1、摘要本文通過對國內外離心過濾技術研究現狀的分析和親身的現場時間工作經驗總結，指出了離心脫水技術的重要性，和未來在該領域內需要開展的理論研究方向。文中描述了離心力場的基本特征，提出了提高分離因數的基本途徑,對TLL1030型離心機的結構、零部件和工作原理進行了細致的分析研究，并針對現場使用過程中出現的問題進行了原因分析。本論文在對篩篩籃和螺旋刮刀進行研究的基礎上，對篩籃和螺旋刮刀進行改進設計，并對分配盤角度進行了改進。把螺旋刮刀的升角減小到20，分配盤角度由原來的90改為150，并在其上增加加大導流葉片更利于煤的疏導，提高了處理效率。對傳動系統中差速器部分改進使其結構更加簡單效率更高。離心脫水機

2、在工作時，如果進料量太大，或者進料濃度突然增加等原因造成沉渣量加大，導致離心機螺旋的推料扭矩和主機電流增加，若沒有過載保護措施，就會導致差速器損壞。因此離心機必須有過載保護措施，以確保離心機可靠安全運行. 本機過載保護方式同時采用過電流保護和液力偶合器保護的方案。潤滑系統采用電機驅動稀油集中潤滑，潤滑油從油箱經濾油器進入齒輪油泵，然后經主壓油管進入多支油管，再經四個支油管進入各潤滑點。關鍵詞：螺旋刮刀；分離因數；差速器；液力偶合器；過電流；稀油潤滑ABSTRACTThis article through summarized to the domestic and foreign Centri

3、fugal Filter engineering research present situation analysis and the oneself scene time work experience, had pointed out the centrifugaldehydration technology importance, with the future the fundamentalresearch direction which will need to develop in this gentrifugalism domain.Asked described the ce

4、ntrifugal force field basic characteristic,proposed the enhancement separation factor essential way. To the XLL-1,100 centrifuges structures, the spare part and theprinciple of work has ss appeared to carryon the reason analysis. The present paper in to sieves the basket and the spiral shaving knife

5、conducts the research in the foundation, to sieves thconducted the careful analysis research, andaimed at the question which in the field use procee basket and thespiral shaving knife carries on the improvement design, and has madethe improvement to the distributor disk angle. Angle reduces the spir

6、al shaving knife 20, the distributor diskangle by original 90 changes 150, and increases in above enlargesthe stator vane favor the coal unblocking, enhanced the processingefficiency. Differential part of the drive system in a more simple structure to improve its efficiencyCentrifugal dehydration ma

7、chine at work, if too much into the feed, or feed concentration caused a sudden increase in sediment volume increased, resulting in the pusher centrifuge screw torque and increase the current host, if there is no overload protection measures will be lead to differential damage. Centrifuges must ther

8、efore overload protection to ensure reliable and safe operation of centrifuges. Overload protection of the machine at the same time the use of over-current protection and the protection of hydraulic coupling of the program. Lubrication system uses a motor-driven focus on light oil lubrication, oil f

9、rom the tank into the gear pump by the oil filter, and then through the main pipeline into the multi-pressure tubing, and then enter the pipeline by the four support points of the lubrication.Key word: Spiral shaving knife; Separation factor; Differential Hydraulic coupling; over-current；Dilute oil

10、lubrication畢業設計（論文）原創性聲明和使用授權說明原創性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日期： 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業設計（論文）的規定，即：按照學校要求提交畢業設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業設計

11、（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。作者簽名： 日 期： 學位論文原創性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規定，同意學校保留并向

12、國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程1、學生在論文（設計）過程中的治學態度、工作精神 優 良 中 及格 不及格2、學生掌握專業知識、技能的扎實程度 優 良 中 及格 不及格3、學生綜合運用所學知識和專業技能分析和解決問題的能力 優 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學性；技術線路的可行性；設計方案的合理性 優

13、良 中 及格 不及格5、完成畢業論文（設計）期間的出勤情況 優 良 中 及格 不及格二、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規范？ 優 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優 良 中 及格 不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 優 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創意？ 優 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現的整體水平 優 良 中 及格 不及格建議成績： 優 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內畫“”）指導教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教

