畢業(yè)論文定稿-廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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原版文檔,無(wú)刪減,可編輯,歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763杭 州 電 子 科 技 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 ) 說(shuō) 明 書(shū)題 目 廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 院 機(jī)械學(xué)院專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化姓 名 何嘉俊班 級(jí) 10010114學(xué) 號(hào) 10011407指導(dǎo)教師 褚長(zhǎng)勇廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2摘要過(guò)濾機(jī)是利用多孔性過(guò)濾介質(zhì),截留液體與固體顆?;旌衔镏械墓腆w顆粒,而實(shí)現(xiàn)固、液分離的設(shè)備。過(guò)濾機(jī)廣泛應(yīng)用于化工、石油、制藥、輕工、食品、選礦、煤炭和水處理等部門(mén)。目前,我國(guó)現(xiàn)有幾百家大型過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)廠家。為了適應(yīng)各行業(yè)發(fā)展及要求市面上已經(jīng)出現(xiàn)各種不同的型號(hào)及方式的過(guò)濾機(jī)。按獲得過(guò)濾推動(dòng)力的方法不同,分為重力過(guò)濾器、真空過(guò)濾機(jī)和加壓過(guò)濾機(jī)三類。按壓緊方式板框壓濾機(jī)有手動(dòng)壓緊、機(jī)械壓緊和液壓壓緊三種形式。正在發(fā)展的新型過(guò)濾設(shè)備有:機(jī)械力壓榨過(guò)濾設(shè)備;能實(shí)現(xiàn)無(wú)濾渣層過(guò)濾的動(dòng)態(tài)過(guò)濾機(jī);洗選煤炭污水處理、化工和石油工業(yè)用的大型過(guò)濾設(shè)備。本題目是設(shè)計(jì)一種廂式隔膜壓濾機(jī),其由交替排列的濾板和濾餅構(gòu)成一組濾室,采用自動(dòng)液壓裝置作為壓緊、松開(kāi)濾板的自動(dòng)機(jī)構(gòu),并用電接點(diǎn)壓力表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保壓;采用電液一體自動(dòng)控制拉板,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)推拉濾板動(dòng)作。關(guān)鍵詞:過(guò)濾機(jī);廂式;隔膜廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3AbstractFilter is the use of porous filter medium, retain the mixture of liquid and solid particles, solid particles, and to achieve solid, liquid separation equipment. Filter is widely used in chemical, petroleum, pharmaceutical, light industry, food, mineral processing, coal and water treatment sectors. Currently, hundreds of our existing large filter manufacturers. To meet the requirements of the industry and the market has been the emergence of various different models and methods of filter .Be driven by different methods of filtration, divided into gravity filters, vacuum filters and pressure filter categories. Pressed mode frame filter press with manual compression, mechanical compression and hydraulic clamping three forms. Is developing a new type of filtration equipment: mechanical press filtration equipment; to achieve residue-free layer of filtering a dynamic filter; Coal washing waste water treatment, chemical and oil industry equipment used in large filtration. The topic is to design a van membrane filter press, which consists of alternating filter plates and filter box arrangement constitutes a filter chamber, automatic hydraulic device used for pressing and releasing the filter plate, and electrical contact pressure table to automatically maintain pressure; using electro-hydraulic automatic control integrated drawing board, automatic sliding plates action.Key Words:Filter;Van;Septum廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4目錄緒論 51、任務(wù)書(shū)課題介紹 .71.