2012捞渣机毕业设计指导书实习指导书专科

en机电学院毕业设计指导书课题名称刮板式捞渣机教学系、部、室工程图学部专业机电一体化技术指导教师刘春玲河北工程大学机电学院毕业设计指导书一、设计题目刮板式捞渣机设计二、设计参数渣槽总容积：53.8m3水箱容积：28.2m3出力：20t/h（额定）～42t/h（最大）刮板运行速度：1.7m/min（额定）～3.4m/min（最大）电机功率：11 KW电机转速：675r/min（额定）～1460r/min（最大）减速机型号：M4PSF60-400(SEW)牵引链条型号：26×100（奥地利培瓦克HV型高强度高耐磨圆环链）溢流堰减速机型号：XLEDB1.1-8135C-99搅拌器型号：850-50（HG5-220-65）搅拌器减速器型号：XLDB0.75-8115-87三、设计要求刮板捞渣机作为一种除渣设备，适用于50～900MW燃煤发电机组锅炉底部灰渣的连续清除。

采用该捞渣机除渣，具有节水、节能以及可大大降低设备基建费用等显著特点而被广大用户及设计单位所认可。

气化炉渣放料罐的渣水每一小时排入渣池一次，每次持续时间大约为2分钟。

捞渣机渣池前仓在很短的时间内，积贮大量的炉渣和黑水（炉渣是煤中灰分和少量未燃尽炭在熔融状态经水激冷而成的细碎玻璃状固体，黑水为循环中使用的激冷水）。

渣水在渣池内经3分钟沉淀后分层，上层为黑水和部分未沉降的细渣，下层为沉淀下来的炉渣。

渣放料罐排渣后5分钟，渣池前后仓之间的溢流堰打开，渣池前仓上层的黑水及部分细渣经溢流堰排至渣池后仓，此时渣池泵与搅拌器启动，将黑水抽出打入工艺系统，待渣池前仓灰渣水排净后溢流堰、渣池泵与搅拌器关闭，此过程大约持续10分钟（与后渣池泵出力有关）。

在整个过程中，捞渣机为连续运行，由环形链条牵引的刮板将粗渣提升，脱水后可直接装车或送至带式输送机，运入临时渣场，集中后装车外运供综合利用。

刮板、链条是捞渣机的主要运动件，也是易损件。

要求链条表面强度HRV64(HV800),其断面应力为400N/mm2,链条系统的有效寿命3～4万小时。

捞渣机的制造成本构成中，材料费占有很大的比重，设计时必须给予充分注意。

制订制造工艺规程时，在同样满足被加工零件的加工精度和表面质量的要求时，通常可以有几种不同的制造工艺路线，其中有的方案可具有很高的生产率，但投资较大，另一些方案则可能投资节省，但生产率较低。