14、師評閱書評閱教師評價：一、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規范？ 優 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優 良 中 及格 不及格二、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 優 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創意？ 優 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現的整體水平 優 良 中 及格 不及格建議成績： 優 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內畫“”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日中國礦業大學學士畢業設計（論文）教研室（或答辯小組）及教學系意見教研

15、室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況 優 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應、理解、表達情況 優 良 中 及格 不及格3、學生答辯過程中的精神狀態 優 良 中 及格 不及格二、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規范？ 優 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優 良 中 及格 不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 優 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創意？ 優 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現的整體水平 優

16、 良 中 及格 不及格評定成績： 優 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內畫“”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學系意見：系主任： （簽名）年 月 日目錄1 緒論.1 1.1引言.11.2經濟技術分析. 1.3選煤的工藝過程.1 1.4 選煤產品的脫水.22 TLL-1030型離心脫水機總體設計.32.1設計選用機型及工作原理.32.2離心機整體方案的確定及結構特點.42.2.1工作部分.52.2.2傳動部分.52.2.3 過載保護.52.2.4潤滑系統.6 2.3 主要技術特征.63 工作部分的設計.63.1分離因數 Fr的確定.73.2 篩籃轉速確定.73.3篩籃的

17、結構設計.83.3.1 篩籃大端直徑D.83.3.2 篩籃的長度H.83.3.3篩籃半錐角的確定.93.3.4篩網選型及其特征對脫水效果的影響.123.3.5篩網縫隙寬度的選擇.123.3.6篩網縫隙排列對分離效果的影響.133.3.7篩籃主要參數如下.133.3.8篩籃的制造.143.3.9篩籃的平衡實驗.153.4螺旋轉子結構設計.153.4.1螺旋轉子結構.153.4.2螺旋轉子的升角的確定.163.4.3提高刮刀耐磨性措施.173.4.4篩籃與刮刀轉子間間隙的確定.174離心機轉鼓的設計.184.1轉鼓的設計.18 4.1.1轉鼓結構設計.184.1.2工作原理分析.184.1.3轉鼓

18、相關參數設計.194.1.4轉鼓設計改進分析.234.2溢流擋板的說明.254.3耐磨套的確定.254.4離心機日常使用維護重點.265傳動部分及生產能力計算.275.1電動機的選擇.275.2傳動部分.275.3中間軸的設計.285.3.1軸的用途及分類.285.3.2軸的材料.285.3.3軸的設計.295.3.4軸的強度校核計算.315.4帶傳動.345.4.1帶傳動的類型.345.4.2帶的特點.345.4.3V帶的結構.345.4.4V帶的設計.345.5.離心機生產能力校核.396.差速器的設計. 416.1.差速器的功能原理.416.2.差速器基本參數的選擇.416.3.差速器斜

19、齒圓柱齒輪的幾何計算.426.4.差速器斜齒圓柱齒輪強度校核.466.4.1齒根彎曲疲勞強度校核.466.4.2齒面接觸疲勞強度校核.486.5.轉子軸的設計及附件的選擇.496.5.1軸的用途與材料的選擇.496.5.2軸上的功率P3，轉速n3和轉矩T3.496.5.3求作用在齒輪上的力.496.5.4初步確定軸的最小直徑.506.5.5轉子軸的結構設計及附件的選擇.516.5.6軸的強度校核.517.過載保護裝置設計.547.1過載保護方案的確定.547.2液力偶合器保護.547.2.1液力偶合器的工作原理.557.2.2 液力偶合器的選擇.577.2.3 液力偶合器的正確使用.597.3

20、過電流保護設計.597.3.1過電流保護控制電路的設計.607.3.2 控制電器的選用. 617.4減震裝置設計.638.潤滑系統的設計.668.1.潤滑系統的設計思路.668.2.機械潤滑理論的介紹.678.3潤滑系統的設計.688.4.組成元件的設計.698.4.1 油泵電動機的選擇.708.4.2 液壓泵的選擇.708.4.3 液壓控制閥的選擇.748.4.4 濾油器的選擇.758.4.5 油箱的選擇.768.4.6 密封件的選擇.778.4.7油管的選擇.788.5.潤滑系統回路圖的設計.789小結.80參考文獻.81致謝辭.83附錄（漢英）.84 VIII1. 緒論1.1引言目前煤炭

