毕业设计报告5000型沥青拌合机干燥筒的设计

毕业设计报告5000型沥青拌合机干燥筒的设计内容摘要：

体 排烟箱 卸料方式的选择 干燥滚筒的卸料端位于卸料箱内，图。 对于小直径的干 燥滚筒，一般采用重力出料的 卸料箱，矿料绕 过火箱，从筒内下落到槽上。 其沿水平轴 45176。 角安装，以保证干矿料自由洒 具有较长的卸料槽，并要求热料提升机的接料 热料提升器 螺旋提升器 筒体 管道 接料斗 料斗 共 31 页 第 10 页 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 斗下置到更低处。 这里采用旋转提升器式卸料装置，如图 ，从干燥滚筒出来的热 骨料由旋转提升器提升到筒体轴线以上并抛入漏斗内，再沿着集料槽落入热骨料提升 机的受料斗中。 采用这种装置可以使热骨料 提升机的受料斗高出地面，还可以直接安 装在干燥滚筒的机架上，既便于热骨料提升机的维护 ，又减少拌合设备转场时的拆装 工作量。 在近干燥滚筒火箱区段的内面上镶有耐热钢板制成的衬板。 整体结构的初步确定 干燥滚筒由以下 主要部件组成：筒体、筒箍、胀缩件、支撑轮（传动摩擦轮）、 卸料箱、进料箱、排烟箱、机架等组成。 综上所述，可初步确定干燥滚筒的基本组成和构造，如图 图 逆流加热式干燥滚筒的结构 第三章 设 计计算 干燥滚筒参数的计算 在设计给定生产率的 拌合设备的时候，要确定烘干筒的结构参数：烘干筒的容积 V（ m ）、长度 L（ m）、和直径 D(m)。 筒的安置角（相对于水平的倾角）。 共 31 页 第 11 页 3 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 干燥滚筒容积的 大小直接影响单位时 间内通过筒内的燃气量，筒的长度和安置角 则决定砂石料在筒内的移动速度和停留时间。 因此，这些参数都影响着烘干与加热的 效果。 干燥滚筒的长度 和直径变化均与其生产能力产生影响，但后者远远大于前者。 考 虑滚筒直径确定 复杂，为简化计算可先参考下表所列经验数据对滚筒直径 D 进行初 选，待滚筒长度确定后，再进行验证。 干燥滚筒容积的计算 干燥滚筒容积的大小直接影响单位时间内通过筒内的燃气量，确定容积的简便方 法可根据水分的小时蒸发率 A（即筒容积 1m 在 1h 内所蒸发的水分的重量）来计算。 则有： A A 式中 W—— 蒸发水分的质量， kg/h。 ω —— 砂石料的含水量， %,取 3%； Q—— 烘干筒的生产率， kg/h。 A—— 烘干筒的蒸发率， kg/m *h。 筒的蒸发率 A 取决于所采用的干燥滚筒加热流程、筒内的结构型式、筒内砂石料 得充满率以及筒的转速。 此外，还与砂石料的性质、含水量及其尺寸有关。 蒸发率 A 的值可根 据拌合设 备干燥滚 筒的试验 数据来估 算，一般 取 125～ 175 kg/m *h,通风良好时可达 220～ 250 kg/m *h。 将数据代入 得 V=*400000/200=60m 长度与直径的计算 确定筒的容积 V 后，可确定筒长 L 和直径 D 。 干燥滚筒直径与生产能力的关系 表 初选 D 为 ，代入下面的公式，  式中： n—— 滚筒转速， r/min。 g—— 重力加速度， g=。 共 31 页 第 12 页 生产能力 G（ t/h） 25 50 100 200 400 滚筒直径 D（ m） ～ ～ ～ 毕业设计（论文）报告纸 ┊ 可得到转速为： n=长度 L 的确定 L  =4n D  tgα （ ） ┊ 式中： α —— 干燥滚筒安置角（相对水平线倾角），（176。 ），一般 3～ 5176。 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 将数据代入得 L=4*9**tg5=9m 直径 D 的校正 D 得 D =. 驱动功率的计算  = 4V π Ｌ  （ ） ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 干燥滚筒在工作时，主要克服一下阻力：筒内材料的提升阻力 W1；筒旋转时滚圈 沿支撑滚轮的滚动摩擦阻力 W2；支撑滚轮销轴内的摩擦阻力 W3。 为克服以上阻力而正常工作，干燥滚筒的驱动功率 P 可按下式计算： P=Σ Wν /η （ ） 式中： Σ W—— 为克服 3 种阻力，换算到驱动元件（齿圈、链条、摩擦轮）上的 总力， KN， Σ W= W1+ W2+ W3； ν —— 驱动元件的圆周速度， m/s； η —— 驱动机构的机械效率。 