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发布时间:2020-07-24 12:48:47

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作者:穆惠民、张泽、庄严 主编

出版社:化学工业出版社

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新型墙材装备实用技术手册

新型墙材装备实用技术手册试读:

前言

随着我国市场经济的繁荣,新型建材工业得到了巨大的发展,其专业技术特别是高新技术、职业技能特别是核心技能都得到了广泛应用,其特点是新产品、新工艺、新方法不断涌现,各项专业的新材料的技术装备都在不断更新,促进了一大批引人注目的新技术的不断发展。同时,各专业新技术的攻关、开发和新技术产品的引进和消化吸收实现了国产化,对广大科学工作者、技能专家的水平、能力提出了更高的要求。因此,学习新理论,掌握新技术,不断提高专业技术水平和技能是建材行业广大专业人才面临的共同任务,也是优化我国建材行业人员职业技能整体素质的紧迫需要。因此,我们组织本行业专家、学者和技能人才编写本书。

本书是根据人力资源和社会保障部关于加强职业教育、培养高技能人才的要求,组织建材行业的专家、工程技术人员和高技能人才编写而成。其内容主要包括烧结空心砖、陶瓷墙地砖、蒸压加气混凝土、石膏砌块(板)、混凝土砌块制品等新型材料先进技术装备的制造、安装、调试与维修、运转保养、故障诊断与排除等方面知识和操作技能技术要点。这部手册旨在推动全国墙体材料先进技术装备和职业技能不断发展,是该专业从业人员必备的工具书,也是该专业进行职业技能培训教育的教学用书。

本手册全面系统地论述了专业装备的最新技术,既有先进的科学专业技术又有职业技能知识,更有先进的操作方法,充分体现出先进性、可靠性、应用性与权威性。这部手册的出版,为建材行业不断向模块化、层次化、专业化、国际化发展提供了依据,对建材行业发展和技术进步,特别是促进职业技能水平与国际接轨、占领国际市场等将发挥重要作用。

本手册介绍的技术十分实用,针对性强,文字通俗易懂。作者是在充分实践的基础上,认真总结出墙体材料优化生产线上的先进装备制造工艺新技术、安装新方法、调试新技术、运行保养新经验、维护修理新技巧,充分反映出我国墙体材料生产线上装备的先进技术水平。本手册将为墙体材料技术装备自主创新打下坚实的基础。

本手册的编写出版得到了建材行业领导及相关企业领导的大力支持,在此,对为手册的出版做出贡献的所有领导、专家、学者以及出版工作人员表示衷心的感谢。由于水平有限,难免存在不足之处,恳请读者不吝指正。编者 2018年8月第一章 绪  论

目前,我国墙体材料技术装备得到了空前发展,以大型化为导向的改革开放不断深化,设备创新有了突飞猛进的发展,我国墙体材料生产企业已发展到20多万家。产品主要包括砖类产品、砌块类产品、板类产品、石材制品等,优化生产线主要包括烧结空心砖、混凝土砌块、陶瓷墙地砖、蒸压加气混凝土制品、石膏砌块和石材制品等,这些新型墙体材料产品都具有很好的建筑环保功能和技术性能。同时,生产规模大、生产能力强,满足了国内发展新型墙体材料的需求,许多产品达到或接近达到国际同类产品先进水平,具有明显的社会效益和经济效益,能满足节能、节土、利废及装饰等性能要求。先进生产技术装备的有效运行,使小时产量生产能力都已达双优以上。实践出真知。

为掌握新技术、新工艺、新方法等先进技能,建材行业引进了国外墙体材料装备先进制造技术,并在引进的基础上,深入开展国内攻关研发,加大了消化吸收力度,实现了国产化、大型化,提高了职业技能水平。目前我国墙体材料装备已向六个方面转化:①高耗能向低耗能转化;②重型向轻型转化;③低强度向高强度转化;④体积由小块向大块转化;⑤原料由毁田向造田、利废、保护环境、低碳转化;⑥装备由小型向大型方向转化。为广泛实现节能、节土,提高建筑功能,必须大力发展各种新材料,如黏土空心砖、工业废渣空心砖、煤矸石空心砖、页岩空心砖等新型材料,还要为绿色石膏砌块、混凝砌块、陶瓷墙地砖、蒸压加气混凝土制品、石材制品等重点绿色产品增砖添瓦。这将是今后发展的方向。因此,墙体材料技术装备的技术更新改造,自主创新,加强职业技能教育培训鉴定,提高技能水平等诸方面将是墙体材料装备革新的保证,先进的生产装备和高水平的技能是满足墙体材料生产需要的关键。其中有的是经过高温焙烧、蒸压加气、机械加工和特殊成型工艺完成的,其产品高温烧结强度高、蒸压加气隔热保温性能好、绿色效果好,机械加工精度高,是目前我国建筑业主要的墙体材料,其形成的规模大,生产能力强、产量高、质量好、饰面效果好、低碳,既环保又节能,大大满足了我国基础建设和城乡建设各方面的需要。相应地,完成这些墙体材料的主要技术装备都已具备了先进性、可靠性和应用性,已向国际先进水平迈进,下面将其装备分别加以论述。第二章 烧结空心砖技术装备第一节 概  述

我国生产和应用烧结砖瓦的历史悠久,距今已有三千多年的历史。我国砖瓦生产过程,应先有砖后有瓦。到了秦汉时期,我国的砖瓦业已发展成为一种独立的手工业,技术更加成熟,使用更加广泛,“秦砖汉瓦”由此而来。

