辊式磨粉机磨辊的优化设计

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 题目：磨粉机设计摘要通过为期几天的对国内外相关产品的了解，对其产品技术和机构先进性深入研究，结合自身条件和设计要求对磨粉机做出相应改动。

本机的结构简单、紧凑，实用性强，装、拆、检修方便，而且各个结构的尺寸都比较小。

本机磨辊内平置，其喂料性能好；喂料流可直接进入粉碎区，并便于操作人员观察和调整喂料情况；粉碎后的物料对下磨门无喷粉情况，拆换磨辊方便。

磨辊轴上的大皮带轮和同步带轮均采用弹性换联结，装拆方便。

磨辊传动采用源弧形双面同步齿形带，而且把改向轮和张紧轮合为一个改向张紧轮，其结构简单、紧凑，赶得上国际先进水平。

喂料辊离合器采用了摩擦片离合器（气动离合），料门的启闭采用伺服电机，喂料辊的动力来源于慢辊，这些都达到了国际先进水平。

本机的第一级传动——电机到大皮带轮，采用窄形（SPA）三角带，；两个喂料辊间采用单面同步齿形带，轧距调节机构采用止推块，启动离合闸，而且保安装置就是利用本气缸，这些在国内是不常见的，所以说本机是一台先进的磨粉机。

关键词磨粉机；磨辊；摩擦片离合；喂料辊AbstractThrough a period of several days of related products for domestic and international understanding. Technology and institutions for their products-depth study of nature, combined with their own conditions and design requirements of the milling machine to make the appropriate changes.The machine structure is simple, compact, practical, equipment, demolition, maintenance convenience, and the size of each structure are relatively small. Roller inside the machine level home, the feeding performance; feed flow directly into the crush zone, and to facilitate the operator to observe the situation and adjust the feed; the materials after crushing mill next door without powder, the grindingconvenient roll. Axis of the large roller and timing belt pulley wheel are used for connection flexibility, convenience Assembly and Disassembly. Roller arc source using double-sided drive belt synchronization, and tension to divert round and round together for a round of divert tension, and its structure is simple, compact, catch up with international advanced level.Feed roller clutch friction plate clutch uses (pneumatic clutch), material hoist doors using a servo motor, the power feed from the slow roll-roll, which reached the international advanced level. The local transmission of the first level - the largest motor pulley, using a narrow-shaped (SPA) Triangle,; the two feed rollers between the use of single-sided tooth synchronous belt, rolling away from the regulating agencies the use of thrust blocks, start from the closing , and the security device is the use of the cylinder, which is not common in China, so to say that this machine is an advanced milling machine.Keywords flour mill；grinder roll；Clutch disc facing；feed roller目录摘要……………………………………………………………………………………错误!未定义书签。

