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畢業(yè)設(shè)計(jì)
開題論證報(bào)告
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名 楊 聞 達(dá)
班 級 B材機(jī)022
學(xué) 號 0210120211
指導(dǎo)教師 楊 曉 紅
完成日期 2006.３.24
課題名稱：YQP36預(yù)加水盤式成球機(jī)設(shè)計(jì)
一、 課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
本課題來源于江蘇海建集團(tuán)股份有限公司。課題研究的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)盤徑為3.6m、產(chǎn)量為25t/h的預(yù)加水成球盤。
目前我國水泥企業(yè)，正向著大型化迅速發(fā)展，以海螺集團(tuán)為首的一批年產(chǎn)1000萬噸以上的大型水泥集團(tuán)發(fā)展勢頭迅猛，海螺在2002年形成年產(chǎn)4000萬噸的生產(chǎn)能力，躋身于世界10強(qiáng)之列?；A(chǔ)條件較好的立窯水泥企業(yè)，通過推廣應(yīng)用20項(xiàng)適用技術(shù)，正在向現(xiàn)代立窯企業(yè)和經(jīng)濟(jì)規(guī)?；l(fā)展，以塔牌集團(tuán)為首一批年產(chǎn)100萬噸以上大型立窯水泥企業(yè)，已加入發(fā)展經(jīng)濟(jì)規(guī)模新型干法之列。
我國水泥2002年年產(chǎn)總量雖然已經(jīng)達(dá)到7億多噸，但立窯水泥仍占70%，在現(xiàn)階段，現(xiàn)代立窯還是一種比較符合國情的適用技術(shù)。立窯生產(chǎn)工藝由于它的單機(jī)生產(chǎn)能力小，勞動(dòng)生產(chǎn)率低和難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)等缺點(diǎn)，難以與大型新型干法企業(yè)競爭，逐步被新型干法或更新的技術(shù)所取代，是我國水泥工業(yè)發(fā)展的歷史必然。但由于國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展的拉動(dòng)，水泥的市場需求仍處在上升期，這就給立窯水泥的發(fā)展提供了空間，這也是為什么在新型干法快速發(fā)展和淘汰了近1億噸立窯生產(chǎn)能力的情況下，立窯水泥的增量仍然大于旋窯水泥增量的原因所在。可以預(yù)言，今后相當(dāng)長的歷史時(shí)期，我國水泥工業(yè)還少不了立窯水泥的支撐。因此有生存發(fā)展條件的立窯水泥企業(yè)，要不失時(shí)機(jī)的逐步與新型干法接軌和發(fā)展新型干法生產(chǎn)線，這是立窯水泥企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的歷史選擇。
生料制備、水泥粉磨系統(tǒng)等與新型干法技術(shù)的接軌，為立窯水泥企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量提供了生料質(zhì)量的保證，但窯的煅燒水平最終決定熟料質(zhì)量的優(yōu)劣。通過我國廣大立窯水泥工作者長期不斷地技術(shù)創(chuàng)新，在立窯煅燒技術(shù)上，取得了前所未有的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。由于這些新技術(shù)的推廣應(yīng)用，使立窯生產(chǎn)工藝，至今還能作為我國水泥生產(chǎn)工藝中的一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)方式，與新型干法生產(chǎn)技術(shù)共存。
當(dāng)前立窯煅燒系統(tǒng)，應(yīng)該進(jìn)一步重點(diǎn)抓好兩項(xiàng)技術(shù)的推廣和粉塵治理。其中預(yù)加水小料球快速煅燒技術(shù)，小料球快速燒成技術(shù)是立窯煅燒的一項(xiàng)重要技術(shù)進(jìn)步，目前應(yīng)用十分成功的企業(yè)并不多，主要原因是前幾年預(yù)加水成球系統(tǒng)的控制技術(shù)和設(shè)備還不太過關(guān)，小料球的操作控制要點(diǎn)還沒完全掌握，目前預(yù)加水成球技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第六代產(chǎn)品，設(shè)備及控制系統(tǒng)基本過關(guān)。小料球快速煅燒技術(shù)的核心是減小料球平均粒經(jīng)和大小球的差異，也就是將成球的粒度由原來的8～12mm，降低為3～7mm。由于粒球平均直徑大大減小，對加快煅燒速度、提高窯的產(chǎn)量和降低fCaO含量都產(chǎn)生了積極的影響，應(yīng)用成功的企業(yè)都取得明顯效果。
二、本課題擬解決的問題
1．盤底平面和側(cè)平面有出現(xiàn)變形，增加主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷，影響成球質(zhì)量；
2．支架剛度和強(qiáng)度不夠，出現(xiàn)變形；
3．采用行星減速機(jī)出現(xiàn)傳動(dòng)扭矩不足及漏油現(xiàn)象；
4．采用圓柱齒輪減速機(jī)出現(xiàn)的漏油以至缺油、磨損現(xiàn)象；
5．盤體轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩大以至減速機(jī)輸入軸端鍵和鍵槽的變形與孔軸的磨損現(xiàn)象；
6．采用的傘齒輪副傳動(dòng)不穩(wěn)定與斷齒現(xiàn)象；