长期以来,我国一直用“秦砖汉瓦”这一美称表述砖瓦的光辉历史,其实空心砖的历史更早,比“秦砖汉瓦”早了好几个世纪,在战国晚期的墓室中就发现有空心砖。在出土的文物中,有战国后期刻着文字的墓砖,尤其是在春秋、秦汉时期,已有砖面画像。

五代北宋时期,随着砖石建筑和拱结构的发展,砖瓦烧制使用技术达到新的高峰。用砖砌筑城墙、铺砌道路,各地建造了许多高大的砖塔。砖的制作开始了标准化,制作的方法也取得了更大的进步。宋代修建的楼堂、园林、阁寺等建筑雄伟壮观、气势高昂,显示了其高超的技艺。

清代砖瓦业发展时期,普遍使用方窑、圆窑、马蹄窑等土窑烧制砖瓦,青砖、青瓦已在民间大量使用。

新中国成立后三十余年来,砖瓦业发展很快,普通黏土砖占绝对优势,非黏土砖和空心砖已占一定比例,多数砖场都采用了先进的生产工艺和设备,用机械处理原料、机械化生产,人工干燥室,采用轮窑或隧道窑焙烧砖瓦,无煤烧窑技术正在推广使用,砖瓦工业向节土、节能、利废、增效方面发展。

我国空心砖生产和应用虽然起步晚,但一直发展很快。在发展烧结黏土砖的基础上,经过多年的努力,我国发展了以页岩、粉煤灰、煤矸石等工业废渣为原料的内燃砖、承重和非承重空心砖等,同世界先进国家制砖技术相比,还有一些差距,但是品种齐全。

随着社会发展与进步,黏土烧结实心砖已被市场淘汰,取而代之的是节能环保墙体材料,原料为工业废渣、页岩、煤矸石、粉煤灰等。

随着全世界的能源问题日渐突出,节能和环保、保护耕地已成为建设和谐社会的首要问题。建筑节能不仅可节省能源、节约开支、改善室内热环境,而且可以减少环境污染和室内温度差,保护生态平衡和可持续发展。建筑节能已成为全世界共同关心和重视的课题。

随着我国节能墙体材料的研发,煤矸石砖、粉煤灰砖、页岩砖等工业废渣砖全开始进入市场。近些年来,墙体工业的科技创新成效显著,新型的墙体工业发展的技术难题已取得重大突破,一大批具有自主知识产权的技术、产品和设备已投入市场,促进了我国墙体工业发展。

砖瓦机械设备的技术更新改造,是墙体材料革新的保证。真空挤出机是满足空心砖生产需要的关键设备。由于真空挤出机能将制砖泥料进行真空抽气处理,使存在于泥料中的气体得以排除,使泥料的可塑性与黏着力提高,使泥料的密实度增加,改变了泥料的物理性能,因而显著提高了烧砖的产品成型率与质量。

目前,我国已开发出多种类别、规格、型号的真空挤出机,最具特色的是双级真空挤出机,深受用户青睐。随着新型墙体材料改革步伐的不断加快,国家对于发展新型墙体材料颁布了相关政策,促进了真空挤出机的开发研制和推广应用。国内很多机械生产企业先后研制并批量生产了多规格的双级真空挤出机,并在应用中取得了明显的效果。

为保证各种制砖物料的性能,一般制砖物料塑性指数应满足以下要求,详见表2-1-1。高于或低于都要进行调整。表2-1-1 真空挤出机基本参数第二节 锤式粉碎机一、概述

锤式粉碎机是1895年由M.F.Bedmson发明的,距今已有100多年的历史了。在这100多年的时间里,它的应用范围不断扩大。目前,锤式粉碎机的使用已遍及冶金、建材、化工、电力、交通等各个部门,应用非常广泛,主要用于中细碎石灰石、煤、煤矸石、焦炭、页岩、白垩、石膏、炉渣、原矿石、水泥熟料等中低硬度的物料。随着科学技术的不断发展,锤式破碎机的种类也越来越多。反击式粉碎机就是在锤式粉碎机的基础上发展起来的一种新型高效粉碎机。反击式破碎机为锤式粉碎机的一种,目前它已成为锤式粉碎机中的主流产品。近几年来,粉碎机行业发展很快,国际上的一些前沿技术在粉碎机行业得到了充分的利用。同时,随着工业自动化程度的快速发展,对粉碎机的使用性能提出了更高的要求。从国际上整体的发展趋势看,锤式粉碎机正朝着高产量、大破碎比、高耐磨性发展。我国冀东水泥厂引进德国O&K公司制造的反击式锤式粉碎机,它的规格为2300mm×3570mm,能将2000mm物料一次性破碎至25mm以下,其生产能力可达2000t/d,国内生产的锤式粉碎机很难达到这一水平,即使在某些方面达到国际水平,但整体技术水平不高,与国际先进水平还有一段距离,还有很大的提升空间。市场需求量的不断扩大,是推动这一行业发展的巨大动力。未来几年,粉碎机行业将会保持一个稳定、持续、较快的发展速度。二、结构及工作原理(一)锤式粉碎机型号的表示方法

