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1、报废汽车废线束分离装置设计本科毕业设计（论文）报废汽车废线束分离装置设计学院名称： 汽车与交通工程学院 专业： 汽车服务工程 班级： 12汽车卓越 学号： 12323425 姓名： 赵恩铭 指导教师姓名： 杭卫星 指导教师职称： 高级实验师 二一六年六月报废汽车废线束分离装置设计摘要：2015年底我国汽车保有量达1.72亿辆，随着时间推移报废汽车数量不断增加。而资质企业的报废汽车回收率仅在30%左右，资源浪费严重，传统报废汽车废线束分离采用手工方法存在回收效率低、资源浪费、成本高等问题。本次毕业设计设计的是汽车废线束分离装置。该装置主要由粉碎机、皮带输送机、除尘装置、风选装置以及该装置的电路控
2、制设计组成。它是利用粉碎机将废线束粉碎，再通过风选将线束的金属与非金属材料分离，此装置具有回收效率高，环保节省人力的优点。关键词：报废汽车；废线束；粉碎；分选AutomobilesWasteWireSeparationPlantDesignAbstract:carownershipinChinaattheendof2015to172million,thenumberofscrappedautomobilesisincreasingastimegoeson.Andqualificationofscrappedautomobilesrecoveryrateisonlyaround30%,sever
3、eresourcewaste,scrappedautomobileswastewirebyusingtraditionalmanualmethodhaslowrecoveryefficiency,wasteofresourcesandhighcostproblems.Thegraduationprojectdesigniscarwastewireseparationdevice.Thedeviceismainlycomposedofcrusher,beltconveyor,dustremovalequipment,airseparationequipmentandcontrolcircuitd
4、esignofthedevice.Itistousethemillwillwastewireharnesspieces,andthenthroughtheairseparationofmetalandnonmetalmaterialseparation,thisdevicehashighrecoveryefficiency,savemanpoweradvantagesofenvironmentalprotection.Keywords:automobiles;Scrapwire;Crushing;sorting目录序言1第1章报废汽车废线束分离装置简介2第2章粉碎机的设计选用32.1选用的要求
5、：32.2粉碎机的工作原理：32.3粉碎室的形状32.4粉碎室形状的选择42.5计算选型42.6其他装置的选择52.7电机的选择62.8联轴器的计算选型62.9锤片的设计计算72.10轴的尺寸选择计算92.11锤片式粉碎机结构11第3章风选装置133.1风选原理133.2气流方向和风选效率的计算133.3风选设备气流的运动形式143.4气流倾斜角和风选效率的关系153.5风选效率163.6风选器最佳气流倾斜角173.7风机的选型183.8风选装置设计193.9风选装置的整体结构20第4章皮带输送机224.1带式输送机组成及选用224.2带式输送机参数选择和计算244.3电机的选择304.4皮带
6、输送机外形尺寸31第5章重介质分离装置325.1重介质分离装置组成325.2泵的选择325.3重介质分离容器设计34第6章脉冲式除尘装置选型356.1脉冲袋式除尘分装置的构造及工作原理356.2脉冲式除尘的选择计算366.3除尘器选型386.4除尘器维护和检修40第7章控制电路设计417.1电路控制设计417.2保护电路42第8章报废汽车废线束分离装置装配45总结47参考文献48致谢49附录50序言随着我国经济的不断发展，人们的收入也在不断提高购车人群越来越大众化，这也使得我国汽车保有量迅速增长，同时随着时间的推移报废汽车数量也不断增长。由于我国现在报废汽车回收行业不够规范，有资质的正规回收企
7、业的市场回收率仅为30%左右，大部分的报废汽车是由非正规拆解回收或直接闲置。报废汽车废线束的回收一直不受到关注，每年都有大量的报废汽车废线束被浪费。主要是由于线束主要由橡胶塑料等非金属材料和铜、铝、金属材料组成。传统的回收方法有人工剥离和火烧等。效率很低经济效益不明显，因此回收率很低。报废汽车废线束分离装置能有效提高废线束的材料回收，不仅能完成金属材料回收，还能很好的回收非金属材料。报废汽车线束分离装置主要是将线束粉碎颗粒化利用金属颗粒和非金属颗粒进行风选分离。报废汽车废线束分离装置能简单有效的分离并回收线束材料，有效的降低了人工成本。通常粉碎后的颗粒在风选装置作用下会造成空气粉尘污染，在风选
8、装置出风口处加装除尘装置能有效降低空气污染，做到绿色环保。本文分为8章，第1章介绍了报废汽车线束分离装置的工作原理及组成结构，第2章介绍了粉碎机的选用，第3章介绍了风选装置的设计及原理，第4章介绍了皮带机的选用，第5章介绍了重介质分离装置设计，第6章介绍了除尘装置的选用和安检维修，第7章介绍了电路控制设计，第8章介绍了报废汽车废线束分离装置装配。第1章报废汽车废线束分离装置简介报废汽车废线束材料组成大致分为金属和非金属两种材料。由于没有这类回收专业设备，废线束材料的回收率一直偏低。报废汽车分离装置的主要组成有：粉碎机、输送带、风选装置、重介质分离装置和除尘装置组成，结构简图如图1-1所示。图1