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 .71.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 .82、廂式隔膜壓濾機(jī)的方案設(shè)計(jì) 102.1.廂式隔膜壓濾機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) .102.2 適用范圍 103、廂式隔膜壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 123.1 工作原理 123.2 廂式隔膜壓濾機(jī)常規(guī)參數(shù) 143.3 濾板及濾餅設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算 143.3.1 濾餅和濾板材料選擇 143.3.2 濾板的強(qiáng)度計(jì)算 153.3.3 濾餅的強(qiáng)度計(jì)算 163.3.4 壓緊板的設(shè)計(jì) 173.3.5 支撐組件設(shè)計(jì) 173.4 軸承座的設(shè)計(jì)校核 183.5 定位套設(shè)計(jì)與校核 193.6 壓緊座的靜態(tài)校核 203.7 壓緊座的加載校核 22廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53.8 安裝及調(diào)試 263.9 壓濾機(jī)的保養(yǎng)維護(hù) 26結(jié)論 .28致謝 .29參考文獻(xiàn) .30廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6緒論過(guò)濾機(jī)自 18 世紀(jì)末首次在歐洲用于工業(yè)生產(chǎn)來(lái),它在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著工業(yè)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,近年來(lái)迫切要求節(jié)省能源有效地利用資源及環(huán)境保護(hù)。其中對(duì)過(guò)濾機(jī)需求量增加較快的領(lǐng)域有: 煤炭.酒精 上下水道 發(fā)酵工業(yè)和蛋白的提取 廢棄物的回收和再利用。然而,需要過(guò)濾的物料多數(shù)是難過(guò)濾的,處理量的變動(dòng)也很大,所以迫切的要求開(kāi)發(fā)高性能的過(guò)濾設(shè)備以適應(yīng)這一情況。過(guò)濾機(jī)是利用多孔性過(guò)濾介質(zhì),截留液體與固體顆粒混合物中的固體顆粒,而實(shí)現(xiàn)固、液分離的設(shè)備。過(guò)濾機(jī)廣泛應(yīng)用于化工、石油、制藥、輕工、食品、選礦、煤炭和水處理等部門(mén)。 中國(guó)古代即已應(yīng)用過(guò)濾技術(shù)于生產(chǎn),公元前二百年已有植物纖維制作的紙。公元 105 年,蔡倫改進(jìn)了造紙法,他在造紙過(guò)程中將植物纖維紙漿蕩于致密的細(xì)竹簾上,水經(jīng)竹簾縫隙濾過(guò),一薄層濕紙漿留于竹簾面上,干后即成紙張。最早的過(guò)濾大多為重力過(guò)濾,后來(lái)采用加壓過(guò)濾提高了過(guò)濾速度,進(jìn)而又出現(xiàn)了真空過(guò)濾。20 世紀(jì)初發(fā)明的轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)實(shí)現(xiàn)了過(guò)濾操作的連續(xù)化。此后,各種類型的連續(xù)過(guò)濾機(jī)相繼出現(xiàn)。間歇操作的過(guò)濾機(jī)因能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作而得到發(fā)展,過(guò)濾面積越來(lái)越大。為得到含濕量低的濾渣,機(jī)械壓榨的過(guò)濾機(jī)得到了發(fā)展。過(guò)濾機(jī)應(yīng)根據(jù)懸浮液的濃度、固體粒度、液體粘度和對(duì)過(guò)濾質(zhì)量的要求選用。先選擇幾種過(guò)濾介質(zhì),利用過(guò)濾漏斗實(shí)驗(yàn),測(cè)定不同過(guò)濾介質(zhì)和不同壓差下的過(guò)濾速度、濾液的固體含量、濾渣層的厚度和含濕量,找出適宜的過(guò)濾條件,初步選定過(guò)濾機(jī)類型,再根據(jù)處理量選定過(guò)濾面積,并經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證。正在發(fā)展的新型過(guò)濾設(shè)備有:機(jī)械力壓榨過(guò)濾設(shè)備;能實(shí)現(xiàn)無(wú)濾渣層過(guò)濾的動(dòng)態(tài)過(guò)濾機(jī);洗選煤炭污水處理、化工和石油工業(yè)用的大型過(guò)濾設(shè)備。在過(guò)濾理論研究方面,濾渣層過(guò)濾阻力和孔隙率的測(cè)算、過(guò)濾速度、過(guò)濾設(shè)備的模擬和放大、稀薄液體澄清過(guò)濾和動(dòng)態(tài)過(guò)濾機(jī)理,以及過(guò)濾介質(zhì)的研究,都是重要的課題。利用電子計(jì)算機(jī)控制過(guò)濾操作是過(guò)濾設(shè)備的發(fā)展方向。近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,與此格格不入的是,環(huán)境越來(lái)越差。造紙廠主要是污水量的排放相當(dāng)大,污染物主要是重金屬,對(duì)人體危害大。造紙工業(yè)是一個(gè)產(chǎn)量大、用水多、污染嚴(yán)重的輕工業(yè);水污染在各種工業(yè)中,名列前茅;廢氣、固體廢棄物及噪聲等污染,也很?chē)?yán)重。紙廠造紙前,原料需要用廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7大量堿水來(lái)浸泡.還需要換水,就這樣就把清澈的水變?yōu)獒u油色水,除氣味難聞外,水里含堿等很多化學(xué)制劑.使水不能灌溉農(nóng)田.不能搞任何養(yǎng)殖.嚴(yán)重時(shí)使河道兩岸樹(shù)木枯死.空氣異味兩岸居民難于居住。