1、<p>　　中文題目：選煤廠用磁選機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　外文題目：THE DESIGN OF THE OVERALL STRUCTURE OF MACHINE WITH </p><p>　　MAGNETIC COAL PREPARATION PLANT</p><p><b>　　摘要</b></p>&

2、lt;p>　　磁選機(jī)是在產(chǎn)業(yè)界使用最廣泛的、通用性高的機(jī)種之一，使用于再利用粉狀粒體中的除去鐵粉等，磁選機(jī)廣泛用于資源回收，木材業(yè)、礦業(yè)、窯業(yè)、化學(xué)、食品等其他工場(chǎng)。</p><p>　　選煤廠用磁選機(jī)的目的是除去洗煤后的泥漿中所含的大量磁鐵粉，使有用物質(zhì)從泥漿中分離，并且得到重復(fù)利用。可見，磁選機(jī)對(duì)選煤廠回收再利用磁鐵粉有著十分重要的作用，降低了選煤廠的生產(chǎn)成本而且節(jié)約了資源。 磁選機(jī)是一種產(chǎn)生強(qiáng)

3、大磁場(chǎng)吸引力的設(shè)備，它能除將混雜在非磁性物料中的鐵磁性雜質(zhì)分離，以節(jié)省成本，節(jié)約資源。近年來(lái)，為滿足工業(yè)生產(chǎn)的多種需要，研制開發(fā)出了大量的新型磁選機(jī)。</p><p>　　本文在已知的磁選機(jī)的基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了選煤廠用磁選機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、重要部件的分析設(shè)計(jì)計(jì)算及校核、傳動(dòng)方案的分析和設(shè)計(jì)計(jì)算；進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)裝置中的減速器、電動(dòng)機(jī)、彈性聯(lián)軸器等的設(shè)計(jì)選用；同時(shí)對(duì)磁選機(jī)其他附件進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)計(jì)算。說(shuō)明書中的部分

4、設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程和結(jié)果對(duì)本設(shè)計(jì)方案的確定提供了充足的理論計(jì)算數(shù)據(jù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：磁選機(jī)；選煤廠；結(jié)構(gòu)；傳動(dòng)方案；軸</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Magnetic separator is the most widely used in industry, high universalit

5、y, one of the models used in recycle powder granule of removing iron powder, magnetic separator is widely used in recycling, timber industry, mining, ceramics, chemical, food, and other works.</p><p>　　The c

6、oal preparation plant with the purpose of the magnetic separator is to remove coal washing mud contains a large number of magnetic powder, and make the useful substance from the mud, and get repeated use.Visible, magneti

7、c separation machine for coal preparation plant recycling magnet powder has a very important role, reduce the production cost but also save the resources of coal preparation plant.</p><p>　　Develop a strong

8、magnetic field magnetic separator is a kind of appeal of the equipment, it can in addition to the non-magnetic material will be mixed in ferromagnetic impurities separated, in order to save costs, save resources.In recen

9、t years, to meet the multiple needs of the industrial production, research and development of a lot of new type of magnetic separator.</p><p>　　Known magnetic separator is presented in this paper, on the bas

10、is of the basic structure of the coal preparation plant was carried out using magnetic separation machine overall structure design,analysis and design calculation and checking of important components, the analysis and de

11、sign calculation of transmission scheme;carried on the driving gear of the reducer, motor, and elastic coupling design selection;and further design and calculation of magnetic separation machine accessories.</p>&

12、lt;p>　　Manual part of the design and calculation process and results of this design provides ample theoretical calculation data.</p><p>　　Key words: Magnetic separator; Coal preparation plant; structure;

13、transmission scheme; </p><p><b>　　shaft</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　1 選煤廠用磁選機(jī)重要部件的設(shè)計(jì)及選用8</p><p&

14、gt;　　1.1 選煤廠用磁選機(jī)的組成及各零件的分析8</p><p>　　1.1.1 磁系的設(shè)計(jì)和選擇8</p><p>　　1.1.2 非導(dǎo)磁不銹鋼滾筒及其附件的分析與尺寸設(shè)計(jì)8</p><p>　　1.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸確定11</p><p>　　1.3 軸的強(qiáng)度校核11</p><p>　　1.

15、3.1 計(jì)算軸所承受的力11</p><p>　　1.3.2 校核軸的強(qiáng)度13</p><p>　　2 選煤廠用磁選機(jī)傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)及選用16</p><p>　　2.1 傳動(dòng)方案的分析與選擇16</p><p>　　2.1.1電動(dòng)機(jī)的選擇16</p><p>　　2.1.2 減速器的選擇17</p&

16、gt;<p>　　2.1.3 鏈傳動(dòng)相關(guān)參數(shù)的選擇18</p><p>　　2.1.4 聯(lián)軸器的選擇18</p><p>　　2.2鏈傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算20</p><p>　　3 選煤廠用磁選機(jī)其他部分零件的設(shè)計(jì)及選用24</p><p>　　3.1 防止軸轉(zhuǎn)動(dòng)的止動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)24</p><p&

17、gt;　　3.2 軸上套管的設(shè)計(jì)24</p><p>　　3.3 磁選機(jī)槽體的設(shè)計(jì)25</p><p>　　3.4 磁選機(jī)磁鐵粉槽體的設(shè)計(jì)26</p><p>　　3.5 磁選機(jī)上沖水管的設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.6 磁選機(jī)底座支架的設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.7 磁選機(jī)總體結(jié)構(gòu)的布局28&l

18、t;/p><p>　　4 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析30</p><p><b>　　5 結(jié)論31</b></p><p><b>　　致謝32</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)33</b></p><p><b>　　附錄A34</

19、b></p><p><b>　　附錄B48</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　近幾年來(lái)，隨著煤炭業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)煤礦產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。對(duì)大多數(shù)煤礦產(chǎn)品而言，含鐵雜質(zhì)是其最主要同時(shí)也是最有害的雜質(zhì)成份。這個(gè)行業(yè)非常需要合適的非金屬礦除鐵去雜的高效、低成本的相應(yīng)分選設(shè)備。大

20、量實(shí)踐證明，采用磁選除鐵的方式，是非金屬除鐵提純最有效、費(fèi)用最低、工藝流程最簡(jiǎn)單的方式，最為用戶所接受。</p><p>　　磁選機(jī)是一種產(chǎn)生強(qiáng)大磁場(chǎng)吸引力的設(shè)備，它能除將混雜在煤炭中的鐵磁性雜質(zhì)清除， 以保證輸送系統(tǒng)中的破碎機(jī)、研磨機(jī)等機(jī)械設(shè)備安全正常工作，同時(shí)可有效地防止因大、長(zhǎng)鐵件劃裂輸送機(jī)膠帶的事故發(fā)生。</p><p>　　磁選機(jī)廣泛用于冶金、礦山、選煤廠、電廠、陶瓷、建材、食品

21、及飼料加工行業(yè)，在新興的垃圾處理工業(yè)中，也需要磁選機(jī)回收廢物中的鋼鐵。尤其在煤炭行業(yè)中，煤中混有的雷管、鐵釘?shù)辱F雜質(zhì)不僅影響安全生產(chǎn)，而且影響出口煤炭的質(zhì)量和聲譽(yù)；因此利用磁選機(jī)除鐵這一環(huán)節(jié)就顯得非常重要。近年來(lái)，為滿足煤炭生產(chǎn)的多種需要，研制開發(fā)出了大量的新型磁選機(jī)。</p><p>　　在此背景下，本文著重對(duì)選煤廠用磁選機(jī)進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　磁選機(jī)按磁力來(lái)源不同，