9、-1报废汽车废线束分离装置结构简图报废汽车废线束分离装置采用两级粉碎机将废线束粉碎，经输送带输送到风选装置，利用金属物料和非金属物料受到风力作用作用平抛运动落点的不同分别收集金属材料和非金属材料，在非金属出料口进行重介质分离进一步分离金属非金属。本装置的主要致力于对报废汽车废线束的回收，通过该报废汽车线束分离装置，可以提高回收过程中的机械化水平，提高工作效率，解决回收线束材料效率低下的问题。由于对线束进行较为专业的集中回收，改善劳动条件，大大减少操作人员直接或间接的接触线束材料分解，降低有害成份对人体的伤害。报废汽车线废束分离装置能有效的分离金属和非金属材料，并且能有效的回收金属和非金属材料大
10、大提高了回收效率。第2章粉碎机的设计选用报废汽车的废线束材料中的金属材料包括：钢、铸铁等中金属材料和铝、镁、钛等轻金属及合成材料以及抛锚金属等材料。废线束的非金属材料则包括工程塑料、树脂、纤维、橡胶、玻璃、泡沫等材料以及非金属合成材料。报废汽车废废线束大多是汽车上各种线路，主要有电线、端子、护套、胶带、等组成。电线最常用的材料有：QBV、AVS、AVSS、QVR等，护套组成的材料主要为塑料和橡胶。电线的金属芯一般由铝、铜、铁等电阻率较低的金属组成。2.1选用的要求：本装置采用两级粉碎，一级粉碎为粗粉碎出料为45cm，二级粉碎为精粉碎粉碎出料颗粒为米粒般大小2mm左右。这里采用市场运用广泛的锤片
11、式粉碎机。2.2粉碎机的工作原理：锤片式的粉碎机主要采用冲击剪切的原理，动力由电动机通过联轴器将动力传传递给粉碎室内的转子轴在上面的锤片在带动下高速旋转，高速旋转的活动锤片对材的冲击剪切将其粉碎，同时因为粉碎室内部装有齿板，材料因为在被粉碎的过程中随转子轴组的高速的旋转被进一步的被细化粉碎，当粉碎后的物料落入到集料箱内，再通过排料管将粉碎好的物料排出，进行下一步操作。2.3粉碎室的形状粉碎机粉碎室的一般有圆形和方形两种形式，如果物料掉入到圆形粉碎室粉碎后，物料作圆周运动运动方向与锤片运动方向相同，物料受到转子轴组锤片的旋转切割作用在周围形成一层物料，物料在环流层的速度比锤片速度要低30%左右，
12、物料还因为受到离心力，使大小颗粒分层，既减少了粉碎后受切割的机会，又不利于排粉，使得大部分颗粒不是受到正面切割粉碎的的，而是受到偏心切割，物料在切割点与物料重心之间产生一个旋转的力矩，此力矩仅能使产生旋转切割不容易使其粉碎，导致很多功率损耗。因此，物料环流的存在和物料在圆形粉碎室受到偏切割的影响，是导致了锤片式粉碎机效率低、性能差的重要因素。所以改善粉碎室的形状能有效的提高效率。2.4粉碎室形状的选择破碎腔的泪滴形分布对于改变材料层非常有效，使被粉碎材料在气流层得到很好破碎，在水滴形粉碎室中，物料径向进入粉碎室，先随锤片作圆周运动，再做直线运动，受到干涉，使其在加速时加速度快速下降，从而产生一
13、个反向加速度，并对锤片进行冲击，然后进行圆周运动。此循环运动既有效的打破了被粉碎材料的环流层，同时不会有材料分层的情况发生。材料在研磨室中处于混合状态，物料颗粒在混乱中又通过锤片击冲击剪切，使得细颗粒能及时排除。因此水滴形粉碎室能很有效的提高粉碎效率。一级粉碎为粗粉碎物料环流的影响不大，这里选用圆形，二级粉碎机为精粉碎采用水滴形状。图2-1水滴形粉碎室形状2.5计算选型1.配套功率计算粉碎机配套功率的计算，依下式计算上式中Q粉碎机理论生产率（T/h）K配套动力系数，一般取310Q生产率，Q=1.2T/h一级粉碎机配套功率:通常出料动力系数较大此处取K=9N=81.2=10.8（KW）二级粉碎机
14、配套功率:K=6N=61.2=7.2（KW）2.锤片速度和转子速度的确定锤片冲击力与其工作时的运动速度的大小有关，通常精物料为，粗物料为。由于此装置粉碎机都以粉碎粗物料为主，选锤片速度为m/s，由此，转子转速为：式中D为转子直径经计算一级与二级粉碎机转速为2830r/min。3.理论生产率计算粉碎机理论生产率计算：式中D转子直径B转子长度r物料容重，线束r=0.5t/n转子转速n=2830r/minK粉碎机结构系数（与筛片的结构参数有关），一般取K=0.160.42将各参数数值带入公式有：（t/h）根据我国粉碎机系列的要求，此次粉碎机选用的的转子轴组取D=550mm，粉碎室宽度取B=450mm
15、，其比值D/B=1.2符合我国的粉碎机系列设计要求：D/B=1.13.5。2.6其他装置的选择为了能更好的粉碎线束材料，确保粉碎机操作的安全，加料口选择与转子轴组垂直装配，材料的加料方向线与锤片运动所在的圆周相交，在粉碎机水平放置下，加料口下端边缘线和转子中心的连线与竖直方向夹角为20度左右，不仅可以确保加料不反料，还能有效的保证用户的安全使用性，增强锤片粉碎剪切性能。使用重力排料方案进行出料。粉碎机转子由锤片和锤架组成。由于锤片通过销轴铰接在锤架上，锤架形状是圆盘形，上面设有锤片销轴安装孔。当锤片随锤架高速旋转运动时，受到巨大的离心力，锤片有向外甩开趋势对线束材料剪切粉碎加工。2.7电机的选择三相异步电动机具有很多优势，譬如效率高、功耗少、可靠性好、噪声、振动小、体积小、动力能好、维修便利维护简单等优势。其产品先进、结构合理、应用非常广泛。电机的选择原则是，当电机性能能达到工况要求的情况下，尽量选择价格相对便宜的电机，从而降低设备自身的成本。一般额定功率相
