三环中速微粉磨粉机的结构特征与工作特点

我国粉体制造业在国际上仍处于落后状态，重要的磨粉机设备和粉体产品均需进口。为适应市场经济和科技发展的需要，近年来国内诸多设计与研发单位均对其进行关键技术研究，其主要手段是根据国内的特殊使用要求对已有的进口设备进行变参数设计。在电力企业，三环中速微粉磨粉机可将煤块进行深度研磨，加工后的细微粉末能显著提高其燃烧值，直接提高热效率，在冶金制造企业可将铁矿石研磨至微粉级别，以提高熔炼的铁水质量，降低高炉能耗‘引。基于此，某企业决定对已有设备(从日本三菱重工进口)的整套设备进行变参数设计，以满足某钢铁企业自建电厂的研磨煤粉的需求。由于电厂对发电用煤粉的粒度及成分的要求不同，导致三环中速微粉磨粉机的工作载荷变化极大，其变更的各项参数必须通过可靠而科学的校核论证，以满足该设备国产后的可靠与稳定运行。基于此，有必要对该设备的典型核心结构进行详细的理论研究。

基于三环中速微粉磨粉机的结构特征与工作特点，对直接影响其工作特性与稳定性的关键零部件进行锁定，确定磨头轴承壳、磨盘装置、缸臂与轴臂是主要核心件，其正是变参数设计的主要对象，因此有必要对其进行详细分析计算与理论校核。三环中速微粉磨粉机有两种工况：正常给料的研磨受载与无料空载研磨，具体受载特性如下：正常给料受载。向磨盘中注入规定粒度、规定流量及硬度的磨料颗粒，使其进入磨盘内弧面与磨头外弧面之间的研磨缝隙中，实现磨料颗粒的破碎，从而达到研磨目的，此时的载荷为额定载荷，同时也是磨粉机的载荷工况。无料空载研磨。在无磨料注入时，通常磨头会与磨盘之间接触压死，造成整个磨粉机剧烈抖动，而本次分析的三环中速微粉磨粉机充分考虑到这种振动的危害，将空载时的磨头外弧面与磨盘内弧面之间保持额定的研磨缝隙，确保未进入磨料时不会发生接触，此时的载荷称为空载。鉴于以上两种载荷特征，正常给料受载工况时的三环中速微粉磨粉机力学性能参数分析是校核其工作可靠性与稳定性的关键，因此仅对此工况进行分析校核。根据设计单位的要求，适合用于该设备的材料类型分别为QT900-2与ZG270-500，而两种材料具体选择哪种，还需要进行精确的理论校核财比，以确保的材料类型与零件关键尺寸参数值，从而为设计、加工以及将来的使用提供技术支撑。基于此，两种待选材料的力学性能参数因为本次分析主要以应力分布结果为主要校核依据，故不考虑材料的屈服曲线以及变形速度等性能。

有限元法是近几十年来迅速发展的种有效的数值分析方法，用来分析应力集中的问题特别方便。它不受问题边界条件与载荷条件的限制，可以利用电脑进行计算，目前已经得到了广泛应用。在失效分析中可以使用有限元法对应力集中的因素进行定量的分析，而ANSYS作为专业有限元软件之，是个功能强大、设计分析灵活的数基于此，本文采用ANSYS软件对三环中速微粉磨粉机的几个关键性零部件进行三维应力分析，研究其应力分布状态及应力水平，推算该零件在各种载荷、材料特性下的使用寿命，为几何尺寸及材料设计提供理论参考。

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