22、分為電磁磁選機(jī)和永磁磁選機(jī)。電磁磁選機(jī)實(shí)質(zhì)上是一種直流電磁鐵，其勵(lì)磁線圈在通電過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，將非磁性物料中的鐵件吸起。永磁磁選機(jī)是以高矯頑力、高剩磁的稀土磁性材料釹鐵硼和鐵氧體組成磁源，以形成強(qiáng)力磁場(chǎng)，用于吸除鐵磁性雜物，整機(jī)不通電，無(wú)能耗。</p><p>　　電磁磁選機(jī)按卸鐵方式可分為自動(dòng)卸鐵和人工卸鐵 2 種；按冷卻方式可分為自然冷卻式、強(qiáng)迫風(fēng)冷式、水冷式等；此外還有超導(dǎo)式和振動(dòng)式電磁磁選機(jī)。</

23、p><p><b>　　（1）自然冷卻式</b></p><p>　　采用內(nèi)部充填導(dǎo)熱硅脂 (或柏油、石英沙、桐酸樹脂、環(huán)氧樹脂等)，外部可加焊散熱翼片。該種設(shè)備體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好，安裝、使用和維修都很方便且價(jià)格便宜。能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。其缺點(diǎn)有： 體積較小，勵(lì)磁導(dǎo)線短，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)較??；散熱效果不好，長(zhǎng)時(shí)通電后．磁感應(yīng)強(qiáng)度衰減嚴(yán)重；無(wú)自卸皮帶，間斷作業(yè)

24、。</p><p><b>　?。?）強(qiáng)迫風(fēng)冷式</b></p><p>　　采用低噪聲離心風(fēng)機(jī)或軸流風(fēng)機(jī)對(duì)電磁線圈進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷。其優(yōu)點(diǎn)是：本體外圍有一套冷卻線圈系統(tǒng)．其線圈繞組可以較多，散熱效果得到改善，能獲得較大磁場(chǎng)；一般備有自卸皮帶清理雜質(zhì)，可連續(xù)作業(yè)。其缺點(diǎn)是：由于僅靠本體兩側(cè)的風(fēng)扇冷卻，對(duì)線圈內(nèi)部散熱并不好．整體冷卻效果不太理想， 內(nèi)部溫升大；長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)

25、，磁感應(yīng)強(qiáng)度易衰減；由于進(jìn)出風(fēng)口水氣、灰塵、雜質(zhì)等易進(jìn)入造成堆積或積炭，難以清除，從而影響使用效果和壽命；體積較大，質(zhì)量大，對(duì)安裝、場(chǎng)地等要求較高。</p><p><b>　　（3）水冷式</b></p><p>　　水冷式電磁磁選機(jī)勵(lì)磁導(dǎo)線中空，通過(guò)循環(huán)泵使去離子水在空心導(dǎo)線內(nèi)循環(huán)，帶走通電導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量。由于結(jié)構(gòu)特殊，有以下優(yōu)點(diǎn)：采用低電壓、大電流方式進(jìn)行勵(lì)磁，

26、磁感應(yīng)強(qiáng)度高；內(nèi)部溫升小，長(zhǎng)期運(yùn)行、磁感應(yīng)強(qiáng)度衰減小。缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需配備輔助散熱系統(tǒng)，如循環(huán)泵、散熱器、泵壓和水溫報(bào)警裝置等，占地面積大，安裝工作量大；磁感應(yīng)強(qiáng)度大，不易安裝自卸皮帶，雜質(zhì)去除需斷電；電器部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修量大；成本較高；由于其冷卻系統(tǒng)靠去離子水循環(huán)和風(fēng)扇散熱，而水的冰點(diǎn)又在0 ℃ ，故如果在我國(guó)北方使用，其散熱系統(tǒng)無(wú)法過(guò)冬。若去離子水改成防凍液，又無(wú)法避免防凍液對(duì)空心導(dǎo)線的腐蝕。</p><p

27、>　?。?）超導(dǎo)式電磁磁選機(jī)</p><p>　　該磁選機(jī)本體線圈采用鈮鈦超導(dǎo)線，線圈在-26℃低溫環(huán)境下，當(dāng)電流通過(guò)鈮鈦導(dǎo)線時(shí)，其電阻為零。電能全部轉(zhuǎn)化為磁能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、強(qiáng)磁。其優(yōu)點(diǎn)是磁感應(yīng)強(qiáng)度大、梯度大、除凈率高。缺點(diǎn)是超導(dǎo)材料稀貴，且都必須在很低的溫度下工作，這低溫的獲得和保持需要昂貴的附屬制冷設(shè)備和絕熱設(shè)備。不能撞擊，所以一般僅用于多道除鐵的最后一道精細(xì)除鐵。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)廠家生產(chǎn)。</p>

28、;<p>　?。?）振動(dòng)式電磁磁選機(jī)</p><p>　　該機(jī)勵(lì)磁線圈通入直流電后，在篩料網(wǎng)四周形成不均勻磁場(chǎng)區(qū)，當(dāng)被處理的物料通過(guò)篩料網(wǎng)時(shí)，混雜在物料中的散鐵顆粒被吸留住，而非磁性物料在振動(dòng)電機(jī)的作用下均勻通過(guò)篩料網(wǎng)，達(dá)到除鐵的目的．廣泛應(yīng)用于磨料、化工、耐火材料、玻璃和陶瓷等行業(yè)去除小顆?；蚍蹱罘谴判栽?60~400目)中鐵磁性雜質(zhì)，有體積小，重量輕，效率高，安裝、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。其主要形式有

29、：(1)自然冷卻振動(dòng)式磁選機(jī)，其冷卻方式同上所述自然冷卻式電磁磁選機(jī)相同，其磁場(chǎng)性能較低；(2)雙液冷卻振動(dòng)式磁選機(jī)，采用油冷加水冷方式進(jìn)行冷卻，其磁場(chǎng)性能較高，熱態(tài)性能穩(wěn)定，但價(jià)格也較貴。</p><p>　　我國(guó)稀土資源廣泛。各種稀土永磁材料發(fā)展應(yīng)用均十分迅速。永磁磁選機(jī)按卸鐵方式可分為帶式自動(dòng)卸鐵、板式人工卸鐵、手動(dòng)式卸鐵和翻板式卸鐵。另外還有管道式、隔柵式、柵格架式、通道式、永磁滾筒、轉(zhuǎn)筒式等。</

30、p><p>　?。?）帶式永磁磁選機(jī)</p><p>　　帶式永磁磁選機(jī)其特點(diǎn)是自動(dòng)卸鐵，磁場(chǎng)恒定，無(wú)冷熱態(tài)變化，故障點(diǎn)少，在 l 200 mm 帶寬以下應(yīng)用較普遍，由于目前磁屏蔽技術(shù)發(fā)展還不過(guò)關(guān)，所以給制造、運(yùn)輸、安裝、操作、維修均帶來(lái)不少麻煩，如大塊鐵被吸上磁箱存在著既有可能甩不掉從而夾死皮帶燒毀電機(jī)的問(wèn)題，同時(shí)又難以清除，并有可能對(duì)磁塊造成損壞，因而在大規(guī)格的應(yīng)用上受到一定的限制。<

31、;/p><p>　?。?）板式人工卸鐵式永磁磁選機(jī)</p><p>　　在所有磁選機(jī)中最為簡(jiǎn)單，價(jià)格低，占用空間位置小，制造安裝維修方便。按照配置方式大致可分為兩種，即懸掛固定式和底部固定式。懸掛固定板式磁選機(jī)適于安裝在膠帶輸料皮帶機(jī)的上方，而底部固定板式磁選機(jī)適于裝在下料斗或溜槽的下方。這種類型的除鐵設(shè)備適于含鐵雜質(zhì)較小、較少的場(chǎng)合，而且輸送料流厚度最好不超過(guò) 100 mm。該設(shè)備工作時(shí)，夾