立式辊磨机的选型和结构设计摘要立式辊磨机是利用料床粉碎原理进行粉磨物料的一种研磨机械。

本课题是为了适应现代水泥工业的发展需求，满足水泥生产线所需要的粉磨能力而对MPS磨的开发研究，使之与日产3000吨的水泥工艺相适应。

本次设计主要根据立式辊磨机的实际生产情况来确定设计的型号，进一步对立磨的主要结构进行设计和结构分析。

力求简单、方便、耐用，保证磨机具有较高的粉磨效率, 而且要能随时根据物料的磨蚀性对粉磨条件进行适时合理的控制与调整。

在此基础上完成立磨主要结构零部件磨盘和磨辊等的设计以及主要受力部位的强度校核任务。

本次设计既要保证磨内料床的形成, 使物料有效地烘干和粉磨, 又要保证有效地进行粉磨后的物料分级且输送合格的成品或半成品。

使之满足水泥生产的要求。

关键词：立式辊磨机，MPS磨，粉磨，强度校核Selection of roller mill and structural designABSTRACTVertical grinding mill is the use of bed is a principle of grinding materials, grinding machines. It is mainly used for cement, coal and electric power industries. The issue is to meet the development needs of the modern cement industry，Cement production line to meet the needs of the grinding capacity of grinding on the re-development of MPS, Nissan to make 3,000 tons of cement technology fit. The design of the main vertical roller mill according to the actual production to determine the design of the model, and further ground against the major structural design and structural analysis.This design is not only ensure the formation of bed material within the mill, so that the effective drying and grinding of materials, but also to ensure effectively the materials after grinding and classification of finished or semi-qualified transportation. To make it content the requirements of cement production. Based on the main structure component finish grinding mill was designed and grinding of the main stress position and intensity.KEY WORDS: Vertical mill, MPSmill, Grinding, Intensity目录前言 (1)第1章立式辊磨机总体方案论证 (2)1.1立式粉磨机简述 (2)1.1.1立磨工作系统工艺流程 (2)1.1.2立式磨机的结构及工作原理 (3)1.2立式粉磨机的工作原理与特点 (5)1.2.1 立式粉磨机的工作原理 (5)1.2.2立式粉磨机的特点 (6)1.3设计方案的提出及分析 (7)第2章MPS3150立式磨机的主要参数 (8)2.1 MPS3150磨机主要参数 (8)2.1.1MPS3150技术规格 (8)2.1.2钳角 的确定 (8)2.1.3磨辊直径与磨辊宽度的确定 (9)2.1.4磨机的规格 (10)2.1.5磨机的转速 (11)2.1.6磨盘上料层最佳厚度设计 (14)2.1.7磨辊的辊压 (14)2.1.8磨机的功率 (15)2.1.9 磨机的产量 (16)2.2MPS3150立式辊磨机身立柱 (16)2.2.1立磨机身立柱受力分析 (17)第3章轴承的选择 (20)3.1轴承的计算及选择 (20)3.1.1轴承选择 (21)3.1.2轴承寿命的计算 (21)3.2轴承的当量动载荷 (22)3.3轴承的选择 (23)3.4轴承的润滑和密封 (24)3.4.1轴承的润滑 (24)3.4.2轴承的密封 (25)3.4.3轴承的公差等级 (25)第4章MPS3150主要零部件的优化 (26)4.1易损件的选材优化 (26)4.1.1辊轴的选材和校核 (26)4.1.2磨辊和磨盘材料的选择 (27)4.1.3磨盘衬板材料的选择 (29)4.1.4磨盘材料的选择 (31)4.1.5液压缸、机身立柱材料的选择 (31)4.2MPS3150立磨性能参数的核算 (31)4.2.1立磨的转速、生产能力的核算 (31)4.2.2衬板寿命的核算 (33)4.2.3轴功率的计算 (33)4.2.4入磨物料允许最大尺寸的核算 (34)4.3主要部分参数核算 (34)结论 (36)谢辞 (37)参考文献 (38)附录 (40)外文资料翻译 (41)前言随着水泥生产技术的不断发展和水泥工业的日益大型化，立式辊磨机越来越广泛地用于水泥厂生产线。

立式磨粉机磨辊轴结构优化与疲劳特性分析表3 磨辊轴壁厚与频率最大变形关系表频率(Hz)最大变形(m)1阶2阶3阶4阶阶2阶3阶4阶5阶226.18226.24776.24870.930.1370.1370.1110.1280.128218.68218.74765.87870.480.1250.1250.1010.1170.117212.96213.02758.73870.03208.36208.42753.62869.7204.51204.58749.88869.49201.24201.3747.14869.46198.13198.19744.75868.56磨辊轴 2.空气密封圈 3.磨辊外挡板 4.左密封圈 6.磨辊轮毂 7.圆柱滚子轴承 8.双列滚子轴承 右密封圈 10.外挡板 11.磨辊内挡板 12.物料 13.图1 典型磨辊轴结构受力分析工作过程中，磨辊轴与水平面夹角15°中的数据，磨辊总研磨力135t，假设磨辊与物料作用区域受力均匀，则每个轴承约受如下力的作用：（2）（3）其中，σ为主应力，σ1、σ2、σ3、分别代表三个方向的主应力，[σ]为材料的许用应力根据以上计算结图2 磨辊轴等效应力分布图（左）与变形云图（右）2 结构优化分析考虑到传统磨辊轴加工过程中细长孔的加工难度大，本文对磨辊轴结构做了改进，改进后的磨辊轴剖视图如图3所示。

改进后的磨辊轴外几何与传统磨辊保持一致，内部呈空腔形，是由圆钢管与等直径的圆盘焊接而成，在圆图3 粉磨截面图图4 磨辊轴最大应力/变形图模态分析在预应力下对实心轴做模态分析，得到如表2所示的六阶变形状态。

