[发明专利]一种大型磨机筒体分半法兰联接结构的设计方法

说明书

技术领域

本发明属于矿山机械技术领域，特别涉及到一种大型磨机筒体分半法兰联接结构的设计方法。

背景技术

伴随着国民经济的高速发展，国内大型金属矿山行业也随之出现高速增长，并朝大型化的方向发展，特别是一些高效、节能的选矿设备，市场需求量很大，大型磨矿设备的升级换代方兴未艾。

发展大型高效节能选矿设备技术符合国家大力发展高新技术、环保及合理利用资源的产业政策，该项技术的研发成功将改变在该产业大型化依赖国外设备的现状，并将带动国内大型金属矿山和难处理矿处理工艺的技术进步和水平提高。

随着磨机大型化及加工设备的发展，运输越来越成为制约因素。大型半自磨机尤为特殊，为了方便用户现场安装和途中运输，常常需要将磨机筒体解体，解体后的外形尺寸必须控制在合理的范围。但解体的筒体大大增加了制造成本。如何在保证磨机的使用功能和寿命的前提下获得合适的解体结构形式和加工方法，以期获得最大利润，是世界大型磨机制造公司的共同目标。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种大型磨机筒体分半法兰联接结构的设计方法，该设计方法通过有限元等现代设计方法进行强度、刚度分析，结合制造手段和条件，利用价值工程和优化设计理论进行优化设计，在磨机筒体分半结构形式方面进行了创新，使得所设计的分半法兰联接结构具有较为独特的结构特点和简便可行的加工性能以及生产工艺性能。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

所述的大型磨机筒体分半法兰联接结构的设计方法是先将整段筒体分隔成对称的两个半筒体，再延半筒体长度方向的剖分面旁焊接与半筒体长度一致的筒体法兰，筒体法兰预留有数个用于联接的通孔；将与筒体外径匹配的端法兰整圆铸造、整圆加工，再根据在先加工好的半筒体半径扣除两端筒体法兰支撑高度切割所需配置的少半圆端法兰，将少半圆端法兰两端开焊接坡口，然后套在半筒体各端并于筒体法兰一起焊接，端法兰也预留有数个用于联接的通孔；通过筒体法兰所预留的通孔可以将两个半筒体紧固为一个整段筒体，再通过端法兰可以将若干个整段筒体紧固为所需要的整体筒体；无论是整段筒体还是整体筒体，其强度、刚度均符合有限元设计。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

1、适用于大型磨机两半、四半乃至六半加工形式；

2、有效解决了端法兰的整圆铸造、加工问题，在加工完毕后，可以根据实际需要进行切割、开焊接坡口；

3、避免了筒体联接法兰的开坡口问题，可以在筒体焊接完成后进行整体加工；

4、结构简单，加工操作方便，可以避免筒体加工变形带来的加工问题；

5、经有限元分析，完全可以满足实际使用过程中的应力、变形需要。

附图说明

图1是本发明的磨机筒体分半法兰联接结构示意图；

图2是图1左视图；

图1、2中：1—半筒体；2—端法兰；3—筒体法兰。

具体实施方式

如图1所示：本发明的大型磨机筒体分半法兰联接结构的设计方法是先将整段筒体分隔成对称的两个半筒体(1)，再延半筒体(1)长度方向的剖分面旁焊接与半筒体(1)长度一致的筒体法兰(3)，筒体法兰(3)预留有数个用于联接的通孔；将与筒体外径匹配的端法兰(2)整圆铸造、整圆加工，再根据在先加工好的半筒体(1)半径扣除两端筒体法兰(3)支撑高度切割所需配置的少半圆端法兰(2)，将少半圆端法兰(2)两端开焊接坡口，然后套在半筒体(1)各端并于筒体法兰(3)一起焊接，端法兰(2)也预留有数个用于联接的通孔；通过筒体法兰(3)所预留的通孔可以将两个半筒体(1)紧固为一个整段筒体，再通过端法兰(2)可以将若干个整段筒体紧固为所需要的整体筒体；无论是整段筒体还是整体筒体，其强度、刚度均符合有限元设计。

本发明的设计方法具有较好的生产工艺性能，可以有效降低毛坯、加工费用，铸造时一个毛坯，一次装卡加工，有效避免避免加工中变形、校正费用，节省加工周期。木模铸造形式，减少造型时间，改善焊接工艺，减少焊接时工艺辅助用料；避免加工中变形、校正费用，节省加工周期，提高工件加工尺寸一致性。

本发明不局限以上所讲实施例，同样可用于磨机筒体的四半、六半法兰联接结构的设计。