臥式砂磨機的（de）結構（gòu）優化設計（jì） -功能部件網-數控機床市場（chǎng）網

您現在的（de）位置：功能部件網（wǎng）> 技（jì）術前沿>臥式砂磨機的結構優化（huà）設計

臥式砂磨機的結構（gòu）優化設計

2020-3-25 來源：廣州大學機電學院廣東派勒智能納米科技作者（zhě）：王佳慶雷立猛

摘要：以目前應用廣泛的臥式砂磨機為研究對象，對臥式砂磨機結構進行優化設計。通（tōng）過對機座部件位置的（de）合理配置，達到了（le）增（zēng）加機座剛性的目的；通過對主軸結構進行改良設計，實現了研磨過程中冷卻效果的有（yǒu）效改善。

關（guān）鍵詞：臥（wò）式砂磨機；結構優化；剛性（xìng）；主軸

0 引言

近（jìn）年來（lái），隨著我（wǒ）國材（cái）料科學的飛速發展，各行業對精細材料需求日益增加。砂磨機是精細材料製備的關鍵設備之一。砂磨機（jī）屬於濕法超細研磨設備，是從球磨機發展而來，是物料適應性廣、效率高的研磨設備，廣泛應用於冶金（jīn）、礦業、非（fēi）金屬礦物材料（liào）、化工、陶瓷和新材料領域[1]。砂磨機主要（yào）分為立式砂磨（mó）機和臥式砂磨機兩種。臥式砂磨機由（yóu）機座、主軸部件、研磨裝置、冷卻裝置、控製係統、輔助裝（zhuāng）置等組（zǔ）成[2]。本文以目前在濕法研磨（mó）技術中應用廣泛的臥式砂磨機為研究對（duì）象，通過對臥式砂（shā）磨機機座進行改進設計，采取整體機座以增（zēng）加剛性，主軸部件的實心主軸（zhóu）改進為空心主軸（zhóu），以改善冷卻效果。

1、臥式砂磨機（jī）工（gōng）作原理簡（jiǎn）述

臥式砂磨機是（shì）具有水平筒體的（de）可連續生產的超微粒研磨分散機械。其工作原理是：預先進行分散潤濕處理的固-液（yè）相混合物料經計量泵，從臥式砂磨機上部進料管輸入筒（tǒng）體內，電動機帶動主軸上的分散器旋轉產生動能，物料和筒體內的研磨介質一起被高速旋（xuán）轉的（de）分散器攪動，從而使物料（liào）中的固體微粒和研磨介（jiè）質相互間產生強烈的碰撞、摩擦、剪切（qiē）作用，介質間的物料粒子受力（lì）變形並產生應力場。當應力達（dá）到顆粒的屈服或斷裂（liè）極限時（shí），便產生塑性變形或破碎。未被（bèi）粉碎的顆粒受離心力（lì）作（zuò）用被甩向砂磨機筒壁，此（cǐ）區研磨介質密度最大，從而強化了粉碎作用，粉碎後的微小顆粒經分離器與研磨介質分離後，從出料管流出[3]。臥式（shì）砂磨機結構簡圖如圖1所示。

圖（tú）1 臥式砂磨機結構簡圖

圖2 25升臥式砂磨機優化前結構組成

2、臥式砂磨機結構優化

臥式砂磨機主要組成部分是機座、主軸部件（jiàn）、研磨（mó）裝置、冷卻裝（zhuāng）置、控製係統、輔（fǔ）助裝（zhuāng）置等。隨著臥式砂磨機應用範圍日益廣泛，人們對砂磨機的研究越來越深入。但現在大多數研（yán）究（jiū）主要集中在臥（wò）式砂磨機的研磨原理、研（yán）磨盤的結構參數以及工藝參數等，而很（hěn）少對（duì）機座、主（zhǔ）軸部件進行研究。本文以目前應用廣泛的25升臥式砂磨（mó）機（jī）為研究對象，對其機座、主軸部（bù）件等結構進行優化改（gǎi）進分析（xī）。

