一种砂磨机设计方法及砂磨机技术

本发明专利技术公开了一种砂磨机设计方法及砂磨机，其中砂磨机设计方法包括如下步骤：S1：确定对砂磨机研磨性能具有影响的多个因素，针对每个因素均设置有多个水平变量，基于多个因素以及对应的多个水平变量确定正交试验的正交表；S2：确定对砂磨机研磨性能的多个指标，根据得出的正交表进行正交试验，得到每组试验方案中各自对应的指标值；S3：对每组试验方案中得出的多个指标值进行加权合计，得出最优综合性能指标；S4：对多组试验方案中影响每个指标的不同因数进行极差分析，得出最优综合性能指标对应的试验方案，该试验方案对应的多个因素组合为最优结构参数组合，本发明专利技术缩短了对砂磨机的研发周期，提高了工作效率，并降低了生产设计成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种砂磨机设计方法及砂磨机


[0001]本专利技术涉及一种研磨设备，尤其涉及一种砂磨机设计方法及砂磨机。

技术介绍

[0002]砂磨机在工作时，利用料泵把物料输入筒体后，物料与筒体里的研磨介质由于受到分散器的搅动作用一起进行高速旋转运动，使得物料与研磨介质相互产生碰撞、摩擦和剪切的作用，使物料破碎，研磨后的物料通过动态分离器将研磨介质分离，使物料能从出料管内流出。
[0003]砂磨机的性能受多种因素影响，如几何结构、转轴转速、研磨介质属性等，砂磨机性能在不同的参数影响下会发生不同的变化，在对砂磨机进行设计时，难以确定不同因素以及相互的组合对砂磨机性能影响程度。因此传统对砂磨机进行结构设计改进的方法是列出影响砂磨机性能的多个参数，每个参数又列出多个值，分析时通常在某一恒定条件下单因素水平分析砂磨机性能，如此造成仿真试验数量大、耗费时间长、并且容易造成顾此失彼的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种砂磨机设计方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0005]本专利技术解决其技术问题的解决方案是：
[0006]一种砂磨机设计方法，包括如下步骤：S1：确定对砂磨机研磨性能具有影响的多个因素，针对每个因素均设置有多个水平变量，基于多个因素以及对应的多个水平变量确定正交试验的正交表；S2：确定对砂磨机研磨性能的多个指标，根据得出的正交表进行正交试验，得到每组试验方案中各自对应的指标值；S3：对每组试验方案中得出的多个指标值进行加权合计，得出最优综合性能指标；S4：对多组试验方案中影响每个指标的不同因数进行极差分析，得出最优综合性能指标对应的试验方案，该试验方案对应的多个因素组合为最优结构参数组合。
[0007]该技术方案至少具有如下的有益效果：在对砂磨机进行结构设计中，进行步骤S1，确定出对砂磨机研磨性能起到影响的多个因素，在改进时，针对每个因素均设计出多个水平变量，根据多个因素以及其对应的水平变量可确定出正交试验的正交表，进行步骤S2，确定出对砂磨机研磨性能起到主要影响的多个指标，根据步骤S1中所得的正交表进行正交试验，并从试验方案中对应得出所确定的多个指标值，在步骤S3中，对每个试验方案中的多个指标值进行加权合计，得出每个试验方案的综合性能指标，再对不同试验方案所得出的综合性能指标进行对比，得出最优综合性能指标，在步骤S4中，根据步骤S2中的正交试验，对各个因素进行极差分析，得出最优综合性能指标时所对应的试验方案，而此试验方案对应的是在步骤S3中所得出的最优综合性能指标，根据此试验方案进行生产制造，即可得出性能更好的砂磨机，如此通过正交试验使试验组合方案大大减少，通过少量的试验组合方案
能覆盖大部分试验信息，得到更全面的结论，降低了工作量，缩短了对砂磨机的研发周期，提高了工作效率，并降低了生产设计成本。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述砂磨机包括筒体、位于筒体内的研磨珠、可在所述筒体内转动的转轴、在所述转轴上沿轴向间隔排列的多个分散单元，所述分散单元包括同轴连接于所述转轴上的分散盘、环绕排列于所述分散盘外周的多个棒销，所述研磨珠的直径为因数a，所述分散盘的外径为因素b，任意相邻两个所述分散单元之间的分散盘间距为因数c，所述棒销直径为因数d，所述棒销与所述筒体内壁之间的间距为因数e。砂磨机在工作时，转轴被外设的驱动带动转动，从而使得多个分散单元对筒体内的物料与研磨介质进行混合分散，而在此过程中，对砂磨机性能产生的影响有多种，此处主要对研磨介质以及分散结构上进行着手，选取a、b、c、d、e五个因素作为步骤S1中影响砂磨机的研磨性能的因素。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，所述因素a、因素b、因素c、因素d、因素e中均设置有三个水平变量，得出的正交表共有27组试验方案。基于所选取的a、b、c、d、e五个因素，每个因素均设置出三个水平变量，以此可确定出进行正交试验的正交表，即L
27