造紙工業(yè)的廢水若未經(jīng)不效處理而排入江河中,廢水中的有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵、氧化、分解,消耗水是的氧氣,使魚(yú)類、貝類等水生生物缺氧致死;一些細(xì)小的纖維懸浮在水是,容易堵塞魚(yú)鰓,也造成魚(yú)類死亡;廢水是的樹(shù)皮屑、木屑、草屑、腐草、腐漿等沉入水底,淤塞河床,在緩慢發(fā)酵中,不斷產(chǎn)生毒臭氣;廢水中還有一些不容易發(fā)酵、分解的物質(zhì),懸浮在水是,吸收光線,減少陽(yáng)光透入河水,妨礙水生植物的光合作用;另外帶有一些致癌、致畸、致突變的有毒有害物質(zhì)??傊?,造紙廢水使河水濁黑、惡臭,水草不生,魚(yú)蝦滅跡,蚊蠅叢生,蛆蟲(chóng)遍地,嚴(yán)重威脅沿岸居民的身體健康,造成痢疾、腸炎、疥瘡等疾病盛行,同時(shí),還不利于農(nóng)田灌溉和人畜飲水。造紙工業(yè)排放的一些固體廢物如腐爛漿料,漿渣、樹(shù)皮、碎木片、草根、煤灰渣等,占用場(chǎng)地,發(fā)酵變質(zhì),放出臭氣,下雨時(shí),還流出有毒臭水,污染地面水和地下水源。近幾年來(lái),造紙廠中使用的壓濾機(jī)品種多樣,但是存在的問(wèn)題也很突出。單位產(chǎn)量能耗高,運(yùn)行成本高,對(duì)細(xì)粒級(jí)污泥適應(yīng)性差。因此,設(shè)計(jì)出一種適合企業(yè),能降低企業(yè)運(yùn)行成本,同時(shí)對(duì)環(huán)境污染少的壓濾機(jī)很有必要性。廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)81、任務(wù)書(shū)課題介紹本題目是設(shè)計(jì)一種廂式隔膜壓濾機(jī),其由交替排列的濾板和濾餅構(gòu)成一組濾室,采用自動(dòng)液壓裝置作為壓緊、松開(kāi)濾板的自動(dòng)機(jī)構(gòu),并用電接點(diǎn)壓力表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保壓;采用電液一體自動(dòng)控制拉板,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)推拉濾板動(dòng)作。完成廂式隔膜壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。完成不少于 3 張 A0 圖紙的圖幅工作量,包括裝配圖及部分零件圖。1.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀(1)我國(guó)壓濾機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀:壓濾機(jī)是傳統(tǒng)的固液分離設(shè)備之一,中國(guó)早在公元前一百多年漢朝淮南王劉安發(fā)明豆腐制作過(guò)程中就有了最原始?jí)簽V機(jī)的應(yīng)用。改革開(kāi)放以來(lái)3O 多年時(shí)間,壓濾機(jī)在濾板材質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式、高效能過(guò)濾介質(zhì)、分離效率、自動(dòng)化水平、功能集成、產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性方面發(fā)展迅速,與歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)品性能差距越來(lái)越小,尤其是近五年時(shí)間,高壓隔膜壓濾機(jī)的研發(fā)成功,使得我國(guó)壓濾機(jī)的生產(chǎn)數(shù)量躍居世界第一。 (2)壓濾機(jī)行業(yè)在我國(guó)市場(chǎng)應(yīng)用前景:近年來(lái),國(guó)家對(duì)各行各業(yè)的環(huán)境保護(hù)和資源利用要求越來(lái)越高,大力提倡節(jié)能、減排、清潔生產(chǎn)、綠色制造。壓濾機(jī)作為環(huán)保應(yīng)用領(lǐng)域的主要使用設(shè)備,化工、冶金、煤炭、食品等行業(yè)的重要工業(yè)裝備和后處理設(shè)備,市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)將會(huì)有較大幅度增長(zhǎng)。(3)壓濾機(jī)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用:主要是處理城市污水污泥、自來(lái)水污泥、工業(yè)廢水污泥、河道湖泊疏浚污泥。如圖1所示:國(guó)產(chǎn) 廂式隔膜壓濾機(jī)。圖 1:國(guó)產(chǎn)廂式隔膜壓濾機(jī)廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)91.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀(1)板框式和廂式壓濾機(jī):Larox自動(dòng)壓濾機(jī)Larox型自動(dòng)壓濾機(jī)是芬蘭拉羅克斯公司(LAROX Oy)研制的。它采用隔膜壓榨過(guò)濾,過(guò)濾速率大,濾餅含水率低,單位面積處理量大。Larox型自動(dòng)壓濾機(jī)分Larox PF型和Larox CF型兩種。Larox PF型壓濾機(jī)是立式壓濾機(jī),濾板水平迭加,板間通過(guò)壓緊機(jī)構(gòu)相互靠攏,形成45mm高的濾室。該機(jī)配備有一個(gè)控制盤(pán)和一個(gè)高壓泵壓水站,控制盤(pán)內(nèi)裝兩個(gè)程序,其中之一為濾餅洗滌程序,整個(gè)壓濾過(guò)程分6個(gè)步驟完成。①注漿。礦漿通過(guò)給料泵給入歧管,然后均勻分配至每個(gè)濾室,直至有足夠固體為止。②擠壓。高壓泵把水揚(yáng)送到濾室的隔膜后面,通過(guò)隔膜擠壓濾餅,減少濾餅體積。③洗滌。需要洗滌時(shí),洗滌液沿與礦漿相同的管道注入,.洗滌濾餅。④第二次擠壓。洗滌后的濾餅脫水。⑤吹氣。通過(guò)礦漿管路通人壓縮空氣,使濾餅干燥。⑥排卸。吹氣完成后,關(guān)閉裝置放下壓板,壓板以相等的距離懸掛。帶有濾餅的濾布從一個(gè)平板到另一個(gè)平板作“Z”形運(yùn)動(dòng),相當(dāng)一臺(tái)運(yùn)輸機(jī)將過(guò)濾機(jī)兩邊的濾餅卸下。Larox PF型壓濾機(jī)已在許多國(guó)家的選礦廠和化工廠推廣應(yīng)用。