对辊形煤成型机

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1、1 引言原煤不经过入洗而直接用于燃烧，不仅浪费能源，而且产生大量的煤烟和温室气体 的排放发。采用清洁煤技术，是提高煤炭利用效率和减少污染的最佳选择。工业型煤成 套技术就是其中一种比较成熟的方法 ,通过添加助剂对粉煤进行混捏成型,用作工业锅 炉和窑炉的燃料,与直接燃烧散煤相比，烟尘排放量可减少60%,S02排放量可减少50%。1.1 工业型煤的发展现状中国目前在工业上得到普遍应用的型煤主要是通过机制冷压一次成型的型煤。成型设备有对辊成型机和挤出机。成型压力较低,一般在25 MPa左右。型煤的形状大部分为 扁圆形, 也有方形、枕形、棒形等。其显著的特征是呈饼状或柱状, 三维方向的尺寸至少 有一个相

2、差较大, 而且尺寸单一。所制型煤密度较高, 表面比较光洁, 具有比较高的强度。生产型煤所用的粘结剂有无机质（如石灰、粘土、水泥、膨润土等）和有机质（腐植 酸盐、纸浆废液、淀粉等）及两者结合起来的复合粘结剂。从研究方向来看, 目前国内型 煤对所使用的粘结剂更侧重于开发免烘干工艺, 即可使制成的型煤具有理想的冷态强度 和防水性能的粘结剂。型煤的生产设备则有向引进高压成型设备的方向和推广国内研制的低压炉前成型 设备方向并举的发展趋势。以期能够降低成本, 提高质量, 加快型煤产业化进程。成本高 于原煤, 再加上型煤生产要消耗一定的人力及电能, 型煤生产厂家也要获取一定的利润, 致使锅炉型煤的售价一般比

3、可代替煤种高出数十元。当型煤所带来的经济效益不能弥补用户购置型煤的价差时 , 在市场经济条件下, 即 使采用其他强制办法, 也很难形成市场。这正是中国工业锅炉型煤夭折, 又转向推广锅炉 型煤在炉前即制即用的所谓“炉前成型”方法的根本原因。工业锅炉型煤炉前成型技术, 从本质上讲是增加了锅炉的辅机。是锅炉节能技术改造的一部分。其减少环境污染效果 甚差。按照有关厂家提供的价格资料分析, 在中国煤炭资源价格偏低的条件下, 由于设备 运行状态或改变所用的煤质不同 ,所增加的这一部分投资回收期限大约在几个月至几 年。根据对用户的调查分析,多数认为这种炉前成型方法不适应中国大量的用户锅炉单 台容量小、按季节

4、运行或间歇式运行的要求。1.2 型煤机械在工业型煤技术中的作用。目前我国工业型煤的生产工艺主要采用粉煤添加粘结剂低压成型,以往的研究主要 集中在成型工艺和粘结剂方面,对成型机械的研究开发甚少。事实上,成型机械是型煤生 产的关键设备 , 国内大部分型煤厂采用有粘结剂的低压成型 , 其工艺过程主要包括原 煤的粉碎、配料,粘结剂、固硫剂等助剂的添加,混捏与成型,型煤烘干等,工艺冗长。再 加上用电和设备的折旧、添加剂及人员工资,导致型煤的生产成本偏高,最终型煤价格与 块煤相差无几,从而使型煤用户在经济上承受起来较为困难。所以本论文就是设计高压 的成型机械，这样可以少用甚至不用粘结剂。2. 电动机的选择

5、与整体传动的确定2.1 电动机的选择：由给出的工况 n=1012r/min v=0.40.6m/s60v 60 x (0.4 0.6)可求得 D =兀n =兀 x (1 12) =0.7640.955 m 这里暂定 D =0.77 m辊子周长 I D =3.14x0.77=2417.8 mm周向单列最多可布置 n1=l/B=2417.8/45=54考虑到每个成型槽周向间距，则暂定周向单列布置ni =34,间距为6 mm一个型煤的质量m= PVP是煤的实体密度，1.31.4 t /m3常取P =1.35 t /m3则 m=1.35 x 103 x (45 x45 x28x2) x 10-9 =1

6、53.09x 10-3 kg 考虑要达到小时产量1015吨的要求，则需产出的型煤块数(10 15) x 103 _ (10 15) x 103n 总二m153.09 x 10-3 =(6.5329.798) x IO4n(6.532 9.798) x104总=成型辊上的列数n列=60n1(1012)60x34x(1012) =2.664.8这里暂定成型辊列数n列=5这里考虑到型煤的落煤率的问题和辊子列间距取6 mm, 则辊子实际宽度辊子的最小宽度 B1 = (0.045 x 5) + (6 x 6) =261 mm 即辊子的直径为600 mm宽度为315 mm 已知成型时的线强度p二(l530

7、)kN / cm，辊宽B =315 mm工作阻力 FZ = p B = (472.5945) kN工作阻转TZ = FZ -e =(472.5945) x 103 x45x IO3 = (21262.542525) N -mJ(212625 42525)(1012)二(22.26 53.43)kg 所需有效功率PZ 9.55 =9.55 x 1000传动装置的总效率耳=耳带F齿F联F承查手册得带=0.96耳齿=0.97 n联=0.99耳承=0.99得总效率 n =0.96x 0.974 x 0.994 x O.6 =0.769P =竺 （22.26 53.43）所需电机功率 r “ =.769