表2 实心磨辊轴六阶变形模态阶数频率(Hz)振型最大变形量(m)一177.16向上摆动0.078二177.99上下摆动0.078三735.44右端膨胀0.075四875.8上下扭动0.083五879.16左右摆动0.083六1113.3轴向收缩0.054同时，不同壁厚空心轴的模态分析与变形量分析结果如表3所示，从数据可以看出，模态频率与壁厚的关系比较小，而振动的最大变形量随壁厚的增加而缓慢减小。

高压辊式磨粉机挤压磨辊轴系设计
高压辊式磨粉机的部件由堆焊有一定厚度的耐磨材料的磨辊主轴、双列球面滚子轴承，附有耐磨材料可以水平移动的轴承座以及内、外轴承端盖、定位环、端面热电限等组成。

所采用的双列球面滚子抽承，除具有自动调心功能外，还有在相同的外径尺寸下，具有承载能力大，寿命长等特点，可以满足挤压粉碎低速，重负荷的需要。

为了保证主钟承工作中具有良好的润滑条件，而采取由集中于油润滑系统定期自动为轴承座内加润滑脂的润滑方式。

同时为防止轴承座内腔进入杂物，润滑系统始终保持轴承座内腔的润滑脂处于充满的状态。

由于磨粉机磨辊的转速很低(仅23r/min)因此对抽承的发热影响很小。

为了及时了解高压磨粉机主轴承的工作温度，在轴承座上安装一端面热电限。

热电阻的端失紧压在轴承外圈上，通过显示仪表，工人可在操作室内随时了解轴承工作温度。

一旦轴承工作温度超过设定值，控制系统将发出报警信号，通知工人进行处理。

确保设备安全运行。

为了检修和更换轴系中各零部件，主轴承的安装与拆卸使用超高压手动油泵对轴承内圈与主轴轴颈接合面施加高压的方法，在主轴的轴颈处设计一环形油槽，轴端面有一进油口，需要拆卸时。

只要将高压油脂打人接合面，撑开轴承内圈，因内圈是带有锥度的，所以主轴承会自动脱落下来，这样拆卸既减少工作量，又可保证轴颈不致拉坏。

重新装配的轴系仍能保持原有的装配精度。

磨煤机磨辊耐磨性能提高方案摘要：本文围绕国外某EPC电站项目磨煤机磨辊磨损问题，通过现场实际调查，分析磨煤机磨辊磨损原因，研究提高磨煤机磨辊耐磨性能的优化方案，并对方案优化前后的磨煤机磨辊耐磨性能进行比较，确定提高磨煤机磨辊耐磨性能的优化方案。

关键词：磨煤机；磨辊；磨辊耐磨性能；方案优化1 引言磨煤机是将煤块破碎并磨成煤粉的机械，它是煤粉炉的重要辅助设备。

山东电力建设第三工程公司国外某EPC电站项目1号炉移交时间为2012年5月份，至2013年1月份，磨煤机磨辊套磨损已经很严重，达到重新堆焊条件，连同机组试运，磨煤机实际运行不足3000h。

磨辊套的使用寿命与厂家签订的技术协议不相符，现场实际使用寿命仅约3000h，不符合合同约定的12000h，也不符合合同约定的小修周期为1年的约定。

此项目磨煤机选用国内某磨煤机专业生产厂家的设备，1#、2#炉共计12台，选用中速立式磨，型号为HP1163，每台磨煤机设置3个磨辊，磨辊表面套有磨辊套，为磨煤机设备主要研磨部件，是易损件。

HP磨煤机磨辊套采用耐磨合金堆焊，磨辊套的正常使用寿命≥12000h（磨损后可重复堆焊4～5次，每次堆焊后均可正常使用12000h），磨碗衬板采用高铬铸铁，正常使用寿命≥12000h，其他耐磨部件的使用寿命不低于16000h。

