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1 前 言 1.1 概述 20世紀(jì)80年代以來,擠壓粉磨技術(shù)取的了突破,以擠壓方式實(shí)現(xiàn)粉的立磨和輥壓機(jī),其能量有效利用率較高,能耗低,結(jié)構(gòu)緊湊.占地面積小。但立磨機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,系統(tǒng)通風(fēng)費(fèi)用高;輥壓機(jī)輥壓高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,振動(dòng)大,維護(hù)費(fèi)用高,系統(tǒng)烘干能力低,所以這些磨機(jī)的應(yīng)用都有一定的局限性。筒輥磨是近年來人們?cè)谏钊胙芯糠勰C(jī)理和現(xiàn)有的粉磨設(shè)備的基礎(chǔ)上,開發(fā)出來的一種具有球磨機(jī)的質(zhì)量和可靠性、立磨的緊湊結(jié)構(gòu)和輥壓機(jī)的低能耗的全新結(jié)構(gòu)的新型粉磨設(shè)備,它的優(yōu)勢(shì)為擠壓粉磨找到了一條能充分發(fā)揮節(jié)能潛力的新途徑。 1.2 筒輥磨工作原理 法國FC B公司于1993年推出了第一臺(tái)筒輥磨(Horomill) ,理論上兼具輥壓機(jī)的節(jié)能效果與球磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。Horomill由水平筒體和輥?zhàn)咏M成。其基本工作原理為:磨機(jī)筒體以高臨界速度的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn);物料由入料端進(jìn)入磨內(nèi)后，在磨內(nèi)做離心運(yùn)動(dòng);被與磨體長(zhǎng)度一致的刮刀刮下落到物料推進(jìn)裝置的調(diào)整板上;物料推進(jìn)裝置將物料導(dǎo)向出料向通過調(diào)整物料推進(jìn)裝置的位置，可以改變物料進(jìn)出的速度進(jìn)而控制通過磨輥的料量,其工作原理如圖1-1所示: 圖1-1 筒輥磨結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理 本課題以筒輥磨的液壓系統(tǒng)為主要研究?jī)?nèi)容,下面主要主要介紹其液壓系統(tǒng)的工作機(jī)理、工作方式等。 用來提供擠壓粉磨物料的輥壓力，并且利用液壓回路起到穩(wěn)壓保壓；調(diào)整輥壓力的大小來調(diào)整物料的粉磨細(xì)度，同時(shí)要保證液壓系統(tǒng)行程慢而小。筒輥磨工作時(shí),主要依靠磨輥對(duì)物料施加粉磨力，磨輥不需要驅(qū)動(dòng)裝置，由物料帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)。其壓力由磨體外的2個(gè)拉力液壓裝置提供。在整個(gè)工作過程中它只有加壓、保壓和卸載，三個(gè)過程。 1.3 國內(nèi)現(xiàn)狀綜述 2004年4月由中材國際南京水泥設(shè)計(jì)研究院研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、冀東水泥集團(tuán)有限責(zé)任公司承建的價(jià)φ1.6m筒輥磨預(yù)粉磨水泥熟料系統(tǒng)在冀東水泥二分廠開始運(yùn)行。經(jīng)過廠、院及唐山水泥機(jī)械廠共同努力，至2004年6月該系統(tǒng)現(xiàn)己穩(wěn)定運(yùn)行近800h，球磨機(jī)提產(chǎn)30% ,整個(gè)粉磨電耗下降13%，筒輥磨實(shí)現(xiàn)的能量代用系數(shù)達(dá)2.39。 