1、1目 录1 前 言 12 总体方案论证22.1 窑罩的结构和对窑罩技术改进的分析22.2 加料装置的分析42.3 传动机构的技术分析论证43 JLY3809 机立窑（加料及窑罩部件）设计综合参数计算53.1 确定立窑的规格与形状53.2 立窑的废气量与烟囱计算73.3 烟囱计算83.4 立窑收尘器的选型计算83.5 袋式除尘器的选型103.6 播料落点的确定104 加料装置的参数设JLY3809 机立窑（加料及窑罩部件）设计2计124.1 选择电机124.2 计算传动装置的各参数124.3 锥齿轮传动设计125 传动机构的密封润滑206 机立窑的窑罩和加料装置的总体设计217 结论22参考文献
2、23致谢24附录清单2531.前言国内外发展的形势我国立窑水泥发展，经历了三个高峰期，前两个高峰期是在 50 和 60 年代，为两次全国农田水利建设高潮的需要；第三个高峰期是为改革开放后国民经济持续高速发展的需要，由此可证明，立窑水泥为我国国民经济的发展做出过重要的历史贡献，并将继续做贡献。 90 年代初，原国家建材局向全国立窑企业推广应用节能新技术，并在全国各地建立了众多节能改造示范线，使立窑水泥生产水平上了新台阶，进入 21 世纪，立窑生产水平又更上一层，立窑水泥质量进一步稳定、提高，多数企业的熟料 28 天耐压强度都在 50Mpa 以上，有的能稳定在 54Mpa 以上，现代立窑水泥的质量
3、，能与现代旋窑水泥质量相妣美；能耗进一步降低，现代立窑熟料标准煤耗120kg/t 熟料，其中有的在 100kg/t 熟料；水泥综合电耗70kw./t 水泥，其中有的在 100 kw./t水泥，左右，现代立窑主要的技术经济指标，相当或优于日产 2500（t/d）带分解炉窑。原国家建材局给立窑水泥制定“限制、淘汰、改造、提高的八字方针，很符合我国国情，笔者认为应继续贯彻实施。限制不再新建，对质量低劣、能耗高、污染严重的应尽快淘汰（目前这类的已不多） ，对多数立窑企业应是改造、提高，使其逐步达到现代立窑水泥的水平。机立窑水泥的发展方向现代化立窑 为使机立窑较快的迈向现代化，首先要使产品质量优，其次要
4、大幅度降低能耗、节约资源、能源、保护好环境、实施可持续性发展战略，这既符合国家政策，又能使立窑企业沿着正确的道路发展、壮大。适应水泥生产新时代的 JLY3809 机立窑应运而生,许多水泥窑生产厂家及相关辅件生产商瞄准了当前市场,全面生产新窑。本课题来源于结合生产实际。为了适应现代立窑水泥生产的需要，设计产量为25t/h 的机立窑加料及窑罩部件设计以及加料装置及窑罩部件相关零部件设计。有以下几个技术要求：A.所有结构及其零部件设计后考虑技术性、加工工艺性、经济性，并保证安装、使用经济方便。B.要保证机立窑的加料装置的运转平稳，节能高产。在刘平成老师的指导下，首先进行方案论证。通过讨论研究，最终确
5、定采用上、下剖分式窑罩和新型加料系统、以及由电机减速机小锥齿轮大锥齿轮回转装置布料器的传动方式。然后根据分析的结果，开始计算轴扭矩以及功率。分析拟定传动装置的运动简图，分配各级传动比，进而进行传动零件的结构进行设计和强度校核。然后对机立窑的窑罩和加料装置进行总体结构设计。JLY3809 机立窑新型加料装置改变了以往加料装置的加料斗和布料器易变形，易腐蚀;料球粘在料斗内壁阻碍下料;涡轮减速机在高温,粉尘以及腐蚀气体条件下JLY3809 机立窑（加料及窑罩部件）设计4工作,磨损,漏油严重; 涡轮减速机箱体内润滑油无法保存，顺轴流出。由于窑罩上部气流温度高，粉尘浓度大，从而造成轴承、涡轮、磨损严重或
6、损坏；涡轮减速机中空输出轴与料斗联接的容易腐蚀脱落,落入窑内会造成粉磨设备的磨损;料斗和溜槽材料浪费;三角皮带受高温影响,经常需要调整松紧更换等缺陷。新型加料装置采用针线摆轮减速机代替涡轮减速机，彻底解决漏油问题,功率不变,料斗和溜子的钢板厚度由原来的 12mm 改为 8mm,节约材料;大圆锥齿轮下有轨道和钢球,传动平稳,操作方便,占地小,费用低。本课题新颖实用，在技术上有较大改进，具有较强的竞争力。该加料装置和窑罩将具有很大的市场前景。5:150:1502 总体方案论证2.1 窑罩的结构和对窑罩技术改进的分析 窑罩有单、双层两种，均由 68mm 厚钢板制成的截锥体，其高度在 23m，沿窑罩周