因此，不同的制造工艺路线就有不同的经济效果。

为了选取在给定的生产条件下最经济合理的方案，应对已拟订的至少两个制造工艺路线进行技术经济分析和评比。

捞渣机控制系统采用远传与就地控制，并设有就地/远传转换开关。

采用工频与变频相切换控制，在变频器故障时，为不影响整体系统可切换为工频运行。

捞渣机启动停机顺序：检查各开关元器件，闭合电源开关，闭合控制电源开关，待变频器、PLC自检完毕后，启动捞渣机开关。

待前槽体中的渣沉淀后打开溢流堰，打开搅拌器。

捞渣机停机前，首先关闭搅拌器，再关溢流堰，最后关闭捞渣机。

待PLC、变频器各程序完全停止后，断开控制电源、断开总电源。

捞渣机设有链条检测装置，接近开关是对链条进行检测的检测元件，安装在位于捞渣机机体尾部链条张紧部位的滑块上面，张紧轮上的螺栓为检测点。

接近开关为两个（具有防爆性），机体左右两侧对称安装，检测刮板两侧的链条。

有过流、过载安全保护装置。

以上装置在故障情况下均能报警停机，并留有远传报警接口。

变频器调速可采用就地电位器调速与远方调速，与远控/就地转换开关相配合。

电控柜应配捞渣机复位按钮，目的是为了对发生的故障清零。

四、设计内容及工作量1、绘制捞渣机装配总图、部件装配总图及主要零件图。

绘图量一般不少于折合成图幅为A0号的图纸3张（其中手工绘图不少于1张）。

2、捞渣机总体与部件及主要零件的设计与计算3、毕业设计说明书（根据机电学院2012届毕业设计说明书撰写规范要求书写）。

应阐述整个设计内容，要突出重点和特色，图文并茂，文字通畅。

说明书的正文字数不少于2万字（大约40页以上）。

要求统一规定的格式编辑、打印。

4、查阅相关的文献15篇以上。

5、翻译与课题有关的1万个印刷符号的外文资料，约2500个汉字。

6、说明书中应有中、英文内容摘要并附在说明书的前面。

7、说明书中应给出计算机编程框图，打印程序及结果，附在说明书后面并交软盘。

8、毕业设计（论文）应有技术经济分析内容。

如设计方案的技术经济分析、比较和论证等内容。

五、设计中应遵守的法规1．设计中用到的标准件和常用件，应尽量选用国家规定的标准系列。

2．各零部件的结构应满足性能及工艺要求；其表面粗糙度、公差及配合等必须按标准系列值选取。

3．所有图纸都必须满足国家制图标准。

六、已学过的相关理论知识提要以及与设计题目有关的新知识1．产品设计方法产品的设计方法，按其采用过去经验及新技术知识程度分为四类：即组合式(或积木式)设计；内插式设计、外推式设计和开发性设计。

（1）组合式设计：此法是以标准化、通用化的零部件和已生产过的部件为基础，进行“积木式”的产品设计。

设计者可运用优选法，选择标准部件，组合成产品，以达到用户的技术要求；设计时往往要进行几个组合方案的评价比较，最后才使设计定案。

（2）内插式设计：该设计是在两个已有设计方案中进行内插式设计，是一般重型机械产品最常用的设计方法。

由于这种设计是在以往生产技术成功的经验范围之内，故设计者只需通过最小的试验和研究工作，就能设计出成功的产品，同时也有可能在技术上做些小的改进。

（3）外推式设计：在已知应用范围内，采用“已存在的设计实践知识”在其所依靠的科学试验和生产经验的范围以内，能给出实用性的设计方案。

但这种设计的性质是半经验式的。

因此，在现有设计实践基础上作外推时，必须运用基础理论和技术知识，对过去的实践经验进行分析，对质量可靠性有疑问的环节，必须用科学实验把经过分析、评价的过去技术经验和新的试验研究成果结合起来，以进行新设计。

设计外推量越大，技术开发性工作量也越大。

（4）开发性设计：开发性设计是建立在新理论和新技术上的设计，因此，开发性设计既需要大量的材料、样件及原型机的试验，又需要“技术集锦”性的理论综合和分析工作，故属于创造发明性质的设计工作。