2 现场调查此项目磨煤机磨辊套磨损严重问题出现后，已经影响了现场机组正常、稳定运行。

2.1 磨煤机运行一段时间后，至2013年5月份，再次检查磨煤机磨辊磨损情况，发现磨损最深处达到110mm，无法再继续使用。

2.2 根据现场实际情况及业主要求，原有的磨煤机磨辊已无法使用，只能进行更换。

2.3 根据现场磨煤机运行工况及堆焊情况分析，磨辊套磨损过快极有可能是由于供货商提供的磨辊套耐磨层耐磨性能不合格造成的。

现场测量的磨辊磨损照片作为一家实力雄厚的国际化电站EPC项目总包企业，公司一直秉承“缔造精品工程”的愿景和“质量第一”的原则，然而磨煤机磨辊耐磨性能偏低引发的堆焊等问题，增加了现场运行、维护的成本，并且影响了公司负责任承包商的形象。

doi:10.16576/ki.1007-4414.2017.02.030磨辊磨损特性及降低磨损的方法∗张玉华,吴伯彪(郑州科技学院,河南郑州㊀450064)摘㊀要:磨辊在加工面粉过程中,表面会产生磨损㊂从磨辊磨损的形式㊁磨辊磨损机理等方面进行分析研究,提出了采用高硬磨辊㊁选择合适的小麦含水率㊁选择合适的辊间压力等来提高磨辊磨损性能的方法,以实现提高磨粉机磨辊磨损性能的目的㊂关键词:磨辊;磨损机理;高硬磨辊;小麦含水率;辊间压力中图分类号:TH117㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1007-4414(2017)02-0101-02Wear Characteristics of the Roller and Methods to Reduce WearZHANG Yu-hua,WU Bo-biao(Zhengzhou University of Science&Technology,Zhengzhou Henan㊀450064,China) Abstract:In the process of flour processing,the surface of the roller is worn.In this paper,the form of roller wear and roller wear mechanism are researched;methods to improve the wear property of roller are proposed,such as using the high-hard roller,selecting the appropriate moisture content of wheat,and selecting the appropriate pressure between rolls.Key words:roller;wearing mechanism;high-hard roller;moisture content of wheat;pressure between rolls0㊀引㊀言辊式磨粉机是面粉加工过程中的主要设备,而磨辊作为磨粉机最重要的零部件,其性能的好坏直接影响磨粉机的研磨效果㊂磨辊研磨物料过程中,物料颗粒等磨料及一些冲击载荷会对其表面产生磨损,从而影响磨辊表面的技术特性和使用寿命[1]㊂研究磨辊的磨损机理,并找到提高磨辊磨损性能的方法,对提高磨辊耐磨性,获得良好的研磨效果具有重要的作用㊂1㊀磨辊磨损的形式和机理分析1.1㊀磨损形式辊式磨粉机研磨过程中,磨辊的磨损主要是指小麦等物料颗粒与磨辊表面直接接触时,发生相对运动,导致磨辊表面的物质损耗㊂磨辊表面的磨损是物理过程㊁力学过程和化学过程的复杂综合[2]㊂根据磨辊表面破坏机理特征,磨损的主要形式有: (1)磨料磨损物料颗粒或者表面硬凸物在和另一表面接触时,由于摩擦引起材料表面擦伤或者表面材料脱落的现象,称为磨料磨损,又称磨粒磨损㊂磨料磨损的实质是在外力作用下表面局部变形与断裂的过程㊂这种硬质颗粒或硬凸物可以是非金属的,也可以是金属的㊂并且在实际工况中,磨粒或凸出物的尺寸变化范围很大,大到几吨的岩石㊁矿物,小到几微米的磨粒㊂磨粒磨损是磨辊工作中最普遍的磨损形式㊂因磨粒磨损所造成的损失占整个磨损损失的一半左右,故降低磨粒磨损有着重要的意义㊂小麦等物料颗粒对磨辊的磨损形式主要是磨料磨损㊂材料的磨损主要有切削磨损和疲劳磨损两种形式组成,前者主要由材料的硬度决定,而后者与材料的硬度和塑性两个因素有关㊂磨损过程中,因磨料棱角和坚硬的 不可压缩团 