PCK-1010也可以表示为PCK-1000×1000。

随着破碎机应用范围的不断扩大,生产厂家不断增多,一些生产厂家根据自己产品的不同特点,自己命名本公司产品。如山东矿机迈科公司生产的YKP系列和MB系列细碎粉碎机都充分体现了自己公司的特点和与众不同的使用性能。(二)锤式粉碎机的分类(1)按转子数目可分为单转子和双转子(见图2-2-1、图2-2-2)。图2-2-1 单转子图2-2-2 双转子(2)按转子的回转方向可分为可逆式和不可逆式(见图2-2-3、图2-2-4)。图2-2-3 可逆式图2-2-4 不可逆式(3)按锤头的排列方式可分为单排式和双排式。锤头安装在同一回转平面上,和锤头安装在几个不同的平面上。(4)按锤头在转子上的连接方式可分为固定锤式和活动锤式(见图2-2-5、图2-2-6)。图2-2-5 固定锤式1—机架;2—前盖板;3—上侧架;4—上盖板;5—冲击板Ⅰ;6—冲击板Ⅱ;7—锤头;8—转子;9—后板;10—可调衬板;11—篦板图2-2-6 活动锤式1—上机体;2—下机体;3—筛板;4—衬板;5—锤头;6—转子(三)锤式粉碎机的基本结构

锤式粉碎机的种类虽然很多,但它的整体结构差别不大。下面以固定锤式反击式粉碎机和活动锤式可逆式粉碎机为例,具体介绍锤式粉碎机的基本构造(见图2-2-5、图2-2-6)。

锤式粉碎机主要由以下几部分组成:上箱体部分、下箱体部分、转子部分、筛子部分、传动部分等。(1)上箱体部分 主要包括机体、方形防护条、防护条等。(2)下箱体部分 主要包括底座箱体、底座上板、轴承架、堵板等。(3)转子部分 主要包括皮带轮、主轴、转盘、轴承座、锤头轴、锤头等。转子部分是设备的核心部分。(4)筛子部分 主要包括筛条、筛条座、弧形双头螺杆、托板等。(5)传动部分 主要包括电动机、电机皮带轮、电机底座等。

反击式粉碎机又增加了可调衬板部分,它主要包括衬板、方头螺栓、弹簧等。(四)锤式粉碎机的工作原理

锤式粉碎机由电动机通过三角皮带传动带动主轴旋转而工作。(1)锤式粉碎机工作原理 物料从上料口落入破碎室后,被高速旋转的锤头打击而破碎,破碎后的物料在锤头冲击的过程中又获得动能,以很高的速度冲向方形防护条、衬板和其他物料,形成物料与衬板、反击板,物料和物料之间的高速碰撞而使物料破碎。(2)反击式锤式粉碎机工作原理 物料从上料口进入破碎机后,经旋转的锤头打击后与冲击板Ⅰ进行碰撞实现物料的第一次破碎;一次破碎后的物料在冲击板的反弹与物料自重的作用下下落,与锤头进行第二次接触,在旋转锤头的二次打击下与冲击板Ⅱ进行碰撞,实现物料的第二次破碎;破碎后的物料在冲击板的反弹与自重的作用下下落进入由高速旋转的锤头与可调衬板(可实现与锤头的距离的调节)组成的研磨区进行挤压研磨,使大部分物料满足粒度要求从篦板孔落下;极少数物料在篦板与锤头形成的空腔内打击碰撞,最终满足粒度要求从篦板孔落下。(五)锤式粉碎机的基本参数

锤式粉碎机的基本参数是生产厂家设计、制造的主要依据,也是使用单位进行工艺流程设计能力配套选择的重要的依据。锤式粉碎机的基本参数主要包括锤头转子直径、进料粒度、出料粒度、生产能力、主轴转速、锤头的排数及每排锤头的数量、电动机功率及设备重量等。

下面以三台具体的粉碎机参数为例进行介绍。

1.基本参数(见表2-2-1~表2-2-3)表2-2-1 粗碎锤式粉碎机的基本参数表2-2-2 细碎锤式粉碎机的基本参数表2-2-3 反击式细粉碎机的基本参数

2.锤式粉碎机主要参数的确定原则

锤式粉碎机的主要参数项目与一般粉碎机的参数项目基本相同,这些参数的确定都必须遵循一定的原则,现分别说明如下。(1)锤式粉碎机的规格 锤式粉碎机的规格是以转子直径的大小尺寸表示的,转子直径尺寸是锤式粉碎机的主要参数。转子直径尺寸越大,锤式粉碎机机体横截面积也越大,在单位时间内可以通过的物料则越多,产量也越高。一般是要求锤式粉碎机的生产能力愈大时,转子直径尺寸也愈大。(2)进料粒度 锤式粉碎机的进料粒度是根据物料中碎时采用粗碎锤式粉碎机不同产量时粒度不同的原则进行配用的。如MB800型细碎锤式粉碎机与CP900×800粗碎锤式粉碎机的配用。(3)出料粒度 出料粒度是锤式粉碎机的一项重要性能参数。出料粒度的大小将直接影响到空心砖的质量好坏。国内各种类型的锤式粉碎机都日益趋向细碎化,以期达到大幅度提高产量和节省电耗的目的。

