Φ3000×12000mm圆筒混合机技术说明.doc

Φ3000×12000mm圆筒混合机技术说明
一、设备名称及规格： Φ3000x12000mm圆筒混合机（右式传动）
二、数量 台
三、工艺参数
1、 给料量：利用系数1.5t/(m2.h),390t/h(设计值)
利用系数1.8t/(m2.h)时，470t/h(最大值)
2、物料容量： 1.7±0.1t/m3
3、物料安息角： 35度
4、填充率：利用系数1.50t/m2.h时 12%；
利用系数1.80t/m2.h 14.4%
5、给料方式：胶带机插入给料
6、排料胶带机配置方式：垂直交料，胶带机倾角16度
四、主要技术参数
1、混合机直径： Φ3000mm
2、混合机长度： 12000mm
3、混合机倾角： 2.5度
4、混合时间： 2.166min；
5、转速： 7r/min
6、电机型号： Y355S-6-IP23（生产厂家： ）
7、电机功率： N=220KW
8、电机转速： 990r/min
9、传动方式： 胶轮传动
10、减速机型号: ZLY560 （生产厂家： ）
11、设备总重: ～88.345吨
五、技术说明：
1、概述
1.1 工作原理及用途
圆筒式混合机在烧结生产过程中运用十分广泛。混合设备设置在配料设备与烧结机之间，为烧结机提供混合烧结的原料。混合机的生产过程，它是利用一个有倾斜度的回转圆筒，原燃料通过给料机喂入回转的圆筒内，由于圆筒内具有一定的斜度且不断回转，经过扬料板的作用，原燃料不断地向排料口逐渐运动，在被输送运动的同时，原燃料接受混匀制粒，为烧结机提供成份均匀，粒度适宜的混合料。这个混匀制粒效果对整个烧结过程起到至关重要的作用。
1.2 结构组成
混合机主要由给料装置、给料装置平台、传动装置、圆筒、托轮装置、挡轮装置、洒水装置、排料溜槽及排气罩、保护罩、干油润滑装置等部分组成。
2. 主要零部件结构
2.1 圆筒
圆筒是混合机的主要组成部分，也是混合机制造难度最大的部件。由于混合机圆筒，要承受本身及物料等的重力，圆筒将产生轴向变曲和径向变形。为了保证圆筒长期安全运转，因此圆筒就必须有足够的强度和刚度。
圆筒是用厚度不等的几段筒节对焊接而成。每段筒节为一个短圆筒、筒节厚度主要根据刚度条件，当然也必须有足够的强度。由于不在同部位的筒节，其作用和受力不同，因而刚度要求不同，所需板厚也就不同。圆筒的焊接质量、筒节对焊型式、热处理、加工工艺等都影响到圆筒强度和寿命。根据标准规范和设计具体技术要求如下：
2.1.1 材质选取及机械性能应符合GB700中规定。
2.1.2 钢板表面质量应符合GB3247中规定。钢板下料后应对切割边缘宽度为60mm区域进行超声波探伤检查，不得有裂纹、分层缺陷。其评定标准按JB1150中的Ⅱ。
2.1.3 焊缝对口错边量纵向焊缝不得大于1.5mm，环向焊缝不得大于2mm。
2.1.4 筒节两端面粗糙度为25，端面跳动不大于1.5mm。
2.1.5 筒节焊接用的焊条应符合GB5117、GB5118中的有关规定，其质量应保证焊缝的机械性能不低于母材的机械性能。
2.1.6 焊缝咬边深度不得大于0.5mm，咬边连续长度不大于10mm，每条焊缝的咬边总长度不得超过该焊缝长度的10%。
2.1.7 安装托圈与大齿轮的筒节，在同一断面上的最大直径与最小直径之差不得大于3mm，其余筒节不得大于4mm。
2.1.8 出厂的大段筒节中心线的直线度：安装托圈与大齿轮的筒节公差为φ3mm，其余筒体为φ4mm，长度公差为10 mm。（适用分段运输）。
2.1.9 焊缝应进行探伤，其质量评定采用超声波探伤必须符合JB1152中Ⅱ级的要求。
2.1.10 圆筒焊接后必须进行整体去焊接应力热处理回火。
2.2 托圈
托圈是圆筒的支承件，也是圆筒中受力最大的部位。设计中要考虑工作运行的稳定性和安全性以及使用寿命。圆筒混合机设计有二档托圈。托圈是一个坚固的大圆钢圈，装在圆筒上，整个回转部的重量，通过托圈传给托轮，托圈随圆筒在托轮上滚动，其本身还要起到增加圆筒刚性的作用。