表1-1 功率統(tǒng)計(jì)表 FCB公司 規(guī)格(直徑) MM 裝機(jī)功率KW 水泥(圈流)產(chǎn)量T/H 單位功耗(KWT/H) 800 45 1～2 22.5～45 3800 2400 120 20 南京院 800 55 1.52～.5 223～6.7 1600 400 19.5～20 202～0.5 新華廠 1000 85 4.4～5.5 15.5～19.3 1600 204 11～13 15.71～8.5 2000 580 30～35 16.6～19.3 2500 1120 55～60 18.72～0.4 3000 1600 759～5 16.82～1.3 綜合考慮表1-1筒輥磨的數(shù)據(jù)，繪制不同規(guī)格筒輥磨能耗趨勢(shì)如圖1-2所示，隨著筒輥磨規(guī)格尺寸的增大單位功耗逐下降，并趨于穩(wěn)定，從圖中看出單位功耗大約在20KWT/H左右。從而可知大規(guī)格的筒輥磨在能耗方面并沒有大的波動(dòng)。 圖1-2 不同規(guī)格筒輥磨能耗趨勢(shì) 1.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 本設(shè)計(jì)擬將料層擠壓粉磨前沿技術(shù)——筒輥磨應(yīng)用到礦渣、水泥熟料、粉 煤灰超細(xì)粉磨生產(chǎn)中，逐步取代高能耗球磨機(jī).為努力實(shí)現(xiàn)十一五規(guī)劃關(guān)于單位 GDP能耗降低 20%的總體目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。主要內(nèi)容有： 1.4.1 筒輥磨液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 a.根據(jù)筒輥磨載荷及工作機(jī)理及擠壓粉磨常規(guī)要求，設(shè)計(jì)回路，計(jì)算液壓力； b. 液壓系統(tǒng)元件選型計(jì)算。 1.4.2 料流控制方案設(shè)計(jì) 分析筒輥磨內(nèi)物料粉磨通道及料流路徑，提出多種料流控制方案并優(yōu)選。 1.4.3 工藝設(shè)計(jì) φ2600筒輥磨粉粉磨礦渣的工藝流程設(shè)計(jì),進(jìn)行工藝平衡計(jì)算,工藝設(shè)備選型。 1.4.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a、油路塊設(shè)計(jì)； b、料流控制裝置設(shè)計(jì)； c、關(guān)鍵件力學(xué)分析。 1.5 設(shè)計(jì)依據(jù)及技術(shù)指標(biāo) a. 課題來源：市場(chǎng)需求,新品開發(fā)； b. 產(chǎn)品名稱：φ2600筒輥磨； c. 粉磨對(duì)象：礦渣,進(jìn)料粒度≤10㎜,水分≤2%； d. 粉磨產(chǎn)品: 礦粉, 比表面積≥430㎡/㎏； e. 設(shè)計(jì)依據(jù)： 法國FCB公司φ2600筒輥磨在牡丹江廠生產(chǎn)數(shù)據(jù) ； f. 設(shè)計(jì)產(chǎn)量：Q≥25t/h。 1.6 設(shè)計(jì)要求 a. 液壓系統(tǒng)料流控制方案設(shè)計(jì)均應(yīng)有兩種以上方案比較和選擇； b. 液壓系統(tǒng)應(yīng)有過載保護(hù),對(duì)非破碎物反應(yīng)靈敏,保證兩端加載的同步性； c. 料流控制方案應(yīng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)各種粉磨物料流速成的在線調(diào)整； d. 設(shè)計(jì)筒輥磨粉磨礦渣的工藝流程圖,進(jìn)行工藝平衡計(jì)算； e. 設(shè)計(jì)圖樣總量：折合成A0幅面在4張以上；工具要求：應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件繪圖；過程要求：裝配圖需提供手工草圖； f. 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書相關(guān)要求； g. 查閱文獻(xiàn)資料10篇以上，并有不少于3000漢字的外文資料翻譯； h. 到相關(guān)單位進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫不少于3000字實(shí)習(xí)報(bào)告； i. 