32、雜鐵物直接被吸引在磁力板上，需進(jìn)行定期人工卸鐵，較為費(fèi)力。</p><p>　?。?）手動(dòng)式永磁磁選機(jī)</p><p>　　手動(dòng)式永磁磁選機(jī)卸鐵時(shí)采用搖手把利用刮板將鐵件刮到磁場(chǎng)外的方式進(jìn)行除鐵，但一般還不能用于有較大鐵件的場(chǎng)合。</p><p>　?。?）翻板式永磁磁選機(jī)</p><p>　　翻板式永磁磁選機(jī)卸鐵時(shí)將磁系翻轉(zhuǎn)約 90

33、6;，使鐵磁性物質(zhì)自動(dòng)脫落，其外形有提升磁系脫離磁場(chǎng)(抽屜式) 的結(jié)構(gòu)，其外形尺寸和帶式相比長(zhǎng)度較短，高度略高，操作較方便簡(jiǎn)單。</p><p>　?。?） 隔柵式永磁磁選機(jī)</p><p>　　一般為管狀，采用擠壓式磁場(chǎng)布置，既可用于干式除鐵，又可制成濕式管道磁選機(jī)，主要用于化工料、紙漿、礦物等原料的除雜，磁場(chǎng)強(qiáng)度高、梯度大，但深度較小，均勻性較差。</p><p&g

34、t;　?。?）柵格架式永磁磁選機(jī)</p><p>　　這種磁選機(jī)采用多根磁棒間隔而成。由于柵格架上方安置了導(dǎo)流板，它可使物料中的夾雜鐵受磁棒住的幾率增大。為了使該裝置適于不同的給料器，根據(jù)用戶要求訂制成圓形格架和方形格架。該裝置于 12.5 mm 以下的物料除鐵場(chǎng)合。</p><p>　?。?）永磁滾筒式磁選機(jī)</p><p>　　它主要由一個(gè)多極固定磁系和一個(gè)由非

35、導(dǎo)磁材料制成的圓筒構(gòu)成。固定磁系的包角為180°或者360°，圓筒圍繞該磁系轉(zhuǎn)動(dòng)或者整個(gè)磁滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。一般可用來(lái)代替帶式永磁磁選機(jī)主動(dòng)輪，既可帶動(dòng)皮帶送物料，同時(shí)又起到分選的作用，在鋼廠鋼渣回收用、礦山鐵砂石粗選、非磁性物料除雜中起著重要作用，操作簡(jiǎn)單。該設(shè)備適于 50 mm 以下的粗顆粒物料輸送過(guò)程中的除鐵。</p><p>　　磁選設(shè)備的結(jié)構(gòu)多種多樣,分類方法也比較多。根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度分為弱磁場(chǎng)

36、磁選機(jī)、中磁場(chǎng)磁選機(jī)、強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī);根據(jù)選分介質(zhì)分為干式磁選機(jī)、濕式磁選機(jī);根據(jù)磁源分為永磁磁選機(jī)、電磁磁選機(jī)。</p><p>　　目前我國(guó)磁鐵礦山主要采用永磁大塊礦石干式磁選機(jī)進(jìn)行預(yù)選,采用濕式永磁筒式磁選機(jī)進(jìn)行粗選、掃選、精選和尾礦再選,選別設(shè)備正在向大型化、專用化、高效化發(fā)展。對(duì)強(qiáng)磁性鐵礦石用永磁大塊礦石干式磁選機(jī)進(jìn)行預(yù)選,在國(guó)內(nèi)的磁選廠得到了全面推廣應(yīng)用。在粗碎、中碎、細(xì)碎和入磨前采用塊礦干式磁選機(jī)能將

37、混入礦石中的廢石拋出80%以上,增加了磨礦處理能力,提高了入磨礦石品位,降低了能耗。如鞍鋼弓長(zhǎng)嶺礦業(yè)公司2000年9月開始分別在二選車間、一選車間選用安徽天源科技股份有限公司生產(chǎn)的CT2DG-1214N、CTDG-1220N型永磁大塊礦石干式磁選機(jī),其中CTDG-1220N型干式磁選機(jī)是目前國(guó)內(nèi)處理能力最大、結(jié)構(gòu)最新的干式磁選機(jī),單機(jī)最大處理能力為1500t/h,最大入選礦塊直徑350mm,該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)后實(shí)現(xiàn)年增產(chǎn)鐵精礦27.26

38、2萬(wàn)t,年新增效益5702.87萬(wàn)元。對(duì)于弱磁性鐵礦石干式預(yù)選,近年來(lái)用強(qiáng)磁選設(shè)備代替重選設(shè)備,使預(yù)選指標(biāo)得到了明顯改善,如梅山鐵礦選礦廠對(duì)20～2mm粒級(jí)物料用安徽天源科技股份有限公司研制的YCG-<350mm×1000mm粗粒永磁輥式強(qiáng)磁選機(jī)代替粗粒跳汰機(jī),使尾礦品位由25</p><p>　　目前，隨著科技的發(fā)展，處理量越來(lái)越大(已達(dá) 7 200 t/ h)、除雜要求也越來(lái)越高（除凈率要求達(dá)

39、98%以上），因而對(duì)磁選機(jī)提出了更高的要求。目前磁選機(jī)的發(fā)展方向主要有以下幾個(gè)方面：</p><p>　　(1) 高磁場(chǎng)、高梯度根據(jù)磁力是磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)梯度的乘積的原理，采用多種聚磁方法和應(yīng)用更好的材料，使磁選機(jī)在額定懸掛高度中心的磁場(chǎng)強(qiáng)度已達(dá)到90、120、150 m t，同時(shí)梯度也越來(lái)越大，所以磁力也越來(lái)越大。出現(xiàn)了超強(qiáng)磁磁選機(jī)，其磁力指數(shù)是常規(guī)磁選機(jī)的 4 倍多。</p><p>　

40、　(2) 精細(xì)除鐵由于原料在加工過(guò)程中難免混入一些細(xì)小鐵件和設(shè)備磨損產(chǎn)生的細(xì)鐵粉，有時(shí)還混有少量鐵鈦質(zhì)礦物，而工業(yè)上對(duì)除雜要求卻越來(lái)越高，要除去這部分較細(xì)的鐵雜質(zhì)就必須提高磁選機(jī)的除鐵能力，向精細(xì)方向發(fā)展。</p><p>　　(3) 自動(dòng)化控制過(guò)去磁選機(jī)的控制系統(tǒng)多采用斷電器-接觸器邏輯控制，其可靠性、靈活性、可維護(hù)性、自檢能力、安全保障能力及通信能力等都不高?，F(xiàn)在磁選機(jī)的控制系統(tǒng)往往采用 PLC 進(jìn)行控制，不

41、僅提高了自身的可靠性，減少維護(hù)量，而且可以方便地與其它自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，在上位機(jī)的統(tǒng)一管理下，進(jìn)一步提高整個(gè)系統(tǒng)乃至企業(yè)生產(chǎn)工序的自動(dòng)化程度。PLC 是一種數(shù)字式運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專門應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境下的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，易與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，監(jiān)控能力強(qiáng)、易于擴(kuò)展。目前控制要求越來(lái)越高，如采用以太網(wǎng)等，對(duì) PLC 的配置也從簡(jiǎn)單化、小型化向復(fù)雜化、中型化發(fā)展。</p><p>　　(4)節(jié)能方面電磁磁選機(jī)是靠電流