锤式粉碎机的出料粒度是根据进料粒度、生产能力和破碎比来确定的。实践表明,在维持一定的生产能力下,进料粒度越大时则出料粒度也越大。出料粒度的大小,又与锤头排数的多少和每排锤头的数量有着密切的关系。一般情况是锤头排数和每排锤头数量越多时,物料被打击的次数将越多,则出料粒度将越细。(4)主轴转速 锤式粉碎机的主轴转速是一个重要的工艺参数,它对产品的粒度和破碎比起着决定性作用,同时,对锤式粉碎机的生产能力也有很大的影响。确定主轴转速时,往往是先假定锤头的圆周速度,以锤头旋转时所产生的动能和冲击能能够击碎所确定的物料进行选择。因此,主轴转速选择的原则是:既要使锤头旋转时的冲击动能满足破碎中硬物时所需要的能量,又要使物料的出料粒度达到设计要求的条件下,选择较低的转速。

锤式破碎机是以锤间的冲击作用进行工作的。其动能和冲击能首先要满足物料的破碎要求,因为每一种物料都需要合适的圆周速度以获得在最优粒度下的最大产量。

当锤间的圆周速度过低时,冲击动能就小,则不能破碎物料,或能破碎物料但出料粒度过粗;反之,圆周速度高时,锤头的冲击动能就大,则容易击碎物料,出料粒度也较细。破碎比也增大,生产能力也相应提高。主轴转速是不是可以无限制地提高呢?不是的,因为,转速达到一定的速度时,会严重影响物料的下料速度,反而降低生产效率,且功率消耗也显著增加。同时还将引起锤头和衬板的剧烈磨损、寿命缩短,造成更换锤头、衬板而停机的次数大大增加和生产时间的缩短,成本反而增高,生产效率下降。

多年的实践证明,锤式粉碎机破碎中等硬度物料时,在综合平衡各种因素后,锤头的线速度一般在20~30m/s的范围内选择为宜。(5)电机功率 锤式粉碎机的功率和很多因素有关,但主要取决于物料的性质、破碎比、生产能力和锤头的圆周速度。

锤式粉碎机电机功率的选择的原则是:一方面要保证机器正常运转时所需的额定负荷,另一方面也要考虑工作时误入大块或铁件等特殊情况下,电流突然增大时不至于烧毁电机的一定安全值。(6)生产能力 影响锤式粉碎机实际生产能力的因素有很多,比如主轴转速、转子直径、进料粒度、破碎比及进料均匀程度等。目前,我国还没有一套完整的计算锤式破碎机生产能力的理论公式,仅可以根据制造厂家多年实践归纳出来的经验公式进行估算。

生产能力=(1.8~2.2)转子直径×主轴转速的平方×进料粒度/出料粒度×锤头与衬板间隙的平方(7)锤头排数及个数 物料自进料口自由下落时,将依次受到机内高速旋转的各排锤头的连续打击而破碎成小颗粒。锤头的排数与物料的排数粒度有密切的关系。排数越多物料被打击的次数将越多,排料粒度则越细,但所需的电机功率也就越大,且机体也将升高,重心随之提高,则机械的稳定性就越差。而且,锤头排数过多时,也越容易产生过粉碎现象。三、主要零部件要求

①主轴材料的力学性能应不低于JB/T 6379—2007中第2章45或50号钢的规定。

②耐磨件材料的力学性能应不低于JC/T 401.1—2011中第4章ZGMn13的规定。

③主轴应经超声波探伤检验,并应符合JB/T 5000.15—2007中Ⅳ级的规定。

④转子体(不含锤类件)应进行平衡试验,其平衡品质等级值应符合GB/T 9239.1—2006中G16的规定。

⑤外购件应不低于相关国家标准、行业标准,并具有合格证。

⑥切削加工件未注尺寸和角度公差、形位公差均应符合JB/T 5000.9的规定。

⑦焊接件应符合JC/T 532—2007的规定。

⑧主要零件材料的力学性能,应不低于表2-2-4所列材料的规定。表2-2-4 主要零件材料的力学性能四、制造过程及技术工艺

技术要求是设计、制造锤式粉碎的依据,是为了满足机械设备的使用要求而必须具备的技术性能指标。(一)主要零件的技术要求

1.锤式粉碎机主轴(1)主轴材料 主轴是承受扭、弯、压应力的主要零件,处在各种负荷下工作,受力情况比较复杂,要求其应具有良好的综合机械性能,保证有足够的抗扭、抗弯、抗疲劳、耐冲击等能力。因此,要求主轴必须用45#钢,综合机械性能比较好,材料来源广,成本较低廉,又具有良好的热处理性能,所以是制造锤式粉碎机主轴的主要材料。

为保证主轴能长期安全运行,主轴在精加工后应进行探伤检查,不允许有夹渣、裂纹等影响质量的缺陷。(2)主轴的热处理要求 为进一步提高主轴的韧性和机械强度,延长使用寿命,要求主轴必须经过调制处理,表面硬度不能低于HB217~HB255。(3)主轴精度 在主轴上安装有数排锤头,两端装轴承,顶端装皮带轮,它们都随主轴高速旋转。因此,严格规定主轴各段轴径的精度具有头等重要的意义,是保证机器运行平稳的首要条件。

主轴各配合轴径应符合以下要求。

①各段轴径的同轴度公差为8级,这是根据在不影响产品使用性能的条件下,选择较低精度的原则确定的。由于主轴较长,如果同轴度要求过低,又会影响机械的使用性能,使主轴运行不平稳,机器振动过大等。长期的实际使用证明,主轴同轴度公差规定为8级是最合适的,能满足实际使用的要求。

②与轴承配合处的表面粗糙度的最大允许值为1.6μm,与密封件配合处的表面粗糙度的最大允许值为3.2μm,这两处的表面粗糙度规定,是与主轴相应轴径的公差等级相适应的。