7、围开有加料口，加料口外装有加料门，机立窑则有观察门。为了利于采用仪表正确测定机立窑窑面废气成分及温度等参数，应注意各观察门以及料球入窑加料装置与窑罩结合处的密封，尽量减少向窑内漏风，使测定出的各项参数更接近于实际情况。方案一、上下剖分式: (1)窑罩在工艺上搞成单层式，且两烟囱高度应以窑罩上平面为准，并配焊(或浇铸)上法兰。 (2)以窑门上部约 l00150mm 处横向剖开(该部分最易锈蚀)，下部用厚度为 ，15材料用可焊性较好的 ZG35 浇铸而成。上部用厚度为 ，材料为 Q235 钢板卷812制焊接而成，也可用 的 ZG35 材料浇铸而成。再配焊(或浇铸)上若干加强筋，125其余所有的工艺
8、及中心几何尺寸不变。(3)上、下结合处均焊制与烧铸上联接法兰，以利螺栓的连接。为考虑下部铸钢件的受力结构以及有关部位的的安装更换及防尘等因素，法兰外径应大于窑罩外径5060mm，法兰内径应小于窑罩内径 1015 mm，在法兰外径的圆周上(应考虑装拆方便)每隔mm 左右距离预留 17mm 的联接螺栓孔，应均布。(4)两法兰接合面在安装使用前应用石棉硅藻土或磷酸盐粉等耐火泥材料和泥后涂抹在下面，厚度约 5mm 后再将上端放置于上并用 M14 的螺栓联接紧固(主要起封烟尘作用)。(5)窑门旋转销等按工艺尺寸在安装好后焊上即可。方案二、左右剖分式(1)窑罩在工艺上改成单层式，且两烟囱高度应以窑罩上平面
9、为准，并浇铸上联接法兰。(2)以窑罩轴心线为准纵向剖开，用下部厚 ,上部厚 材料为 ZG35 浇铸而成。1512两剖分端面均留止口，且内外止口均应预留 5lOmm 焊缝间隙。其余所有工艺及几何尺寸基本不变。(3)为考虑大型薄壁铸钢件在工艺浇铸易出现缩孔，以及砂箱制作较困难等因素，其烟囱还可作成从窑罩衔接处予以剖分或断开。但在每剖分或断面上应浇铸上联接法兰或止口，并每隔mm 留中 l5mm 左右螺栓孔，且均布。(4)在两半窑罩运人现场基本拼合就位后，找正上、下中心位置线再行两面焊接，不规则部分用气割和砂轮打磨平整。在焊接中考虑因热应力产生窑罩变形，应JLY3809 机立窑（加料及窑罩部件）设计6
10、尽量先采用对角形点焊而后再进行对角形双面焊，直至将两半窑罩拼焊成为一整体零件而止。(5)窑门旋转销按工艺尺寸在安装好后焊上即可。72.2 加料装置的分析机立窑的加料装置由传动机构、回转加料溜子、升降控制器组成。加料机有单播料器和双播料器两种，双播料器由于结构和生产流程比较复杂，很少在机立窑上使用。单播料器的倾角可以通过升降钢丝绳进行调整，来改变撒料点。提高钢丝绳使倾角变小，料球撒向窑边部，降低钢丝绳使倾角增大，料球撒向二肋和中部。电动机可以正反两个方向旋转。当窑内某处湿料层薄时，可以将播料器停车或退出去集中加料。播料器的主轴中心线应与窑中心重合，才能保证撒料均匀。为防止加料溜子回转时将钢丝绳扭
11、断，应在加料斗上面一段钢丝绳上安装一个防扭器。在加料装置停在某一点加料时，用关闭电机的方法不易准确控制停点位置。可将加料斗与撒料溜子之间设计成摩擦离合器连接，有的用自行车飞轮改装成为摩擦离合器，使加料溜子可以根据需要，不用关电机，只用铁铲或钩子，就可以把它挡住停在任何位置地方，抽出铁铲或铁钩，电机继续转动，给窑的烧成操作创造了有利条件。2.3 传动机构的技术分析论证传动装置一般为整个加料系统正常稳定运行的关键。以往采用涡杆涡轮传动,传动方式路线方式为电机涡轮减速机轴 回转装置。这种传动方式下，涡轮、涡杆会严重磨损，导致锥形斗停留在某一点上加料，导致窑内料层厚度不均，发生异常窑况。现在更多的采用
12、锥齿轮传动，也有通过齿轮传动。常用的减速机有三种型式，圆柱齿轮减速机、行星减速机和摆线针轮减速机。其中采用针线摆轮减速机较合适，而采用行星减速机和圆柱齿轮减速机常会出现因球盘起动扭矩大，传动系统刚度不足，故障多，有漏油问题。相对而言针线摆轮减速机传动稳定，噪音小，齿面接触稳定，在润滑保养良好的条件下，运转稳定。另外，对针线摆轮减速机输出轴采用花键联接的，因为这样的孔轴联接是间隙配合，所以传动上存在着诸多缺陷。采用平键联接避免了在与轴安装时的间隙配合，从而导致的在电机突然停机的情况下花键由于承受不了较大的惯性力而失效的问题。在强度达到要求的前提下，平键采用过盈配合能保证扭矩的正常传递。JLY38