42、產(chǎn)生磁場(chǎng)，在使用過(guò)程中消耗大量電能，而且其散熱系統(tǒng)也需要消耗能量。雖然永磁磁選機(jī)不需消耗電能，但是在某些行業(yè)電磁磁選機(jī)有不可替代的優(yōu)勢(shì)（如陶瓷廠 ），因此節(jié)能降耗就成了電磁磁選機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。譚昆玲在分析了電磁磁選機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)后，提出了一種技術(shù)方案，即當(dāng)出現(xiàn)鐵件時(shí)給激磁線圈加上 100% 的全額電壓，當(dāng)沒(méi)有出現(xiàn)鐵件，僅需保持已吸起的鐵件不墜落階段，加上10%左右的全額電壓，使整個(gè)設(shè)備運(yùn)行時(shí)基本處于冷態(tài)。這樣既可解決線圈散熱與密封之間的矛

43、盾，也可大大提高出現(xiàn)鐵件時(shí)的磁吸引力，降低生產(chǎn)廠家的鋼材鐵材消耗和綜合成本，降低使用廠家的成本。</p><p>　　(5)開發(fā)大功率磁選機(jī)磁選機(jī)除鐵能力的判定原來(lái)往往以磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)表征。李勇 等人對(duì)磁選機(jī)的除鐵能力進(jìn)行了研究，認(rèn)為影響除鐵能力的因素除磁場(chǎng)強(qiáng)度外，更重要是磁選機(jī)的功率。因此，開發(fā)大功率磁選機(jī)以提高除鐵能力，將是以后的發(fā)展方向。</p><p>　　(6) 研制新型電磁磁選機(jī)電

44、源電源是電磁磁選機(jī)的主要構(gòu)件之一，其性能決定了磁選機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和性能。盡管利用二極管和可控硅制造的磁選機(jī)電源具有制造工藝簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但其交流諧波分量大、功率因數(shù)低、相間容易不平衡和不宜于實(shí)現(xiàn)智能控制。高學(xué)朋 介紹了利用 IGBT 和 MOSFET設(shè)計(jì)制造的新型磁選機(jī)電源。它具有功率因數(shù)高，易于控制，成本低，節(jié)能和易于與其它智能設(shè)備連接等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中充分利用了電磁磁選機(jī)的電感量大，直流電阻小的電感特性，省去了中頻變壓器或?yàn)V

45、波電感等一些常規(guī)電源必要的元器件，降低了成本，使之成為具有較高性價(jià)比的新型電磁磁選機(jī)電源。</p><p>　　本課題的主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　完成選煤廠用磁選機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；</p><p><b>　　編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；</b></p><p>　　繪制選煤廠用磁選機(jī)裝配圖；</p><

46、p>　　繪制選煤廠用磁選機(jī)其他重要零件的圖紙。</p><p>　　1 選煤廠用磁選機(jī)重要部件的設(shè)計(jì)及選用</p><p>　　1.1 選煤廠用磁選機(jī)的組成及各零件的分析</p><p>　　該磁選機(jī)是由電動(dòng)機(jī)、減速器、鏈傳動(dòng)裝置、磁系、非導(dǎo)磁不銹鋼滾筒、軸等部件組成。電動(dòng)機(jī)、減速器和鏈傳動(dòng)裝置在下一節(jié)的內(nèi)容中會(huì)詳細(xì)說(shuō)明，現(xiàn)在對(duì)磁系、非導(dǎo)磁不銹鋼滾筒和軸做進(jìn)一

47、步的分析。</p><p>　　1.1.1 磁系的設(shè)計(jì)和選擇</p><p><b>　?。?）磁鐵的選擇</b></p><p>　　選煤廠用磁選機(jī)主要功能是從泥漿中把磁鐵粉分離出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁鐵粉的重復(fù)利用。在本設(shè)計(jì)利用磁鐵對(duì)磁鐵粉的吸引作用，來(lái)分離磁鐵粉。磁系選用天然的磁鐵作為吸附材料。為了節(jié)省材料而且便于拆裝，把天然磁鐵加工成如圖1-1

48、所示的形狀。而且扇形磁鐵要如圖1-2所示分布在軸上。</p><p>　　（2）磁鐵支架的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于扇形磁鐵要分布在軸上，且靠近滾筒，所以需要一個(gè)支架來(lái)實(shí)現(xiàn)，支架的材料選取灰鑄鐵，支架的結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。</p><p>　　1.1.2 非導(dǎo)磁不銹鋼滾筒及其附件的分析與尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　電機(jī)通過(guò)減速器，帶動(dòng)非

49、磁滾筒作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。非磁滾筒由厚度為5mm的不銹鋼板卷焊成筒，其端部與一個(gè)外圓直徑與滾筒內(nèi)圓直徑相等的法蘭焊接。端蓋為不銹鋼材料，用不銹鋼螺釘與法蘭擰緊。</p><p>　?。?）非磁滾筒尺寸的選取</p><p>　　非磁滾筒由鋼筒、端蓋、法蘭和圓螺栓、螺母等組成。非磁滾筒的外部鋼筒用厚度為5mm的不銹鋼板卷焊而成，鋼筒和主軸之間的端蓋為不銹鋼件，鋼桶和主軸之間的法蘭為不銹鋼件，且法蘭與

50、滾筒焊接在一起，再用不銹鋼螺釘將法蘭和端蓋聯(lián)接。選取非磁滾筒的直徑為D=1000mm，長(zhǎng)度L=2200mm。</p><p>　?。?）法蘭尺寸的選取</p><p>　　與滾筒焊接的法蘭選用不銹鋼材料，其外徑為990mm，內(nèi)徑930mm，厚度10mm。圓周上均勻分布8個(gè)螺紋孔，用于連接滾筒端蓋，選用的螺栓為M10。法蘭的結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。</p><p>　?。?/p>

51、3）端蓋尺寸的選取</p><p>　　端蓋選用不銹鋼材料，其外徑為990mm，厚度為10mm。端蓋上與法蘭上一樣，加工8個(gè)相同的螺紋孔，兩者之間放置一個(gè)密封圈，用于與法蘭相連接。端蓋的具體結(jié)構(gòu)尺寸如圖1-5所示。</p><p><b>　　圖1-1 磁鐵</b></p><p>　　Fig.1-1 magnet</p><

52、;p>　　圖1-2 磁鐵分布情況</p><p>　　Fig1-2 Magnet distribution</p><p>　　圖1-3 磁鐵支架的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　Fig1-3 Magnet holder structure size</p><p><b>　　圖1-4 法蘭</b><

53、/p><p>　　Fig1-2 flange</p><p><b>　　圖1-5 端蓋</b></p><p>　　Fig1-5 end cover </p><p>　　1.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸確定</p><p>　　根據(jù)軸上磁鐵的布置、拆裝和定位的需要，在根據(jù)相似型號(hào)的磁選機(jī)的具體結(jié)構(gòu)

54、選擇軸上各段直徑、長(zhǎng)度及結(jié)構(gòu)，如圖1-6所示。</p><p>　　按照軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)及以上關(guān)于磁鐵和磁鐵支架的尺寸設(shè)計(jì)，磁鐵和支架均勻分布在方軸上，方軸兩端的磁鐵與方軸兩端的距離均為10mm,并且每個(gè)磁鐵支架之間距離10mm。根據(jù)這樣的尺寸設(shè)計(jì)，此方軸上可以分布19組這樣的磁鐵支架。</p><p><b>　　圖1-6 主軸</b></p>&l