芬蘭奧托昆普公司Ko-talahti鎳礦用該機(jī)代替真空過(guò)濾機(jī)、干燥機(jī),濾餅水分由18%^}20%降到8%“’9緯,我國(guó)金川有色金屬公司已引進(jìn)該機(jī),準(zhǔn)備在二期工程選礦精礦的脫水中應(yīng)用。Larox CF型自動(dòng)壓濾機(jī)是臥式隔膜壓濾機(jī),它的設(shè)計(jì)較新穎; 全自動(dòng)隔膜擠壓,采用壓氣噴吹濾餅,快速而有效的閉合系統(tǒng)縮短了停歇時(shí)間,簡(jiǎn)單有效地排卸濾餅,使用了反沖洗的濾布清洗裝置和改變過(guò)濾方向自動(dòng)清除濾布的裝置。該機(jī)的工作過(guò)程類似于Larox PF型壓濾機(jī),適用于選礦、選煤、污水處理及水泥等工業(yè)部門(mén)。(2)Lasta型自動(dòng)壓濾機(jī)廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10Lasta型自動(dòng)壓濾機(jī)是根據(jù)日本專利,由美國(guó)制造的。該機(jī)有ISF型和ISD型兩種型號(hào),結(jié)構(gòu)相同,后者在濾室上增加了一層橡膠薄膜,用于過(guò)濾可壓縮物料,前者用于過(guò)濾不可壓縮物料。ISF型臥式壓濾機(jī)由框架、壓緊機(jī)構(gòu)、濾板和濾布等組成,濾板強(qiáng)度按承受20kg/cmZ設(shè)計(jì)。美國(guó)雙峰銅鑰礦選廠采用3臺(tái)Lasta ISF型壓濾機(jī)過(guò)濾銅精礦,濾餅水份可降至8%一1000;加拿大魁北克省帕蒂諾礦也用Lasta ISF型壓濾機(jī)來(lái)過(guò)濾銅精礦。(3)Sala VP型全自動(dòng)壓濾機(jī)VP型全自動(dòng)壓濾機(jī)是瑞典薩拉國(guó)際公司生產(chǎn)的新一代壓濾機(jī),采用聚丙烯制成過(guò)濾室,重量輕;采用強(qiáng)制式液壓缸,設(shè)計(jì)緊湊,占地面積小,濾布易于快速更換;對(duì)不同的物料可采用不同的壓力,可動(dòng)部件少,維修量小,提高了設(shè)備作業(yè)率。該機(jī)有兩種工作方式:VPA 型系吹氣式垂直板框壓濾機(jī),利用壓縮空氣脫水,工作壓力為0. 71 ^’ 1. 02MPa ; VPC型為壓縮式垂直板框壓濾機(jī),利用壓縮隔膜脫水,工作壓力為1.63MPa 。廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)112、廂式隔膜壓濾機(jī)的方案設(shè)計(jì)本題目是設(shè)計(jì)一種廂式隔膜壓濾機(jī),其由交替排列的濾板和濾餅構(gòu)成一組濾室,采用自動(dòng)液壓裝置作為壓緊、松開(kāi)濾板的自動(dòng)機(jī)構(gòu),并用電接點(diǎn)壓力表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保壓;采用電液一體自動(dòng)控制拉板,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)推拉濾板動(dòng)作。完成廂式隔膜壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2.1.廂式隔膜壓濾機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)過(guò)濾面積 100㎡,濾餅厚度 30㎜,濾板數(shù)量 39,濾室容積 1.57㎡,整機(jī)重量 8960㎏,主機(jī)長(zhǎng)度 5150㎜,整機(jī)長(zhǎng)度 6080㎜。該機(jī)最大過(guò)濾壓力為 0.6MPa。2.2 適用范圍 1、化工: 染料、顏料、熒光粉、保險(xiǎn)粉、凈水劑等。2、醫(yī)院: 抗生素、植酸鈣、中藥、有機(jī)磷、糖化酶等 。 3、食品: 白酒、飲料、啤酒、酵母、檸檬酸、植物蛋白、豆奶、海藻等。 4、冶金: 金礦、銀礦、銅礦、鐵礦、鋅礦、稀土等粉末選礦等。 5、陶土: 高嶺土、膨潤(rùn)土、活性土、瓷土、電子陶瓷土等。 6、污水處理: 化工污水、冶煉污水、電鍍污水、皮革污水、印染污水、釀造污水、制藥污水、環(huán)境污水等。2.3 廂式隔膜壓濾機(jī)特點(diǎn) (1)增強(qiáng)聚丙烯濾板采用多項(xiàng)專利技術(shù)模壓而成。表面平整光滑,強(qiáng)度高,重量輕,耐酸堿,耐腐蝕,無(wú)毒無(wú)味。聚丙烯隔膜擁有優(yōu)良的耐化學(xué)性、耐酸、耐堿、抗老化性能優(yōu)良,無(wú)毒、無(wú)味、使用壽命長(zhǎng);高彈性配方,使鼓膜效果最佳,能更有效地直接壓榨剪切脫水;內(nèi)置懸掛結(jié)構(gòu),安裝方便,密封可靠。廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12特殊的結(jié)構(gòu)形式及材質(zhì),使其能承受更高的壓榨壓力,使濾餅更干。(2)采用自動(dòng)液壓裝置作為壓緊、松開(kāi)濾板的自動(dòng)機(jī)構(gòu),并用電接點(diǎn)壓力表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保壓;采用電液一體自動(dòng)控制拉板,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)推拉濾板動(dòng)作。(3)機(jī)架全部采用高強(qiáng)度的鋼焊合件,機(jī)架強(qiáng)度高,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,使用壽 命長(zhǎng),足以承受壓濾引起的強(qiáng)大壓力。(4)該機(jī)有 PLC 自動(dòng)控制及繼電器控制等多種配置,操作面板簡(jiǎn)單安全,并配有多種安全裝置,確保操作人員安全。(5)該機(jī)主梁導(dǎo)軌面配置一次成型的耐磨非金屬軌道;主機(jī)采用橋架式可伸縮機(jī)構(gòu)。該機(jī)最大過(guò)濾壓力為 0.6MPa,是懸浮液固液分離的理想設(shè)備。廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)133、廂式隔膜壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 工作原理廂式隔膜壓濾機(jī)由多塊濾板和濾餅交替排列組成,濾板和濾餅的數(shù)量視生產(chǎn)能力和濾漿的情況可以增減,其結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。