行星球磨机设计说明书

高,新的超细粉磨设备及新型粉磨工艺不断出现。行星式球磨机在能耗、 钢耗和效率等方面比常规圆筒形球磨机更有优势。

90年代以来,机械合金化法已成为制备新型复合材料的热门课题。 现已发现,MA通过行星式高能球磨机的高能研磨作用,可以引起材料原 子尺度的结合与化学反应,可以实现非晶质化,可以将金属间化合物组 元粉体固态下生成金属间化合物,可以使某些液态下并不互溶的体系实 现较宽成分范围的固溶;另一方面,由于高能球磨机的强烈撞击与研磨作 用,还可以制备出各种单质元素的纳米级粉体材料和金属陶瓷纳米材料 等。

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行星式高能球磨机之所以能成功地实现上述新型材料的制备,主要 取决于行星式高能球磨机的工作能力,本文通过对行星式高能球磨机的 运动学及动力学分析,使人们能较深入地了解到行星式高能球磨机的工 作原理,这对于MA的理论研究是有一定参考意义的。 1.1.3现状的分析

常规行星式球磨机中的球磨罐放置在水平的大盘上作行星运动,磨球 和磨料受公转和自转两个水平方向离心力的作用,相互碰撞研磨产品。龚 姚腾等研制的微型双筒行星式球磨机,磨筒自转和公转产生的离心力及磨 筒与筒壁间的摩擦力使磨球与物料在筒内产生互相冲击、摩擦和上下翻 滚等来磨碎物料；张克仁等研制的TCMJ一l型行星式超细球磨机,采用 以搓揉方式为主的平动式超细粉碎方法，实验表明,该机具有效率高、节 能效果明显和超细磨矿的良好性能；陈世柱等研制的行星式高能球磨机 由于磨球对粉体频繁强烈地撞击、碾压及搓揉等作用,具有较大的惯性力,

因而对粉体能产生强烈的撞击,其撞击力随着转速的提高而成倍增加。 南京大学仪器厂推出一种新型卧式行星球磨机。该机的特点是4只 球磨罐被卧式安装在竖直放置的大盘上作行星运动,罐内的磨球和磨料在 竖直平面内受到公转离心力、自转离心力、重力3个力的共同作用,导致 磨球与磨料在高速运转中相互之间猛烈碰撞、挤压,提高了研磨效率和研 磨效果,同时,避免了一部分材料的结底现象。 1.2课题研究的内容和要求

在本次毕业设计之前，本人对球磨机进行了大概的了解，总结了以前 在工厂中实习的经验，对球磨机的结构、造型有了总体的认识，对球磨机 的工作原理也有了较深的了解。本人的主要设计内容为球磨机的总体设计 和对运动的分析。

针对自己设计的主要内容，在了解球磨机的总体构造之外查阅了有关 结构部件方面的书。在设计过程中，先对球磨机进行总体设计，特别是对 行星轮系的设计，确定传动方案，找出相关参数。要求设计部件结构总图 及部分零件图。合计2张A0号图纸的设计工作量，8000字以上的设计说 明书。

设计主要技术指标：

1)可装球磨罐个数：4只，最大容积0.4升；

2)进料粒度：不大于4-10mm；出料程度：最小可达0.1um； 3)球磨机额定转速：公转50-400转/分，自转100-800转/分； 4)电动机额定功率0.75千瓦，220伏，50赫兹。 本科毕业设计（论文）通过答辩 6

第二章球磨机的工作原理及分类

2.1球磨机的工作原理

卧式行星球磨机是将四只球磨罐水平安装在一垂直平面的大盘上作行星运 动。在这种运动过程中球磨罐没有固定的底面，罐内磨球和磨料在垂直平面内 受到公转、自转两个离心力和重力的共同作用，相互之间猛力碰撞、挤压，将 磨料快速粉碎、磨细。

图1卧式行星轮球磨机结构示意图

本实用新型卧式行星球磨机涉及的是一种适用于同时球磨多种磨料的卧式

行星球磨机。结构由机架1-13、传动机构、电机1-14、拉马桶1-4、球磨罐1-10构成，传动机构包括大盘1-5、主轴1-7、行星轴1-12、行星轮系、小带轮

1-16、大带轮1-8、传动带1-15，其特征在于球磨罐卧式装置在大盘上得拉马 桶内，传动机构中的大盘垂直安装在主轴上，主轴、行星轴水平安装在机架 上。其特征在于拉马桶安置于平面或带斜面的托盘上。球磨罐通过夹持架由上 夹圈、下夹圈、拉杆及蝶形螺母构成。行星轮系采用齿轮行星轮系或带轮行星 轮系。

齿轮行星轮系由过渡齿轮1-11、行星齿轮1-6及固定齿轮1-9构成，带轮 行星轮系由固定带轮、行星带轮及三角皮带构成。行星球磨机球磨罐1-10卧式 装置在行星球磨机传动机构中大盘1-5上的拉马桶1-4内，大盘1-5垂直安装 在主轴1-7上，主轴1-7、行星轴1-12水平安装在机架1-13上。拉马桶1-4 安置于平面或带斜面的托盘1-17上，大盘1-5上可设置有多个拉马桶1-4，球 本科毕业设计（论文）通过答辩 7

磨罐1-10装置在拉马桶1-4内，球磨罐1-10外端装有压紧盖1-3，通过压紧 螺杆螺母1-2压紧，压紧螺母上装有压紧手把1-1。

电机装置在机架下部，电机输出轴上装有带轮，通过传动带传动打带轮。 大带轮装置在主轴上，通过主轴带动大盘旋转（公转），大盘的旋转经由行星

轮系带动行星轴旋转(自转)，大盘上可同时安置多个拉马桶，拉马桶内装置有 球磨罐，由于公转和自转的叠加使球磨罐告诉旋转，球磨罐内的磨球在离心力 及重力的作用下与磨料相互碰撞吧磨料粉碎和磨细。 卧式行星球磨机的优点：

1、由于球磨罐呈卧式装置，运转时没有固定底面，因而不存在磨料 沉底的问题。

2、卧式行星球磨机球磨时，磨罐的上、下底面及罐壁都是研磨面， 因而球磨效率必然高于立式行星球磨机。

3、由于装置球磨罐的拉马桶安置在带有5°左右斜面的托盘上，球 磨时，球磨罐除公转及自转外多了围绕中心轴的圆锥形摆动， 使罐内球磨的运动轨迹更复杂，更无规律，因而磨球和磨料、 罐壁碰撞的几率更高，大大改善了球磨效率。 2.2球磨机的分类

①按冲击分：轻型，重型；

②按长度分：短磨机、中长磨机、长磨机；

③按磨介形状分：球磨机、棒磨机、棒球磨机、砾石磨； ④按卸料方式分：尾斜式磨机、中卸式磨机、尾卸式磨机； ⑤按传动方式分类：中心传动磨机、边缘传动磨机；

⑥其他分类：根据工艺操作又可分为干法磨机、湿法磨机、间歇磨机和连续 磨机。

2.3用途和使用范围

球磨机是物料粉碎的关键设备，广泛应用于水泥、硅酸盐制品、新型建筑 材料、耐火材料、化肥、黑色有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种 矿石和其他可磨性物料进行干式或湿式粉磨。