振动搅拌磨机设计说明书.docVIP

1 前言 1.1国内外研究现状 1.1.1振动磨 振动磨机是普通磨机的改良形式，内部无动件，是一种用机械共振原理使筒体中研磨介质作强烈运动以粉碎物料的磨矿设备。其中研磨介质可分为球状，棒状和短圆柱状。研究表明，提高振幅可在较短时间内达到极限粒径，提高粉碎速度。因此，提高振幅，改善振型是该类粉碎机在应用中的主要问题。德国lurge公司取消了弹簧，用偏心轮来激振，开发了离心振动磨。 1.1.2搅拌磨 自60年代开始使用，早期称为砂磨机，经过多次改进，逐步发展成一种新型高效超细粉碎机。搅拌磨机利用搅拌装置使研磨介质运动而产生冲击、剪切、研磨作用，从而粉碎物料。最初的搅拌磨是立式敞开型容器，容器内部装有一个缓慢运转的搅拌器。以后逐渐发展，搅拌磨又逐渐出现了卧式封闭型。 1.1.3振动搅拌磨 综合了振动磨跟搅拌磨的优点，实现了较好的研磨效果，同时还能降低能耗。目前市场上出现较少，主要在试验阶段，其理论上的有时是明显的，实践上算是一种尝试。 1.2选题的目的及意义 随着近年来国民经济的腾飞，建材业，军事，化工，微电子，生物医药等领域有了长足的发展，而超细磨在诸多行业中作为一门精细的技术，前景十分诱人，在制造业中，对各种细粉，超细粉的需求量日益增加，在目前国内甚至国际市场都十分抢手，具有很高的经济效益，价格堪比黄金，因此，对微粉碎和微破碎设备的工艺技术竞争也异常激烈。而振动搅拌磨机作为一种高效率，低能耗的粉磨设备，恰能顺应目前超细分市场的需求，为我国经济建设服务。 2搅拌振动磨的工作原理 由于振动搅拌磨是振动磨和搅拌磨二者的有机结合，因此他的工作原理也是振动磨和搅拌磨工作原理的相互补充。 2.1 物料的粉碎原理 机械法制备超细粉的理论基础，是基于给定的应力条件下，研究颗粒的断裂，颗粒的破碎状态，颗粒的碰撞以及新增卖家表面积等问题。 2.2.1 颗粒断裂物理学 颗粒断裂物理学是材料力学的一个分支，主要研究材料变形的力学性能，脆性断裂与强度以及材料的热学，光学，电导和磁学等性能。研究材料的这些性能，无疑是破碎材料的基础。 研究表明，颗粒的微观断裂形式有三种： 颗粒内部滑移引起的剪切断裂； 内部晶格分离开的断裂； 颗粒与颗粒之间由滑移直到分离。 2.2.1 颗粒的破碎与能耗学说 粉碎的目的就是将大颗粒粉碎为一定粒度分布要求的细小晶粒，因此颗粒在粉碎后晶粒分布规律是粉碎过程中首先要解决的问题。常用的粉碎能耗同给料和产品粒度之间关系有三种假说。 （1）P.R,Rittinger的“表面积假说” 该假说认为粉碎能耗和粉碎后物料的新生表面积成正比。 其中 A粉碎能耗（） 粉碎后物料表面比的增加 （2）Kick等提出的“体积假说”，认为消耗能量与颗粒的体积成正比。 其中k-常数 -颗粒群的调和平均粒度 -粉碎产品的调和品均粒度 （3）F.C.Bond提出了介于二者之间的“粉碎能耗裂缝假说”。 其中-功指数（） ，-分别为粉碎产品和给料相当于细粒累积含量为80%的粒度（um） 2.2 振动搅拌磨机的工作原理 此磨机由两套传动系统组成，分别产生振动和搅拌两种运动。 其中振动部分由电机带动激振器高速回转，产生高频交变激振力，使筒体在吹制于其轴线的平面作近似圆的椭圆运动。许多实验研究表明，对于某些物料，特别是要磨碎至很细粒度时，振动的研磨效果非常好。 搅拌部分由搅拌轴带动叶片，同安装在衬板上的叶片相对运动产生。利用研磨介质之间的挤压力和剪切力使物料粉碎。 这两种运动都能在物料与物料之间，物料与研磨介质之间，物料与筒体之间产生低幅高频的冲击，挤压，剪切作用，因此耗能较低而效率极高。 2.3 振动搅拌磨机的振动强度 实验研究表明,当振动强度小于一个g时，磨机的振动不产生破碎效果，当磨机振动强度大于6g时，莫及才能有效地工作。当物料粒度较小时，高频低幅振动大大增加了冲击频率，有利于细磨；而物料粒度较大时可以通过增加激振力来加大振幅，这样可以加大冲击力。设计过程中，可以通过调节振动轴转速调节频率来控制振动强度，一般控制在（6-10）g的范围内以满足研磨的工艺要求。 2.4 磨机搅拌运动的速度 搅拌器运动的角速度除了与搅拌盘的转动情况有关，还与搅拌腔中介质的填充率有关，其运动的围观形式极其复杂，因此此参数需要在试验中利用样机摸索最优转速，在实际生产中确定最优参数。 在本设计中，搅拌运动和振动运动在同一磨腔内同时存在，这样对其微观颗粒进行运动分析是十分困难的，因此我们根据一定的参数范围进行初期设计，在实验中优化参数，一边设计的进一步完善。 3搅拌振动磨的设计计算 3.1 工艺参数的选择 3.1.1 生产方式 本设计名称为振动搅拌磨，由于用于研磨水泥熟料，因此采用干法生产。磨机筒体水平安装且物料粒度很小，所以选择风力（气流）输送，采