圖 2:廂式隔膜壓濾機(jī)組裝時(shí)濾板與濾餅之間加濾布,借手動(dòng)螺桿將其壓緊,兩相鄰濾布之間的框間為過(guò)濾空間。板框壓濾機(jī)的濾板和濾餅之間所安裝的濾布,除了承擔(dān)過(guò)濾的工作之外,還能起到密封墊片的作用。濾板和濾餅的對(duì)角上開(kāi)有通孔,組成后形成濾漿 洗滌液和濾液的通道廂式隔膜壓濾機(jī)的過(guò)濾流程如圖 3 所示。濾漿由濾餅上方的通孔進(jìn)入濾餅空間,固粒被濾布截留,在框內(nèi)形成濾餅,濾液則穿過(guò)濾餅和濾布流向兩側(cè)的濾板,然后順著濾板的溝槽向下流動(dòng),由濾板與濾餅下方組成的通孔排出。這種稱為暗流試過(guò)濾機(jī),可減少濾液與空氣的接觸。當(dāng)濾餅內(nèi)充滿濾餅時(shí),應(yīng)停止過(guò)濾,進(jìn)行洗滌。洗滌流程如圖 3。洗滌液由洗滌濾板上方進(jìn)入,穿過(guò)兩層濾布和整個(gè)濾餅厚度,從中間的濾板下方流出,洗滌速率為過(guò)濾終了時(shí)過(guò)濾速率的四分之一。過(guò)濾機(jī)的特點(diǎn):過(guò)濾面積大 占地小 構(gòu)造簡(jiǎn)單 制造方便 過(guò)濾推動(dòng)力大 對(duì)物料適應(yīng)性好,但裝拆勞動(dòng)強(qiáng)度大 間歇操作 濾布消耗量大。廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14圖 3:過(guò)濾流程圖廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)153.2 廂式隔膜壓濾機(jī)常規(guī)參數(shù)過(guò)濾面積地基尺寸 A主機(jī)長(zhǎng)度 B濾餅厚度濾板框數(shù)濾室容積整機(jī)長(zhǎng)度 C重量m2 mm mm mm 塊 L mm KG100 4260 5150 30 39 1.57 6080 89803.3 濾板及 濾餅設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算3.3.1 濾餅和濾板材料選擇濾餅和濾板僅采用增強(qiáng)聚丙烯做成。增強(qiáng)聚丙烯濾板采用點(diǎn)狀圓柱凸臺(tái)設(shè)計(jì),模壓成型,具有過(guò)濾速度快,濾餅脫水率高,洗滌均勻徹底,防腐及密封性能好。為降低濾渣的含水率,還生產(chǎn)隔膜壓榨式壓濾機(jī),極大地提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過(guò)挑選的聚丙烯材料不僅對(duì)過(guò)濾元件的加工提供了便利,而且它的高負(fù)荷特性證實(shí)了它的有效性。濾板化學(xué)性能穩(wěn)定,抗腐蝕性強(qiáng),耐酸、堿、鹽的侵蝕,無(wú)毒、無(wú)味,重量輕,強(qiáng)度高(耐高溫、高壓) ,操作省力。板框壓濾機(jī)的濾板在表面設(shè)計(jì)有凹槽,用以安裝、支撐濾布,并引導(dǎo)過(guò)濾液的流向,而濾餅和濾板在組裝后構(gòu)成液體流通通道,用以通入懸浮液、洗滌水和引出濾液。每個(gè)濾板的下方設(shè)有出液通道孔,若干塊濾板的出液孔連成一個(gè)出液通道,由止推板下方的出液孔相連接的管道排出。3.3.2 濾板的強(qiáng)度計(jì)算濾板兩個(gè)側(cè)面的溝槽部分承受著過(guò)濾壓強(qiáng)。理論上兩側(cè)壓強(qiáng)應(yīng)當(dāng)是相等的,但實(shí)際上在過(guò)濾過(guò)程中一開(kāi)始濾板首先受到濾漿入口側(cè)的壓強(qiáng),而且在過(guò)濾過(guò)程中由于壓強(qiáng)損失和液體流動(dòng)受到障礙等原因,濾板兩側(cè)的壓力會(huì)失去平衡,多數(shù)濾板處于單側(cè)受壓狀態(tài),因而濾板必須具有一定的厚度以保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度。取濾板兩側(cè)過(guò)濾壓強(qiáng)為 和1P2濾板所受的彎曲載荷 ???當(dāng) 取達(dá)到最大值為過(guò)濾壓強(qiáng)最為安全,但濾板太厚,將導(dǎo)致過(guò)濾效率p?廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16降低,成本增加。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可得 10/P??P=5Mpa這時(shí)濾板中產(chǎn)生的最大應(yīng)力 的max?最大撓度 應(yīng)滿足下列條件max????????2axtpb???34maxEt式中 ——壓強(qiáng)差 Pa;p?b——短邊的一半 m;t——板厚 m;E——彈性模量 Pa;——許用應(yīng)力 Pa; ???——板的許用撓度 m;?——取決于 a/b 的比值的系數(shù)可查下表得;??.,a/b 1 1.25 1.5 1.75 21.231 1.596 1.817 1.96 1.99 20.221 0.318 0.384 0.442 0.443 0.454?最小板厚度 =????pt?? m62??取 t=30mm 符合條件3.3.3 濾餅的強(qiáng)度計(jì)算過(guò)濾時(shí),在過(guò)濾壓強(qiáng) p 的作用下,濾餅承受了內(nèi)壓如右圖。今將濾餅的框邊簡(jiǎn)化為兩端固定作用有均勻載荷 p 的梁因而框邊最大彎曲力矩為mNlM??12?而 N/mpt式中 M——最大彎矩,廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17——單位長(zhǎng)度上的載荷;?l——濾餅內(nèi)邊長(zhǎng)p——過(guò)濾壓強(qiáng);t——濾餅厚度從而可求的濾餅個(gè)邊的最大彎曲應(yīng)力 和最大撓度max?max?即 ?????2maxdpl???344ax38ElIl??mpld08.162.052?????取 d=39mm 符合條件3.3.4 壓緊板的設(shè)計(jì)壓緊板用以壓緊濾板濾框,兩側(cè)的滾輪用以支撐壓緊板在大梁的軌道上滾動(dòng)。壓緊板包括板和螺桿,螺桿和板用軸承連接, 。