撰寫開題報(bào)告。 1.7 本題擬解決的問題 a. 液壓系統(tǒng)料流控制方案設(shè)計(jì)； b. 液壓系統(tǒng)過載保護(hù)，對(duì)非破碎物反應(yīng)靈敏，保證兩端同步加壓； c. 再線調(diào)整粉磨物料流速。 2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 筒輥磨是一種新型的臥式擠壓磨，它主要是由筒體和圓柱形輥?zhàn)咏M成。由于筒體的高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)筒體內(nèi)的輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)，并在輥?zhàn)由鲜┘訅毫?，所以我們必須需要一套液壓系統(tǒng)提供給筒輥磨持續(xù)、恒定的壓力。 2.1 設(shè)計(jì)要求 a. 主機(jī)用于φ2600HRO加壓系統(tǒng)； b. 要求主機(jī)完成的工藝過程。 2.2 總體規(guī)劃、草擬液壓原理圖 筒輥磨的出料細(xì)度主要取決于壓輥和筒體之間的間隙，所以，我們可以通過調(diào)節(jié)筒體和壓輥之間的距離控制出料的粒度。而調(diào)節(jié)壓輥的運(yùn)動(dòng)是考主機(jī)提供的。主機(jī)要完成的工藝工程是：由液壓泵從油箱內(nèi)吸油，經(jīng)過濾油器，再經(jīng)過單向閥進(jìn)入液壓缸的有桿腔迫使活塞向下運(yùn)動(dòng)。同時(shí)也就完成了調(diào)節(jié)壓輥的向下運(yùn)動(dòng)，縮小了壓輥和筒體之間的間距,此時(shí)系統(tǒng)完成了施壓過程。 由筒輥磨的工作原理，根據(jù)其自身的要求，現(xiàn)擬訂以下可靠的液壓原理圖，如圖2-1所示 圖2-1 液壓系統(tǒng)圖 2.3 計(jì)算泵的流量、選擇液壓泵 2.3.1 設(shè)計(jì)依據(jù) HORO磨(Horomill)是法國FCB公司的專利產(chǎn)品，由水平筒體和輥?zhàn)咏M成。其基本工作原理為:磨機(jī)筒體以高臨界速度的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；物料由人料端進(jìn)人磨內(nèi)后，在磨內(nèi)做離心運(yùn)動(dòng);被與磨體長(zhǎng)度一致的刮刀刮下落到物料推進(jìn)裝置的調(diào)整板上；物料推進(jìn)裝置將物料導(dǎo)向出料方向，通過調(diào)整物料推進(jìn)裝置的位置，可以改變物料進(jìn)出的速度進(jìn)而控制通過磨輥的料量。磨輥對(duì)物料施加粉磨力，磨輥不需要驅(qū)動(dòng)裝置，由物料帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)；其壓力由磨體外的2個(gè)拉力液壓裝置提供。 2.3.2 液壓缸的計(jì)算于選擇 黑龍江牡丹江水泥廠引進(jìn)的是HRM3800，其主要參數(shù)為:磨輥直徑D0:1.82 m；磨輥輥壓寬度L0:1.36 m；主電機(jī)功率:2 400 kW；磨筒體轉(zhuǎn)速:35.5 r/min；總壓力1200噸 (11760kn)。則其磨輥壓力區(qū)的受力面積S0: S0=L0×× (2-1) =O m2 =0.4935m2 本課題為2600的筒輥磨，數(shù)據(jù)為：磨輥直徑D＝1.3 m；磨輥輥壓寬度L＝1.04 m，則其磨輥壓力區(qū)的受力面積S: S0=L×× =O m2 =0.2696m2 令本課題所研究的壓力為F，則由單位面積筒體上的壓力相等，即 ＝ (2-2) = 得F1＝6423.53KN，則單邊壓力F＝＝3211.765KN。 圖2－2 壓桿圖 由圖2-2可知，液壓缸提供得的液壓力F缸＝＝1605.8825KN. 由于3800筒輥磨中數(shù)據(jù)是用于粉磨水泥熟料而得到的，本課題用于粉磨礦渣，需擴(kuò)大1.2倍，故F缸＝1.2×16.5.8825KN＝1927.059KN。 