2.2.1 托圈为铸造托圈。托圈的材质设计选用ZG310-570。工件应进行热处理调质，加工后托圈外圆表面硬度不低于HB190。
2.2.2 托圈外圆柱面的同轴度公差为φ0.3mm。
2.2.3 托圈的缺陷应符合GB11352中的规定。
2.3 大齿轮
大齿轮是圆筒转动的传动件。要保证混合机的正常运转，大齿轮必须正确地安装在圆筒上，大齿轮的中心线必须与圆筒中心线重合。为使传动啮合准确，除大齿轮本身具有的精度外，大齿轮应安装在圆筒变形较小处，设计中安装在靠近第二挡托圈处。
2.3.1 大齿轮制造精度按GB10095中988JL执行。
2.3.2 材质选取ZG35SiMn合金铸钢，工件应进行正火处理。加工后齿顶园表面的硬度不低于HB210。
2.3.3 大齿轮基准端面的全跳动和齿顶园的园跳动公差按GB1184之附表4中的8级公差制造，其值为：径向园跳动1.0mm，端面园跳动1.2mm。
2.3.4 大齿轮的结构采用对开剖分式。
2.3.5 大齿轮使用寿命大于12年。
2.4 小齿轮
2.4.1 小齿轮制造精度按GB10095中988GJ执行。
2.4.2 材质选40Cr，工件应进行调质处理，加工后齿顶圆表面的硬度不低于HB230。齿表面淬火硬度不低于HRC40。
2.4.3 小齿轮齿顶圆对轴孔的同轴度公差为φ0.12mm，端面跳动公差为0.10mm.
2.4.4 小齿轮使用寿命大于2年。
2.5 托轮装置
托轮装置分别为钢制托轮或者胶轮，在每挡托圈的下方两侧，没有一对托轮，支承整个圆筒装置和圆筒内物料的重量。托轮通过轴承支承在混合机的基础上。每对托轮对称布置在托圈垂直中心线两侧，左右夹角各30°，与混合机中心连线构成一等边三角形，以使两个托轮受力均匀，和保证圆筒的“直而圆”的稳定运转。
托轮装置具有重载大跨度的特点，故轴承选用球面滚子轴承，并采用前侧轴承固定，后侧轴承游动的结构，以适应受载后轴的变形和运转中相关件可能产生的不同热胀冷缩量，补偿制造安装误差，保证运转灵活。
2.5.1 托轮:材质选取ZG340-640铸钢，工件经调质处理其外圆表面的硬度不低于HB230，托轮外圆与轴孔的同轴度公差为φ0.12mm。
2.6 挡轮装置
挡轮装置是圆筒轴向定位的装置，承受因圆筒倾斜安装产生的轴向力和其它附加轴向力。
混合机的圆筒与水平呈规定的斜度放置在托轮上，使圆筒入料口与卸料口中心产生高度差，物料在混合的同时受到物料重力的分力作用而不断的向前运动。整个圆筒通过两个托圈座落在前后两组托轮上可以自由转动。在前托轮组（位于卸料端）基础座上装有一组挡轮，挡轮和托圈侧面接触，承受圆筒轴向分力，约束了圆筒轴向窜动。如果托轮的中心线都平行于圆筒的中心线，圆筒转动力时，托圈与托轮的接触处产生弹性变形，同时此处存在一个圆周力的垂直圆筒轴向分力（下滑力），当分力大于摩擦力时，圆筒就会向下窜动。通过控制圆筒的下窜，托轮中心线需要调斜的理论角度值，如果实际角度值超过理论角度值时，同时由于安装的圆筒精度的影响，圆筒也有可能向上窜动。为了限制圆筒窜动在一定范围内，在前托轮组两侧设计了挡轮。
2.6.1 挡轮
用它可以承受圆筒上下窜动的力，因此，圆筒与托轮的中心线可以平行安装，克服了托圈与托轮表面接触不良的现象。但是由于这种挡轮会使托圈的接触位置不变，往往在其接触表面由于长期磨损而形成台肩，对混合机的正常运转有一定的影响，但目前应用较多。主要原因是其结构简单，制造成本低等因素影响。
2.6.2 挡轮：材质选取ZG340-640铸钢，工件经调质处理其外圆表面的硬度不低于HB230，挡轮外圆与轴的同轴度公差为φ0.12mm。
2.7 圆筒衬板
圆筒混合机的圆筒衬板的主要作用是通过圆筒的转动将所需要的各种原燃料进行混匀制粒。对衬板的要求是：加强混匀造球（制粒效果提高生产能力）；减小粘料现象；提高衬板的使用寿命。
