發(fā)布時間：2019-06-17 20:22

【摘要】：隨著礦山開采、水泥、冶金等行業(yè)的發(fā)展,粉磨行業(yè)進(jìn)入了飛速發(fā)展階段。立磨作為一種粉磨設(shè)備,以其占地面積小、能耗低和易損件壽命長等優(yōu)點日益受到行業(yè)關(guān)注。國外對立磨已經(jīng)有了相當(dāng)長時間的研究與設(shè)計經(jīng)驗,并具有豐富的工程經(jīng)驗,產(chǎn)品整體工作性能較好,但價格昂貴并且維護成本很高;國內(nèi)企業(yè)基本都是通過類比設(shè)計的方法對國外成型產(chǎn)品加以仿制,理論研究偏少,產(chǎn)品往往存在著能耗過高、工作效率偏低的問題。本課題的主要研究內(nèi)容是立足現(xiàn)有立磨制造技術(shù)與研究成果,針對立磨在設(shè)計及使用中所存在的幾個核心問題,運用最新研究方法進(jìn)行理論分析研究,并對關(guān)鍵零部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。本文首先對主流的粉磨理論進(jìn)行總結(jié),并將輪胎輥與錐型輥兩種工程常用的磨輥作為研究對象,應(yīng)用最新的粉磨理論對兩種磨輥在工作中的應(yīng)力分布進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,并在Matlab環(huán)境下編寫了分析程序。經(jīng)過分析,得到在不同的磨輥傾角、研磨力與料層厚度下兩種磨輥的應(yīng)力分布特點,同時又對兩種磨輥在相同工作條件下的應(yīng)力分布進(jìn)行對比,結(jié)果表明輪胎輥在工作中的受力分布比錐型輥更為均勻,應(yīng)力峰值更小,有更好的工作特性。本文對典型立磨的液壓加壓系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行簡要介紹,并在AMESim環(huán)境下建立了液壓系統(tǒng)保壓過程的仿真模型,運用單一變量法研究了蓄能器容積、蓄能器充氣壓力、連接油管直徑等關(guān)鍵參數(shù)對液壓系統(tǒng)保壓能力的影響,然后分析了料層厚度變化對液壓系統(tǒng)工作特性的影響。最后針對傳統(tǒng)磨輥軸重量過重、加工工藝性差的問題,將磨輥軸由實心結(jié)構(gòu)改為空心焊接結(jié)構(gòu),在ANSYS Workbench環(huán)境下對新型磨輥軸進(jìn)行了靜力學(xué)分析,得到其在正常工作狀態(tài)下的應(yīng)力及變形分布,通過與實心磨輥軸的對比,確認(rèn)其最大應(yīng)力與最大變形量滿足使用要求。然后又通過nCode Design Life軟件計算得到磨輥軸在工作載荷下的疲勞壽命,確定了滿足疲勞壽命要求的空心磨輥軸的最小壁厚。本文的研究與分析結(jié)果為立磨的設(shè)計提供了強有力的分析方法與設(shè)計依據(jù),同時具有較高的指導(dǎo)立磨生產(chǎn)的工程應(yīng)用價值。
[Abstract]:With the development of mining, cement, metallurgy and other industries, grinding industry has entered a rapid development stage. As a kind of grinding equipment, vertical grinding has attracted more and more attention because of its small area, low energy consumption and long life of vulnerable parts. Foreign antagonistic grinding has had quite a long time of research and design experience, and has a wealth of engineering experience, the overall performance of the product is good, but the price is high and the maintenance cost is very high. Domestic enterprises basically imitate foreign molding products through analogical design, the theoretical research is less, and the products often have the problems of too high energy consumption and low working efficiency. The main research content of this subject is based on the existing vertical mill manufacturing technology and research results, aiming at several core problems existing in the design and use of vertical grinding, using the latest research methods to carry out theoretical analysis and research, and optimizing the design of key components. In this paper, the mainstream grinding theory is summarized, and the tire roll and cone roller, which are commonly used in engineering, are taken as the research objects. The stress distribution of the two kinds of grinding rollers is modeled by using the latest grinding theory, and the analysis program is compiled in Matlab environment. Through analysis, the stress distribution characteristics of the two kinds of roller under different roll inclination angle, grinding force and material layer thickness are obtained. At the same time, the stress distribution of the two kinds of roller under the same working conditions is compared. The results show that the stress distribution of the tire roll is more uniform, the stress peak value is smaller, and has better working characteristics than the cone roller. In this paper, the working principle of the hydraulic pressure system of typical vertical mill is briefly introduced, and the simulation model of the pressure holding process of the hydraulic system is established under the environment of AMESim. The effects of key parameters such as accumulator volume, accumulator inflatable pressure and connecting tubing diameter on the holding capacity of the hydraulic system are studied by using the single variable method, and then the influence of the change of the thickness of the material layer on the working characteristics of the hydraulic system is analyzed. Finally, in order to solve the problems of heavy weight and poor machining process of the traditional roller shaft, the roller shaft is changed from solid structure to hollow welding structure. The statics analysis of the new roller shaft is carried out in ANSYS Workbench environment, and its stress and deformation distribution in normal working state is obtained. by comparing with the solid roller shaft, it is confirmed that the maximum stress and maximum deformation meet the requirements of use. Then the fatigue life of the roller shaft under working load is calculated by nCode Design Life software, and the minimum wall thickness of the hollow roller shaft which meets the fatigue life requirements is determined. The research and analysis results of this paper provide a powerful analysis method and design basis for the design of vertical mill, and have high engineering application value to guide the production of vertical mill.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH69

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6 ;立磨的優(yōu)化[J];能源研究與利用;1992年05期

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4 劉青;立式輥磨機主輥搖臂參數(shù)化建模及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];江西理工大學(xué);2016年

5 王淼清;基于小波分析的礦渣立磨減速機故障診斷技術(shù)[D];江西理工大學(xué);2016年

6 張闖;大型立磨關(guān)鍵部件的設(shè)計與研究[D];天津科技大學(xué);2016年

7 張化禹;鞍山冀東水泥礦渣立磨控制系統(tǒng)研究[D];燕山大學(xué);2016年

8 胡其濤;立磨關(guān)鍵部件有限元分析[D];武漢理工大學(xué);2009年

9 侯曉洪;立磨腔內(nèi)流場數(shù)值模擬研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2013年

10 劉雙慶;立磨減速機的設(shè)計與性能分析[D];重慶大學(xué);2008年

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本文編號：2501240