其裝配在一起整體發(fā)運，因此一般按照有關說明書的要求進行安裝。減速器的出軸與主軸上軸通過梅花型彈性聯(lián)軸器進行聯(lián)接，然后擰固定螺栓，工作就算完成了。</p><p>　　h)稀油站及管路的安裝</p><p>　　稀油站按工藝布置圖上的要求準確放置，然后進行管里的安裝。所有管路必須經(jīng)過酸洗凈化，聯(lián)接處的密封不允許有滲漏現(xiàn)象。

103、5.3設備的操作和維護</p><p>　　影響選粉機生產效果的因素很多，且相互之間都有聯(lián)系。為了提高選粉機的效率，必須讓具有一定經(jīng)驗的技術工人進行操作，不能讓新手單獨操作。為了保證選粉機長期安全運轉，選粉機要每天進行維護，使用工廠應根據(jù)本廠實際情況制定合適的操作規(guī)程和維護檢修制度。</p><p>　?、鸥鬏S承應定期加入潤滑油，保證各潤滑點充分潤滑，各軸承所有潤滑油劑必須清潔。軸承中如果

104、出現(xiàn)有異樣的聲音，就可以判定是由于里面污垢堆積的比較多和不正常的潤滑引起的，必須及時檢修及清除雜質。</p><p>　?、聘鬏S承溫度要小于等于60℃。</p><p>　?、沁x粉機的平衡性要多觀察，一旦發(fā)現(xiàn)有異常情況入異常振動應及時停機，進行檢查排除。</p><p>　　⑷保證各重錘翻板閥動作靈敏，鎖風效果良好，主機和風管應防止雨水進入，避免粉塵結塊。 <

105、/p><p>　　⑸對水泥細度進行調節(jié)時，一般通過調節(jié)主軸轉速來實現(xiàn)。</p><p>　　5.4設備的檢修及注意事項</p><p>　　5.4.1設備的檢修</p><p>　　選粉機的檢修：停止機器運行后，等機器內溫度慢慢降到合適的溫度、粉塵完全落定后才能打開檢修門進行觀察和檢修。檢修時要把安全警示工作做好，必須在電氣開關控制處掛上寫有“正

106、在檢修”的警示牌，否則后果很嚴重，避免他人不知道正在檢修，誤開車傷人。檢修完畢后，掛牌子的人也要及時取下標牌，讓其他工作人員知道機器已經(jīng)檢修完畢，機器已經(jīng)可以使用。 檢修的相關內容應根據(jù)檢查結果、使用經(jīng)驗來定，一般為以下內容:</p><p>　　a. 殼體、彎管、保護套、軸承長期工作處于易磨損的環(huán)境，這幾個地方安裝時貼的陶瓷片可能已經(jīng)磨損，一定要進行定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)磨損要及時更換。</p>&l

107、t;p>　　b. 減速器內齒輪、軸承磨損的話會影響選粉效率，應定期檢查磨損情況。</p><p>　　c.各連接處的密封及軸承的油封磨損情況，注意油封的兩唇間必須用鋰基潤滑脂充滿。</p><p>　　d.緊固件，安裝的各連接螺栓、螺母是否處于松弛的狀態(tài)及損壞。</p><p>　　E選粉機灰塵比較多，要及時清除殼體管道的粘著粉塵，避免影響選粉效率。</

108、p><p>　　f潤滑油最少每年更換一次。</p><p><b>　　g.儀表的靈敏度。</b></p><p><b>　　5.4.2注意事項</b></p><p>　?、偌毞酆痛址鄢隹诘拿芊馐种匾?，因此系統(tǒng)密封設施一定要處理好，必須加鎖風裝置。 </p><p>　　轉

109、子轉速快慢可以調節(jié)細度調，避免使用風量調節(jié)。</p><p>　　為了提高選粉效率，比較合適的循環(huán)負荷率通常在在80～120%中。</p><p><b>　　6．結論</b></p><p>　　畢業(yè)設計是大學期間最重要的一次設計，通過這次對ZM-250籠體式分級機的整體設計對選粉機有了很多認識，這整個過程中用到了很多所學的專業(yè)知識，期間查閱