2.1機座部件優化改進

一般而言，砂磨類的工況環境較為惡劣，振動很大，不僅對零部（bù）件的（de）損耗（hào）較大，直接影響到機器本身的使用壽命，而且振動作用通過機器本身的剛性結構傳遞給操作者，導致操作者易產生疲勞感，在一（yī）定程度上造成職業病的（de）發生（shēng），可能對操作者人身造（zào）成一定傷害。

優化前，軸承座安裝於（yú）機架上，軸承（chéng）座與機架用螺釘固定連接在一起（qǐ），剛性較差；電機軸與主軸的平行度需安裝時人工保證。電機置於機架內部，皮帶的鬆（sōng）緊（jǐn）程度通過電（diàn）機板處的螺栓螺母機構來調節，操作（zuò）比較困難。優化後，軸承座與機架（jià）合為一體，整體鑄造、加工，整（zhěng）機剛性大大改善；電機安裝孔與主軸組件安裝（zhuāng）孔（kǒng）在同一設備上一（yī）次加工成形，有效保證了電機軸與主軸的平行度（dù）。電機置（zhì）於機座上部（bù），皮帶的鬆緊程度通過漲緊輪（lún）來調節，操作簡易方便。

2.2主軸部件優化改進

在研磨過程中（zhōng）研磨筒體內由（yóu）於摩擦（cā）會產生很（hěn）高的熱（rè）量，隨著溫度升高物料（liào）會產生凝結的現象，對設（shè）備的正（zhèng）常運轉（zhuǎn）和產品的質量產生很大的影（yǐng）響。砂磨機內筒體產（chǎn）生的溫度通常用冷卻循環水進行冷卻，因轉子周圍（wéi）流體的層流運動，在轉子周圍形（xíng）成“熱斑（bān）”，“熱斑”溫度過高（gāo）將對熱敏性漿（jiāng）料的（de）質量造成不（bú）良影響（xiǎng）。

圖3 25升臥式砂（shā）磨機優化後結構組（zǔ）成

優化後，將主軸由（yóu）實心軸改成中空軸，通（tōng）過對主軸強度和剛度計算，內徑設為 28 mm，在主（zhǔ）軸中心裝入一（yī）根水（shuǐ）管（guǎn），使冷卻循環水從（cóng）水管外側與主（zhǔ）軸形成的空腔中流進，冷卻主軸及（jí）與其接觸的物料，降低了主（zhǔ）軸周邊的（de）溫度，帶走主軸、轉子以及（jí）密封（fēng）件產生的熱量，改善了整個係統的性能。對25升臥式砂磨機機座、主軸部（bù）件等結構優化前、優化後結構組成具體見圖2和圖3。

3、結語

通過優化前（qián）、優化後兩種結構組成對比分析（xī），可以得（dé）出結論：對傳統（tǒng）臥式砂磨機機座、主軸部件結構（gòu）優化，能夠有效（xiào）地提升臥式砂磨機的使用性能，確（què）保砂磨效果，並能在一定程度簡化操作。其中，對機（jī）座部（bù）件結（jié）構優化，可以增強整機剛性，延長整機使（shǐ）用壽命，降低操作（zuò）難度，減少對操作者（zhě）的職業（yè）傷害；對主軸（zhóu）部件（jiàn）進行優化設計可以較好地（dì）克服砂磨過程（chéng）中的（de）“熱斑”效應，改善研磨過程（chéng）中的冷卻效果，確保研（yán）磨漿料特別（bié）是熱（rè）敏漿料的質量，有效提升經濟效益。

投稿箱（xiāng）：
如果您（nín）有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊（xùn）合作，歡迎聯係本（běn）網編輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更（gèng）多相關（guān）信息

名（míng）企推薦

業界視點

| 更多

行業數據（jù）

| 更多

博文選萃

| 更多（duō）

數控（kòng）機床