7．固定式無動(dòng)力邊刮刀磨損及所成球質(zhì)量差和無法保證生產(chǎn)連續(xù)性的現(xiàn)象；
8．動(dòng)力軸承出現(xiàn)軸承燒壞、鍵槽損壞甚至電機(jī)燒壞和小立軸失效的現(xiàn)象；
9．盤式6爪電動(dòng)刮刀的動(dòng)力消耗大，成球質(zhì)量低，清盤阻力大、周期長，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易維修等問題；
10．圓柱形刮刀桿的五爪無動(dòng)力刮刀中，存在刀桿不易夾緊，徹底清盤一次的周期長，清料阻力大，成球盤動(dòng)力消耗高等缺陷。
三、解決方案及預(yù)期效果
采用可調(diào)式盤體且在盤底焊接工字鋼以增加盤底的剛度和強(qiáng)度，在盤邊焊接圓鋼以加強(qiáng)盤的徑向剛度。采用無動(dòng)力邊刮刀和圓鋼焊接成支架以減少刮刀支架所要承受的彎矩。合理布局刮刀的位置以實(shí)現(xiàn)成球高質(zhì)量的目的，設(shè)計(jì)盤傾角在48°—52°的范圍內(nèi)，盤高在550mm—600mm的范圍內(nèi)。
在傳動(dòng)系統(tǒng)方面，將采用電機(jī)à皮帶àZQ減速機(jī)à直齒輪副à成球盤的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。并且設(shè)計(jì)將高速軸端和低速軸端同布置在上側(cè)，以減少軸對密封圈的磨損和解決漏油問題。同時(shí)采用圓柱齒輪連接也避免了因傘齒輪的剛性不足而斷齒影響生產(chǎn)連續(xù)性。ZQ減速機(jī)高速軸端采用平鍵雙鍵聯(lián)接，使孔軸過盈配合，保證扭矩的正常傳遞而不失效。大小齒輪設(shè)計(jì)防塵罩以減輕齒輪嚙合的磨損。主軸采用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承以承受主軸軸向力。電機(jī)固定在固定底架的側(cè)面，以實(shí)現(xiàn)安裝方便的需要。調(diào)整盤轉(zhuǎn)速到11.5r/min，保證成球質(zhì)量。
刮刀系統(tǒng)中，將采用無動(dòng)力底刮刀結(jié)構(gòu)，以起到節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的需要。無動(dòng)力底刮刀采用五邊形刮刀盤，另外在刮刀桿上設(shè)計(jì)成方形刀桿和設(shè)計(jì)鎖緊結(jié)構(gòu)以解決其軸向的鎖緊問題，也有設(shè)計(jì)成十爪方刀桿無動(dòng)力刮刀以減少動(dòng)力磨損。在刮刀盤連接的軸的上端安裝一飛輪，以實(shí)現(xiàn)盤體轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)速作用。設(shè)計(jì)刀頭距離盤底保持在10—15mm的距離范圍，以減少刮刀運(yùn)行中的阻力降低主機(jī)電流，保證產(chǎn)量要求；在刀頭部焊接小型耐磨合金塊來減少刀頭磨損。將采用無動(dòng)力固定式邊刮刀，在形狀和結(jié)構(gòu)上做相對調(diào)整改進(jìn)，如采用可換式刀頭，以解決起刀桿變形而導(dǎo)致的清料質(zhì)量差的問題。
為了保證成球盤在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)中將大量采用剛度和強(qiáng)度好的型鋼焊接成底架，增加它的承壓面。在調(diào)角器方面，采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)和螺紋的軸向傳動(dòng)的原理制成，滿足盤傾角的鎖定要求，另外根據(jù)客戶使用要求也可采用液壓裝置實(shí)現(xiàn)調(diào)試。
此次設(shè)計(jì)本著高產(chǎn)量、高質(zhì)量成球，穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的原則，實(shí)現(xiàn)預(yù)加水成球盤要求的節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、可擴(kuò)展性。
四、課題進(jìn)度安排
3月6日～3月17日．畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。
畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個(gè)公司實(shí)踐，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
3月18日～3月31日．開題階段。
提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，填寫開題報(bào)告。
4月1日～5月10日． 設(shè)計(jì)初稿階段。
完成總體設(shè)計(jì)圖、部件圖、零件圖。
5月11日～6月4日． 中期工作階段。
完善設(shè)計(jì)圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，中期檢查。
6月5日～6月7日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。
6月8日～6月13日．畢業(yè)設(shè)計(jì)整改。
圖紙修改、設(shè)計(jì)說明書修改、定稿，材料復(fù)查。
6月14日～6月16日．畢業(yè)答辯。
6月17日～6月18日．材料整理裝袋。
五、指導(dǎo)教師意見
年 月 日
六、專業(yè)系意見
年 月 日
七、學(xué)院意見
年 月 日
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