③与轴承配合处的轴径圆柱度公差为8级。要保证轴径与轴承配合良好,接触可靠,同时考虑易于加工、降低成本,且从实际使用来看,规定轴径的圆柱度公差为8级较为合理和经济。

2.锤式粉碎机锤头和衬板

锤头和衬板是锤式粉碎机的主要易损件,要求具有良好的耐磨性能,一般用高锰钢或高铬铸铁来制造。考虑到成本等方面的原因,目前许多中小型企业仍采用高锰钢锤头和衬板。而新型的耐磨材料高铬铸铁,耐磨性能比高锰钢要优越得多,现已在砖瓦行业中逐步得到应用。

衬板是紧贴在筒体内壁上的。为贴合紧密,利于装配,保证衬板与锤头之间的间隙符合设计要求,一般都是衬板装配面不允许有倾斜,并要求应光洁规整。(二)装配技术要求

锤式粉碎机的结构虽然较为简单,但由于零件是做高速旋转,在装配时必须严格遵守下列技术要求。

主轴轴承装配后,上轴承的轴向间隙应保证在0.15~0.25mm之间,下轴承的轴向间隙应该在0.1~0.2mm之间。

规定一定的轴向间隙,主要是为了避免工作时因温度升高,主轴轴向伸长而引起不必要的附加应力,造成机器的损坏。

①衬板不允许用火焰切割,这是为了避免零件产生不应有的变形。

②锤头应称重,同一排锤头的重量差值不得大于0.2kg。且在装配时,应将重量差值最小的一对,成对对称装入同一排中,锤头装配后应转动灵活。

上述规定主要是为确保主轴运转平稳,努力减小机器运转时的振动。实践证明,当同一排锤头差值不大于0.2kg时,能达到机器振动小和运转平稳的要求。

③电机皮带轮上端面应与主轴皮带轮上端面在同一平面内,其偏移误差不得大于两皮带轮中心距的2‰。

要求保证了主轴和电机轴中心线的平行,使皮带受力均匀,减轻对主轴的附加应力。

④在外观质量方面,所有零件结合部分边缘应整齐匀称,不应有明显的错位,机器外表面要求光滑、美观。(三)运转技术要求

锤式粉碎机所有零件加工、组装完毕后,应对整机进行空负荷试车和负荷试车,以检验机器的设计、零件的加工和装配质量。

1.空运转技术要求

①电气控制准确可靠;

②润滑正常,无漏油现象;

③运转中无金属碰击声及其他异常声响;

④轴承温差应小于30℃;

⑤噪声应不大于80dB(A);

⑥上盖处的径向振幅不大于0.5mm。

2.负荷运转要求

①运转中轴承温差不大于50℃;

②噪声应不大于85dB(A);

③上盖处的径向振幅不大于0.5mm;

④进料粒度、出料粒度和生产能力应符合相应机型的性能参数。五、装配及安装要求

①空负荷运行时,在主轴承座上测量的水平和垂直振幅不得大于0.12mm。

②转子轴的水平度不大于0.2mm/1000mm。

③锤头外缘运动轨迹与冲击板和篦板之间的间隙应不小于10mm。在烘干锤式破碎机中,该间隙应不小于20mm。

④对称位置的两排锤头,其总重量差不得大于总重量的0.25%。六、安装及调试工艺

全面掌握锤式粉碎机的正确安装和使用方法,是保证机器正常运转和优质高产的前提条件。有了制造质量精良、合理配套的机器后,如果安装不好,或者使用不当,也不能保证安全高效地运行,甚至会损坏机器或者降低机器的使用寿命,造成不应有的经济损失。本章仅对锤式粉碎机的安装与使用做简单介绍。(一)锤式粉碎机的安装

1.基础

不论何种锤式粉碎机,对基础的要求总的来说是:能承受机器的重量而不沉陷;在运转时,各部分间的相互位置保持不变;并能承受机器高速运转时的震动。

锤式粉碎机的基础,一般都是用混凝土浇注而成。根据经验,混凝土基础的重量应是机组重量的1.5~2.5倍。基础的大小与厚度一般要求比机组高度大500~700mm,其面积应比机组底座每边大出100~150mm。

浇注混凝土的方法,多采用二次浇注法。

浇注基础前,要先挖好基坑,基础底部用灰土夯实,然后浇注碎石混凝土。在浇注时,应按照锤式粉碎机底座螺孔位置留出200mm×200mm的长方形孔。等基础凝固后,再按照机器底座螺孔位置,将地脚螺栓浇注到长方形中去,与基础固定在一起。

基础平面应仔细校平,以免锤式粉碎机安装后发生倾斜或在紧固时地脚螺栓引起底座变形,影响机器正常工作和使用年限。

2.安装与调整

①锤式粉碎机安装前,应清洗机器外部的一切污物。

②测量地脚螺栓尺寸是否符合机器地脚螺栓尺寸的要求,如不符合时,应及时校正。

③将主机吊装在基础上,以主轴皮带断面为基准,加垫调整机器与基础平面垂直。

④将电机组件吊装在基础上,加垫调整电机皮带轮上断面与主轴皮带轮上端面同水平面;调整电机底座调节螺栓,使两轮中心距在规定范围内。

⑤调整进料斗的位置,使其满足工艺安排的需求。

⑥进行二次灌浆,待水泥凝固后,精调两皮带轮的上端面同水平;调整中心距,使三角皮带张紧,但用手能转动其皮带轮。(二)锤式粉碎机的使用

锤式粉碎机是一种高速运转的破碎机械,为确保其正常运转,操作人员必须预先熟读产品使用说明书,掌握正确的使用方法,严格按照规程操作。在使用过程中,应着重强调以下几点。