110、了大量的文獻和設計手冊，無形中提高了自己的查閱資料水平，畫圖也讓自己掌握了一些畫圖技巧，能夠在以后的工作中起到很大的作用。</p><p>　　在設計過程中發(fā)現(xiàn)有些通過公式計算出來的尺寸在畫圖時不一定就是合理的，也就是說在實際生產中要理論和實際相結合，有些數(shù)據(jù)看上去合理但不一定實用，要根據(jù)實際情況確定，還要充分考慮工廠的效益。這次畢業(yè)設計讓我感受很深，對我以后得工作會起到很大的幫助。</p><

111、;p><b>　　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過幾個月的緊張忙碌，畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，由于自己的專業(yè)知識不夠扎實，在設計中還存在不少問題。首先非常感謝指導教師**老師，在平常對我們悉心指導和督促，給我們指點迷津。**老師平時工作很忙，但只要是我們有問題，他就會放下出手頭的工作先來幫我們解決問題，隔一段時間還會通知我們集中進行一些指導。一些我們查了好多資料都不找不到的數(shù)據(jù)，**

112、老師隨口都能說出來，讓我感到十分敬佩。最初做畢業(yè)設計的時候，我感到無從下手，如果沒有**老師的詳細指點，我估計難以按時完成設計工作，**老師陪伴我們走過了整個畢業(yè)設計路程，他的治學嚴謹和刻苦鉆研的精神是非常值得我學習的。在中期檢查中，檢查老師劉平成老師也對我提出了一些修改意見，方便我下一步工作，在此非常感謝劉老師。此外，還要感謝小組里的成員，他們在我查不到相關資料的時候無私得給我查看他們的資料，指導我畫圖和軟件使用上的難題。最后要感謝的

113、是我的母校，在這里度過了大學四年時光，在這里學會了不少知識，非常感謝所有對我有幫助的人。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]劉家祥等.渦流分級撒料盤的試驗研究.水泥, 1998;2</p><p>　　[2]江旭昌.高效選粉機的實際應用效果.中國建材裝備,1997;4</p><p>

114、;　　[3]李朝宗.高效益的O 一SE PA 選粉機及渦流選粉機.中國建材裝備, 1993;6 </p><p>　　[4]鄭青.選粉機技術的發(fā)展及閉路粉磨系統(tǒng)的優(yōu)化[J].新世紀水泥導報，20（4）：11-13.</p><p>　　[5]盧壽慈.粉體加工技術[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2000.</p><p>　　[6]張佑林.粉體的流體分級技術與設備[

115、M] . 武漢: 武漢工業(yè)大學出版社. 1997. </p><p>　　[7]陳紹龍,劉懷平.從選粉濃度解讀高效轉子選粉機技術[ J ]. 水泥, 2004( 1) :16-18</p><p>　　[8]李洪，李雙躍，張德勇.O-Sepa型渦流選粉機結構特點與改造設計[R].四川理工學院報，2007</p><p>　　[9]王仲春.水泥工業(yè)粉磨工業(yè)技術[M].

116、中國建材工業(yè)出版社，2000 322-375頁</p><p>　　[10]張宇劉家祥,楊儒.渦流空氣分級機回顧與展望[J];中國粉體技術;2003年05期</p><p>　　[11]黃強.渦流空氣分級機轉籠及導風葉片結構改進的研究[D];北京化工大學;2011年</p><p><b>　　附錄</b></p><p&

117、gt;　　圖名 圖號 圖幅</p><p>　　1 籠體式分級機總裝圖 ZM250-00 A0</p><p>　　2 轉子部裝圖 ZM250-01 A1</p>

118、<p>　　3 殼體部分 ZM250-02 A0</p><p>　　4 轉籠 ZM250-03 A2</p><p>　　5 立軸 ZM250

119、-04 A3</p><p>　　6 撒料盤 ZM250-05 A3</p><p>　　7 緩沖板 ZM250-06 A3</p><p>　　8 水平隔

120、板 ZM250-07 A3</p><p>　　9 導流葉片 ZM250-08 A4</p><p>　　10 緊固螺母 ZM250-09 A3</p>