圖2－3 液壓鋼外形圖 由圖2-3液壓缸示意圖可以知道，F(xiàn)缸＝（D2－d2）×P×106 由液壓系統(tǒng)知識(shí)可知，上式中壓力P16MPa,可以加大面積S可以達(dá)到要求。 查閱液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)，初選HSG型液壓缸，參數(shù)見下表： 表2－1 液壓缸參數(shù)表 D（mm） d（mm） 額定工作壓力(MPa) 額定工作拉力(KN) 速比 500 250 16 2355 1.33 由GB·7933－87，圓整速比＝1.46，取D＝500mm，d＝280mm，則 S＝（D2－d2） ＝ ＝0.134706m2 故 （2-3） 油缸壁厚 （2-4） ＝ ?。?5mm 所以，液壓缸外徑D0＝D＋2=500+2×45=590mm。 由于此缸為自制，缸筒加工工藝過程如表2-2 表2－2 液壓缸制作工序 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 1 校 校直，全長(zhǎng)跳動(dòng)小于1.5mm 校直機(jī) 2 車 車兩端夾口及中間架子口 車床 3 劃 劃接頭座焊接位置線 4 焊 按線將接頭座焊接好 5 車 粗鏜孔 深孔鏜床 6 車 細(xì)鏜孔 7 車 精鏜孔 深孔鏜床 8 車 滾壓孔 深孔鏜床 9 車 車兩端架子口 車床 10 車 車接頭座端 車床 11 車 車成另一端 車床 12 車 修接頭座架子孔 車床 13 車 車內(nèi)孔各部 車床 14 劃 劃孔線 15 鉆 鉆通油孔 鉆床 16 鉆 鉆成孔 鉆床 17 鉗 去各部毛刺 18 檢 檢查 2.3.3 泵的計(jì)算于選擇 a.計(jì)算泵的流量、壓力，并選擇泵的型號(hào) 泵的最大壓力：PP=P1＋ (2-5) =2×14.31+0.5+0.5 =29.62MPa 式中：PP—－泵的最大工作壓力，即靜壓力 P1－執(zhí)行元件最大工作壓力 －進(jìn)油管路中壓力損失，取0.5MPa 泵的額定壓力Pn=0.25 PP =1.25×29.62MPa =37.025MPa 查閱液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取CY14－63型柱塞泵，參數(shù)見表2-3 表2－3 柱塞泵參數(shù) 理論轉(zhuǎn)矩T（N·M） 329 公稱排量V（ml／r） 63 額定壓力最高壓力（MPa） 32 最大壓力 （MPa） 40 額定轉(zhuǎn)速（r／min） 1500 最高轉(zhuǎn)速（r／min） 2000 則泵的平均理論流量q=n·v （2-6） ＝1500×63 ＝94500 ml／min ＝1.575×103 m3／s 液壓缸速度V＝ （2-7） 驗(yàn)算泵的流量：qPKL· （2-8） ＝1.2×94.5L／min =113.4 L／min=1.89×10-3 m3／s 式中：qP－泵的最大流量 －同時(shí)動(dòng)作時(shí)所需流量之和的最大值 KL－系統(tǒng)的泄漏系數(shù)，取1.1～1.3 應(yīng)為qP×80%=113.4×80%=90.72<94.5 所以，泵符合系統(tǒng)要求。 2.3.4 選擇與泵匹配的電機(jī) 由泵最大輸出流量、壓力可以得到最大需求功率，即電機(jī)輸出功率。由電機(jī)額定轉(zhuǎn)速和泵每轉(zhuǎn)排量應(yīng)該與電機(jī)最大流量吻合，選擇電機(jī)。但是電機(jī)輸出功率應(yīng)該大于泵輸出功率。由上述選擇原則和選定的數(shù)據(jù)，選擇Y180L-2型電機(jī)。 查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)，電機(jī)數(shù)據(jù)如下表 表2－4 泵匹配電機(jī)參數(shù)表 額定功率P(KW) 37 滿載轉(zhuǎn)速(r/min) 2939 額定轉(zhuǎn)矩 1.9 滿載電流（A） 69.2 效率 95% 凈重（Kg） 220 2.4 選擇液壓控制元件 根據(jù)液壓系統(tǒng)原理提供的情況，審查圖上各閥在各種工況下達(dá)到的最高工作壓力和最大流量，以此選擇閥的額定壓力和額定流量。