开机前,应与有关岗位取得联系,未经取得联系,不得随便开车或停车,以防堵塞或其他意外事故的发生。

机器启动后,待电机及粉碎机运转平稳后,方可加料。

要严格遵守空车启动、卸空停车的原则,严禁带负荷启动。

生产过程中,出料口不得有阻塞现象,以免影响排料。

喂料要均匀,防止喂入过硬的物料或铁件,以免损坏机器。

当发现主轴转速降低,破碎声异常时,应立即停止加料并停车,待查出原因并排除故障后方可开车。

经常检查、紧固地脚螺栓,防止松动。

停机时,应开门检查锤头、衬板等易损件的磨损情况,发现问题应及时处理。

用高压黄油枪经常对轴承加注润滑脂,以保证轴承具有良好的润滑。

经常检查轴承温度,一般应保持在70℃以下,最高不得超过90℃。如发现超过温度时,应立即停车检查,待排除故障后,方可重新开车。

经常检查卸料粒度,如发现不符合要求时,应停车检查锤头与衬板的磨损情况和皮带的张紧情况。如发现锤头、衬板磨损严重,则应调整锤头与衬板间的间隙,或者更换锤头、衬板。七、维护与修理

锤式粉碎机的使用性和可靠性,取决于许多因素,如结构、材料、制造质量及保养使用状况等,即使这些条件基本上都得到满足,锤式粉碎机在使用中偶尔还是要发生一些故障的。当故障出现后,能及时发现并找出原因,采取有效措施加以排除,对充分发挥锤式粉碎机的效能并长期可靠地工作是十分重要的。否则,会由于小毛病得不到及时处理而造成重大事故。(一)锤式粉碎机常见的故障及处理方法(见表2-2-5)表2-2-5 锤式粉碎机常见的故障及处理方法(二)锤式粉碎机故障产生的原因分析

分析产生故障的原因,无论对用户还是对生产商来说都非常重要,它可避免类似错误的重复发生。

1.故障的分析方法

①观察——查看仪表读数,机器运转状况,进、排料情况及润滑油泄漏情况等。

②触摸——用手检查机体与轴承部位的温度、零件的固定和机器的振动情况等。

③听诊——倾听机器运动声音的变化,有无敲击声或其他异常声音。

2.锤式粉碎机故障产生的原因

违章操作、使用不当,常犯的操作错误如下。

新锤式粉碎机或刚更换过轴承等的锤式破碎机,不经过充分地磨合而直接带高负荷使用,造成零件严重磨损。

直接带负荷启动,造成零件严重磨损,而引起一系列故障。

润滑油量不足,使润滑条件恶化,造成轴承发热、烧损。

长期超负荷运行,造成零件严重磨损或损坏。

带负荷停车,受热零件因冷却过快而引起骤冷裂纹。

3.维护保养不良出现的错误

①不及时地添加润滑油和定期更换润滑油,造成润滑油量不足,或润滑油污染、变质而丧失润滑性能,造成轴承发热而磨损。

②不经常检查和疏通加油管道,造成堵塞,使润滑油条件恶化,引起轴承发热磨损。

③不按期检查和调整主轴轴承的轴向间隙,造成因间隙过小,主轴受热伸长而轴承座磨损加剧或轴承盖顶裂。

④不经常检查衬板紧固螺栓和销轴的磨损情况,造成因衬板松动,锤头与衬板碰撞的严重事故。

4.装配和调整错误

①主轴承轴向间隙不符合规定,间隙过小或无间隙,引起轴承座严重磨损。

②锤头与衬板间隙过小,或因衬板受火焰切割而变形,引起锤头与衬板撞击事故。

③装配锤头不按重量进行级配,引起机器剧烈振动。

5.零件不合格出现的错误

由于零件的材质、加工精度不符合设计要求,使用时没有进行严格的检查而装配。或由于零件内部缺陷,检查时难于发现,而在使用过程中暴露出来,造成故障。常见问题如下。

①主要铸件(如锤头、衬板、轴承座、上盖及底座等)存在着缩松、砂眼、细小裂纹等铸造缺陷,这些问题往往在检查时不易发现,装在锤式粉碎机上初期也不容易暴露,而经过一个长期的使用,上述缺陷逐渐扩大,造成零件损坏。

②零件在加工制造时,没有很好地消除内应力,引起零件变形,丧失原来的加工精度和配合关系,如衬板、上盖翘曲变形。

③零件加工精度不合格,如主轴各段轴径的同轴度公差不符合标准规定,工作时产生剧烈跳动,造成机器振动过大等。第三节 辊式细碎机一、概述

辊式细碎机是1806年出现的,距今约有200年的历史,在破碎机大家族中是最古老的机型之一。由于其机构简单,易于制造,特别是过粉碎现象少,能破碎黏湿物料,故被广泛应用于中低硬度物料的破碎作业中。它的缺点是:生产能力低,要求将物料均匀连续地喂到辊子全部长度上,否则辊子磨损不均匀,得到的产品的粒度也不均匀。对于光面辊式细碎机来说,喂入料块的尺寸要比辊子的直径小得多,故不能破碎大块物料,也不宜破碎坚硬的物料,通常用于中硬或松软物料的中、细碎。例如,在化工、焦化等行业,对破碎后产品的粒度、粒形和过粉碎现象要求很严,而实践证明,其最佳选择就是辊式细碎机。