作用,形成了以显微切削为主的 硬磨料 磨损,软磨料磨损则是以多次塑性变形和低周期应力疲劳为主㊂(2)表面疲劳磨损表面疲劳磨损是指摩擦表面在周期性载荷的作用下,连续通过研磨区且与磨辊表面直接接触的小麦等物料颗粒产生交变接触应力,使材料表面出现麻点或脱落的现象㊂表面疲劳磨损可分为非扩展性的表面疲劳磨损和扩展性的表面疲劳磨损两大类㊂(3)粘着磨损粘着磨损是指,当两物体表面相对滑动时,因粘着效应形成粘着接点,这些粘着接点发生剪切断裂,被剪切的材料有些脱落成磨屑,有些从一个摩擦表面迁移到另一个摩擦表面,所形成的磨损㊂在磨辊工作过程中,磨辊磨损中几乎不存在粘着磨损形式㊂1.2㊀磨损机理分析磨料磨损是磨辊工作中最普遍的磨损形式,研究㊃101㊃㊃机械研究与应用㊃2017年第2期(第30卷,总第148期)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用与试验∗收稿日期:2017-03-10基金项目:校级支持项目:旋转式冷却磨辊在线性能测试㊁数据分析处理及测控技术(编号:2016-HXWT-002)㊂作者简介:张玉华(1986-),女,河南新乡人,助教,硕士,研究方向:粮食机械结构设计㊁自动控制㊂磨辊的磨损机理,主要是分析磨料磨损机理㊂磨料磨损机理是指被磨表面材料和磨料发生摩擦接触后材料的磨损过程,即材料的磨屑从表面产生和脱落下来的原理㊂磨料磨损机理有以下几种:微观切削磨损机理㊁多次塑变导致断裂的磨损机理㊁疲劳磨损机理㊁微观断裂(剥落)磨损机理等㊂磨辊磨损过程中,主要是疲劳磨损㊂疲劳磨损主要是因表层微观组织受周期载荷作用而产生的,且应力幅不超过材料的弹性极限㊂疲劳磨损在磨料磨损中起主导作用㊂疲劳磨损过程一般有一段潜伏期,这期间材料外部发生硬化但不出现任何微观破坏㊂当进一步发展时,在材料表层会出现硬化的滑移塑变层和裂纹㊂疲劳磨损主要发生在最大剪应力处㊂疲劳破坏较为局部,一般为较深较圆的坑㊂多次变形后会在表层留下加工硬化的瓣状无压片,其周围分布有不深的裂纹㊂2㊀提高磨辊磨损性能的方法2.1㊀采用高硬磨辊目前,辊式磨粉机主要采用的是激冷铸铁磨辊,其耐磨性和切削性较之前的普通铸铁磨辊好很多,且价格便宜㊂但在面粉加工过程中,辊齿不断磨损,很难长时间保持较好的研磨效果和成品质量㊂磨辊的耐磨性随着材料硬度的增加而提高,材料磨损后表面硬度决定材料的耐磨性[3]㊂可以采用高硬磨辊,对磨辊表面进行处理,以提高其表面的强度㊁硬度㊁耐磨性,改善研磨效果[4]㊂加工高硬磨辊主要是采用等离子高温电弧对辊体表面进行处理,将磨光拉丝后的激冷铸铁辊通过专用机床,利用等离子高温电弧对辊体表面快速扫描加热并自激冷却完成淬硬㊂升温和冷却的时间都很短暂,仅若干毫秒,但磨辊表面可形成很大温差,使磨辊表面薄层内温度迅速升高至熔点或者相变温度以上,而磨辊内部仍保持室温[5]㊂当弧柱移走后,依靠工件自身的热传导,加热区迅速冷却成为较细化的高硬度组织,提高了表面的硬度和耐磨性,改善了磨辊的机械性能㊂(1)硬度方面激冷铸铁辊和高硬辊相比,在硬层的厚度及硬度上存在差别㊂激冷铸铁磨辊硬层的厚度一般为15~ 20mm,磨辊硬度52HRC㊂高硬辊硬层的厚度仅为若干微米,磨辊齿顶的最高硬度约为62.4HRC,齿顶到齿根硬度逐渐降低,这样以来,辊齿既具有很高的硬度和较好的耐磨性,又具有足够的韧性和强度可以避免受力崩裂㊂另外,磨辊表面磨损需要再加工时硬层已基本被磨损消失,不会影响再次切削加工㊂(2)经济效益方面采用高硬磨辊,可延长磨辊使用寿命,降低磨粉机能耗,节约生产成本,经济效益可观㊂加工高硬辊的成本大约是普通磨辊的2倍㊂但使用寿命延长2倍以上,并且磨辊因磨损产生的折旧费用成倍降低㊂面粉厂采用高硬辊后,实际产能增加约10%左右,磨粉机的功率基本不变㊂前路心磨采用高硬细牙齿辊后,在不影响取粉灰分的条件下大幅度降低了电耗㊂2.2㊀选择合适的小麦含水率辊式磨粉机在研磨小麦等物料颗粒时,对进入研磨区的物料颗粒施加载荷,将其磨细成粉㊂在研磨过程中,物料颗粒等软磨料对金属磨辊产生磨损,软磨料之所以能够磨损硬金属材料,是因为在磨损过程中,磨料发生了硬化,硬化后磨料的硬度超过材料的硬度,成了硬磨料磨损,而小麦的含水率是磨辊磨损的一个重要影响因素[6-7]㊂磨辊的磨损主要为珠光体基体和碳化物的磨损,基体的磨损以塑变疲劳剥落和多冲疲劳磨损为主,碳化物的磨损以脆性剥落为主㊂磨辊的平均磨损量随小麦含水率的增大而降低(如图1),是由含水率增大导致