一般情況下，閥的實(shí)際壓力和流量應(yīng)與額定值相接近，但必要時(shí)允許實(shí)際流量超過額定流量的20%。有的電液換向閥有時(shí)會(huì)出現(xiàn)高壓下?lián)Q向停留時(shí)間稍長(zhǎng)不能復(fù)位的現(xiàn)象，因此，用于有可靠性要求的系統(tǒng)時(shí)，其壓力以降額（32MPa降至20~25MPa）使用為宜，或選用液壓強(qiáng)制對(duì)中的電液換向閥。 2.4.1 溢流閥的選擇 溢流閥在系統(tǒng)中的作用主要有作為安全閥防止液壓系統(tǒng)過載、作為溢流閥使液壓系統(tǒng)中壓力保持恒定、遠(yuǎn)程調(diào)壓等。在該系統(tǒng)中，由液壓系統(tǒng)的原理圖計(jì)算出需要選擇兩種溢流閥，一是為保持液壓的壓力恒定，另一個(gè)閥是起安全保護(hù)作用。選取DBD型。技術(shù)參數(shù)如表2-5 表2-5 溢流閥參數(shù)表 通徑（mm） 10 壓力（MPa） 32 額定流量(L/min) 40 調(diào)壓范圍(MPa) 8～20 凈重量(Kg) 2.8 2.4.2 單向閥的選擇 由液壓系統(tǒng)的原理圖,以及系統(tǒng)的流量、壓力查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇型號(hào)為S型單向閥.該閥為錐閥式結(jié)構(gòu),壓力損失小.主要用于泵的出口處,作背壓閥和旁路閥用。單向閥參數(shù)如表2-6 表：2-6 SV10P20液控單向閥的技術(shù)規(guī)格 介質(zhì) 礦物液壓油 介質(zhì)黏度（m2/s） （2.8～380）×106 介質(zhì)溫度 -30～80 最大工作壓力（MPa） 31.5 開啟壓力（MPa） 符合特性曲線 最大流量（L/min） 符合特性曲線 2.4.3 換向閥的選擇 電液位換向閥由電磁閥起先導(dǎo)控制作用,液動(dòng)換向閥進(jìn)行油路換向、卸荷及順序動(dòng)作。電液換向閥換向的快慢,可用控制油路中的節(jié)流閥(阻尼器)來調(diào)節(jié),以避免液壓系統(tǒng)的換向沖擊。一般適用于流量較大的液壓系統(tǒng)中,使用電源要求與電磁換向閥相同。由液壓系統(tǒng)的原理圖,以及系統(tǒng)的流量、壓力查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇型號(hào)為34BH-B10H-J的電液位換向閥,主要的技術(shù)參數(shù)如表2-7 表2－7 換向閥參數(shù)表 通徑/mm 10 公稱流量/ 40 公稱壓力/MPa 31.5 允許背壓/MPa <6.3 換向頻率/ 60 最高換向頻率/ 120 電壓 AC:220V 50Hz ; DC:12V、24V 允許電壓變動(dòng)范圍 10% 電磁鐵功耗(吸持時(shí)) AC:40W, DC:43W 2.4.4 壓力表開關(guān)的選擇: 壓力表開關(guān)是小型的截止閥,主要用于切斷或接通壓力表和油路的連接。通過開關(guān)起阻尼作用,減輕壓力表急劇跳動(dòng),防止損壞。也可作為一般截止閥應(yīng)用。壓力表開關(guān),按其所能測(cè)量的測(cè)量點(diǎn)的數(shù)目,可分為一點(diǎn)的及多點(diǎn)的。多點(diǎn)壓力表開關(guān)可以使壓力表和液壓系統(tǒng)1~6個(gè)被測(cè)油路相通,分別測(cè)1~6點(diǎn)的壓力。由液壓系統(tǒng)的原理圖,以及系統(tǒng)的流量、壓力查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇型號(hào)為KF-L8/14E，參數(shù)如表2-8 表2－8 壓力表開關(guān)參數(shù)表 型號(hào) 通 徑 壓 力 /MPa 壓力表接頭 D/mm 壓力油進(jìn)口 E/mm Y /mm /in KF-L8/14E 8 1/4 350 M14×1.5 M14×1.5 27 2.5、液壓輔助件的選擇 2.5.1 管路選擇 a. 金屬管 液壓系統(tǒng)用鋼管,有精密無縫鋼管和輸送流體用無縫鋼管或不銹鋼無縫鋼管。鋼管有紫銅管和黃銅管。