由于轉(zhuǎn)速不高,內(nèi)圈與軸的軸向緊固用軸用天彈性擋圈嵌在軸的溝槽內(nèi),外圈與坐孔的軸向緊固采用軸承端蓋緊固。由于要受到比較大的軸向力,所以采用角接觸球軸承 7205C/AC/B此軸承轉(zhuǎn)速極低,只受軸向力,所以只進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。即 0SPCAa?由武漢理工大學(xué)出版社出版《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8.9 可得5.10kNARPa 15.24tn32????根據(jù)中個(gè)農(nóng)業(yè)出版社出版《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 (上)可查的kNCa60廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18合理0043.2SPCAa??3.3.5 支撐組件設(shè)計(jì)機(jī)架是壓濾機(jī)的基礎(chǔ)部件,兩端是止推板和壓緊頭,兩側(cè)的大梁將二者連執(zhí)著起來(lái),大梁用以支撐濾板、濾框和壓緊板。機(jī)架組選擇材料鑄造鐵HT200,為了保證操作與卸料的方便.取橫梁離地面距離為 H 為約為 395mm.支架與后頂板采用螺栓連 1選用 GB5780·86—M10X35。螺栓組為不受任何工作載荷作用的緊螺栓聯(lián)接。盡管該聯(lián)接并不受任何工作載荷作用,但是由于裝配時(shí)已經(jīng)將螺母擰緊,因此,螺栓必然受到預(yù)緊力F'和螺紋副摩擦力矩 T 的作用。按照第四強(qiáng)度理論,螺栓危險(xiǎn)截面上的當(dāng)量1應(yīng)力為 ????3.1)5.0(33222 ???e故螺栓螺紋部分的強(qiáng)度條件為 ???4πd'.1.2Fe或 ,式中 ——緊螺栓的需用拉應(yīng)力,Mpa.???π '3.1????查表可得,M10 的 =8.367mm,許用應(yīng)力 取值范圍為 3~4,取1d???=3.5Mpa。???3.4 軸承座的設(shè)計(jì)校核軸承座的的結(jié)構(gòu)如圖 4 所示,直徑為 260mm。廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19圖 4 軸承座在實(shí)際工作中軸承座只受到軸壓力的作用,因此只要校核軸承座的壓應(yīng)力即可。從圖 4 可以看出,軸承座在連接處的面積最小,即屬于危險(xiǎn)截面。即式作用在軸承座的最大力。6.75[]4.()1sMPan??連接處最大應(yīng)力max25.64.189()0.0NFaA????[]??連接處的最大應(yīng)力max125.61.2567()0NMPa???[]通過(guò)對(duì)軸承座的以上校核,可知所設(shè)計(jì)的軸承座符合設(shè)計(jì)要求。3.5 定位套設(shè)計(jì)與校核本次設(shè)計(jì)的定位套如圖 5 所示:廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20圖 5:連接法蘭零件圖定位套直徑為 90mm0)(43)(?????cbaFaBA5cb;BA?4359078.5ABFN??許用應(yīng)力 用插入法查得: ??012.5bMPa??許用應(yīng)力值 6?應(yīng)力校正系數(shù) ??100.582b?????當(dāng)量彎矩 .5938.67.TNm??22()AMT??5.B????設(shè)計(jì)的定位套最小直徑 min0d廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21定位套直徑 ??'31580.AAbMdm???; 驗(yàn)算合格。min?3.6 壓緊座的靜態(tài)校核圖 6:壓緊座零件將壓緊座結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,具體形狀尺寸為:長(zhǎng)=500mm,高度=290mm,寬度=120mm。壓緊座自身重力可以簡(jiǎn)化為平均分布在壓緊座上的分布力,預(yù)定裝載質(zhì)量為 8960KG。則平均分布力;0.529.18609.4.819.(N/m)q?????較核安全因數(shù) .5sn?壓緊座在工作時(shí)起到了拉力的作用,在工作過(guò)程中 F 的作用下,壓緊座處于靜太平衡狀態(tài)。此時(shí)壓緊座受力情況,約束 A 處和 B 處的支反力分別為 和RAF。RBF由靜力平衡可得:廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)222 20yRAFBARFqCDMA?????????????可得:2 29429. 29.05101.54RAFBRB?????????解得:.92()RAFN?39.7()RBFN壓緊座在 CA,AB,BD 三段內(nèi)所受的剪切力和彎矩各不相同,應(yīng)分段分析:在 CA 段, 018.xm??22()9.13SFxqxM??????在 AB 段, 18.50.1mxm??222()408()48.511048.4SRAFqFxqxxCx?????????????在 BD 段, 250.15mxm??2 2())(.)9764040()()(.)0.1620.82197615.SFxqCDxMx x???????????????最大剪切應(yīng)力max3.24()05sFMPaA????730[]486.()1.5s MPan???廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23最大彎曲應(yīng)力, maxMw??2260.35106bh?????所以617054()2Pa??73[]486.7()1.5s MPan??綜上可得,壓緊座在靜態(tài)時(shí)安全,符合強(qiáng)度要求。3.7 壓緊座 的加載校核在加載振動(dòng)工作過(guò)程中的主要振動(dòng)元件是在 A 處和 B 處用于壓緊座作用,且為了使壓緊座在連接過(guò)程中相對(duì)于水平面不出現(xiàn)由于 A 處與 B 處的力度,受力不均而出現(xiàn)的受力不均相等,從而使壓緊座在連接過(guò)程中趨于相對(duì)的平穩(wěn)。設(shè)壓緊座作用于軸,壓緊座自身重力和預(yù)重量之和與靜態(tài)分析時(shí)相同處理。此時(shí)壓緊座受力情況約束 A 處和 B 處的支反力分別為 和 ,其中 。