小麦磨料硬度降低所致㊂故面粉加工过程中,选择合适的小麦含水率有利于提高磨辊的磨损性能㊂图1㊀小麦含水率与磨辊平均磨损的关系图2.3㊀选择合适的辊间压力辊式磨粉机工作过程中,随着载荷的增大,物料与物料之间㊁物料与金属材料表面之间的摩擦力增大,导致磨损加剧,磨损量增大㊂载荷压力对金属材料磨损性能有显著的影响,载荷是造成磨辊磨损的一个重要因素㊂选择合适的辊间压力有利于提高磨辊磨损性能㊂随着载荷的增加,小麦粉料与磨损表面的摩擦力增大,磨损加剧,磨损程度与辊间压力成正比㊂3㊀结㊀语辊式磨粉机磨辊的磨损形式主要是磨粒磨损,通过研究磨辊的磨粉机理,提出采用高硬磨辊㊁选择合适的小麦含水率㊁选择合适的辊间压力等方法来提高磨粉机磨辊的磨损性能㊂(下转第107页)㊃201㊃应用与试验㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2017年第2期(第30卷,总第148期)㊃机械研究与应用㊃旋转基座接触处的应力㊂经过一系列改进措施,该情况有了很大改善,说明改进措施取得了明显的效果㊂图9㊀主臂优化后应变分㊀图10㊀主臂优化后应力分析图解析图解图11㊀主臂优化后位移分析图解㊀㊀通过位移分析后,看出主臂的位移很大,它和副臂连接处的位移是6.659e +000mm,虽然有一点大,但是没有很大的影响,根据实际情况,参照尺寸基本符合要求㊂和优化前比较,主臂后端的应变为2.341e -009~1.024e -003,变化明显㊂3.4㊀副臂结构优化以上面的研究结果为依据,要对副臂进行优化,可以通过以下的办法解决:(1)副臂后部分较厚,要求对它进行减薄处理,依据是应力㊁应变的分布,也就是它们的分析结果㊂(2)有的地方需要很高的承载要求,解决办法是加固处理㊂经过一系列的改良措施后的效果如图12所示㊂经过改良设计,副臂的基本特征参数为:质量943.33kg,体积0.119m 3,质量减少了33.596kg,体积减少了0.005m 3㊂基本特征参数变化了,说明优化取得了很好的效果,质量变轻了,那么材料就可以少用很多㊂经过优化设计后,应变㊁位移㊁应力的分析结果分别如图13~15所示㊂图12㊀副臂优化后的效果图㊀㊀㊀图13㊀副臂优化后位移分析图解图14㊀副臂优化后应变㊀㊀㊀图15㊀㊀副臂优化后应力分析图解分析图解㊀㊀通过分析后,可以看出副臂受到的应力㊁应变以及位移较优化前都有很好的改善,基本达到了设计的理论要求㊂4㊀结㊀语根据选定的参数对机械臂结构进行了设计,应用SolidWorks 软件对主要零部件进行三维实体造型,虚拟装配以及受力分析,利用SolidWorks 软件中的Sim-ulation 模块对主要零部件进行有限元分析,得到各零部件最大变形量值,最大应力值以及最大变形和最大应力产生的部位,在分析其中原因的基础上,给出优化设计的方案,为生产样机提供了理论依据㊂参考文献:[1]㊀张秀丽,谷小旭,赵洪福,等.一种基于串联弹性驱动器的柔顺机械臂设计[J].机器人,2016,(04):385-394.[2]㊀王勇杰.多自由度机械臂结构参数优化[D].北京:北京理工大学,2016.[3]㊀刘宇佳.串联机械臂柔性多体动力学性能研究[D].北京:北京理工大学,2016.ʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏ(上接第102页)参考文献:[1]㊀朱永杰,刘素山.影响磨辊质量优劣因素的研究[J].粮食与食品工业,2015(4):121-125.[2]㊀张克平.辊式磨粉机理及磨辊磨损特性研究[D].兰州:兰州理工大学,2012.[3]㊀杨正中,李育磊.磨辊的材料特性及耐磨性[J].粮食与饲料业,2007(11):13-15.[4]㊀窦履豫.普通磨辊与高硬辊[J].粮食与饲料工业,2008(12):11-12.[5]㊀武文斌,任保臣.等离子体自激冷淬火提高磨辊磨齿表面硬度及耐磨性[C].重庆:2005年中国机械工程学会年会论文集[A].2005.[6]㊀张克平,吴劲锋等.含水率对小麦磨料磨损性能影响的试验[J].中国农机化学报,2013(5):52-54.[7]㊀窦履豫.磨辊的硬度和耐磨性[J].粮食加工,2006(5):33-35.㊃701㊃㊃机械研究与应用㊃2017年第2期(第30卷,总第148期)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀设计与制造。

