452 工业对辊成型机设计

绪论

1.型煤概况

煤炭在我国的能源中，占有十分重要的地位，而且在一定时期内，这种 状况不会改变。此外，随着采煤机械化程度的不断的提高,粉煤在原煤中所 占的比例也越来越大。粉煤比例的增加不仅降低了散煤的燃烧效率,而且严 重地污染了环境。发展型煤是提高粉煤利用率和减少环境污染的重要途径。

2.成型设备概况

成型设备是型煤生产中的关键设备,选择成型设备应以原煤的特性，型 煤的用途及成时压力等诸多因素为基础。目前工业上应用最广的是对辊式成 型机。另外,还有冲压式成型机,环式成型机和螺旋式成型机等。

3.对辊成型机概况

对辊成型机可用于成型、压块和颗粒的高压破碎，它的给料系统和辊面 的设计要根据使用要求来设计。下面就对辊成型机在成型方面的应用进行描 述。

对辊成型机主要包括以下几个主要部件：

3.1同步齿轮传动系统

对辊成型机的同步齿轮传动系统由包括两个同步齿轮在内的减速器，安 全联轴器等组成。安全联轴器是一个能自动复位的机构，它可以在正常工作 时驱动转距的 1.7～1.9 倍范围内调整。最主要的是，同步齿轮和齿轮联轴 器的连接保证了提供给型辊完全均匀的线速度。

3.2成型系统

对辊成型机的最主要部分是型辊。由于成型压力大，直径大，所以采用 八块型板拼装的方式，辊芯由铸钢材料铸造而成，型板由强度高的耐磨材料 制造。

3.3加料系统

加料系统除了用作加料外,还具有如下作用:(1)对物料预压,将预压力 加于物料上;(2)利用预压力使物料脱气,从而增大物料的堆积密度;(3)可以 使对辊型轮直径及加载力减小,从而使成型机的尺寸及重量减少,成本降低。

3.4液压加载系统

液压加载系统用于提供压力迫使浮辊向被压实的物料和固定辊靠近。为 满足特殊的工作需要，压力的高低和大小可以自由调整。压力的梯度随间距 的变化而升高，通过改变液压储能器中氮的分压可以在很大范围内调整压力 的梯度。在其他尖硬物料被压入压辊的间隙时液压系统也用作安全装置。

第一章 电机选型及传动比计算

1.1 选择电动机

1.1.1 选择电动机的类型和结构形式

按工作条件和要求，选用一般用途的Y 系列三相异步电动机，为卧式封 闭结构。 1.1.2 选择电动机的容量

辊子转速：n=8~10r/min

辊子圆周速度：v=0.4~0.6m/s ω=nπ/30 v=ωr

r= p

30v

n = 14

. 3 10 6

. 0 30 ´ ´ =573mm 辊轮周长：L= d p

= 2 573 14 . 3 ´ ´ =3598.44mm 型煤比重：1.35g/cm

3

型煤体积：45×45×28=0.567 cm 3

单个煤球重：0.567×1.35=77g

辊子转一周产量：

10 60 10 × 35 6

´ =58333g

辊子沿周向布排球窝数： 5

45 44

. 3598 + =72

辊子沿宽度方向可布排球窝： 72

77 58333 ´ =10.52 圆整取11排

辊子宽度：45×11+5×10+70=635mm 总成型压力：T=20×63.5=1270KN 辊子承受的合力矩： M=Te

=1270×45=57150Nm

工作机所需的功率：

P=

9550

Tn 式中

T=57150Nm n=10 r/min 代入上式得

P= 843 . 59 9550 10 57150 = ´ KW

电动机所需功率：P 0

=P/η

从电动机到辊轮主轴之间的传动装置的总效率：

485

1234

h h h h h = 式中

h = 0.95

1

V 带传动效率 2 0.99

h = 联轴器效率 3 0.98 h = 轴承效率 4 0.97

h = 齿轮传动效率

代入上式得

η=0.95×0.99 4

×0.98 8

×0.97 5

=0.6667 0 P =P/η

=59.843/0.6667 =89.760kw

选择电动机额定功率P m ≥P 0 ， 根据传动系统图和推荐的传动比合理范

围，V 带传动的传动比2~4,单级圆柱齿轮传动比 3~6

所以选择Y280M-4电动机，额定功率90kw,满载转速1480 r/min。

1.2 计算传动装置的总传动比并分配各级传动比

1.2.1 传动装置的总传动比

i = n n m = 10

1480 =148 1.2.2 分配各级传动比

该传动装置中使用的是三级圆柱齿轮减速器，考虑到以下原则： 1）使各级传动的承载能力大致等（齿面接触强度大致相等） 2）使减速器能获得最小外形尺寸和重量

3）使各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等，润滑最为简便

选择三级圆柱齿轮减速器的传动比为50，并分配各级齿轮传动比为 i 1 =3.9 i 2 =3.5 i 3 =3.66

辊轮的直径为 1146mm,两辊轮这间的间隙取 1mm,所以两辊轮的中心距为 1147mm。由此调节可初定同步齿轮的传动比为2.5 。则V 带传动的传动比为 1.184。

第二章 V 带设计计算

2.1 确定计算功率

根据工作情况 查表12-12选择工况系数 2

. 1 = A K 设计功率 KW P K P A d 108 90 2 . 1

= ´ = = 2.2 选择带型

根据 KW P d 108

= 和 min / 1480 1 r n = 选择15N 窄 V 带(有效宽度制) 2.3 确定带轮基准直径

小带轮的基准直径 参考表12-19和图12-4取 mm d e 250 1 = 传动比 184 . 1 = i 取弹性滑动系数 02 . 0 = e 大带轮基准准直径 )

1 ( 1

2 e - = e e id d )

02 . 0 1 ( 250 184 . 1 - ´ ´ = mm

08 . 290 = 取标准值 mm

d e 300 2 = 实际转速

e =- 1

2 1 2

(1) p

p d n n d 4

. 297 4 . 247 1480 ) 02 . 0 1 ( ´ ´ - = min

/ 55 . 1206 r = 实际传动比

227

. 1 55

. 1206 1480 2

1 = = = n n

i 2.4 验算带的速度

s

m n d v p / 2 . 19 1000

60 1480

4 . 247 14 . 3 1000 60 1

1 = ´ ´ ´ =

´ =

p 2.5 初定中心距

取 = 0 1000 a mm

2.6 确定基准长度

2

1 2 1 2 0 0 4 ) ( 2

) ( 2 a d d d d a

L d d d d d - +

+ + = p