筒内提升阻力 W1 的计算 筒内 叶片的提升 材料阻力 W1 （ KN），可根据 材料提升时作用在 筒上的力矩平衡式求得，如图 所示。 M1=GMb=W1R q （ ） W1= GMb/ Rq （ ） 式 中 ： M1— — 材 料 提 升 力矩 ， KN m。 GM — — 筒 内 材 料 重 力 ， KN； b—— 筒内材料重心相对于滚筒重心垂直轴线的距离， m。 a、滚筒旋转时材料的提升阻力； b、滚筒不 转时 共 31 页 第 13 页 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 材质重心相对筒中心的距离， 取决于由筒转速而定的工况。 大型干燥滚筒的转速一般较慢，对于慢速转动干燥滚筒，材料在筒内所占的截面 积为一弓形面积，如图。 其质心位于离筒中心 x 距离处。 材料质心到筒中心的距 离可按下式求得 x=a /(12S) （ ） 式中： a—— 弓圆弦长， m。 S—— 弓圆面积， m。 弓圆弦长 a=2 2Rh = Rh （ ） 式中： R —— 筒的内径， m。 h—— 弓圆高度， m。 弓圆面积 图 材料在筒内所占面积 （ ） 这样可得 x=（ Rh ） /（ 12* Rh ） = R （ ） 当滚筒转动时，弓圆材料将相对于垂线旋转一个角度 β M=45～ 50176。 ；此时，材料 的重力的力臂： b= x sinβ M= R sinβ M =（ ～ ） R （ ） 在考虑了滚筒转速的工况下，滚圈上的圆周力：  滚圈沿滚轮的滚动摩擦阻力 W2 和支撑滚轮销轴内的摩擦阻力 W3 的计算 为了计算干燥滚筒沿滚轮的滚动摩擦阻力和支撑滚轮销轴内的摩擦阻力，必须确 定作用在滚轮上的压力。 滚轮压力计算简图如图 所示： 作用在滚轮上的压力（ KN） P=(GM+G )/(z p cosγ ) （ ） 式中： GM—— 筒内材料的重力， KN； G —— 筒的重力， KN； z p —— 支撑滚轮数， z p =4； γ =30176。 筒内材料的重力（ KN） ４ 共 31 页 第 14 页 3 2 毕业设计（论文）报告纸 式中： D  和 L  —— 筒的尺寸参数（ m）。 ┊ β ρ —— 筒内材料填充系数， β M 2 =～。 M ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ g—— 重力加速度， g=。 zcos  换算到驱动元件半径上的滚圈沿支撑滚轮滚动的摩擦阻力（ KN）： rRq cos  式中： Rq—— 驱动元件半径， m。 r—— 支撑滚轮半径， m。 k1—— 滚圈沿滚轮的 滚动摩擦系数， k1=～ m。 换算到驱动元件半径上的支撑滚轮销轴摩擦阻力（ KN）： rRq cos  式中： Rq—— 驱动元件半径， m。 r0—— 支撑滚圈销轴半径， m。 r0= m； k2—— 支撑滚轮轴承摩擦系数， k2= m。 将各参数代入公式得： W1= KN W2 = KN W3= KN 克服 W W2 和 W3 所需的圆周力： Σ W= W1+ W2+ W3= KN 驱动元件的圆周速度 (m/s)： ν =π Rq n/30== m/s （ ） 干燥滚筒驱动所需功率 P（ KW）： P=Σ Wν /η = KW （ ） 式中： η —— 驱动机构的机械效率， η = 由于采用四台电动机同时驱动，每台电动机功率为 KW 干燥滚筒内部叶片的设计 干燥滚筒内部叶片的设计应满足下列要求。 1)、骨料能在进料区段内快速移动； 共 31 页 第 15 页 W2 = （ ） —— 被烘干料的密度， ρ 3 =。 G + G P = = KN （ ） (G + G )(R r )k 毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 2)、可强化滚筒对流区段内燃气和骨料之间的换热过程； 3）、在 燃烧区段内，骨料 不应堵 挡燃烧器喷吐的火焰，以使燃料在干燥 滚筒内有一个良好的燃烧条件； 4）、骨 料加热后，能与填 料和结 合料在滚筒内充分搅 拌，均匀混合。 根据强制 间歇式沥青混合 料拌合 设备的工作特点（干燥滚筒采用逆流加 热方式，进 对骨料进行烘干加热 ），其 干燥 滚 筒内 有四 个 区段 配置不 同结 构 的叶片（如图 ）。 图 间歇强制式干燥滚筒叶片形式 螺旋带头数与直径的关系 表。