中速辊式磨煤机制粉系统运行优化摘要：伴随着节能降耗理念的持续深入，中国作为世界上最大的煤炭消费国，火电厂消费占其53%左右。

充分挖掘火力发电厂节能降耗的潜力，对于促进社会的可持续发展、推动我国节能事业具有重要的意义。

文章以某电厂600MW机组制粉系统为研究对象，针对中速辊式磨煤机运行中，如何节能降耗进行简单的分析及研究，优化运行方式使其达到最佳运行状态。

关键词：中速磨煤机；制粉系统；运行优化某电厂600MW机组制粉系统采用ZGM113G中速辊式磨煤机直吹式制粉系统，它是耦合性强、大滞后、多输入多输出的非线性系统，其动态特性随着运行工况的变化而大范围变化，传统的PID加解耦的控制手段很难做到精确控制，从而会导致机组对AGC指令响应变差。

磨煤机出口混合物温度，磨煤机出口分离器挡板开度，磨煤机入口风量，磨煤机的加载力，磨煤机给煤量等都影响机组运行的安全性与经济性。

因此对中速磨煤机直吹式制粉系统运行优化变得尤为重要。

一、中速辊式磨煤机直吹式制粉系统中速磨煤机直吹式制粉系统在我国的应用非常广泛。

它能磨制烟煤、部分贫煤以及部分品种的褐煤等，一般分为正压和负压系统两大类。

其中正压直吹式制粉系统工作原理如图下所示：注：1—锅炉；2—送风机；3—空气预热器；4—给煤机；5—粗粉分离器；6—磨煤机；7—二次风箱；8—一次风机；9—燃烧器；10—隔绝门；11—煤粉分配器；12—密封风机；13—风量测量装置。

某电厂600MW机组采用ZGM113G中速磨煤机正压直吹式制粉系统，ZGM113G磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分是由转动的磨环和三个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊组成。

原煤从磨机的中央落煤管落到磨环上，在离心力作用下将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨辊进行碾磨。

三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用至三个磨辊上，这个力是经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础。

MLS4531A立式辊磨机优化设计浅析作者：孔丹来源：《中国科技博览》2014年第05期摘要：MLS4531A立式辊磨机是北方重工集团有限公司在充分吸收和借鉴国内外成功经验的基础上自主开发设计的，可满足5000t/d熟料生产线的生产需求。

