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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
系（部）：機(jī)械工程學(xué)院 年 月 日
課題名稱
水泥生產(chǎn)中的輥壓機(jī)設(shè)計
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
1. 綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義
1.1 國內(nèi)外研究動態(tài)：
?水泥工業(yè)是耗能大戶，在中國前居第四位，在美國前居第七位。水泥工業(yè)約消耗世界燃料供應(yīng)量的1.6%，相當(dāng)于7500萬噸油；消耗約750億度電，高于世界電力總消耗的2%。而我過又是除原蘇聯(lián)外的十個經(jīng)濟(jì)大國中能耗最高的國家。我國單位耗能是法國的4.97倍，是日本的4.43倍，是巴西的3.82倍，是印度的1.64倍?？梢?，在我國水泥工業(yè)中節(jié)能具有特殊的意義。因此水泥工業(yè)的節(jié)能只有三個方面，一是節(jié)省熱能，二是節(jié)省電能，其次是節(jié)省人力。而電能的消耗主要是粉磨，約占水泥總耗能的60-70%。正因為如此，不斷改進(jìn)粉磨技術(shù)從一開始就是水泥工作研究者的最重要的課題之一，大家都極力的尋求提高粉磨效率的途徑。
在水泥生產(chǎn)中有一個必不可少的設(shè)備叫輥壓機(jī)，又名擠壓磨、輥壓磨，是國際80年代中期發(fā)展起來的新型水泥節(jié)能粉磨設(shè)備，具有替代能耗高、效率低球磨機(jī)預(yù)粉磨系統(tǒng)，并且降低鋼材消耗及噪聲的功能，適用于新廠建設(shè)，也可用于老廠技術(shù)改造，使球磨機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)量提高30—50%，經(jīng)過擠壓后的物料料餅中0.08mm細(xì)料占20—35%，小于2mm占65—85%，小顆粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)因受擠壓而充滿許多微小裂紋，易磨性大為改善。輥面采用熱堆焊，耐磨層維修更為方便。
自上世紀(jì)八十年代中期，由合肥水泥研究設(shè)計院、天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院、洛陽礦山機(jī)器廠、唐山水泥機(jī)械廠四家單位聯(lián)合引進(jìn)德國KHD公司輥壓機(jī)設(shè)計制造技術(shù)以來，經(jīng)過二十年的不斷完善，國產(chǎn)輥壓機(jī)的輥徑由800mm發(fā)展到今天的1600mm ；輥寬由200mm發(fā)展到今天的1400mm；裝機(jī)功率由90kW×2發(fā)展到今天的1120kW×2；整機(jī)重量由30多噸發(fā)展到今天的200多噸，通過量由40t/h發(fā)展到今天的800t/h；配套磨機(jī)的產(chǎn)量由20t/h發(fā)展到今天的180t/h，輥壓機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量逐步提高，節(jié)能幅度達(dá)30%以上。近年來國家水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，淘汰立窯，發(fā)展新型干法旋窯， 5000t/d熟料生產(chǎn)線已成為市場的主流，這就要求國產(chǎn)化輥壓機(jī)也朝著大型化發(fā)展，我們抓住機(jī)遇，及時開發(fā)出裝機(jī)功率在1120kW×2的大型 HFCG160-140輥壓機(jī)， 與Ф4.2×13m開路水泥磨配套，產(chǎn)量可達(dá)170t/h以上，而Ф4.2×13m閉路水泥磨配套的產(chǎn)量則可達(dá)180t/h以上，取得增產(chǎn)100%，節(jié)電30%的實際應(yīng)用效果。
輥壓機(jī)技術(shù)的在我國的引進(jìn)和推廣應(yīng)用歷經(jīng)二十年，迄今為止，不論在設(shè)備制造技術(shù)或系統(tǒng)工藝技術(shù)方面都取得了長足的發(fā)展，但也暴露出與國際上投產(chǎn)初期存在的同樣問題。例如直徑小，喂料粒度大，輥壓機(jī)斷續(xù)震動，喂料不持續(xù)輥壓機(jī)時開時停。出料粒度不均勻，殘留過粗顆粒，使后續(xù)球磨機(jī)無法適應(yīng)。輥面磨損大，國內(nèi)材料不過關(guān)。自控不協(xié)調(diào)，停機(jī)次數(shù)過頻，國產(chǎn)液壓元件質(zhì)量不穩(wěn)定，這些問題導(dǎo)致運轉(zhuǎn)率低，維修量大。但這些問題隨著科技發(fā)展也有了解決的辦法，一些有關(guān)單位也正從工藝、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等方面進(jìn)行改進(jìn)。輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)在國內(nèi)依然是粉磨系統(tǒng)的可選方案。