JLY3809机立窑（总体及传动部件）设计（说明书+CAD图纸）
摘要：目前，机立窑存在二大技术和工艺难点：一是立窑煅烧热工不稳，严重影响水泥各项物理性能；二是立窑单窑产量低，不能适应当今各行各业的发展形势。因此，JLY3809机立窑在这种情况下应运而生。而机立窑的传动装置在机立窑的整体结构中起到极其重要的作用。在对生产现场全面调研的基础上，对生产现状进行了有效分析，确定了传动装置的总体设计方案。为了提高水泥生产中机立窑的传动效率，满足生产工艺和生产量的需求，应用最优化方法，确定速比系数的分配，大、小齿轮的设计。设计了轴的结构，进行了轴的强度校核计算。确定了机立窑转速，选择合理的润滑形式。另外，大立轴是传动的主要部分，带动塔篦子低速转动，承受巨大的载荷，是保证机立窑正常工作的关键,因此需要有高的可靠性、良好的稳定性和合理的经济性。通过几种方案的比较，轴承的选择采用了最优的设计方案，从而增加机立窑的传动平稳性和使用寿命，大大提高了机立窑运转率。机体工作运行平稳，安装维修方便。
关键词：机立窑；传动装置；优化；大立轴
目 录
1 前言………………………………………………………………………………1
2 总体方案论证……………………………………………………………………4
2.1 机立窑的发展概况及现状……………………………………………………………4
2.2 机立窑总体设计方案………………………………………………………………4
2.3 传动方案的论证……………………………………………………………………4
3 传动装置总体设计………………………………………………………………………6
3.1 传动功率计算…………………………………………………………………………6
3.2 标准二级减速机的选择………………………………………………………………7
3.3 蜗杆蜗轮减速机的选择………………………………………………………………8
4 主要零件的设计………………………………………………………………………8
4.1 大小齿轮的设计………………………………………………………………………9
4.2 大立轴的设计……………………………………………………………………… 11
4.3 轴承的选择与润滑………………………………………………………………… 19
5 机立窑的使用与维护……………………………………………………………… 22
6 结论…………………………………………………………………………………23
参考文献…………………………………………………………………………………24
致谢……………………………………………………………………………………25
附录……………………………………………………………………………………26
1前言
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。
新型干法回转窑水泥是我国水泥工业技术进步的方向，现代化立窑是我国水泥工业的重要组成部分，大型新型干法水泥集团的崛起和现代化立窑企业经济规模化、是中国水泥工业发展的方向，它对调整我国水泥结构，淘汰落后具有重要意义，可以预见，先进的机立窑向现代化立窑发展，落后的机立窑加快淘汰步伐是必然趋势。机立窑水泥的发展不是量的扩张，主要是质的提高，走内涵扩大再生产的路子，通过技术改造、新技术应用和科学的管理，使有条件的立窑逐步迈向现代化立窑，乃至更高的现代化集团。
环境保护和可持续发展战略对机立窑水泥的防尘治理提出了更高的要求，目前立窑厂粉尘大、环保差、污染重，其根源不是立窑本身，而是对环保不重视。
总而言之，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。
机立窑传动装置技术改造
1.机立窑布料器传动装置的改进
原布料器存在的问题：
(1)蜗轮减速器故障率较高，出现故障，全车间停产，排除故障时一间在6h以上;
(2)蜗轮减速器造价高，一付铜蜗轮、蜗杆，采购价在4000元 以上;
(3)易损件使用周期短，一只蜗杆正常使用仅为5个月左右，蜗轮为8个月。
改进的方法为：采用圆弧曲面伞齿轮传动，为了防止在传动过程中易被粉尘侵蚀，且润滑不良。将大齿轮齿面改为向下与小齿轮啮合。
这样的话不但造价便宜，使用寿命延长。而且维修方便，结构紧凑，故障率下降百分之30到40。
2.机立窑布料系统的改进
具体故障表现为：
1)蜗轮减速器上端盖螺栓松动，密封失效;下端盖密封圈受高温气流腐蚀，老化加快，造成机箱内润滑油顺空心输出轴流出，加上周围粉尘浓度大，1副新的蜗轮蜗杆使用小到2个月就要更换。
2)锥形料斗频繁门反转产生强烈的冲击，造成空心输出轴法兰螺栓松动脱落;严重时造成空心输出轴折断或锥形料斗连接筋板断裂。
3)布料溜槽受高温湿气腐蚀易变形，使用小到2个月就要更换。
4)蜗轮减速器三角皮带受高温影响，时常需要更换，严重时造成电动机烧毁。
5)可升降布料溜槽的钢丝绳经常与锥形料斗之间摩擦，易发生断裂。
6)防扭器由于受到外界强烈冲击产生故障或润滑油失效等，造成其至顶层之间钢丝绳松散，易发生断裂。
