润磨机设计本科论文

1. 引言

1.1 润磨机的发展现状

1.1.1 国外润磨机的发展现状

筒式磨机是目前矿物加工领域应用范围最广、应用数量最多的一类粉磨设备，问世于19世纪末，最早出现的是砾磨机，然后发展为球磨机和棒磨机，后来对于加工特殊物料，国外率先于70年代末成功的研制开发出了润磨机，润磨机是对球磨机进行的改进设计，该机采用了独特的进料和排料方式，较好的解决了含水量较高的粉状物料在磨机筒体的运动问题，大大提高了生产力。

随着物料加工的要求和对工作效率、工作环境的要求，国外在润磨机的传动设备、支承结构、衬板材料、介质的尺寸和配比、自动控制等等方面做了许多有益的改进，这些措施不仅大大提高了生产效率，而且显著改善了工作环境，降低了噪声，减少了成本。

在传动方面，由于润磨机经常需要带负荷启动，传动系统必须适合这一工作状况，小、中型润磨机选用的额定功率有一定的余量，以满足负荷启动要求。中、大型润磨机为了减少电动机成本和便于维修，除采用液力联轴器或气力联轴器外，还采用加一套微拖装置，用于润磨机需要低速旋转时。

耳轴支承近年来在国外由于技术的发展，滚动轴承的承载能力的不断提高，外形尺寸的不断减少，渐渐出现了用滚动轴承取代滑动轴承的现象，滚动轴承的摩擦系数远小于滑动轴承，可大幅度降低磨机安装功率、减少润滑油和冷却水用量，节约电能和运转费用。

20世纪80年代，润磨机领域出现了磁性衬板，一般用于处理含铁磁性物质的物料。目前，应用最多的绝大多数是金属磁性衬板。磁性衬板寿命可达普通高锰钢衬板的4～6倍甚至更高，大幅度提高了磨机作业率，磁性衬板可吸附在筒体和端盖上，不需要安装螺钉，消除了料浆泄露造成的问题，减轻了工人的劳动强度；磁性衬板较高锰钢衬板薄，可增大磨机容积，提高处理能力；较锰钢衬板轻，可以减轻负荷，降低磨机运转功率，节约电能，还可降低工作噪声。

近年来，由于单片机技术和自动控制技术的广泛应用，润磨机的自动化程度更高，不仅大幅度的提高了生产率，更减轻了工人的劳动强度，国外有些公司，

已经基本实现自动化控制。

1.1.2 国内润磨机的发展现状

国内润磨机的研制起步较晚，始于上世纪90年代末。但是近年来，通过吸收国外先进技术，在消化吸收、自主创新的基础上，进行了大量的实验室模型试验，采用了一系列的先进技术。目前，国内的润磨机发展水平与国外同类设备相比，在系统参数、机械结构、辅机配置、自动控制等方面不仅做了大量的调整和改进，而且强化了润磨机的混料和细颗粒粉磨功能，改善物料在磨机内的运动，提高了处理能力。由我国研究开发的润磨设备已广泛投入工业应用, 取得良好工艺效果。

国内润磨机的价格仅为进口同类产品的三分之一，其各项性能指标及设备可靠性不仅达到或超过了国外设备水平，而且还为国家节省了大量外汇。

1.2 润磨机的工作原理

润磨机，是润式混捏球磨机的简称，它以润态方式研磨和处理半干、半湿物料。通过润磨后，提高物料粒级和堆比重，为下道造球工序提供物料，并造出强度高、不易破碎的生球和干球。

润磨机主要由进料部、主轴承部、筒体部、大小齿轮装置、减速器、主电动机、慢速驱动装置。顶起装置及润滑、电控等部分组成。

润磨机为单仓周边排料润式磨机，物料经给料机从给料端中空轴进入筒体内部，主电机经联轴器、减速器、大小齿轮装置驱动装有研磨介质（钢球）的筒体旋转。研磨介质在衬板的摩擦力和离心力的共同作用下。被提升到一定高度后瀑落下来，给物料以冲击，使大颗粒的物料得到破碎。另外物料与研磨介质（钢球）。衬板之间的研磨作用，形成大量针片状细小颗粒，最后经筒体圆周边缘排料口排除磨机，完成润磨作用。

润磨机的工作原理简图如图1-1：

图1-1

1-电动机；2、4-联轴器；3-减速器；5-小齿轮；6-小齿轮座；7-大齿轮；8-筒体；9-轴承；10-人孔。

1.3润磨机设计参数及设计要求

（1） 传动形式——边缘传动

（2） 排料形式——周边排料

（3） 工作方式——连续工作

（4） 支承方式——耳轴支承

（5） 有效内径×有效长度（ 0D ×0L ）=1200×4500（

mm ） （6） 最大处理能力max Q ～ 5（t h ）

（7） 最大单位容积处理能力max q ～ 1（3t h m •）

（8） 磨机总重估重 ～ 20吨

（9） 电机功率 ～ 18.5KW

2. 润磨机的整机方案的分析和选择

润磨机是润式混捏球磨机的简称，属于筒式磨机。筒式磨机是目前矿物加工

领域应用范围最广、应用数量最多的一类粉磨设备，问世于19世纪末，最早出现的是砾磨机，后来发展为球磨机和棒磨机，而润磨机是为了适应特殊的物料而对球磨机进行的一种改进磨机。筒式磨机经过一百多年的发展和演变，形成了许多类型和不同的方案。

目前，生产中应用最多的润磨机大致有以下三种方案：

2.1 方案一的分析

方案一的结构简图如下图2-1：

图2—1

该方案是筒式磨机最基本的形式，小、中型磨机常用此种传动和支承方式，耳轴支承多为滑动轴承，少数为滚动轴承。

该方案的优点：这种传动和支承方式较为成熟，结构和配置都比较简单，成本也较低。

该方案的缺点：工作效率不高。

2.2 方案二的分析

方案二的结构简图如下图二：

图2-2

该方案常用于球磨机和管磨机，支承方式用托辊取代了耳轴支承，主要适用于小、中型磨机。

该方案的优点：较之方案一成本有所降低。

该方案的缺点：结构较方案一复杂。

2.3 方案三的分析

方案三的结构简图如下图2-3：

图2-3

该方案的特别适用于分批工作式磨机，属于第一种方案的变形。

该方案的优点：此种方案是对第一种方案的变形，由于传动形式发生变化，筒体的受力比第一种方案好些。

该方案的缺点：由于结构不太紧凑，目前生产中应用很少。

2.4 最终方案的确定

通过对以上三种方案的分析和比较，结合该润磨机的要处理的物料性质、生产能力、工作方式、成本要求及加工难易程度等方面的原因，认为第三种方案为最优方案。

3. 润磨机主要参数的确定

3.1 润磨机转速的设计计算；

3.1.1 润磨机的临界转速c n 的计算;

n c =

min /5.382.14.424.4230r Do Ro ==≈ (3-1)

式中： n c ——润磨机的临界转速，r /min ；

0D ——筒体的有效直径，m ；

润磨机的转速比q 根据生产经验一般取0.3～0.35；

润磨机的转速比:

q =

c n n (3-2)

式中： n ——润磨机的实际工作转速，r /min ；

n c ——润磨机的临界转速，r /min ；