2.8 传动装置
传动装置是传递运动和动力。驱动圆筒转动的装置。混合机是一个慢速转动设备，把原动力传递给圆筒并达到所要求的转速，就需要一套传动装置。混合机的传动装置具有传递功率大，传动比大的特点。
传动型式为周边齿轮传动。传动装置主要由电动机、减速器、液力偶合器、齿轮传动副、润滑系统等组成。通过小齿轮与圆筒上的大齿轮啮合带动圆筒转动。
2.8.1 减速器
减速器选用ZSY硬齿面圆柱齿轮减速器，硬齿面齿轮减速器主要工作特点有：A. 齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成，齿面硬度达HRC54—62；B. 齿轮均采用磨齿工艺，精度高、接触精度高；C. 齿面承载能力高，比普通齿轮减速器承载能力提高七倍；D. 结构紧凑、体积小、重量轻；E. 传动效率高，二级减速可达94%；F. 齿轮使用寿命长。
2.9 联轴器
减速机低速轴与小齿轮轴端的联接均选用NLA型鼓形齿式联轴器。该联轴器适用于联接水平两同轴线传动轴系，对两轴间角度偏差与径向位移有一定适应性，允许轴在一定范围同沿轴向自由游动，并可适应轴系因温度变化引起的伸缩。同时还具有承载能力高、重量轻、转动惯性小等优点。
2.10 液力偶合器
电动机与减速机高速轴的连接采用柔性起动装置—液力偶合器采用液力偶合器能使混合机在有重载荷的情况下电动机能带负载起动，减少起动时间，减少起动过程中的平均电流，提高电动机的起动能力；可以减小起动过程中的冲击与振动，隔离扭振；可按正常额定电动机功率选取减小15%；具有结构简单、可靠性好、使用寿命长等优点。生产配套厂：广东郁南中兴机器厂
2.11 干油润滑系统
混合机的润滑分为两个系统：一个系统是托圈与托轮间，托圈与挡轮间，周边传动齿轮副，在它们的接触部位或啮合部位，需始终保持一层抗压油膜，才能有效地减轻磨损现象，同时可减少运转中的振动噪音，润滑方式采用干油压力注油器人工润滑；另一个系统是托轮、挡轮、小齿轮的轴承及端盖迷宫的油脂密封，润滑方式采用手动集中干油泵润滑装置润滑。
2.12 喷水装置
2.12.1 一次混合机的喷水管贯穿整个圆筒长度方向，混合料水份的添加主要是在一次混合机内完成，喷水管上按一定距离安装一排喷嘴，喷嘴的喷射方向应与圆筒内运动物料的料面相垂直。
2.12.2 二次、三次混合机的喷水装置仅设在圆筒的给料端，混合料水份的添加主要是进行水份微调。在圆筒给料端伸入三根不等长的水管，每根水管上各装一个喷嘴喷水，根据混合料所需水份的要求，可单独地控制喷嘴的水量。
2.13 给料溜槽装置
该装置是一种间接给料方式，皮带输送机将需混合的物料连续卸入溜槽，通过溜槽供给混合机。为了防止堵料和具有良好的抗磨性，溜槽设计成具有70°的倾斜角，还在溜槽底部上铺设不易粘料，高耐磨性的含油尼龙耐磨衬板。溜槽罩体与转动圆筒的衔接采用迷宫式密封结构。
2.14 排料溜槽及排气罩
排料溜槽及排气罩的作用是排料导向和防止混合料尘外扬。完成混合后的物料经溜槽进入排料皮带输送机。排料口罩上部设有排气筒，排放圆筒内产生的蒸气。罩体与转动圆筒的衔接采用迷宫式密封结构。溜槽与排料皮带轮送机罩间采用插入式衔接方式。
3. 主要零部件工艺保证措施
3.1 圆筒
3.1.1 圆筒制造主要工艺路线
备料（钢板质量检验）—预处理（调平、喷丸）—自动切割下料—机加工钢板拼接坡口—卷筒—焊接（埋弧自动焊）成制造段—探伤—调校精度—机加工环形坡口—焊接成运输段—探伤—退火——调校精度—机加工运输段总长工艺连接法兰及轮带、齿圈定位面—试组装。
3.1.2 关键技术措施
3.1.2.1 钢板切割边60mm宽范围进行超探，不允许有裂纹夹层等缺陷，下料展开长机加工保证尺寸公差为±1mm，以提高圆筒直径尺寸精度及减少对接错边量。
3.1.2.2 圆筒钢板进机械性能试验，强度符合GB700规定。