21、仍是世界上人類利用的主要能源，我國又是世界上最大的煤炭生產國和消費國。煤炭在我國的能源消費總量構成中的比例超過50%。今后五十年甚至更長一段時間，煤炭作為中國的主要能源及鋼鐵、化工領域的原料在相當長的時間內不會有大的改變，煤炭仍將是我國的主要能源。因此煤炭在中國國民經濟中的地位是舉足輕重的地位。然而，在中國的煤炭消耗中，煤炭的加工利用處于低水平階段，存在著高能耗、高污染、低效率的利用現狀，也產生了一系列的環境污染問題，如燃煤產生煙塵和SO:排放量分別占80%和90%，中國的大氣環境污染屬典型的煤煙型大氣污染。并且今后隨著我國國民經濟的的快速發展，煤炭的產量將保持增長勢頭，從而對煤炭的洗選加工和

22、環境保護提出了更高的要求，環保要求的提高、潔凈煤計劃的實施、煤炭市場日趨激烈的競爭等成為煤炭深度洗選脫硫降灰的內在動力。深度洗選脫硫降灰的前提是對煤炭進行深度的破碎(磨礦)解離，這必然導致大量細粒煤泥的產生。大量的統計資料表明，并且今后隨著我國國民經濟的的快速發展，煤炭的產量將保持增長勢頭，從而對煤炭的洗選加工和環境保護提出了更高的要求，環保要求的提高、潔凈煤計劃的實施、煤炭市場日趨激烈的競爭等成為煤炭深度洗選脫硫降灰的外在動力1.2經濟技術分析煤炭是世界上人類利用的主要能源之一，我國又是世界上最大的煤炭生產國和消費國。煤炭在我國的能源消費總量構成中的比例超過50%。今后五十年甚至更長一段時間

23、，煤炭作為中國的主要能源及鋼鐵、化工領域的原料在相當長的時間內不會有大的改變，煤炭仍將是我國的主要能源。因此煤炭在中國國民經濟中的地位是舉足輕重的地位。然而，在中國的煤炭消耗中，煤炭的加工利用處于低水平階段，存在著高能耗、高污染、低效率的利用現狀，也產生了一系列的環境污染問題，如:燃煤產生煙塵和二氧化硫，排放量分別占80%和90%，中國的大氣環境污染屬典型的煤煙型大氣污染。并且今后隨著我國國民經濟的快速發展，煤炭的產量將保持增長勢頭，從而對煤炭的洗選加工和環境保護提出了更高的要求。環保要求的提高、潔凈煤計劃的實施、煤炭市場日趨激烈的競爭等成為煤炭深度洗選脫硫降灰的內在動力。深度洗選脫硫降灰的前

24、提是對煤炭進行深度的破碎(磨礦)解離，這必然導致大量細粒煤泥的產生。大量的統計資料表明，并且今后隨著我國國民經濟的快速發展，煤炭的產量將保持增長勢頭，從而對煤炭的洗選加工和環境保護提出了更高的要求，環保要求的提高、潔凈煤計劃的實施、煤炭市場日趨激烈的競爭等成為煤炭深度洗選脫硫降灰的外在動力。長期以來，我國選煤廠細粒級煤(浮選精煤和粗煤泥)產品水分普遍偏高，嚴重影響了全廠最終產品質量和冬季運輸，同時也影響用戶的經濟技術指標，是選煤生產中急待解決的問題為了適應市場要求，我們研制了離心式脫水機。該設備可以使末煤得到最大限度的回收，從而提高了精煤的回收率，使得選煤企業的經濟效益提高，保護了環境，最大限