紫銅管用于壓力較低(P≤6.5~10MPa)的管路,裝配時(shí)可按需要來彎曲,但由于抗振能力較低,且易是油氧化,價(jià)格昂貴;黃銅管可承受較高的壓力((P≤25 MPa),但不如紫銅管易于彎曲。對(duì)于本系統(tǒng)的壓力來說,該系統(tǒng)的管路應(yīng)該取黃銅管。通過計(jì)算確定管子的內(nèi)徑(d)和壁厚(δ)，如下： 取流量V=0.8m.s 則，管內(nèi)徑d，取50mm 管壁厚，取6.5mm 所以，管外徑D=d+2=50+13=63mm, 參數(shù)如表2-9 表2－9 金屬管參數(shù)表 接頭連接螺紋 公稱壓力 推薦管路流量 M60×2 5MPa 630L/min b.軟管 軟管是用于連接兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)不見之間的管路。分高、低壓兩種。高壓軟管是以鋼絲編織或鋼絲纏繞成骨架的橡膠軟管,用于壓力油路。低壓軟管是一麻線或棉線編織體為骨架的橡膠軟管,用于壓力較低的回油路或氣動(dòng)管路中。鋼絲編織(或纏繞)膠管由內(nèi)膠層、鋼絲編織(或纏繞)層、中間膠層和外膠層組成。鋼絲編織層有1~3層,鋼絲纏繞層有2、3和6層,層數(shù)愈多,管徑愈小,耐壓力愈高。鋼絲纏繞膠管還具有管體較柔軟、脈沖性能好的優(yōu)點(diǎn)。 選取計(jì)算過程如下： 所以，d=10.2mm 選取鋼絲增強(qiáng)型液壓橡膠軟管。 C.接頭選擇: 焊接式的管接頭是利用管與管子焊接。接頭體和接管之間用O形密封圈端面密封。這種焊接式管接頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,密封性好,對(duì)管子尺寸精度要求不高。工作壓力可達(dá)31.5MPa,工作溫度-25~80,適用于油為介質(zhì)的管路系統(tǒng)。 焊接式管接頭都能滿足該系統(tǒng),故我們可以根據(jù)壓力選擇焊接式管接頭。 2.5.2 蓄能器的選擇 蓄能器是將壓力液體的液壓能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能儲(chǔ)存起來,當(dāng)系統(tǒng)需要時(shí)再由勢(shì)能轉(zhuǎn)化為液壓能而做功的容器。因此,蓄能器可以作為輔助的或者應(yīng)急的動(dòng)力源;可以補(bǔ)充系統(tǒng)的泄露,穩(wěn)定系統(tǒng)的工作壓力,以及吸收泵的脈動(dòng)和回路上的液壓沖擊等。 根據(jù)計(jì)算出的蓄能器總?cè)莘e和工作壓力,選擇蓄能器的型號(hào)。我們可以選擇NXQ型囊式蓄能器。囊式蓄能器是一種儲(chǔ)能裝置。它的主要作用是儲(chǔ)存能量、吸收脈動(dòng)和緩和沖擊,它具有體積小、重量輕、反應(yīng)靈敏等優(yōu)點(diǎn)。蓄能器(NXQ1-L2.5/20-L)的主要技術(shù)參數(shù)如表2-10 表2-10 蓄能器參數(shù)表 公稱容積/L 2.5 公稱通徑/mm 32 公稱壓力/MPa 20 質(zhì)量/kg 14.7 2.5.3 過濾器的選擇 過濾器是液壓系統(tǒng)中重要元件。它可以清除液壓油中的污染物,保持油液的清潔度,確保系統(tǒng)元件工作的可靠性。根據(jù)以上選擇原則以及該液壓系統(tǒng)本身的要求,查相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)可以選型號(hào)為ZU-H10×10S的濾油器,選型號(hào)為E-25的空氣濾清器，主要參數(shù)如表2-11 規(guī) 格 E-25 加油流量/ 9 空氣流量/ 65 油過濾面積/ 80 表2－11 空氣濾清器參數(shù)表 表2-12 ZU-H10×10S濾油器的主要技術(shù)參數(shù) 流量（） 10 額定壓力（MPa） 32 過濾精度（μm） 10 壓差指示器工作壓差（MPa） 0.35 初始?jí)毫担∕Pa） 0.08 2.5.4 油箱的設(shè)計(jì) 油箱有效容積一般為泵每分鐘流量的3～5倍。油箱中油液溫度一般推薦30~50,最高不應(yīng)該超過65,最低不低于15。 a. 