輥壓機(jī)早期的技術(shù)僅僅局限于擠壓預(yù)粉磨工藝，該工藝雖然給粉磨系統(tǒng)帶來了一定的增產(chǎn)節(jié)能效益，但同時也暴露了輥壓機(jī)設(shè)備本身固有的技術(shù)缺陷，輥壓機(jī)側(cè)擋板盡管設(shè)置了彈性頂緊裝置以減少邊緣漏料，但仍有一定量未經(jīng)有效擠壓的物料從磨輥邊緣通過；物料之間由于物理性能差異造成的選擇性粉碎現(xiàn)象使得擠壓后的料餅中仍存在少量未經(jīng)有效擠壓，易磨性未獲得有效改善的物料顆粒；設(shè)備卸壓啟動造成大量未經(jīng)有效擠壓粉碎的物料通過輥壓機(jī)。上述物料在進(jìn)入球磨機(jī)后長時間滯留在磨中，將會造成粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量的波動。所以，如何杜絕上述物料對球磨機(jī)的負(fù)面影響，充分發(fā)揮輥壓機(jī)高效節(jié)能的特點成為擠壓粉磨系統(tǒng)工藝技術(shù)如何進(jìn)一步完善優(yōu)化的重要課題。
1.2：依據(jù)和意義：
輥壓機(jī)是根據(jù)料床粉磨原理設(shè)計而成，其主要特征是：高壓、滿速、滿料、料床粉碎。輥壓機(jī)由兩個相向同步轉(zhuǎn)動的擠壓輥組成，一個為固定輥，一個為活動輥。物料從兩輥上方給入，被擠壓輥連續(xù)帶入輥間，受到100-150MPa的高壓作用后，變成密實的料餅從機(jī)下排出。排出的料餅，除含有一定比例的細(xì)粒成品外。在非成品顆粒的內(nèi)部，產(chǎn)生大量裂紋，改善了物料的易磨性，且在進(jìn)一步粉碎過程中，可較大地降低粉磨能耗。
輥壓機(jī)水泥粉磨系統(tǒng)中，輥壓機(jī)承擔(dān)的粉磨工作量越大，則系統(tǒng)增產(chǎn)節(jié)能效果越好。目前，用于水泥粉磨的輥壓機(jī)直徑已達(dá)1800mm、輥寬1600mm。相同規(guī)格的磨機(jī)，采用較大規(guī)格的輥壓機(jī)，可以取得更好的節(jié)點效益。輥壓機(jī)的主要結(jié)構(gòu)包括壓輥軸系、傳動裝置、主機(jī)架、液壓系統(tǒng)、進(jìn)料裝置等。本課題結(jié)合現(xiàn)有規(guī)格輥壓機(jī)，進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，以適應(yīng)輥壓機(jī)在以后更大型化水泥生產(chǎn)線的應(yīng)用，具有重要的實際意義。
2. 研究的基本內(nèi)容、 擬解決的主要問題
2.1基本內(nèi)容：
輥壓機(jī)的主要結(jié)構(gòu)包括壓輥軸系、傳動裝置、主機(jī)架、液壓系統(tǒng)、進(jìn)料裝置等。本課題設(shè)計內(nèi)容主要為輥壓機(jī)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計和受力計算，然后進(jìn)行電動機(jī)和減速機(jī)的選型。
2.2擬解決的主要問題：
1）由于輥壓機(jī)輥子作用力大，輥壓機(jī)存在輥面材料脫落和磨損，軸承容易損壞。在設(shè)計中應(yīng)采用合適的輥面形式和軸承。
2）大型輥壓機(jī)擠壓輥工作時行程大，油缸壓力波動大，液壓系統(tǒng)容易發(fā)熱，系統(tǒng)元件易損壞。要在液壓系統(tǒng)在抗沖擊性能、閥體失效、密封件質(zhì)量不穩(wěn)定方面有所突破。
3）輥壓機(jī)要求喂料料柱密實、充滿，并保持一定的喂料壓力。在設(shè)計進(jìn)料裝置時要考慮調(diào)節(jié)喂料量。
4）輥壓機(jī)的擠壓輥受到物料顆粒的影響，工作時不停地移動，且物料只有在高壓的作用下才能粉碎，提供壓力的油缸工作特點為壓力高、行程短、缸徑大。這帶來了油缸易磨損及漏油的問題
3. 研究步驟、方法及措施
3.1 主要步驟：
1） 輥壓機(jī)發(fā)展概況；
2） 輥壓機(jī)總體方案設(shè)計；
3） 輥壓機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計；
4） 輥壓機(jī)主要幾何參數(shù)的確定；
5） 輥壓機(jī)結(jié)構(gòu)總圖和非標(biāo)零件圖繪制；
6） 設(shè)計計算說明書編寫。
3.2 方法及措施：
根據(jù)所查閱的輥壓機(jī)相關(guān)資料和已學(xué)過的專業(yè)知識，結(jié)合現(xiàn)有規(guī)格輥壓機(jī)，確定本課題設(shè)計輥壓機(jī)的規(guī)格。再計算主要的參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸，最后運用CAD和Pro/E繪制結(jié)構(gòu)圖和裝配圖。
4. 研究工作進(jìn)度
1~2周：根據(jù)任務(wù)書，收集資料，了解設(shè)計背景，選擇設(shè)計方向，確定設(shè)計內(nèi)容；編寫開題報告；
3~5周：畢業(yè)設(shè)計實習(xí)。收集資料、理論分析、方案設(shè)計、數(shù)據(jù)計算、裝置設(shè)計；
6~11周：撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書、繪制工程裝配草圖、中期檢查；
12~13周：教師檢查，批改設(shè)計方案、工程圖及設(shè)計說明書；學(xué)生修改圖紙及說明書，定稿；畢業(yè)設(shè)計資格審查；
14~15周：校對并完善設(shè)計說明書，完成論文答辯。
5. 主要參考文獻(xiàn)：
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教研室意見
教研室主任簽字： 年 月 日