大型立磨关键部件的设计与研究

发布时间：2017-08-16 23:26

  本文关键词：大型立磨关键部件的设计与研究

  更多相关文章： 六辊立磨 参数化设计 有限元分析 优化设计

【摘要】：水泥物料粉磨系统离不开磨,磨的设备性能不仅决定着成品物料的生产效率,而且直接关系着企业的生产能耗。自从立磨出现以来,由于其拥有着独特的粉磨原理,有效的克服了传统磨机粉磨机理上的诸多缺陷,在国际水泥市场上逐渐取代了其他粉磨设备。立磨作为现已广泛运用的大型粉磨设备,集细粉、烘干、选粉、输送于一体,与传统的球磨机相比,拥有着粉磨能耗低、效率高、工艺流程简单、占地少、金属消耗少、维修便捷等特点。本文在介绍立磨粉磨原理与结构组成的基础上,按照设计要求对大型六辊立磨的磨辊、磨盘进行了参数化设计,并基于Solidworks平台实现了关键部件的三维建模工作,可生成关键零件以及装配体的二维工程图,用于指导立磨的设计分析和实际生产。利用有限元软件ANSYS Workbench对大型六辊立磨的关键部件进行深入的有限元分析。根据立磨的实际运行状态,对其关键部件进行静力学分析,模拟关键部件的实际受力情况,得到各个关键部件的变形云图和应力云图,从而验证关键部件结构的可行性和合理性。另外,对磨盘进行模态分析和谐响应分析,从而得到磨盘的动力学特性,确定可能发生共振时的频率,避免磨盘运行过程中由于震动引起的破坏。运用ANSYS Workbench中的优化设计功能对大型六辊立磨的关键部件磨盘进行了优化分析。对磨盘先进行拓扑优化,初步选择优化目标,选出具体优化尺寸,进行尺寸优化,优化磨盘的结构,从而达到减轻重量,节省成本,增加企业效益,为立磨关键部件的进一步优化设计提供指导。
【关键词】：六辊立磨 参数化设计 有限元分析 优化设计
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ172.632.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 国内外立式辊磨机的应用现状8-10
• 1.1.1 国外应用现状8-9
• 1.1.2 国内应用现状9-10
• 1.2 本文研究的目的和意义10
• 1.3 本文主要研究的内容10-12
• 2 大型立磨关键部件的结构设计计算12-28
• 2.1 立磨的应用及特点12-14
• 2.2 立磨粉磨系统概述14-20
• 2.2.1 立磨粉磨系统14-15
• 2.2.2 立磨分类15-17
• 2.2.3 立磨主要结构组成和工作原理17-18
• 2.2.4 大型六辊立磨介绍18-20
• 2.3 立磨主要工艺参数及设计计算20-24
• 2.3.1 磨辊尺寸20-21
• 2.3.2 磨内料层厚度21
• 2.3.3 磨辊辊压21-22
• 2.3.4 磨盘转速22
• 2.3.5 立磨需用功率22-23
• 2.3.6 粉磨能力23-24
• 2.4 立磨关键部件的结构设计24-25
• 2.4.1 磨盘模型建立24
• 2.4.2 磨辊装置模型建立24-25
• 2.5 立磨受力分析25-27
• 2.6 本章总结27-28
• 3 大型立磨关键部件有限元分析28-40
• 3.1 有限元分析概述28-29
• 3.2 ANSYS Workbench介绍29-30
• 3.3 基于ANSYS Workbench磨辊系统的仿真与分析30-35
• 3.3.1 有限元模型建立与材料设定30-31
• 3.3.2 网格划分31-32
• 3.3.3 接触定义与边界条件设置32-33
• 3.3.4 分析结果33-35
• 3.4 基于ANSYS Workbench的磨盘仿真与分析35-39
• 3.4.1 有限元模型建立与材料设定35-36
• 3.4.2 网格划分36
• 3.4.3 接触定义与边界条件设置36-37
• 3.4.4 分析结果37-39
• 3.5 本章小结39-40
• 4 磨盘动力学分析40-49
• 4.1 动力学分析40
• 4.2 模态分析40-45
• 4.2.1 磨盘自由模态分析41-43
• 4.2.2 磨盘约束模态分析43-45
• 4.3 谐响应分析45-48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 磨盘优化49-56
• 5.1 结构优化概述49
• 5.2 基于ANSYS Workbench磨盘拓扑优化49-51
• 5.3 基于ANSYS Workbench磨盘尺寸优化51-55
• 5.3.1 设计变量51-53
• 5.3.2 约束条件53
• 5.3.3 目标函数53
• 5.3.4 优化分析结果53-55
• 5.4 本章小结55-56
• 6 总结和展望56-58
• 6.1 总结56
• 6.2 展望56-58
• 7 参考文献58-63
• 8 致谢63-64
• 附录Ⅰ64-65

