毕业设计
开题论证报告

专    业   机械设计制造及其自动化                              

课题名称：YQP36预加水盘式成球机设计
一、    课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述
    本课题来源于江苏海建集团股份有限公司。课题研究的主要内容是设计盘径为3.6m、产量为25t/h的预加水成球盘。
目前我国水泥企业，正向着大型化迅速发展，以海螺集团为首的一批年产1000万吨以上的大型水泥集团发展势头迅猛，海螺在2002年形成年产4000万吨的生产能力，跻身于世界10强之列。基础条件较好的立窑水泥企业，通过推广应用20项适用技术，正在向现代立窑企业和经济规模化发展，以塔牌集团为首一批年产100万吨以上大型立窑水泥企业，已加入发展经济规模新型干法之列。
我国水泥2002年年产总量虽然已经达到7亿多吨，但立窑水泥仍占70%，在现阶段，现代立窑还是一种比较符合国情的适用技术。立窑生产工艺由于它的单机生产能力小，劳动生产率低和难以实现自动化生产等缺点，难以与大型新型干法企业竞争，逐步被新型干法或更新的技术所取代，是我国水泥工业发展的历史必然。但由于国民经济的持续高速发展的拉动，水泥的市场需求仍处在上升期，这就给立窑水泥的发展提供了空间，这也是为什么在新型干法快速发展和淘汰了近1亿吨立窑生产能力的情况下，立窑水泥的增量仍然大于旋窑水泥增量的原因所在。可以预言，今后相当长的历史时期，我国水泥工业还少不了立窑水泥的支撑。因此有生存发展条件的立窑水泥企业，要不失时机的逐步与新型干法接轨和发展新型干法生产线，这是立窑水泥企业实现可持续发展的历史选择。
生料制备、水泥粉磨系统等与新型干法技术的接轨，为立窑水泥企业的产品质量提供了生料质量的保证，但窑的煅烧水平最终决定熟料质量的优劣。通过我国广大立窑水泥工作者长期不断地技术创新，在立窑煅烧技术上，取得了前所未有的技术进步和发展。由于这些新技术的推广应用，使立窑生产工艺，至今还能作为我国水泥生产工艺中的一种经济实用的技术方式，与新型干法生产技术共存。
    当前立窑煅烧系统，应该进一步重点抓好两项技术的推广和粉尘治理。其中预加水小料球快速煅烧技术，小料球快速烧成技术是立窑煅烧的一项重要技术进步，目前应用十分成功的企业并不多，主要原因是前几年预加水成球系统的控制技术和设备还不太过关，小料球的操作控制要点还没完全掌握，目前预加水成球技术已经发展到第六代产品，设备及控制系统基本过关。小料球快速煅烧技术的核心是减小料球平均粒经和大小球的差异，也就是将成球的粒度由原来的8～12mm，降低为3～7mm。由于粒球平均直径大大减小，对加快煅烧速度、提高窑的产量和降低fCaO含量都产生了积极的影响，应用成功的企业都取得明显效果。
二、本课题拟解决的问题
1．盘底平面和侧平面有出现变形，增加主电机运转负荷，影响成球质量；
2．支架刚度和强度不够，出现变形；
3．采用行星减速机出现传动扭矩不足及漏油现象；
4．采用圆柱齿轮减速机出现的漏油以至缺油、磨损现象；
5．盘体转动扭矩大以至减速机输入轴端键和键槽的变形与孔轴的磨损现象；
6．采用的伞齿轮副传动不稳定与断齿现象；
7．固定式无动力边刮刀磨损及所成球质量差和无法保证生产连续性的现象；
8．动力轴承出现轴承烧坏、键槽损坏甚至电机烧坏和小立轴失效的现象；
9．盘式6爪电动刮刀的动力消耗大，成球质量低，清盘阻力大、周期长，结构复杂、不易维修等问题；
10．圆柱形刮刀杆的五爪无动力刮刀中，存在刀杆不易夹紧，彻底清盘一次的周期长，清料阻力大，成球盘动力消耗高等缺陷。
三、解决方案及预期效果
采用可调式盘体且在盘底焊接工字钢以增加盘底的刚度和强度，在盘边焊接圆钢以加强盘的径向刚度。采用无动力边刮刀和圆钢焊接成支架以减少刮刀支架所要承受的弯矩。合理布局刮刀的位置以实现成球高质量的目的，设计盘倾角在48°—52°的范围内，盘高在550mm—600mm的范围内。
在传动系统方面，将采用电机皮带ZQ减速机直齿轮副成球盘的传动结构。并且设计将高速轴端和低速轴端同布置在上侧，以减少轴对密封圈的磨损和解决漏油问题。同时采用圆柱齿轮连接也避免了因伞齿轮的刚性不足而断齿影响生产连续性。ZQ减速机高速轴端采用平键双键联接，使孔轴过盈配合，保证扭矩的正常传递而不失效。大小齿轮设计防尘罩以减轻齿轮啮合的磨损。主轴采用角接触球轴承或圆锥滚子轴承以承受主轴轴向力。电机固定在固定底架的侧面，以实现安装方便的需要。调整盘转速到11.5r/min，保证成球质量。
刮刀系统中，将采用无动力底刮刀结构，以起到节能、经济的需要。无动力底刮刀采用五边形刮刀盘，另外在刮刀杆上设计成方形刀杆和设计锁紧结构以解决其轴向的锁紧问题，也有设计成十爪方刀杆无动力刮刀以减少动力磨损。在刮刀盘连接的轴的上端安装一飞轮，以实现盘体转动的调速作用。设计刀头距离盘底保持在10—15mm的距离范围，以减少刮刀运行中的阻力降低主机电流，保证产量要求；在刀头部焊接小型耐磨合金块来减少刀头磨损。将采用无动力固定式边刮刀，在形状和结构上做相对调整改进，如采用可换式刀头，以解决起刀杆变形而导致的清料质量差的问题。
为了保证成球盘在运转过程中的稳定性，设计中将大量采用刚度和强度好的型钢焊接成底架，增加它的承压面。在调角器方面，采用蜗轮蜗杆传动和螺纹的轴向传动的原理制成，满足盘倾角的锁定要求，另外根据客户使用要求也可采用液压装置实现调试。
此次设计本着高产量、高质量成球，稳定运转的原则，实现预加水成球盘要求的节能性、经济性、环保性、可扩展性。


四、课题进度安排
3月6日～3月17日．毕业实习阶段。
毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。
3月18日～3月31日．开题阶段。
提出总体设计方案及草图，填写开题报告。
4月1日～5月10日． 设计初稿阶段。
完成总体设计图、部件图、零件图。
5月11日～6月4日． 中期工作阶段。
完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。
6月5日～6月7日．毕业设计预答辩。
6月8日～6月13日．毕业设计整改。
图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。
6月14日～6月16日．毕业答辩。
6月17日～6月18日．材料整理装袋。

五、指导教师意见