RAFBEx?根據(jù)力平衡方程: ' ' '' ' '2' 2'0XRABYA RBFFFqCDqMCAFCE?????? ??????????且' '' 'RARBF?????根據(jù)力平衡方程:' ' ''1' '''' ' '10()xRAaRcy caa RAcFGFMab??????????????廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24' 011sin2RARAF??' co' 0sRcRc?' in2F?'RARc' 1RARAF?2(3)6xlEI????—最大撓度;—作用力;F—固定端到點(diǎn)的距離;x—模量;E—轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;I—有效長(zhǎng)度。l可得26(3)EIFxlx????3 100.15.46.7bhI ?????最大撓度 , ,6()m??92(/)ENm?.25()labm則使壓緊座產(chǎn)生最大力91033106.7.403.()25nF N????' '1 .2RARCnF???廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2520000coscos2sin2cos444nFqFCDF???????.1.58.3.()N?26()FN?0' ' sin2267.34()RABFqCDN????'' 0cos59.4()2RAB??' 018.7FN?' sin4903()??2 2261. 261.0.3670.3749.803x??????解得 0.5xm?壓緊座在各段內(nèi)的剪切力,拉壓應(yīng)力和彎矩個(gè)不相同,分段分析:在 CA 段, 018.x??22()061.()30.8NSFxqxMx??????在 AE 段, 18.50.1mxm??''' 2 22()6.67.2349437()()()267.(0.)130.813086749SRANRAFxqFxNqMxCxx??????????????廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26在 EB 段, 250.150mxm??'''' 222()9.437()261.49.803267.3426159()()()61.267.340.56(0.4)18174.79NRBS RARBFxNqFxxqMxCCDxxx??????????? ?????????2()(0.4)61.0.64()213.804.2.93NSFqxMxx??????????在 AB 段內(nèi)的擠壓應(yīng)力: max590.47.9()3NFMPaA???70[]486.7()1.5s MPan???剪切應(yīng)力 max258.0.172()03s a??730[]486.7()1.5s an彎曲應(yīng)力 , axMw??26.305.6bh?????所以623.941.5()150MPa???730[]486.71.5s MPan??綜上可得,壓緊座在工作狀態(tài)下的應(yīng)力符合安全要求。 3.8 安裝及調(diào)試 1、按照供方提供的底腳尺寸設(shè)計(jì)預(yù)埋孔,采用兩次灌漿法。2、壓濾機(jī)周?chē)鷳?yīng)留有足夠空間,以便于操作和維護(hù)保養(yǎng)。3、壓濾機(jī)應(yīng)水平放置在地坪上,后頂板用底腳螺拴固定在基礎(chǔ)上。 (注:廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27底腳螺拴一般只固定后頂板,因拉干由于板框的壓力產(chǎn)生一定的向下彎曲,當(dāng)壓濾機(jī)壓緊工作時(shí),拉干被拉直,從而產(chǎn)生小量位移,如果兩端同時(shí)固定,有可能導(dǎo)致壓不緊或者損壞機(jī)架。 )4、濾布的材質(zhì)、規(guī)格按照過(guò)濾的物料、壓力、溫度而定,應(yīng)選擇適宜的濾布。5、板框按照要求整齊地排放在機(jī)架上,將加工好的濾布整齊地排在濾板上,注意濾板間進(jìn)料孔和漂洗孔相對(duì)應(yīng)。6、接通電源,檢查是否正常。機(jī)械傳動(dòng)要檢查電機(jī)正反轉(zhuǎn)是否符合要求。3.9 壓濾機(jī)的保養(yǎng)維護(hù)為了更好的利用和管理壓濾機(jī),提高產(chǎn)品質(zhì)量,延長(zhǎng)設(shè)備壽命,日常維護(hù)和保養(yǎng)壓濾機(jī)是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié),因此需做好以下幾點(diǎn): 1、經(jīng)常檢查壓濾機(jī)的各連接部件有無(wú)松動(dòng),應(yīng)及時(shí)緊固調(diào)整。 2、要經(jīng)常清洗、更換壓濾機(jī)的濾布,工作完畢時(shí)應(yīng)及時(shí)清理殘?jiān)?,不能在板框上干結(jié)成塊,以防止再次使用時(shí)漏料。經(jīng)常清理水條和排水孔,保持暢通。 3、要經(jīng)常更框壓濾機(jī)的機(jī)油,對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)部件要保持良好的潤(rùn)滑。 4、壓濾機(jī)長(zhǎng)期不用應(yīng)上油封存,應(yīng)平整地堆放在通風(fēng)干燥的庫(kù)房,堆放高度不超過(guò) 2m,以防止彎曲變形。 廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28結(jié)論通過(guò)這次水下連接器振盤(pán)設(shè)計(jì),我認(rèn)識(shí)到了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)和 實(shí)際設(shè)計(jì)之間的差距。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)既鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的能力,同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì) 規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力的水平,而且通過(guò)對(duì)整體的掌控,對(duì)局部的取舍,以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理,都使我的能力得到了鍛煉,經(jīng)驗(yàn)得到了豐富,并且使我的毅力,意志力以及耐力都得到了不同程度的提高。