25、度的節約了能源。該設備具有投資小、系統改造力度小、工藝效果好的特點，將成為老廠改造和新建選煤廠的首選設備，由于適合的粒度較小，因此不僅適用于選煤業，還適用于化工、制藥、食品及環保業中進行固液分離，具有良好的社會、經濟效益和發展前景，即可節煤約1300萬噸，重油200萬噸，汽油和柴油300萬噸，電力100億度，總價值約合人民幣60億元。引用美國按直接節能價值的5倍計算，則每年至少可增加經濟收益約400億元。1.3選煤的工藝過程（1）原煤準備：包括原煤的接受、存儲、破碎和篩分。（2）原煤的分選：目前國內的主要分選工藝包括跳汰-浮選聯合流程；重介-浮選聯合流程；跳汰-重介-浮選聯合流程；塊煤重介-末

26、煤重介旋流器分選流程；此外還有單跳汰和單重介流程。（3）產品脫水：包括塊煤和末煤的脫水，浮選精煤脫水，煤泥脫水。（4）產品干燥：利用熱能對煤進行干燥，一般在比較嚴寒的地區采用。（5）煤泥水的處理。1.4選煤產品的脫水選煤產品的脫水是利用重力、機械力或加熱干燥等方法使固體物料與水分離，以降低濕物料水分含量的作業。脫水作業是濕法選煤廠的重要選煤工藝環節。選煤產品脫水有以下幾個目的：（1） 降低選煤產品中的水分，以滿足用戶和運輸的需要。在選煤廠，各種精煤的綜合水分一般要求達到8%10%，高寒地區要求為8%以下。濕法選煤帶有大量的水分，若煉焦用煤水分很高，不僅使煉焦時間延長，生產量減小，而且煉焦爐所用

27、煤氣量變大，壽命縮短。水分高的煤炭，運輸也困難，特別是北方的冬季，煤炭的凍結更給卸車帶來困難。水分過高，選煤廠貯存和裝車也很困難。（2） 洗水再用，節約用水。濕法選煤用水量很大。一般情況下，跳汰機每處理1噸原煤用水3噸；1噸塊原煤用水0.7噸；1噸末原煤約用1.62.0噸水，這么多的水不回收，將造成很大的浪費。 （3）使煤泥回收，洗水閉路循環，以免環境污染。煤泥水外流不僅造成環境污染，也增加煤炭的損失。采用有效的脫水，既可回收煤泥，實現洗水閉路循環，也減輕了對環境的污染。此外，在風力選煤前，如煤中含有大量的外在水分，也必需先經過脫水。選煤產品的脫水方法有：重力脫水、機械力脫水、熱能脫水、物理化

28、學脫水和電化學脫水法。其中常用的方法有：重力脫水、機械力脫水和熱能脫水法。在選煤廠，除了對選后產品的最終脫水外，有時在選煤工藝過程中的中間環節也需要進行脫水。長期以來，我國選煤廠細粒級煤(浮選精煤和粗煤泥)產品水分普遍偏高，嚴重影響了最終產品質量和冬季運輸，同時也影響用戶的經濟技術指標，是選煤生產中急待解決的問題，隨著潔凈煤技術的發展，選煤廠煤泥水流程按0.5mm為界限，確定煤泥分級、回收的慣例已被打破，傳統的煤泥水系統工藝和設備已不能適應新技術的發展。為了適應市場需求，尤其是對進行脫水分段中的0.5 3mm粒度煤泥脫水的要求，開發一種新型的離心脫水機是必要的。這樣可以使末煤得到最大限度的回收

29、，從而提高了精煤的回收率，使得選煤企業的經濟效益提高，保護了環境，最大限度的節約了能源。這種離心機結構緊湊，處理能力大，產品水分低，大大減輕煤泥水處理系統的負擔，取得了良好的工藝效果，并可以簡化煤泥水處理工藝。本次研制的脫水機主要針對013mm的末煤脫水 ，該機具有投資小、系統改造力度小、工藝效果好的特點，將成為老廠改造和新建選煤廠的首選設備，由于適合的粒度較小，因此不僅適用于選煤業，還適用于化工、制藥、食品及環保業中進行固液分離，具有良好的社會、經濟效益和發展前景。2.TLL-1030型離心脫水機總體設計2.1設計選用機型及工作原理根據本次設計脫水物料的特點及對各種離心機特點的比對，設計機型