55、t;p>　　Fig1-6 principal shaft</p><p>　　1.3 軸的強(qiáng)度校核</p><p>　　由于此軸不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是說(shuō)軸只承受彎矩，所以只校核此軸的抗彎強(qiáng)度和軸頸突變處的抗剪切強(qiáng)度是否合格即可。</p><p>　　1.3.1 計(jì)算軸所承受的力</p><p><b>　　查閱相關(guān)資料得知：&l

56、t;/b></p><p>　　非導(dǎo)磁不銹鋼的密度為 7.9g/cm3</p><p>　　天然磁鐵的密度大約為 5g/cm3</p><p>　　Q235的密度為 7.0g/cm3</p><p>　　天然磁鐵支架的質(zhì)量 </p><p><b>　　天然磁鐵的質(zhì)量</b><

57、/p><p><b>　　不銹鋼滾筒的質(zhì)量</b></p><p><b>　　法蘭的質(zhì)量</b></p><p><b>　　端蓋的質(zhì)量</b></p><p>　　1.3.2 校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-7所示：</p&g

58、t;<p>　　圖1-7 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　Fig1-6 The calculation diagram of shaft </p><p>　?。?）根據(jù)前邊計(jì)算，此軸上的受力情況(軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖b）</p><p>　?。?）求垂直面內(nèi)的支撐反力</p><p>　　由平衡方程：與得軸的A端和B端的支撐反力

59、分別為：</p><p><b>　?。?）求C點(diǎn)的彎矩</b></p><p><b>　?。?）求D點(diǎn)的彎矩</b></p><p><b>　?。?）求E點(diǎn)的彎矩</b></p><p>　　（6）作彎矩圖（軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖c）</p><p>　　此

60、軸選用45鋼，正火處理，查表可得：</p><p>　　45鋼的彎曲疲勞極限 ，取安全系數(shù)</p><p>　　此軸的許用彎曲應(yīng)力 </p><p>　　由彎矩圖可以看出來(lái)，軸上D點(diǎn)處所受的彎矩最大，所以應(yīng)當(dāng)驗(yàn)算D點(diǎn)的彎曲強(qiáng)度。</p><p>　　軸上的D點(diǎn)處的橫截面為的正方形。</p><p>　　其抗彎截面系數(shù)

61、為 </p><p>　　此處的最大彎曲正應(yīng)力 </p><p>　　所以D點(diǎn)處的強(qiáng)度合格。</p><p>　　軸上E點(diǎn)處軸徑較小，且橫截面形狀為圓形的軸抗彎能力差，故驗(yàn)算E點(diǎn)的彎曲強(qiáng)度。</p><p>　　軸上的E點(diǎn)處的橫截面為的圓形。</p><p>　　其抗彎截面系數(shù)為 </p>

62、<p>　　此處的最大彎曲正應(yīng)力 </p><p>　　所以在E點(diǎn)處軸的強(qiáng)度合格。</p><p>　　由于在軸徑突變處，軸容易被剪斷，故應(yīng)該校核在軸徑突變處的剪切強(qiáng)度，查表可得：</p><p>　　材料的屈服強(qiáng)度 ，取安全系數(shù) </p><p>　　此軸的許用切應(yīng)力 </p><p>　　在

63、軸的左端由圓軸向方軸突變的橫截面處的剪力</p><p>　　此處的剪應(yīng)力 </p><p>　　在軸的右端有圓軸向方軸突變的橫截面處的剪力</p><p>　　此處的剪應(yīng)力 </p><p>　　所以在軸徑突變處，軸的強(qiáng)度合格。</p><p>　　2 選煤廠用磁選機(jī)傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)及選用</p&g

64、t;<p>　　2.1 傳動(dòng)方案的分析與選擇</p><p>　　磁選機(jī)的動(dòng)力部分是電動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)減速器將動(dòng)力傳遞給小鏈輪，再由鏈傳動(dòng)帶動(dòng)滾筒的旋轉(zhuǎn)，磁選機(jī)開始工作。綜合考慮各方面因素，初步選定傳動(dòng)部分的參數(shù)如下。</p><p>　　2.1.1電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　選擇電動(dòng)機(jī)包括選擇電動(dòng)機(jī)類型、結(jié)構(gòu)、功率、轉(zhuǎn)速和型號(hào)。工業(yè)上一般采用三相交流

65、電動(dòng)機(jī)，Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便等特點(diǎn)。一般用于空氣中不含易燃、易炸或腐蝕性氣體的場(chǎng)所。適用于電源電壓為380V無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、各種運(yùn)輸機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。故在本輸送機(jī)的設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮。電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有開啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式。在此可選用封閉式的電動(dòng)機(jī)。綜合考慮各因素可選用Y系列全封閉式自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　同一功率的異

66、步電動(dòng)機(jī)有同步轉(zhuǎn)速3000、1500、1000、750 r/min 等幾種。一般來(lái)說(shuō)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速愈高，磁極對(duì)數(shù)少，外闊尺寸小、價(jià)格低；反之，轉(zhuǎn)速愈低，外闊尺寸愈大，價(jià)格愈高。</p><p>　　由于工作機(jī)磁輥的轉(zhuǎn)速很低，所以不易選用高速電動(dòng)機(jī)，一般應(yīng)選擇同步轉(zhuǎn)速為1000或1500 r/min 的電動(dòng)機(jī)，這次選擇同步轉(zhuǎn)速為1000 r/min。</p><p>　　選擇的原則：功率

67、選得過(guò)小，不能保證工作機(jī)的正常工作或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載而過(guò)早損壞；功率選得過(guò)大，則電動(dòng)機(jī)價(jià)格高，且經(jīng)常不在滿載下運(yùn)行，而且功率因數(shù)很低，造成浪費(fèi)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的是選煤廠用磁選機(jī)，動(dòng)力部分的主體是一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)，經(jīng)由一減速器后將動(dòng)力輸入給一個(gè)鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，再由鏈輪帶動(dòng)滾筒做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此處選擇非導(dǎo)磁不銹鋼滾筒的直徑為1000mm，由于電動(dòng)機(jī)輸出的功率主要是用于滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，而滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中要克服其自重

68、和鋼管與軸之間的摩擦，滾筒的轉(zhuǎn)速很小，所需的功率都不大。根據(jù)工作條件，選取鏈傳動(dòng)的主動(dòng)輪的有效功率P=1.8kw。</p><p>　　傳動(dòng)裝置的總效率 （2-1）</p><p>　　查表，確定各部分的效率如下：</p><p>　　彈性聯(lián)軸器的效率 </p><p>　　

69、一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率 </p><p>　　閉式齒輪傳動(dòng)的效率 </p><p><b>　　故 </b></p><p>　　所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　所以根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)：Y112M-

70、6。其主要性能數(shù)據(jù)列表如表2-1所示：</p><p>　　表2-1 電動(dòng)機(jī)的主要性能參數(shù)表</p><p>　　Tab.2-1 Table of the main performance parameters of the motor</p><p>　　2.1.2 減速器的選擇</p><p>　　減速器，又稱減速箱，它是具有恒傳動(dòng)比i

71、的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)部件，一般裝設(shè)在機(jī)器的原動(dòng)機(jī)與工作之間，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)增大扭矩，在某些情況下，也有用來(lái)增高轉(zhuǎn)速的稱為增速器。</p><p>　　它可以分為臥式和立式，也可以分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、蝸桿減速器等，下面著重介紹圓柱齒輪減速器。</p><p><b>　　圓柱齒輪減速器： </b></p><p>　　當(dāng)傳動(dòng)比在8