辊式细碎机最常用的机型是光辊破碎机。它的作用是压碎功能,并附带有研磨的作用。它主要用于中低硬度物料的中碎和细碎。在传统的实心砖生产过程中,它是主要的破碎设备。齿辊式细碎机的破碎机理是对物料进行劈碎,并附带研磨作用,它一般用于脆性及软质物料的粗碎和中碎。对于生产空心砖来说,它一般用于粗碎。槽辊式细碎机除具有以上的破碎作用外,还有除石作用,一般又称除石对辊机。

在建材行业,要想生产质量较高的空心砖,原料处理是关键。一般来说,原料要经过粗碎、中碎、细碎三道工序,使原料细化,易于成型,并能提高产品的强度。因此辊子的间隙就显得十分重要。几种不同的砖型对辊机间隙的要求分别是:实心砖≤3mm;多孔砖2~3mm;空心砖1.5~2mm;楼板砖、劈离砖、屋面瓦≤1mm。随着生产空心砖以及其他行业对辊式破碎机需求量的不断增加特别是高速细碎对辊机在国外已得到普遍应用,近几年还在不断地改进,新产品不断涌现,最小的辊子间隙可控制在0.2mm以内,而且间隙的调整完全自动化,受到业内人士的一致称赞,也为企业带来了很好的经济效益。

国内外破碎机专家分析,辊式细碎机在多个领域具有不可替代性,有很好的发展空间,前景很好,应认真对待积极开发。下面将着重介绍对辊间隙在3mm以内的细碎对辊机。二、结构特点及工作原理(一)辊式细碎机型号表示方法(二)辊式细碎机的分类

辊式细碎机按辊子数量分有单辊、双辊、三辊和四辊细碎机;按辊面形状可分为光辊、槽型辊细碎机,还有异型辊细碎机。如图2-3-1~图2-3-5所示。图2-3-1 单辊细碎机示意图1—进料斗;2—心轴;3—颚板;4—齿辊;5—支承座图2-3-2 双辊细碎机示意图1,2—辊子;3—物料;4—固定轴承;5—活动轴承;6—弹簧;7—机架图2-3-3 三辊细碎机示意图1,2—轴承固定的辊子;3—摆动辊;4—油缸;5—杠杆图2-3-4 四辊细碎机示意图1~4—辊子;5—物料;6—弹簧;7—机架图2-3-5 槽式对辊细碎机1,2—齿辊;3—心轴(三)对辊细碎机的工作原理与基本结构

辊式细碎机应用最多的是对辊细碎机,其详细结构如图2-3-6所示。图2-3-6 对辊细碎机1—机架;2—均料器;3—辊子;4—间隙调整机构;5—安全装置;6—清扫器;7—传动装置、电控系统;8—油脂泵润滑系统;9—磨削器

当物料被加入到均料器部位后,通过均料器的作用,将物料均匀地分布到两辊子之间。辊子是主要的破碎机构,两个辊子相互平行相向旋转,并且水平安装在机架上。物块在辊子表面摩擦力的作用下,被带进转辊之间,受到辊子的挤压而粉碎,粉碎后的物料被转辊推出,向下卸落。因此对辊机是连续作业,且有强制卸料的作用,粉碎黏湿的物料也不致堵塞。

工作一段时间后,辊子被磨损,出现明显的凹槽,而影响破碎粒度,可用磨削器对辊子进行修复。如果需要调整两辊之间的间隙,可以通过调整丝杆和螺母来完成。如果遇到特殊情况,如铁块等硬质金属物料进入破碎腔内,安全块(安全销)被损坏,主轴等主要零件受到保护。位于底部的清扫器是用来清扫黏附在辊子表面的泥块,使辊子不被泥块等黏湿物料所覆盖。使对辊机始终处于良好的工作状态。

各个组成部分介绍如下。

1.机架

机架是辊子、辊子轴承座以及其他所有附件的主要支承构件,多数对辊机的机架包括边支座、底板、堵头、套管、螺杆及拉杆。对辊机的效能主要取决于机架的稳定性,在对辊机运转过程中,机架必须承受各种压力,使辊子不至出现任何明显的偏移,并且要有较好的刚性和抗震动性能。

国内设计的机架由两侧支架(边支座)与底架组成。侧机架设计成铸铁箱形结构,犹如两墙板,4个长螺栓将其连接起来,与普通对辊机分开轴承座形式相比,有较好的抗震性和稳定性。两辊子破碎力通过长拉杆相互平衡,侧机架不受拉力。底架由型钢焊接而成的坚固框架,用地脚螺栓安装固定在基础上。

2.均料器

均料器的结构如图2-3-7所示,均料器的作用是使物料均匀地分布到两辊之间。当物料接触到旋转着的均料器叶片时,能将物料同时向两侧分开,起到分散物料的作用。 图2-3-7 均料器

在同类产品中,有的使用电磁振动给料机布料,不用均料器。有的既无均料器也无电磁振动给料机,使下料漏斗直接与破碎机相连,这样就会造成偏料,使辊子表面不能均匀磨损,中间料多,辊子表面磨损快,而出现较深的沟槽,并使主轴偏载受力,影响轴的使用寿命,同时也导致物料破碎粒度不均匀,使破碎状况恶化。