對(duì)于本系統(tǒng)油箱有效容積取泵每分鐘流量的4倍，則有效容積V: V= b. 油箱容積的驗(yàn)算： 系統(tǒng)發(fā)熱總功率 H=P-P0 式中，P－泵輸入功率，取34.5KW P0－缸輸出功率，取21.16KW 則，H=34.5-21.16=13.34KW 油箱散熱面積A= 假設(shè)通風(fēng)良好，取油箱散熱系數(shù)KW/(m2oC) 溫升℃ 設(shè)環(huán)境溫度=25℃,則 =25℃+22.2℃=47.2℃=55℃ 油箱散熱達(dá)到系統(tǒng)要求。 由選擇油箱尺寸原則：三邊比例1：1：1～1：2：3 設(shè)定尺寸為：長(zhǎng)970mm,寬720mm,高540mm 另壁板厚4mm，底腳高200mm，頂板厚8mm 外形如圖2-4所示 圖2-4 油箱示意圖 3 料流控制裝置設(shè)計(jì) 3.1 筒輥磨的進(jìn)料裝置 物料經(jīng)過輸送設(shè)備，通過進(jìn)料端的進(jìn)料口進(jìn)入筒輥磨進(jìn)行擠壓粉磨，要保證物料的暢通,其溜道的休止角必須大于物料的休止角。由于此產(chǎn)品的設(shè)計(jì)用于水泥或礦渣的粉磨,所以進(jìn)料漏斗的設(shè)計(jì)要大于。但是傾斜角太大時(shí),會(huì)造成物料進(jìn)入筒體內(nèi)的距離太小而結(jié)構(gòu)不好處理,同時(shí)也減小了通風(fēng)面積,引起通風(fēng)阻力的增加,根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)料漏斗的傾斜角選。 密封也是此設(shè)備的重要環(huán)節(jié)，本設(shè)計(jì)采用橡膠密封， 能有效的防止粉磨過程中粉塵的外泄，保證筒體的密封性。 圖3-1 進(jìn)料端口 3.2 筒輥磨的料流控制裝置裝置 再現(xiàn)有的磨內(nèi)料流控制中，大體包括兩種方式：刮料導(dǎo)料一體和刮料導(dǎo)料分開。其中，刮料導(dǎo)料一體如圖3-2所示 圖3-2 導(dǎo)料方式一 該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是刮料板和導(dǎo)料板融為一體，大大的節(jié)省的磨內(nèi)空間，但是對(duì)提高粉磨效率效果不是很顯著，也不能在線調(diào)節(jié)料在磨內(nèi)的流速，主要用于較小規(guī)格的磨機(jī)，如φ400筒輥磨和φ400筒輥磨。 本設(shè)計(jì)是φ2600筒輥磨，采用的是刮料導(dǎo)料分開的這種料流控制裝置，由于磨內(nèi)空間充足，可以按需布置刮料和導(dǎo)料裝置，還可在線調(diào)節(jié)料在磨內(nèi)的流速，下面分別介紹兩種控制裝置。 3.2.1刮料裝置設(shè)計(jì) 　在本刮料裝置設(shè)計(jì)中，單個(gè)的刮刀由鐵釘間隔固定在刮刀槽中，刮刀槽由由兩端支撐裝置支撐，兩端再由可調(diào)螺母根據(jù)刮刀位置具體調(diào)整。另外，每個(gè)刮刀還由其下根據(jù)物料的易磨性和物料特性來調(diào)整循環(huán)粉磨的次數(shù)。據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐中證明,物料在筒體內(nèi)研磨8就可以達(dá)到粉磨要求。φ2600有效磨輥長(zhǎng)為1040， 因此每個(gè)刮料導(dǎo)料板之間的距離是 cm。具體裝置如圖3-3所示 圖3-3 刮料裝置 3.2.2 導(dǎo)料裝置設(shè)計(jì) 為了提高筒輥磨的研磨效率，采用可調(diào)式的導(dǎo)料裝置，另外，導(dǎo)料板用一整塊鋼板連接在可轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置之上，傾斜角度為30度，如圖3-2所示： 圖3-4 導(dǎo)料裝置 3.3 筒輥磨的出料裝置 物料經(jīng)多次碾磨，由導(dǎo)料裝置導(dǎo)將物料送到出料端的出料口，再經(jīng)出料口進(jìn)入提升機(jī)，進(jìn)行下一個(gè)工藝；出料口必須有一定的工藝角度，以便物料順利進(jìn)入下一工藝流程；在結(jié)構(gòu)上采用焊接加工工藝，保證焊縫無缺陷；出料裝置有一個(gè)出風(fēng)口以保證筒體內(nèi)通風(fēng)負(fù)壓，如圖3-3所示 圖3-3 出料端口 4系統(tǒng)總體評(píng)價(jià)與可行性分析 從總體上看，該系統(tǒng)已基本上滿足了所規(guī)定的設(shè)計(jì)要求。