72、以下時(shí)，可采用單級(jí)圓柱齒輪減速器。大于8時(shí)，最好選二級(jí)和二級(jí)以上的減速器。二級(jí)和二級(jí)以上的圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)布置形式有展開式、分流式和同軸式等數(shù)種。</p><p>　　展開式最簡(jiǎn)單，但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對(duì)稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。</p><p>　　在分流式減速器中，由于齒輪兩側(cè)的軸承對(duì)稱布置，而且受載大的低速級(jí)又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿

73、齒寬的分布情況顯然比展開式好。這種減速器的高速級(jí)采用斜齒，一側(cè)為左旋，另一側(cè)為右旋，軸向力能抵消。</p><p>　　同軸式減速器輸入段和輸出段位于同一軸線上，故箱體長(zhǎng)度較短。但是這種減速器的軸向尺寸和重量都較大，且中間軸較長(zhǎng)，容易使載荷沿齒寬分布不均勻，而且高速級(jí)齒輪的承載能力也難于充分利用。</p><p>　　由于磁選機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速很慢，此處選取滾筒轉(zhuǎn)速，然而所選取的電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速

74、為，兩者轉(zhuǎn)速相差很大，所以需要在傳動(dòng)部分增加一個(gè)減速器以滿足該磁選的工作要求。根據(jù)«機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)»初步選定所用減速器為兩級(jí)圓柱齒輪減速器（同軸式），以力求節(jié)約成本，同時(shí)使其得到合理利用。機(jī)型號(hào)為2215的雙級(jí)減速器，其輸出軸的軸伸直徑為d=55(m6)mm，安裝中心高度H0=160mm。選取減速器的相關(guān)參數(shù)如下：</p><p>　　傳動(dòng)比 ，一般使

75、 （2-3）</p><p><b>　　（2-4）</b></p><p>　　選取 實(shí)際傳動(dòng)比 </p><p>　　經(jīng)過(guò)減速器后，輸出轉(zhuǎn)速為 （2-5）</p><p>　　2.1.3 鏈傳動(dòng)相關(guān)參數(shù)的選擇</p><p>　　由以上計(jì)算可知，磁選機(jī)滾筒

76、所需要的轉(zhuǎn)速是12r/min，而經(jīng)過(guò)減速器輸出的轉(zhuǎn)速是23.81r/min，所以還需要通過(guò)鏈傳動(dòng)減速。根據(jù)«機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)»初步選定鏈傳動(dòng)的相關(guān)參數(shù)如下：</p><p>　　傳動(dòng)比 鏈輪的齒數(shù) 小鏈輪 </p><p>　　經(jīng)過(guò)鏈傳動(dòng)后，傳動(dòng)裝置輸出的轉(zhuǎn)速為</p><p><b>　?。?-6）&l

77、t;/b></p><p>　　2.1.4 聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　聯(lián)軸器是用作軸與軸之間的聯(lián)接，使它們一起回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩，聯(lián)軸器在工作中始終把兩軸聯(lián)在一起，只有在機(jī)器停車后拆開聯(lián)軸器，才能把兩軸分離。例如，氣輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的聯(lián)接，起重機(jī)絞車上的電動(dòng)機(jī)和減速器的聯(lián)接以及減速器和滾筒的聯(lián)接均屬此類。</p><p>　　用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩個(gè)獨(dú)立部件的軸，由

78、于它們是分裝在不同的部件上，同時(shí)在制造和安裝過(guò)程中不可避免地存在著誤差，兩軸線一般不能嚴(yán)格地處于同一直線上，因而出現(xiàn)相對(duì)位置偏差。根據(jù)對(duì)各種位移偏差有無(wú)補(bǔ)償能力，聯(lián)軸器可以分為剛性的（無(wú)補(bǔ)償能力）和撓性的（有補(bǔ)償能力）兩大類，撓性聯(lián)軸器，又可按其是否具有傳遞工作載荷的彈性元件而分為有彈性元件和無(wú)彈性元件的兩個(gè)類別，有彈性元件的撓性聯(lián)軸器則具有緩沖減振的能力。</p><p>　　由于在聯(lián)軸器中裝有彈性元件，因而可

79、以補(bǔ)償兩軸偏移和位移，因而具有緩和沖擊和吸收振動(dòng)的能力。因而在頻繁起動(dòng)、受變載荷、高速運(yùn)轉(zhuǎn)、經(jīng)常反向和兩軸不便以嚴(yán)格對(duì)中的地方。最好采用彈性聯(lián)軸器，而非金屬?gòu)椥栽穆?lián)軸器在同樣減振的能力下，更加便宜。</p><p>　　它的優(yōu)點(diǎn)有：（1）具有彈性滯后特性，具有一定的消振能力；（2）單位重量的非金屬材料所能儲(chǔ)存的能量比金屬材料大許多倍，緩沖性能較好；（3）使聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜等。但由于強(qiáng)度較低，故聯(lián)軸器尺

80、寸較不宜用于溫度較高場(chǎng)合。</p><p>　　彈性套柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)和凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有彈性套的柱銷代替了聯(lián)接螺栓。這種聯(lián)軸器主要用來(lái)聯(lián)接起動(dòng)頻繁的和在變載荷下運(yùn)轉(zhuǎn)的軸。聯(lián)軸器的工作環(huán)境溫度應(yīng)在－20℃～+50℃，且應(yīng)確保無(wú)油質(zhì)及其他有害于橡膠的介質(zhì)和聯(lián)軸器接觸。</p><p>　　考慮到減速器高速軸軸伸與電動(dòng)機(jī)軸伸之間要用聯(lián)軸器進(jìn)行連接，因高速軸的軸伸直徑需要估算，所以進(jìn)行以下

81、計(jì)算。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸 功率 （2-7）</p><p>　　轉(zhuǎn)速 （2-8）</p><p>　　轉(zhuǎn)矩 （2-9）</p><p>　　減速器高速軸 功率 （2-1

82、0）</p><p>　　轉(zhuǎn)速 （2-11）</p><p>　　轉(zhuǎn)矩 （2-12）</p><p>　　按照轉(zhuǎn)矩估算軸伸直徑 </p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　取 P=P1=1.95kw n=n1=9

83、40r/min</p><p><b>　　代入上式中，得 </b></p><p>　　因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的軸伸直徑dD=do=28mm，高速軸的軸伸直徑，估算d≥1415mm，所以據(jù)此選擇聯(lián)軸器的型號(hào)為：TL3聯(lián)軸器。根據(jù)聯(lián)軸器孔徑的要求，選擇高速軸軸伸直徑為d=18mm。</p><p>　　2.2鏈傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算</p>&l

84、t;p>　　傳動(dòng)方案中最重要的部分就是鏈傳動(dòng)的部分。以下對(duì)鏈傳動(dòng)部分的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　?。?）小鏈輪的傳動(dòng)功率 （2-14）</p><p>　?。?）小鏈輪的轉(zhuǎn)速 （2-15）</p><p>　　大鏈輪的轉(zhuǎn)速 （2-16）</

85、p><p><b>　　根據(jù)，按推薦，取</b></p><p>　　則大鏈輪的齒數(shù) （2-17） </p><p>　?。?）設(shè)計(jì)功率 （2-18）</p>

86、<p>　　其中查«機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)»得， （單排）</p><p>　　根據(jù)及，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得，選定鏈型號(hào)為20A,其節(jié)距。</p><p>　?。?）驗(yàn)算鏈速 （2-19）</p><p><b>　　經(jīng)驗(yàn)算，鏈速適宜。</b></p><p>　?。?）計(jì)算鏈節(jié)數(shù)與初定中