13、09 机立窑（加料及窑罩部件）设计83.JLY3809 机立窑（加料及窑罩部件）设计综合参数计算3.1 确定立窑的规格与形状立窑的规格是以窑的有效内径和高度来表示。3.1.1 窑的有效内径机械立窑的产量与窑的内径的平方成正比，为简便计算，在工艺设计中，常以窑的单位截面积来计算窑的产量。经验公式： (3-1)21G=0.785DK式中:G-机械立窑的产量,t/h；D-窑的内径,m；-窑的单位截面积产量, ；1K2/tmh:25=0.78523.81./tmh:3.1.2 鼓风机选型与鼓风方式风量可按下列经验公式计算:（3-2）式中: -立窑的鼓风量, ；lV3/min-立窑的日产量, ；Gtd-
14、熟料的热耗, ,现在 一般在 30004200q/KJgk:q左 00 左右,这里取 4200 ；/KJgk/Jk/KJgk:-换算系数, ；334.18-生产不均衡系数 ,对普通立窑 : =1.3 1.5;机械立窑:=1.15 1.25。:由于窑身高度一般不超过 10m,所需鼓风压力一般不超过 20 25k ，在确:aP3190tqK325405/mintV9定鼓风机风量时,需考虑风量和储备系数,其计算式为（3-3）12tVK式中: -鼓风机的风量( );3/min-入窑的鼓风量( );t-漏风系数,对普通立窑: =1.3 1.4 机械立窑: =1.15 1.25;1-储备系数,通常取 =1
15、.2 1.3.2=5041.25 1.3=819V3/in验算窑内的气流速度按式 计算的鼓风量,尚需验算窑内的气流速度应在标准风速范围内,对普通立窑 ;机械立窑窑内的标准风速为（3-4）式中: -窑内的标准风速( );0V32/mNs:-不包括漏风在内的入窑鼓风风量( );t 3/in-立窑的有效直径(m);iD-鼓风机进风温度( );Cp-当地的大气压力( )。aP计算的值若不在标准风速范围内,机械立窑须在 =0.5 0.7 范围内确0V/ms定一个值后,按（3-5）计算 的值,然后按 计算其鼓风量值.因为 过大,会引起物料tV12tVK0停止向下运动,使物料飞损增加,废气温度升高,对煅烧不
16、利,若 值过小,则会降低V熟料的产量。取 =0.70/ms=134 tV3/in= =217.7512K3/in鼓风压力机械立窑的鼓风压力的计算式:经验式(12.34.7)PH:通常,立窑取 ,H 为立窑的有效高度(m)。50.6.ap风机的电机功率/6273.85104ti Pt0/673.8504tiD.7()102467it tPJLY3809 机立窑（加料及窑罩部件）设计10(0.21.65)pHi mQVG(10).97ccIV按机械立窑所需的风量与风压,根据鼓风机制造厂的合理配套选定鼓风机的电动机。它也可以按下式进行计算确定:（3-6）式中: -鼓风机所需恶毒电机功率( );NwK
17、K-备用系数,取 K=1.1 1.2;:p-风机的静压( );aPQ-风机的容量( );3/min-风机的容积效率,一般取 =75%;vv-风机的机械传动效率,一般取 =90%。m m按计算的功率 值,查电动机手册选定鼓风机的电机。N3.2 立窑的废气量与烟囱计算立窑的废气量由煤的燃烧废气、生料分解的 和料球蒸发、脱水的水气等组2CO成,进入烟囱需处理的废气量尚需包括自由进入烟囱的漏气量。3.2.1 出窑面的废气量（3-gicwV7）式中: -出窑面的废气量( );3/Nmkgc-煤的燃烧废气量( );i-生料分解生成的废气量( );c /k-料球水分蒸发生成的废气量( )。w 3c煤的燃烧废气量（3-8）式中: -煤的低热值( );pH/KJkg煤-熟料煤耗( )。mGc煤0.215.6)80f3生料分解生成的废气量（3-9）式中 -生料烧失量,%；cI625vmKpQ