3.1.2.3 按不同规格厚度钢板进行焊接试验，焊缝强度试验，并进行评定，全部焊缝进行超声波探伤检查，质量符合JB1152中Ⅱ级要求。
3.1.2.4 安装托圈与大齿轮段节圆度公差＜3mm，直线度＜φ3mm。
3.1.2.5 筒节段的基本制造段，其对接用的中心线及焊接端面坡口均在立车上加工，保证中心孔与段轴线同轴度＜φ1mm，两端面与轴线垂直度＜1mm。
3.1.2.6 筒节段对接采有激光测直仪对各段节中心孔进行检测调整，保证直线度＜φ3mm。
3.1.2.7 圆筒段整体退火消除应力，采用托座定位进炉，减少变形。
3.1.2.8 圆筒内设置法兰试井字撑，保证运输不变形。
3.1.2.9 圆筒机中工保证两端面、托圈、齿圈安装定位面跳动＜1mm。
3.1.2.10 圆筒在厂内进行整预组装，齿圈、托圈处同轴度≤φ1mm，端跳≤1mm，用激光测直仪检测调整（安装用中心孔）使圆筒直线度≤φ4mm。
3.2 大齿轮
3.2.1 大齿轮制造主要工艺路线
铸造—退火—粗加工剖分面—组合—粗车—探伤—粗铣齿—热处理—修正剖分面—组合—精车—精铣齿。
3.2.2 关键技术措施
3.2.2.1 毛坯铸造后进行退火去应力处理
3.2.2.2 粗加工后进行超声探伤
3.2.2.3 粗加工后进行正火处理，齿表面硬度不低于HB210。
3.2.2.4 粗铣齿后进行人工时效消除应力。
3.2.2.5 精铣齿采用滚切加工，以保证及提高齿轮精度，形位公差按GB1184附表8级。
3.2.2.6 在制造厂与圆筒进行定位预装配并作好定位安装标记。
3.2.2.7 按半齿轮运输时，设置工艺井字撑，保证运输不变形。
3.3 小齿轮
3.3.1 小齿轮制造主要工艺路线
锻造—去应力—粗车—探伤—粗铣齿—热处理—（试块）机性试验—精车—精铣齿—插键槽—钳、钻。
3.3.2 关键技术措施
3.3.2.1 锻造后退火去应力
3.3.2.2 粗加后探伤检查，保证内部组织无缺陷。
3.3.2.3 粗铣后热处理，保证齿根强度符合设计要求。
3.3.2.4 热处理后作机械试验，保证机性要求。
3.3.2.5 精铣齿采用滚切加工以保证及提高齿轮精度。
3.4 托圈
3.4.1 托圈主要工艺路线
铸造—退火—粗车—探伤—热处理—精车。
3.4.2 关键技术措施
3.4.2.1 粗车后进行超声波探伤，保证内部无缺陷。
3.4.2.2 精加工严格保证内、外径同轴度＜φ0.1，成组托圈外径尺寸加工成一致（误差＜0.1mm）便于安装调整精度。
3.4.2.3 与托轮接触外圆直线度≤φ0.04不允许有接刀痕。
3.5 托轮、挡轮部件
3.5.1 关键技术措施
3.5.1.1 托轮、托轮轴、挡轮、挡轮轴、轴承座等铸锻件均在粗加工后进行探伤检查，保证内部无缺陷。
3.5.1.2 所有托轮内、外径同轴度保证≤φ0.04。所有托轮外径尺寸按公差范围加工成一致（误差≤0.04），托轮轴承座及支承底座均在数控镗床上刻出中心线以便于安装。
3.5.1.3 托轮外径表面直线度≤φ0.05mm，不允许有接刀痕。
3.6 装配
3.6.1 关键技术措施
3.6.1.1 所有部件均进行分部组装调试
3.6.1.2 传动装置进行单独试车运转
3.6.1.3 托、挡轮装置、传动装置、圆筒进行试装，采用高精度光学经纬仪和水准仪检测，控制圆筒直线度，托、挡轮装置的平行度及等高差、径向、端面跳动符合设计要求。
3.6.1.4 着色检查大小齿轮面接触斑点，沿齿高方向≥45%，沿齿宽方向≥60%，接触斑点每25×25 mm,不少于1~2点，接触角≥110°。
3.6.1.5 冷却系统耐压试验符合设计要求。液压系统、耐压试验符合设计要求。
六、有关技术资料
基础图、有关安装图、使用说明书、易损件的图纸

七、供货范围
Φ3000x12000mm混合机1台
八、质量保证
设备设计、制造全过程符合GB/T19001-ISO标准