87、心距</p><p>　　初定中心距 （2-14）</p><p><b>　?。?-20）</b></p><p><b>　　取節(jié)</b></p><p><b>　　實(shí)際中心距 </b></p><p><b>　　（2-21）<

88、;/b></p><p>　　（7）計(jì)算鏈條長(zhǎng)度 （2-22）</p><p>　?。?）計(jì)算有效圓周力 （2-23）</p><p>　　（9）計(jì)算作用于軸上的力 </p><p><b>　?。?-24）</b></p><p>　　（10）

89、計(jì)算鏈輪的主要幾何尺寸</p><p>　　分度圓直徑 （2-25）</p><p><b>　?。?-26）</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑 </b></p><p><b>　?。?-27）</b></p><p><

90、;b>　　（2-28）</b></p><p>　　齒根圓直徑 根據(jù)所選鏈條型號(hào)20A，由«機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)»查得，</p><p><b>　　滾子外徑 ，則</b></p><p><b>　?。?-29）</b></p><p><b>　　（2

91、-30）</b></p><p><b>　　最大齒根距離</b></p><p><b>　　齒數(shù)為奇數(shù)時(shí) </b></p><p><b>　?。?-31）</b></p><p>　　齒數(shù)為偶數(shù)時(shí) （2-32）&l

92、t;/p><p><b>　　齒側(cè)凸緣直徑 </b></p><p><b>　?。?-33）</b></p><p><b>　?。?-34）</b></p><p><b>　　取 </b></p><p>　　其中小鏈輪的的具

93、體結(jié)構(gòu)及尺寸如圖2-1所示。</p><p><b>　　圖2-1 小鏈輪</b></p><p>　　Fig2-1 minor sprocket</p><p>　　3 選煤廠用磁選機(jī)其他部分零件的設(shè)計(jì)及選用</p><p>　　3.1 防止軸轉(zhuǎn)動(dòng)的止動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　在該磁

94、選機(jī)中軸是不轉(zhuǎn)動(dòng)的，由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)不銹鋼滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。但是由于軸上旋轉(zhuǎn)部件可能引起軸的細(xì)微轉(zhuǎn)動(dòng)，于是需要設(shè)計(jì)一個(gè)防止軸轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。綜合考慮個(gè)方面因素，對(duì)于該裝置的設(shè)計(jì)如下所述。該裝置安裝在磁選機(jī)支架的兩端，其外形類似與軸承座，上方開孔，有一緊定螺釘，將緊定螺釘擰緊即可使軸固定，不會(huì)隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。其材料選用Q235。該裝置的具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和尺寸，如圖3-1所示。</p><p><b>　　圖3-1 止動(dòng)裝置&l

95、t;/b></p><p>　　Fig3-1 arresting assembly</p><p>　　3.2 軸上套管的設(shè)計(jì)</p><p>　　磁選機(jī)的軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，但是大鏈輪要安裝在軸上，帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)套管，將套管套在軸上并且與滾筒的端蓋焊接在一起。這樣，大鏈輪用鍵聯(lián)接在套管上，帶動(dòng)套管和滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p&g

96、t;　　圓軸直徑為Φ75，那么套管的內(nèi)徑初定為Φ75，厚度為10mm。軸左端的套管長(zhǎng)度為50mm，軸右端的套管長(zhǎng)度為195mm。套管在軸上的安裝位置及具體長(zhǎng)度如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 軸上套管</p><p>　　Fig3-2 Shaft sleeve</p><p>　　上面提到大鏈輪用鍵聯(lián)接在套管上，所以需要在套管上銑鍵槽，初步選取鍵為

97、A型平鍵，其尺寸為寬度b=10mm,高度h=8mm，長(zhǎng)度L=50mm，鍵槽深度t=5mm。</p><p>　　由設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]，對(duì)于平鍵的需要進(jìn)行強(qiáng)度校核，其強(qiáng)度校核公式為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　?。ㄗⅲ?T—傳遞的轉(zhuǎn)矩 Nm；d—軸的直徑 mm；L—鍵的工作長(zhǎng)度 mm；k—鍵與輪轂的接觸高度 m

98、m，對(duì)于平鍵??；的選擇，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]查表取為(靜載的靜聯(lián)接）</p><p>　　對(duì)鍵的校核：鍵所傳遞的轉(zhuǎn)矩為 </p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　結(jié)論：經(jīng)校核鍵滿足要求。</p><p

99、>　　銑鍵槽套管的剖面圖及套管各部分的具體結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-3所示。</p><p>　　3.3 磁選機(jī)槽體的設(shè)計(jì)</p><p>　　初步設(shè)計(jì)磁選機(jī)的槽體為圓柱體的一部分，其材料選用不銹鋼。在磁選機(jī)槽體的下方設(shè)計(jì)一個(gè)圓柱形進(jìn)料口，由高壓泥漿泵將泥漿打入槽體使其呈懸浮狀，有利于磁選機(jī)更好的從泥漿把磁鐵粉分選出來(lái)。泥漿是濕的，考慮到對(duì)環(huán)境沒(méi)有太大的影響，槽體可以做成開放式的槽體。磁選機(jī)槽

100、體的結(jié)構(gòu)及其尺寸如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-3 套管及鍵槽</p><p>　　Fig3-3 The sleeve and the keyway</p><p>　　圖3-4 磁選機(jī)槽體</p><p>　　Fig3-4 The tub of magnetic separation machine</p>

101、<p>　　3.4 磁選機(jī)磁鐵粉槽體的設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)磁選機(jī)滾筒把磁鐵粉吸附在其表面后，隨著滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，磁鐵粉從泥漿中分離出來(lái)，并且到達(dá)磁選機(jī)槽體以外的部分。此時(shí)就需要磁鐵粉從滾筒上脫落下來(lái)。當(dāng)磁鐵粉轉(zhuǎn)過(guò)磁鐵部分就會(huì)自動(dòng)從滾筒上掉下來(lái)一部分，為了讓磁鐵粉更加完全的落入磁鐵粉槽體，在滾筒上磁鐵粉掉落處設(shè)計(jì)一個(gè)沖水管。磁鐵粉槽體的結(jié)構(gòu)及其尺寸如圖3-5所示。</p><p&

102、gt;　　圖3-5 磁鐵粉槽體</p><p>　　Fig3-5 The magnet powder tub of magnetic separation machine</p><p>　　3.5 磁選機(jī)上沖水管的設(shè)計(jì)</p><p>　　在磁選機(jī)底座支架的兩邊分別再設(shè)計(jì)一根立柱，以便安裝沖水管。設(shè)計(jì)一個(gè)卡子用來(lái)安裝沖水管，用螺釘使其固定在立柱上，在滾筒上磁鐵

103、粉掉落的位置，這樣就能是磁鐵粉更加完全的進(jìn)入磁鐵粉槽體。卡子設(shè)計(jì)如圖3-6所示。</p><p><b>　　圖3-6 卡子</b></p><p>　　Fig3-6 clip</p><p>　　3.6 磁選機(jī)底座支架的設(shè)計(jì)</p><p>　　磁選機(jī)支架起支撐整體的作用，在其中安裝有非磁滾筒、軸、磁系和磁鐵支架等

104、部分，支架的上部安裝有泥漿槽體和磁鐵粉槽體。</p><p>　　支架作為磁選機(jī)中的重要部分，起支撐整體的作用，在其中安裝有非磁滾筒、槽體和雜質(zhì)分離部分，支架下方安裝有進(jìn)料口，旁側(cè)安裝有用于支撐電動(dòng)機(jī)和減速器的旁支撐架等?？紤]到整機(jī)的工作量并不是很大，故整機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸不是很大，支架也可做成用角鋼焊接而成的框架式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　由于支架上需安裝傳送部分和雜質(zhì)分離部分，故用寬度為5

