1. 研究目的与意义(文献综述)
目前,我国的化工和建材行业正在逐步走向规模化、集团化,但是由于原燃材料价格较高、能源供应日趋紧张、电力价格持续上升,所以建材和化工行业的设计人员和决策者都希望通过采用更加先进的技术装备,用来降低材料消耗、电力消耗以及人工费用来提高全员劳动生产率。由于立磨的各种优点,所以高效节能的立磨被大量化工和建材行业的企业青睐。在立磨的粉磨过程中,磨辊在研磨过程中的压力是最为关键的。磨辊研磨压力的大小和控制是直接体现立磨的能源利用率和粉磨效率大小的因素,所以立磨的加压系统的设计对于整个立式磨机的运行状况有较大影响。
立磨加压系统中,普遍采用液压作为压力传动系统介质,所以液压缸和液压系统的发展和研究是立磨加压系统设计的主要部分。上个世纪二十年代,世界上第一台立磨在德国研制出来。1935年,第一台用于水泥工业的立磨出现在德国,立磨应用在欧洲的水泥生产方面很多年以后,才在加拿大和美国采用,欧洲和美国以及加拿大之所以采用和发展立磨,主要是由于当时的燃料和电力费用较高。上个世纪六十年代,立磨技术才开始突破,七十年代得到了迅速发展,在欧洲、亚洲和美洲的水泥工业中被用来粉磨原料。到了九十年代,由于计算机辅助分析和设计技术基本成熟,应用流体学计算、热传导分析、有限元分析等现代化设计方法,解决了立磨工艺和结构难点,延长了立磨的使用寿命,从而保证了立式磨机超大型化的实现,以及大型干法水泥生产线对立磨能力的要求。
立磨在我国的应用始于上个世纪四十年代末期,用来粉磨水泥厂的生料。五十年代初,一些小型水泥厂开始使用小型立磨来粉磨生料,也有些用于湿法水泥厂磨煤粉。自七十年代末期,国内在干法水泥厂开始发展新型干法工艺时,才开始重视立磨的研究开发工作。八十年代初,天津水泥研究设计院研发出tkm系列立磨,合肥水泥工业设计研究院开发除了hrm系列立磨,与产能1000t/d的生产线配用。此时,我国也开始引进国外大型立式磨机用于新型干法水泥厂。1985年,沈阳重型机器厂从德国pfeiffer公司引进了产能限于2000t/d规模生产线配套的mps立磨制造技术,又与海螺集团合作研发制造了产能2500t/d、5000t/d生产线配套的mps3424、mps5000立磨。
2. 研究的基本内容与方案
随着立磨的发展,以及现代计算机辅助设计的成熟,我们对立磨的设计有着更加精确的要求,同时也需要功能更加完善,所以要对立磨的每一个模块进行准确计算。本次课程设计课题是立磨的加压系统,加压系统是立磨中为磨辊碾磨时提供压力的设备,不过根据具体工业环境,还要拥有轻载启动和检修等其他功能。
本次设计课题要研究立磨的工作原理以及加压系统的各项功能。为了能够使立磨拥有高效的碾磨效果和消耗更少的功率,所以要对立磨的工作原理进行研究,设计出更加合适的加压装置结构。根据初期设计,本次设计加压方式采用液压方式,所以要对液压系统进行研究,同时由于压力的存在,设计中要对立磨进行简单计算(没有公开计算公式)来设计。
加压系统是立磨中比较重要的部件,结合液压与结构两部分来提供磨辊压力。首先本次设计要完成对立磨的计算,取得立磨正常运行状态所需的压力,以便液压缸的选型和设计。其次,要对加压装置的结构进行设计,能够提供磨辊持续的压力。然后,对加压系统的液压系统进行设计,完成液压系统原理图的绘制,能够让立磨拥有保压功能实现磨辊的持续碾磨压力,轻载启动功能和检修功能。最后,针对液压系统中最重要的液压缸进行设计计算和校核。
3. 研究计划与安排
第1-3周:完成开题报告和英文翻译。
第4-7周:完成给定题目的设计与建模。
第7-12周:对设计进行审核修改,以及完成图纸的绘制。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 杨涛. 立磨基础结构优化设计[j]. 甘肃科技, 2012, 28(1):121-122.
[2] martens r, pingel h. grinding roller of aroller mill[j]. 2016.
[3] suchorski d. the cement mill testreport[j]. concrete international, 2010(2):189-190.
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