30、選用立式刮刀卸料離心脫水機。這種離心脫水機工作中，物料移動不是主要依靠所受的離心力，同時也利用了篩籃內的螺旋形刮刀，將物料送到排料口。物料移動速度可以提高，而且可以進行控制。同時，篩面與回轉軸線間的角度也可以大大地減小，從而減小離心機的體積和重量。其工作原理是利用機械旋轉產生離心力，實現固液混合物分離的過程，濕煤通過入料口，經布料錐進入篩籃與刮刀之間的空間，在離心力的作用下，水和水的顆粒（離心液）透過物料層，穿過篩網，沿上蓋流入機座上部的集水槽內，然后通過設在機座兩側的排液管排出機外，煤粒則保持在篩籃內側，因螺旋刮刀與篩籃之間有一轉速差，螺旋刮刀就將煤粒從篩網上刮下，并將其推送至篩籃底部，從而

31、把脫水后的末煤卸到機器下邊的收料漏斗里，這一過程連續不斷地進行。2.2離心機整體方案的確定及結構特點本次設計的立式螺旋卸料離心機主要由以下幾部分組成(如附圖2.1所示)圖（2.1） 結構簡圖1.篩籃 2.螺旋轉子 3.進料口 4.上蓋 5 .鈡形罩6.心軸 7.外軸 8.外殼 2.2.1、工作部分工作部分主要由篩籃、螺旋刮刀、鐘形罩和分配盤組成。錐形篩籃裝在鐘型罩上，鐘形罩則用螺栓固定在外軸上。布料錐裝在螺旋刮刀轉子上，螺旋刮刀轉子用螺栓和鍵固定在心軸上，其轉速略低于篩籃的轉速。鐘形罩和螺旋刮刀轉子的結構可保證煤粒不致落入軸承內，且又便于脫水后煤粒的移動。由于螺旋刮刀轉子的轉速比篩籃慢，螺旋刮

32、刀就將煤粒從篩面上刮下，并將其向下輸送。當脫水后的末煤運動至篩籃底部時，具有很大的動能，這動能在煤與出口保護環碰撞時大部分消失。出口保護環用球墨鑄鐵制造，以保證耐磨。外殼與齒輪箱之間有足夠的空間，以減少卡煤的可能性。為安全起見，上、下外殼還設有捅煤孔，以備在堵煤時排煤用。2.2.2、傳動部分本機的傳動系統V 帶傳動和兩對斜齒圓柱齒輪傳動組成。電動機通過V 帶傳動帶動中間軸轉動。中間軸上裝有兩個齒數相差為的齒輪。它們分別與裝在外軸上的齒輪（這兩個齒輪的齒數相同） 相嚙合，從而使錐形篩籃和螺旋刮刀轉子保持同向旋轉，并有一適當的轉差。三角皮帶選用 C型三角帶。三角皮帶通過調節張緊螺栓來張緊。兩對齒輪

33、均為普通圓柱斜齒輪，齒輪旋向的選擇，使得齒輪工作時產生的軸向力與螺旋刮刀刮煤時所引起的軸向力部分抵消，從而使軸承的工作狀況得到改善2.2.3過載保護本機過載保護方式同時采用過電流保護和液力偶合器保護的方案。過電流保護方式可以在離心機發生堵轉而嚴重過載時，造成電動機電流突然增大從而使過電流繼電器與接觸器配合及時切斷主機電源以保護電機和工作主機。同時采用液力偶合器保護方式可以改善和減緩傳動系統中的沖擊和振動。并且能夠較大地削減工作機構的動應力，降低疲勞程度，使之傳動平穩，從而大大延長電動機和工作機的使用壽命2.2.4、潤滑系統本機采用稀油壓力集中潤滑系統。潤滑系統采用電機驅動稀油集中潤滑，潤滑油從油箱經濾油器進入齒輪油泵，然后經主壓油管進入多支油管，再經四個支油管進入各潤滑點。2.3 主要技術特征入料粒度/ mm 013(允許到25)入料水分/% 30處理能力（按入料計）/t.h-1 150產品外在水分/% 58篩籃半錐角 /() 20篩籃大端直徑/mm 1030篩籃