105、0mm，厚度為4mm標(biāo)準(zhǔn)熱軋等邊角鋼焊接成長(zhǎng)方體型的框架結(jié)構(gòu)。在箱體兩側(cè)則各焊接一段角鋼以起支撐作用。</p><p>　　考慮到濕式磁選機(jī)的泥漿不會(huì)對(duì)環(huán)境的產(chǎn)生很大的影響，支架可以做成開放式的。同時(shí)在箱體的兩個(gè)側(cè)面都開有一孔口，分別用于泥漿的溢流和選好的磁鐵粉的出口，以便收集?？紤]到被磁選出的磁鐵粉量不是很大，故分離裝置做成固定結(jié)構(gòu)式的。</p><p>　　為使水平放置的傳送帶和由電動(dòng)

106、機(jī)及減速器構(gòu)成的動(dòng)力部分在同一水平面上，現(xiàn)需要在箱體的側(cè)面安裝一旁支撐架，以支撐電動(dòng)機(jī)和減速器。從側(cè)面看，旁支車架作用厚度為50mm，厚度為4mm的標(biāo)準(zhǔn)熱軋等邊角鋼焊接成三角狀的框架式結(jié)構(gòu)，與一平鋼板焊接而成。 在鋼板面上鉆有相應(yīng)的孔，以安裝減速器，安裝電動(dòng)機(jī)的部分則不應(yīng)是圓孔的，而是可使電動(dòng)機(jī)可徑向移動(dòng)的孔，以便對(duì)電動(dòng)機(jī)的傳送帶進(jìn)行定期張緊。</p><p>　　磁選機(jī)要完成工作，其滾筒和槽體必須有底座

107、支架來(lái)支撐。綜合考慮多方面因素，其材料選用灰鑄鐵，現(xiàn)設(shè)計(jì)磁選機(jī)底座支架的具體結(jié)構(gòu)和形狀尺寸如圖3-7所示。</p><p>　　3.7 磁選機(jī)總體結(jié)構(gòu)的布局</p><p>　　由于設(shè)計(jì)的是雙層磁選設(shè)備，所以結(jié)構(gòu)上會(huì)比較簡(jiǎn)單，但應(yīng)力求緊湊。參照生產(chǎn)實(shí)際中的各種磁選機(jī)的設(shè)計(jì)樣式，同時(shí)考慮到輸送的物料是濕料，采用濕式磁選。以上所述對(duì)磁選機(jī)的具體結(jié)構(gòu)和尺寸都做了具體的分析和設(shè)計(jì)，然而就磁選機(jī)的尺

108、寸來(lái)看，其尺寸較大，在工廠占地面積較大。如果每個(gè)磁選機(jī)底座支架上只安裝一臺(tái)磁選機(jī)，則大大浪費(fèi)工廠廠房的空間。為了節(jié)省空間，最大限度的利用空間，提高磁選機(jī)的材料利用率，現(xiàn)將三臺(tái)磁選機(jī)上下安裝在一個(gè)底座支架上。其中上下三臺(tái)磁選機(jī)的結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同，力求從外觀上簡(jiǎn)單大方，每臺(tái)磁選機(jī)的動(dòng)力都是由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)輸入的，用一個(gè)彈性聯(lián)軸器傳送扭矩給減速器，再經(jīng)過(guò)鏈傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞給非磁滾筒。將由電動(dòng)機(jī)及減速器布置于同一平面上，而電動(dòng)機(jī)和減速器間用聯(lián)軸器連

109、接。</p><p>　　這樣就更加有效地利用了工廠空間而且節(jié)省了磁選機(jī)底座支架的材料和費(fèi)用，使工廠廠房機(jī)器的布局更加緊湊，設(shè)計(jì)方案更加合理、更加適用于實(shí)際生產(chǎn)需求。</p><p>　　圖3-7 磁選機(jī)支架</p><p>　　Fig3-7 The bracket of magnetic separation machine</p><p&

110、gt;<b>　　4 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析</b></p><p>　　為了達(dá)到最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的目的，本設(shè)計(jì)優(yōu)先考慮選用價(jià)格比較低廉的材料，而且考慮到所設(shè)計(jì)的磁選機(jī)的制造、運(yùn)行、使用和維修的成本，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性原則，材料的選擇和磁選機(jī)的制造、運(yùn)行、使用和維修的成本都很重要。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中滾筒、端蓋等為了其防止生銹后影響磁選機(jī)的正常工作都使用不銹鋼材料，磁選機(jī)

111、支架使用槽鋼外，其他零件使用Q235或45鋼。材料的成本不會(huì)太高。本著可行性的要求，此設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)都采用比較的簡(jiǎn)單且易制造的結(jié)構(gòu)。各零件的制造工藝在滿足的要求的前提下，都盡量采用簡(jiǎn)單的制造工藝，以求降低成本。在使用性方面，在能滿足磁選機(jī)正常工作的要求下，設(shè)計(jì)中都盡量降低成本并且使其能更好的工作。如果能使用通用件盡量選擇通用件，減少制造成本。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中有多處采用焊接的連接方式，如果采用整體結(jié)構(gòu)的

112、制造方式，則制造工藝復(fù)雜、成本高。從維修方面考慮，磁選機(jī)上的大部分零件都是可拆卸、可更換的，這樣便于維修，提高某些零件的使用率。綜上所述，設(shè)計(jì)中的磁選機(jī)能夠滿足制造簡(jiǎn)單、便于維護(hù)、使用性和經(jīng)濟(jì)性的要求。</p><p><b>　　5 結(jié)論</b></p><p>　　選煤廠用磁選機(jī)設(shè)計(jì)適應(yīng)高速發(fā)展的工業(yè)要求。選煤廠用磁選機(jī)的主要結(jié)構(gòu)是非磁滾筒、磁體、鏈傳動(dòng)部分、聯(lián)軸

113、器、電動(dòng)機(jī)和減速器等，它的設(shè)計(jì)難點(diǎn)是通過(guò)計(jì)算和實(shí)際考慮來(lái)確定各部分的結(jié)構(gòu)尺寸，以滿足工業(yè)選礦的要求。</p><p>　　第一，設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備工作尤為重要。這個(gè)階段包括資料的準(zhǔn)備，方案的選定以及其它一些物品的準(zhǔn)備等。要借的資料盡量借全，此外要經(jīng)常跑圖書館去查數(shù)據(jù)和相關(guān)資料。要準(zhǔn)備多套方案，再經(jīng)過(guò)認(rèn)真的比較、挑選、和指導(dǎo)老師探討各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，以及相應(yīng)的改進(jìn)措施，最終形成一個(gè)較完美的設(shè)計(jì)方案。這個(gè)方案要運(yùn)行可靠、成本低

114、廉、生產(chǎn)率高、發(fā)展前景好等優(yōu)點(diǎn)。要經(jīng)常翻閱雜志，查看各廠家的產(chǎn)品，找尋相關(guān)技術(shù)資料。</p><p>　　第二，具體的設(shè)計(jì)階段。確定好方案之后，就進(jìn)入了具體的設(shè)計(jì)階段。這個(gè)階段需要極大的耐心和細(xì)心，要有一股鉆研精神。先應(yīng)根據(jù)方案確定整體設(shè)備，然后再拆分設(shè)備成各個(gè)部分（如拆成非磁滾筒、磁體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、聯(lián)軸器、減速器和電動(dòng)機(jī)等部分）。</p><p>　　當(dāng)然也要設(shè)計(jì)具體的零部件：非磁滾筒、磁