7)锥形料斗与窑罩之间存在间隙，烟气大量从缝隙冒出，造成窑顶烟气大，曾出现过CO中毒事故。
改进措施
1)蜗轮减速器机架升高，将锥形料斗置于窑罩顶外，采用钢球支承装置，减小了蜗轮减速器及空心输出轴法兰等承受力，机械故障也大大地降低。
2)由于蜗轮减速器、电动机等部位升高，同时窑罩顶采用双层夹隔热纤维，降低了环境温度和粉尘浓度，从而改改善了各部位润滑环境，延长了系统的使用寿命。
3)布料溜槽与改进前相比抬高了许多，升降角度在较小范围内调整就可使料球滚到窑的二肋处，减少了摩擦，从而避免钢丝绳断裂。
3.机立窑中销轮出现径向、端面跳动的处理办法
销轮传动是机立窑边缘传动的一种形式，由于是钢球支承，塔蓖遇到大块熟料时，会引起晃动，使销轮产生径向、端而跳动，导致折断销齿、钢球脱落，使钢球以上破碎系统发生倾斜。同时大块熟料来不及及破碎就落到破碎腔之上，形成架窑。针对这种情况，我们采取了防止销轮径向、端而跳动的措施，使用效果很好。
1)改进小齿轮部件的结构型式，轴承固定形式由原米的一端固定改为两端固定。装配时，卜轴承座安装在立窑底盘上，上轴承座安装在下部筒体的圆板上。
2)增添两个销轮径向器，安装时，销轮径向器和销轮留有3—5mm间隙，一旦销轮产生径向、端而跳动，就立即碰到径向器，带动径向器转动，承担销轮跳动所产生径向力和轴向力。
3)组装时，两个径向器和小齿轮组成一个等边三角形。
4.机立窑单加料溜子传动装置的改造
一般机立窑使用单加料溜子传动装置为电机通过蜗杆减速机带动锥形集料斗和下料溜子回转，这种装置的特点是结构紧凑，但在使用过程中发现其存在的主要缺点是蜗杆蜗轮齿面易磨损而失效，其使用寿命多则半年，少则一个月就要更换。为此，对单加料溜子传动装置进行了改造:将原蜗杆减速机改为圆锥齿轮传动，改造后其传动装置变为摆线针轮减速机通过圆锥齿轮传动带动锥形集料斗和下料溜子回转。其中大小圆锥齿轮为用东风牌汽车换下来的旧尾牙改制的，大圆锥齿圈配一内轮毂，小圆锥齿轮轴端经退火处理后加工出轴承和联轴器相配合的位置。
应注意的事项:
(1)选用的旧尾牙齿要齐全，磨损量最好不超过1/4。
(2)小圆锥齿轮轴端退火时应先用湿毛巾把齿端包扎起来再进行，以避免轮齿受热退火而削弱齿的强度、硬度和耐磨性能。
(3)下轴承座上盖应采用防尘较好的迷宫式密封装置。
(4)机架做成活动可装拆式，利于维修。
(5)圆锥齿轮和轴承的润滑应选用耐热、针入度大一点的滑脂。
改造后，其效果显著。首先是经济效益，因为圆锥齿轮为再生使用，价格十分便宜；其次是经久耐用，使用寿命长，整个传动的无故障时间可达2年以上，其中大圆锥齿轮寿命可达4年以上，既提高了机械运转效率，又降低了单加料溜子的维修费用。
2 总体方案论证
2.1机立窑的发展概况及现状
目前，立窑存在二大技术和工艺难点：一是立窑煅烧热工不稳，造成欠烧过烧熟料烧结不均、质量参差不齐，严重影响水泥各项物理性能；二是立窑单窑产量低，不能适应当今各行各业向规模化、集约化的发展形势。国家的产业政策、大量干法旋窑的建成投产，立窑企业出现了前所未有的生存危机。但是立窑有其独特的优点：低投资、低能耗、高利废、销售半径小、运输能耗低。如能攻克立窑的二大缺陷，会适应国内大部分市场，尤其对市场需求量小、原料储存量有限、交通不发达地区会作为水泥生产首选工艺。因此，开发热工稳定、单机产量高的节能环保型机立窑势在必行。这种“节能，环保，低投资”新型现代立窑生产工艺，熟料煅烧设备仍然采用新型立窑，而没有采用回转窑，这是在大量的对比研究的基础上确定的。作为水泥熟料的煅烧设备，中小规模的立窑生产工艺，具有投资省，生产费用低，工艺最简约，正好弥补我国不发达地区，市场容量小的地区，经济发展落后地区。这样不但可实现我国水泥工业的合理布局，同时用新型现代立窑工艺来淘汰落后立窑工艺，这样更符合国情，用较低的投资来实现落后水泥工艺的转型。同时形成合理的工业结构。节能，环保，低投资新型现代立窑生产线，是我国立窑工艺技术的一场革命，是我国立窑工艺创新技术，设备进步，自动化技术，信息技术，等诸多因素的集合，是几十年立窑生产技术的总结。因此，机立窑窑的设计与研究有着重要的实际意义。
2.2机立窑总体设计方案
2.2.1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的。
本次设计的立窑的规格为：有效内径为3.8 ，高度为9 。
立窑的形状有直筒形和上部窑体扩大的喇叭形两种。直筒形窑结构简单、砌砖简便，在小规模的立窑上使用。机械立窑均采用上端扩大的喇叭口形状，这是为了能够适应料球在煅烧过程中产生的收缩，避免物料在煅烧过程中与窑壁间形成环形间隙而影响均匀通风，以减少边风过剩，中部通风不良的现象。理想的状态应使物料在扩大的喇叭口处烧结收缩下沉时，刚好进入直筒部位，既不形成环形间隙，也不发生卡塞现象。这样，气流上升到喇叭口处，将会减慢速度，从而有利整个窑面均匀通风和良好煅烧。
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