8、=（28.9569.48） kW现在电动机多采用同步转速1500r/min和1000r/min的，但考虑到减小传动比和传动 结构，决定采用同步速1000r/min的Y系列电动机。Y250M-6 中心高250 mm 6极电机 同步速1000r/min额定转速980r/min额定功率37kW 效率92.0%2.2 传动比的计算和分配该传动装置中使用圆柱齿轮减速器，分配传动比要考虑到以下原则：1）使各级传动的承载能力大致等（齿面接触强度大致相等）2）使减速器能获得最小外形尺寸和重量3）使各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等，润滑最为简便所选电动机额定转速n =980r/min工作机转速n =1015r

9、/min，则0w总的传动比i = n / n =980/10=98总 0 w查手册可知普通V带传动比 10常用的是24,由于带传动的传动比不宜过大，一般应使 i i.可使得结构紧凑，故取 i=2。则-H4-_LB带齿带减速机的传动比 i = i / i =98/2=49减 总 带已知两型辊的中心距为600 mm，可初步定同步齿轮级的传动比为i =2.23。分配其余 4各级的传动比i = 2.611i =2.86i =2.8523校核传动比n =3= 10.328传动比在所设定的w i - i - i - i - i 2 x 2.61 x 2.86 x 2.85 x 2.23带1234范围内。2

10、.3 计算各级轴的参数在选出电动机分配完传动比后，将传动装置中各轴的传递功率、转速、转矩计算出 来，为传动零件和轴的设计计算提供依据。1. 各轴的转速可根据电动机的满载转速及传动比进行计算。2. 各轴的功率和转矩均可按输入处计算，有两种计算方法：其一是按照工作机的 需要功率计算；其二是按电动机的额定功率计算。前一种方法的优点是，设计出的传动 装置结构尺寸较为紧凑；而后一种方法，由于一般所选定的电动机额定功率 P0 略大于 所需要的电动机功率。故根据 P0 计算佃户的各轴功率和转矩较实际需要的大一些，设 计出的传动零件的结构尺寸也较实际许有的大一些，因此传动装置的承载能力对生产具 有一定的潜力。

11、3. 计算时，将传动装置中的各轴从高速级到低速级依次为I号轴、II号轴、（动机），相邻两轴间的传动比为i12、i23，各轴的输入功率为P、P2，各轴转 速为nn2，各轴的输入转矩为TT2，则各轴功率、转速和转矩的计算如下： 0轴即电动机轴P二P二37 kW0Nn = n = 980 r/min0NI轴：II轴：III轴：IV轴：V轴：P37 x 103T 二 9.55 二 9.55 x 二 360.56 N - m 0 n9800二 P -n 二 37 x 0.95 二 35.15 kW 0 01n980/ .=0 二二 490 r / mm .i2带P35.15x103T 二 9.55二 9

12、.55 x - 二 685.07 N - m 1 n4901二 P -n 二 35.15 x 0.992 二 33.75 kW1 12n 490=148.04 r/min.i 3.311P33.75x103T = 9.55 = 9.55 x-= 2177.20 N - m2 n148.042P 二 P -n 二 35.15 x 0.992 二 32.41 kW32 23n148.04/ .=t = 60.18 r/mm.1 2.462P32.41x103T = 9.55 = 9.55 x -= 5143.16 N - m3n60.183二 P -n 二 32.41 X 0.992 二 31.1

13、2 kW334=n3 = 6018 = 21.12 r/min. i 2.853PT = 9.55 = 9.55 x431.12 10 二 14071.78 N - m21.12=P -n 二 31.12 X 0.992 二 29.88 kW445n21.12/ .=10.01 r/min .i 2.114T = 9.55 P = 9.55 x 29.88 -10 = 28506.89 N - m 5n510.013. V 带的设计计算3.1 确定计算功率查手册取工况系数K =1.3A设计功率 P = K - P =1.3 x 37=48.1 kWd A 0小带轮转速 n =980r/min

14、大带轮转速 n =490r/min123.2 选择带型从手册中查得，选择 C 型普通 V 带3.3 确定带轮直径小带轮基准直径d =200315d1已知2* = 2取弹性滑动系数8 =0.02带则大带轮基准直径d = i - d (1-8 )=392617.4 d 2d1查手册圆整d =400630d23.4 验算带速兀d nV =d-160 x1000=34 x(23 x 980 = 10.25 16.1660 x1000m/s普通V带最大带速2530 m / s当v =20 m / s时最能发挥其能力，一般v不低于5 m / s ,这里取v =16.16m/s。为了提高V带的寿命，条件允许时d应尽量取大值。选取小带轮 d直径d = 315mm 大带轮直径d = 630mmd1d 23.5 初定中心距 a00.7( d + )a 2( d + d ) 661.5 a 1890 d10d1d 2 03.6 确定基准长度 Ld0兀(d d )2L =2 a + (d + d ) + 42di -d00 2 d1d 24a0=3780+1483.65+13.125 =5276.78查手册选基准长度L =5000