2．总体设计的原则（1）系统性原则：把捞渣机看作是系统的一部分，要充分考虑捞渣机与人和环境的关系、考虑捞渣机的运输和安装条件等。

（2）合理布局原则：要考虑便于发挥捞渣机的功能，要结构紧奏、比例协调。

（3）满足约束原则：产品应满足强度、刚度、空间、重量、可加工性、可装拆性、安全性、标准和法规等方面的约束。

（4）满足“三化”原则：标准化、系列化、通用化。

3．总体设计的基本任务（1）完善和扩大总体方案设计和结构设计内容；对捞渣机各主要部件、零件提出主要参数和设计要求。

（2）使各部件、零件得到合理的组合，保证产品技术上先进、经济上合理、易于制造和方便维修。

（3）协调人—机器—环境三者关系，满足产品的技术性能、经济性能和美学性能的要求。

（4）为详细的总成、结构、零部件设计制定设计依据。

七、可行方案的筛选方法提要1.概念设计一个产品的设计，首先应该考虑的是要实现什么功能和怎样更好地实现所需的功能，然后才是如何使产品具有优良的性能。

概念设计要解决的主要问题，是找到实现产品功能要求的原理方案，为后续的设计工作寻求理论支持。

概念设计又称“构思”设计，其重点正是在于提出创新构思。

设计者应从实现产品功能的根本目标出发，寻求基于各种原理的创新方案。

概念设计对产品设计的成败起到决定性的作用。

2.可行性分析需求分析的目的是提供调查研究和分析，这包括技术性分析、经济分析和社会分析，从而得出产品开发的可行性研究成果。

可行性报告的主要内容有：（1）从市场需求预测出发，论述该设计项目的必要性；（2）该产品目前国内外现状及水平；（3）产品的功能需求、技术规格、性能参数和约束条件（这部分应当考虑：多功能、高性能要求，适应性要求、生产能力要求、使用寿命要求、效率要求、成本要求、安全可靠性要求、人-机工程要求、包装运输要求等）；（4）该产品的关键技术、解决的途径和技术路线；（5）预期达到的技术、经济、社会效益；（6）预期投资资金和项目进度计划。

3．功能分解将系统的总功能分解为一系列的子功能，而子功能可再分解，直至成为最小的功能元。

总功能是分层、逐次分解的。

各子功能之间的结构关系有并联、串联和环形结构三种情况。

4．子功能求解与综合选优一般来说，子功能、尤其是元功能的求解已是现成的成熟技术。

所以，主要的问题不是子功能的求解，而是多方案子功能的综合问题。

为此，需在功能分解的基础上，建立功能结构图，明确各子功能结构，提出实现各子功能的各种可能性，并通过对各种可能进行的组合来构成满足总功能的最终解。

应注意的是，尽管系统的总功能是由子功能的实现来达到的，但并不意味着追求所有子功能最优，就能达到总功能最优。

因为整体功能不是子功能的简单叠加，子功能之间的关系、层次和相互作用的不同对系统总功能的影响是不一致的。

一般来说，应使对总概念影响最大的子功能达到最优，而降低对其它子功能的要求，利用这种策略，可以降低系统组成的复杂性和产品的设计制作成本。

八、指导方式和大致的进度安排1．指导方式（1）学生在设计期间，必须独立完成教师指定的设计任务。

（2）教师在指导毕业设计期间，实行制度管理、过程管理、规范管理。

（3）指导教师可采用现场讲解；针对设计中的关键问题、重点问题进行重点指导；对设计中的出现的共性问题实行集体辅导；对个别学生及个别问题采取个别单独辅导和答疑等指导方式，利用定期和不定期检查与考核的方法，严格把关，保证进度，务求质量，及时总结。

指导教师能及时掌握每个学生的设计及其进展情况，具体问题具体解决，因材施教。

2．大致的进度安排见下表九、本题目的重点和难点以及与同组其它学生所做题目的关系1、本课题的重点是整机和主要部件的工作原理、装配关系以及各系统的计算及总体方案的设计。

2、难点是方案的筛选和优化及安全保护装置的设计与计算，整机装配等。

3、每个学生都作总体方案设计，都做不同的部件结构设计。

十、参考资料的使用方法1．在图书馆“工程技术类”书库借阅相关书籍（可先利用计算机检索）。

2．在图书馆“现刊”和“过刊”查看相关论文及外文资料。

3．在数字图书馆利用作者名称、关键词等进行检索和下载相关文献。

4、根据毕业设计题目所要求的内容，大量学习、查阅有关设计资料。

5、学习、查阅时，对有关设计工作相关资料的书名、章节等做好标记，以便设计期间有目标地快速备查。

十一、对工程图纸的具体要求1、绘制捞渣机装配总图、部件装配总图及主要零件图。

绘图量一般不少于折合成图幅为A0号的图纸3张（其中手工绘图不少于1张）。

2、所有图纸都必须满足国家制图标准。