在整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)也可以根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求實(shí)時(shí)對(duì)整個(gè)筒輥磨液壓系統(tǒng)、料流控制等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)一步的改進(jìn)；本設(shè)計(jì)采用反求的設(shè)計(jì)方式，可以大大的減少人力、財(cái)力、資金等方面的投資，而且縮短了設(shè)計(jì)的周期。 理論方面的分析結(jié)果可作為設(shè)計(jì)的理論依據(jù)，包括液壓系統(tǒng)的機(jī)理、結(jié)構(gòu)、工作情況、工作環(huán)境、保養(yǎng)、維修等方面。從以上的分析結(jié)果可以看出他們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在理論上是可行的。 5 結(jié) 論 筒輥磨是基于料層擠壓粉磨開發(fā)研制的新型粉磨設(shè)備，其能量有效利用率較高,能耗低,結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。法國FC B公司于1993年推出了第一臺(tái)筒輥磨(Horomill) ,其基本工作原理為:磨機(jī)筒體以高臨界速度的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn);物料由入料端進(jìn)入磨內(nèi)后，在磨內(nèi)做離心運(yùn)動(dòng);被與磨體長(zhǎng)度一致的刮刀刮下落到物料推進(jìn)裝置的調(diào)整板上;物料推進(jìn)裝置將物料導(dǎo)向出料向通過調(diào)整物料推進(jìn)裝置的位置，可以改變物料進(jìn)出的速度進(jìn)而控制通過磨輥的料量。 本設(shè)計(jì)在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，不但繼承了已有設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，還加入了能物料保護(hù)設(shè)計(jì)，即在粉磨物料細(xì)度超過規(guī)定值時(shí)，自動(dòng)切斷壓輥的壓力供給，從而保護(hù)了設(shè)備系統(tǒng)；另外，在入磨物料細(xì)度方面比已有設(shè)備有了很大改進(jìn)。 在料流控制裝置設(shè)計(jì)方面，本次設(shè)計(jì)將導(dǎo)料和刮料分離，并在到導(dǎo)料方面實(shí)現(xiàn)可物料前進(jìn)速度上的可調(diào)性，在保證粉磨效果的同時(shí)大大加強(qiáng)了粉磨的效率。 在密封方面，以往設(shè)備采取迷宮密封的方式，該密封的缺點(diǎn)是大小迷宮磨損較快，本課題將密封替換成現(xiàn)在的橡膠密封方式。 在設(shè)計(jì)課題時(shí)，遇到的最顯著問題是在粉磨壓力交的度數(shù)設(shè)定方面，經(jīng)過周密分析、演算、推倒，將以往認(rèn)為的18.5度壓力角改變?yōu)?3.5度，在國內(nèi)設(shè)計(jì)方面是首例。 但是，本設(shè)計(jì)還存在一些不足，比如密封方面還是存在密封周期短、密封不完全等問題，在今后的發(fā)展中會(huì)得到很好的完善。 參考文獻(xiàn) [1] 倪文龍,黃之初.葛友華.料層擠壓粉磨通道截面收縮率探討[J].化工礦物加工,2006, (12):17-19. 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