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 包永刚;浅谈立磨的操作经验[J];四川水泥;2005年02期

2 ;非凡兄弟公司向越南提供两台立磨[J];水泥技术;2011年01期

3 李涛;林立国;赵强;;立磨回转下料器的改造[J];水泥;2011年05期

4 熊会军;王喜波;刘运华;;生料立磨与煤粉立磨改造经验浅谈[J];中国水泥;2013年03期

5 高长明;;立磨的应用与推广已成潮流[J];水泥技术;2013年02期

6 吴泽发;立磨振动的因素[J];四川水泥;1999年06期

7 蒋振兴;;稳定立磨料层的自动化控制设计思路[J];新世纪水泥导报;2014年01期

8 高建明;;矿渣水泥立磨的调试[J];中国水泥;2014年05期

9 彭拥军,曹永红;进口立磨设备的安装[J];江西建材;2000年02期

10 胡凤斌;立磨出磨生料成分控制方法[J];水泥技术;2000年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 孔祥忠;;在“2009全国水泥立磨技术和装备研讨会”上的致词[A];2009全国水泥立磨技术和装备研讨会文集[C];2009年

2 韩仲琦;;从粉体技术看立磨在水泥工业的应用[A];2009全国水泥立磨技术和装备研讨会文集[C];2009年

3 ;立磨用耐磨材料与抗磨技术[A];2009全国水泥立磨技术和装备研讨会文集[C];2009年

4 ;水泥工业节能高效大型立磨减速机的研制[A];2009全国水泥立磨技术和装备研讨会文集[C];2009年

5 蒋冬青;胡荣;;浅谈立磨安装时的焊接要领[A];2009全国水泥立磨技术和装备研讨会文集[C];2009年

6 王国行;张少玮;;立磨刮料板改进方案[A];2009全国水泥立磨技术和装备研讨会文集[C];2009年

7 邹波;韩显平;方万林;王军;;影响立磨产质量的因素[A];2009全国水泥立磨技术和装备研讨会文集[C];2009年

8 陈东尔;;提高立磨生产稳定性的措施[A];上海市化学化工学会2010年度学术年会论文集[C];2010年

9 韩仲琦;;立磨技术在水泥工业的应用与发展[A];第三届全国水泥企业总工程师论坛暨全国水泥企业总工程师联合会年会文集[C];2010年

10 翁福洲;刘小海;;两种立磨系统经济技术评价[A];2009全国水泥立磨技术和装备研讨会文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 张宝;水泥立磨在中信重机实现国产化[N];中国工业报;2007年

2 中国水泥协会高级顾问 高长明;立磨的应用与推广已成潮流[N];中国建材报;2013年

3 本报驻上海记者 施来发;立磨减速机必须走国产化道路[N];中国建材报;2007年

4 记者 蔡波;立磨减速机 国产化势在必行[N];上海科技报;2007年

5 司宁博;大型立磨投产 中信重机助水泥业节能降耗[N];中国工业报;2007年

6 辑然;新型立磨技术助力水泥业节能降耗[N];中国建设报;2008年

7 李涛 杨位臣 韩瑜;立磨提高台时产量的技术措施[N];中国建材报;2011年

8 驻河南记者秦军舰 特约记者刘佳佳;长城机械跨入立磨规模化生产时代[N];中国建材报;2011年

9 本报记者 韩生华;扬州立磨:重制造更重安装[N];中国建材报;2011年

10 杨琴;立磨节能降耗效果明显[N];中国建材报;2013年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 孙亚忠;大型立磨特性数值分析方法及应用[D];武汉理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵慧彬;立磨磨辊动载荷的计算方法与实验研究[D];燕山大学;2016年

2 周李洪;新型层叠式行星立磨的设计与研究[D];湖南大学;2016年

3 刘青;立式辊磨机主辊摇臂参数化建模及结构优化[D];江西理工大学;2016年

4 王淼清;基于小波分析的矿渣立磨减速机故障诊断技术[D];江西理工大学;2016年

5 张闯;大型立磨关键部件的设计与研究[D];天津科技大学;2016年

6 胡其涛;立磨关键部件有限元分析[D];武汉理工大学;2009年

7 侯晓洪;立磨腔内流场数值模拟研究[D];河北工业大学;2013年

8 刘双庆;立磨减速机的设计与性能分析[D];重庆大学;2008年

9 李剑;大型立磨机身立柱的有限元分析[D];重庆大学;2008年

10 汤斌;矿渣立磨机主减速器齿轮传动系统结构强度分析[D];辽宁科技大学;2015年

，

本文编号：686091