3.辊子和轴承

对辊机的实际破碎作用是发生在两个相互运转的辊子之间,当物料落入两个辊子之间时,靠摩擦力把物料拉入辊子之间,受到挤压破碎后卸出,当两个辊子做相对差速运转时,物料除了受到辊子的挤压作用,还同时受到撕裂碾揉和研磨作用,从而提高了对物料的破碎效果。

辊子是直接承受破碎负荷的零部件,又处在高速回转状态下,受负荷极高,辊线压力通常在500~1000N/mm,所以辊子的结构形式和辊圈材质是确保对辊机质量的关键所在。

辊圈的结构形式主要有以下几种。(1)如图2-3-8所示。这种结构形式是通过弹性圈的胀紧作用使辊圈、弹性圈、端盖三者牢固地连接在一起,安装和拆卸都非常方便。这种结构形式适合于中、大型辊圈的结构,它要求辊圈、弹性圈、端盖等有较高的加工精度。图2-3-8 辊圈结构(一)(2)如图2-3-9所示。这种结构与上一种相比省去弹性圈和双头螺杆,用主轴上的锁紧螺母固定端盖,端盖与辊圈之间的摩擦力靠斜面紧固。这种结构更为简单,但同样要求辊圈和端盖有较高的加工精度。图2-3-9 辊圈结构(二)(3)如图2-3-10所示。这种结构最为简单,对工件加工精度的要求不高,它适合于辊圈宽度较小的机型。图2-3-10 辊圈结构(三)

辊圈的结构还有其他不同的形式,但基本原理相差不大,只是局部结构有所差异。在此不再赘述。辊式细碎机最常用的轴承是调心滚子轴承,它允许辊轴出现一定的倾斜,因而能够起到一种过载保护的作用。

4.间隙调整机构

如图2-3-11所示。图2-3-11 间隙调整机构 

对辊机使用一段时间后,辊圈磨损,辊隙加大,需要调整。普通对辊机,作为粗、中碎设备,间隙调整结构都较简单,调整精度也低,高速细碎对辊机就不同了。辊隙控制越小,要求调整精度越高。设备辊隙的调整采用螺杆机构,机构设置了刻度盘,调整间隙精度为0.2mm。

近年来,国外发展了辊隙调整控制机构,以适应生产中对高速辊式细碎机辊隙越来越小的要求。新的形式有斜块式、偏心式、液压系统及悬挂式辊子机构等。这些机构使支承辊子的轴承座在调整时能微量同步平行移动,调整精度极高,操作更方便,深受用户的欢迎。

由于辊圈磨损不均匀,给辊圈的修正和辊隙的调整都带来了麻烦。国内对辊机辊圈常磨成中间凹形,这主要是向对辊机送料的槽形胶带输送机在胶带中央堆料多造成的。最简单的解决办法是槽形胶带输送机到头部改成平带段,增加简单的平料装置和侧挡板,就可改变这种状况。

5.安全装置

如图2-3-12~图2-3-14所示为安全装置。图2-3-12 安全装置(一)图2-3-13 安全装置(二) 图2-3-14 安全装置——弹簧过载保护机构

为防止破碎物料中夹有硬质杂物或其他外来物进入破碎区后引起设备的损坏,大部分对辊机(包括高速对辊)均采用安全块形式的安全装置,安全块是一种非弹性的保护装置,安全块呈“凹”字形,中间有一槽,硬杂物进入破碎区时,辊子受载荷增大,当通过轴承座传给安全块载荷超过安全许用应力时,安全块断裂,安全块处装有报警装置,安全块破坏后即自动报警,同时切断驱动电机和上下料输送机的电源,以便人工清理杂质。这种装置的缺点是更换安全块时需要停机,但结构简单,维修方便。

图2-3-14所示为弹簧过载保护机构。这种机构是基于达到预定的辊压力时,借助弹簧可使辊子出现位移。弹簧的弹力和压缩程度可以通过多层弹簧予以精确地控制,以获得最适宜的弹力特性。对弹簧应施加一定的预加载荷力,这样当对辊机超载时,就可根据辊子尺寸和辊子出现的压力大小来确定辊子间隙的增大程度。如采用准确尺寸的柱形弹簧过载保护系统,则能保持辊子间隙的相对稳定。采用这种机构还能使设备不出现停机,而且当设备过载时,只有少量未被处理的物料通过辊子间隙,如采用特殊的信号系统,便能把这部分物料排除,使其不再进入下道工序。

对于大辊径的高速辊式细碎机,为了保证其辊轴的相互平行和克服因过载而引起的较高的冲击力,可以采用液压式过载保护系统。在气缸的一端装有高压氮气,另一端与油缸连通,中间以带帘子线的橡胶板相隔。对辊机正常工作时,作用在活塞上的压力小于引起活塞压缩的额定压力(此压力可根据辊子的额定压力确定)。当坚硬物料通过辊子间隙时,必引起辊子的移动。通过活塞的移动造成橡胶板的变形,此变形会使气缸内的氮气压力增高。当坚硬物料通过后,靠气体的压力又可使辊子恢复原位。若与弹簧过载保护机构相比较,可以明显看出,这种系统的优点是有较大的应急偏移量和对偏移辊子的阻尼作用。但这种系统结构复杂,成本和维修费用较高。

6.清扫器

如图2-3-15、图2-3-16所示为清扫器。

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