(35)，其中L表示正交，27表示试验次数，3表示水平数，5表示输入的因素个数，相比于传统对5个因素3水平进行全面试验，共用35＝243个方案，极大地缩短了试验周期，节省了设计时间与成本。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，在所述步骤S2中，确定对砂磨机研磨性能的指标包括湍流强度、剪切率、流场速度、碰撞次数与颗粒速度。对应于所选定的因素，由于从分散器结构与研磨介质上进行着手，其所带来的主要影响包括湍流强度、剪切率、流场速度、碰撞次数与颗粒速度的改变，通过测取出试验方案中所对应的改变作为评价研磨机性能的多个指标，从而判断研磨机的性能改变程度。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进，在所述步骤S3中，所述湍流强度为x1，所述x1的权重系数为0.4，所述剪切率为x2，所述x2的权重系数为0.2，所述流场速度为x3，所述x3的权重系数为0.2，所述碰撞次数为x4，所述x4的权重系数为0.1，所述颗粒速度为x5，所述x5的权重系数为0.1，对每组试验方案中进行加权合计后得到的综合性能指标为w，比较每组试验方案中所得w的数值大小，取值最大即为所述最优综合性能指标。每个指标意义和范围不同，对于多个指标的判断并非简单地直接对比评价，因此，在对砂磨机研磨性能的指标进行判断时，先配置不同的权重系数再进行合计求和，从而得出更能评价研磨性能的综合性能指标，通过比较每组试验方案中所得w的数值大小，从而得到结构组合参数达到最优时所对应的最优综合性能指标。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，本专利技术还包括步骤S5：根据最优结构参数组合所得的砂磨机进行研磨性能测试，并通过检测粒径大小和粒径分布作为研磨性能参数判断结果，如达到理想结果则完成设计；如未达到理想结果，则返回至所述步骤S1，改变每个因素中的多个水平变量，然后重复所述步骤S1至所述步骤S5。在步骤S4中得到最优结构参数组合后，根据最优结构参数组合生产制得砂磨机，然后进行研磨性能测试，作为对研磨性能测试的判断，通过检测粒径大小和粒径分布作为研磨性能参数进行判断，从而得到结果，如结果达到预期理想，则为完成设计，如未达到理想结构，则返回至步骤S1中，此时需要对每个因素中的水平变量进行调整，然后重新重复步骤S1至步骤S5。
[0013]作为上述技术方案的进一步改进，所述因素a的水平差值为2毫米至4毫米之间，所
述因素b的水平差值为15毫米至35毫米之间，所述因素c的水平差值为15毫米至35毫米之间，所述因素d的水平差值为5毫米至15毫米之间，所述因素e的水平差值为4毫米至8毫米之间。当对研磨性能的测试判断未达到预期、需要重新对各个因素中的水平量进行调整时，控制因素a、b、c、d、e的变化差值在规定的区间内，可使得水平变量覆盖得更加均匀，从而提高整个设计试验的准确性。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，在步骤S4中进行极差分析时具体如下：其中，为第j个评价指标试验方案参数的平均值，x
j,i
为第j组试验方案下第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砂磨机设计方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：确定对砂磨机研磨性能具有影响的多个因素，针对每个因素均设置有多个水平变量，基于多个因素以及对应的多个水平变量确定正交试验的正交表；S2：确定对砂磨机研磨性能的多个指标，根据得出的正交表进行正交试验，得到每组试验方案中各自对应的指标值；S3：对每组试验方案中得出的多个指标值进行加权合计，得出最优综合性能指标；S4：对多组试验方案中影响每个指标的不同因数进行极差分析，得出最优综合性能指标对应的试验方案，该试验方案对应的多个因素组合为最优结构参数组合。2.根据权利要求1所述的一种砂磨机设计方法，其特征在于：所述砂磨机包括筒体(1)、位于筒体(1)内的研磨珠、可在所述筒体(1)内转动的转轴(2)、在所述转轴(2)上沿轴向间隔排列的多个分散单元，所述分散单元包括同轴连接于所述转轴(2)上的分散盘(31)、环绕排列于所述分散盘(31)外周的多个棒销(32)，所述研磨珠的直径为因数a，所述分散盘(31)的外径为因素b，任意相邻两个所述分散单元之间的分散盘(31)间距为因数c，所述棒销(32)直径为因数d，所述棒销(32)与所述筒体(1)内壁之间的间距为因数e。3.根据权利要求2所述的一种砂磨机设计方法，其特征在于：所述因素a、因素b、因素c、因素d、因素e中均设置有三个水平变量，得出的正交表共有27组试验方案。4.根据权利要求1所述的一种砂磨机设计方法，其特征在于：在所述步骤S2中，确定对砂磨机研磨性能的指标包括湍流强度、剪切率、流场速度、碰撞次数与颗粒速度。5.根据权利要求4所述的一种砂磨机设计方法，其特征在于：在所述步骤S3中，所述湍流强度为x1，所述x1的权重系数为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷立猛，马雁翔，蔡汶君，
申请(专利权)人：湖南金岭机床科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：