它具有效率高、入磨粒度大、能耗低等优点。

本文对MLS4531A立式辊磨机优化设计的设备组成、工作原理和主要技术特点等进行了概要的介绍。

关键词：立式辊磨机，MLS4531A，研磨机构【分类号】：TG333.7立式辊磨机作为高效节能设备在建材等行业需求量非常大，是水泥生产线中关键的机械设备。

经过多年的自主创新，北方重工集团有限公司生产的立式辊磨机已发展为集机电液一体化、智能控制为一身的高科技产品，产品技术水平达到国际先进水平，具有结构先进、高效节能、环境保护等突出特点。

MLS4531立式辊磨机是我国具有自主知识产权和核心技术的最大规格的立式辊磨机，2001年公司对该产品的成功开发，成为我国日产5000吨以上水泥生产线技术装备国产化一次重大突破，对完成替代国外同类进口产品，调整国家水泥结构创造了良好的装备技术基础。

根据MLS4531立式辊磨机的运行情况，通过对国内外各种水泥原料立磨的研究分析，公司开发设计了MLS4531A立式辊磨机。

2003年11月，公司与海螺集团签订了第一台MLS4531A立式辊磨机订货合同，产品用于白马山海螺水泥股份有限公司5000t/d熟料国产化示范生产线。

近年来，为了使磨机运行的更好，公司不断对MLS4531A立式辊磨机进行优化设计和技术升级，取得了良好的成效。

1、主要技术参数允许入磨物料粒度：≤110mm 生产能力：380t/h电机功率：4200kW 磨盘转速：21.6r/min磨盘辊道直径：4500mm 磨辊直径：3150mm磨辊数量：3个2、设备组成和工作原理2.1 设备组成磨机主要由主电机、主减速机、磨盘、磨辊组、架体、张紧装置、分离器、三道闸门、安装与检修装置、辅助传动装置及密封空气管路等部分组成，如图所示。

辊磨制生料系统的优化辊式磨的优点：(1)粉磨效率高，能耗低。

采用料床粉磨原理，降低了粉磨无功消耗。

大量的外循环和内循环减少了过粉磨现象，提高了粉磨效率；新型辊磨设计中，降低了风环处风速，加大了物料外循环量，系统能耗进一步降低。

与传统管磨系统相比，能耗可降低10％～30%。

(2)热利用率高，烘干能力强，漏风少。

辊磨密闭性好，物料在热风中以悬浮态进行热交换且循环数十次，加上辊磨的通风能力强，换热效率高。

允许低温大风量操作，新型干法窑窑尾废气作为烘干热源，允许烘干含水分为8%的物料。

(3)辊磨集粉碎、粉磨、烘干、选粉等工序于一体，系统流程简单、运转率高、操作可靠。

维修方便、噪音小、占地面积小、土建费用低、允许入磨物料粒度大。

辊磨的主要缺点在于不适用于磨蚀性大的物料。

磨辊和磨盘衬板与物料磨蚀性系数成正比，而球磨机内衬和球与物料磨蚀性系数的平方成正比。

磨辊、磨盘衬板磨损大，将影响系统产量、质量、运转率及企业效益。

一般认为只有当磨辊、磨盘衬板使用寿命在8000 h以上，选用辊磨才是合适的。

下面以5000 t/d水泥熟料生产线中生料制备系统方案比较为例(表1)，对辊磨系统的特点进一步加以说明。

由表1中可见，辊磨系统具有台时产量高、流程先进可靠、电耗低、占地面积小、土建费用低等优点。

尽管辊磨系统的一次投资高于管磨系统，但从经营成本来看，辊磨的优点显而易见。

在上述方案中，与管磨方案相比，考虑系统年利用率及有效功耗，辊磨系统每生产1t生料可节电约5.65 kWh，年节电量约1351万kWh，按电价0.5元/kwh计，仅电费一项一年可降低生产成本675.5万元。

辊磨系统虽然一次性投资比管磨系统贵762.37万元，但一年多即可收回投资。

2风机系统的设计我们将窑尾排风、生料制备及窑磨废气处理系统放在一起来看，根据系统风机的设置数量、气流通过方式，可分为三风机系统(图1)和双风机系统(图2)两种设计方式。

图1所示的三风机系统主要是指生料制备系统设有单独的循环风机，再加上窑尾高温风机和废气风机，共3台风机，故称为三风机系统。