這些都是我希望得到的 也是畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多,過(guò)程繁瑣,但我的收獲也是非常的多。各種設(shè)計(jì)方案的適用條件,各種零部件的選用標(biāo)準(zhǔn),我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。從畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)來(lái)的這些寶貴的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),必然會(huì)讓我在未來(lái)的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力,更強(qiáng)的溝通力和理解力。廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29本次設(shè)計(jì)參考了許多資料,吸取了其優(yōu)點(diǎn),并在考慮我國(guó)實(shí)際的基礎(chǔ)上完成了水下連接器振盤(pán)設(shè)計(jì),表達(dá)了自己的設(shè)計(jì)思想,完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。但是由于缺乏生產(chǎn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),問(wèn)題一定很多,這些都需要老師改正,使之更合乎生產(chǎn)實(shí)際。致謝本文是在老師的精心指導(dǎo)下完成的。老師師淵博的學(xué)識(shí)、開(kāi)闊的視野、敏銳的洞察力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)創(chuàng)新的工作作風(fēng),永遠(yuǎn)是我學(xué)習(xí)的榜樣,也將始終引導(dǎo)和激勵(lì)著學(xué)生在科學(xué)技術(shù)的殿堂里探索前進(jìn)。老師令人敬佩的平易近人的處世方式也為學(xué)生樹(shù)立了榜樣。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的,在整個(gè)過(guò)程中同時(shí)也得到了其他老師的指導(dǎo)和大力支持。在此我向老師們表示崇高的敬意和衷心的感謝!感謝他們對(duì)我在學(xué)習(xí)上的耐心指導(dǎo)、以及做人做事方面的悉心教誨,使我在解決問(wèn)題的方法策略和為人處事上都有了很大提高。同時(shí)祝愿他們工作順利,身體健康!在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,我得到了很多同學(xué)、朋友及老師的支持和幫助,他們給予了極大的幫助和支持。在此我對(duì)他們表示衷心的感謝,同時(shí)我也感謝我的廂式隔膜壓濾機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30家人,是他們的理解和默默支持使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能得以順利按時(shí)的完成。最后,借此機(jī)會(huì)謹(jǐn)向所有關(guān)心、支持和幫助我的老師、同學(xué)、家人、朋友以及所有默默支持我的人致以最衷心的感謝。謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給所有關(guān)心和幫助我的人。學(xué)生所取得的每一點(diǎn)點(diǎn)成績(jī)和每一次的進(jìn)步,無(wú)不凝聚著老師大量的心血。在此論文完成之際,謹(jǐn)向老師致以最崇高的敬意和衷心的感謝和幫助,在此向老師表示衷心的感謝。老師全面活躍的思維方式、一絲不茍的治學(xué)態(tài)度和勤奮務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象,并將使我受益終生。感謝我的家人。他們的支持和理解是我完成學(xué)業(yè)的前提和動(dòng)力。沒(méi)有他們的支持我不可能順利完成我的學(xué)業(yè)。值此論文完成之際,向所有給予我關(guān)心和幫助的老師、同學(xué)和親友致以深深的謝意和美好的祝福。參考文獻(xiàn)[1] 何銘新 錢(qián)可強(qiáng)主編 機(jī)械制圖,第五版,高等教育出版社[2] 楊明忠 朱家誠(chéng)主編,機(jī)械設(shè)計(jì).武漢理工大學(xué)出版社[3] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(下).第二版,石油化工出版社[4] 劉鴻文主編,材料力學(xué)第四版. 高等教育出版社[5] 使用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(上,下) ,中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社[6] 機(jī)械工程師手冊(cè)(上).機(jī)械工業(yè)出版社[7] 吳尚斌編著,公差配合使用技術(shù)手冊(cè).遼寧科學(xué)技術(shù)出版社[8] 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(上).機(jī)械工業(yè)出版社[9] 王新等編著 .AUTO CAD 2002 機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用與實(shí)例 .北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2002[10] 濮良貴主編.機(jī)械設(shè)計(jì). 北京:高等教育出版社,2001[11] 美國(guó) I.J.卡拉西克等編著,泵手冊(cè)第一分冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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