釩制品球磨機啟動能力的數(shù)學模型研究

摘要：根據(jù)對以往釩制品生產(chǎn)線中球磨機運行情況的參數(shù)研究，結(jié)合傳統(tǒng)經(jīng)驗計算公式以及實測數(shù)據(jù)，對攀鋼西昌基地粗釩渣球磨機的啟動能力進行了評估。并初步建立起該類球磨機在較高負載工況下的電機啟動能力數(shù)學模型。

關(guān)鍵詞：粗釩渣球磨機；電機功率；起動阻力矩；三維建模校核。

引 言：

目前在國內(nèi)球磨機項目的設(shè)計制造中，常有“主電機燒損”或“輔助驅(qū)動結(jié)構(gòu)損壞”的情況出現(xiàn)，經(jīng)各方面因素排查，發(fā)現(xiàn)主要是因為電機啟動能力不足造成的。本文根據(jù)故障情況，結(jié)合經(jīng)典力學和測試數(shù)據(jù)，對球磨機阻力矩及啟動功率等相關(guān)參數(shù)的數(shù)學關(guān)系進行了研究并取得初步成果如下。

另外，球磨機在制造時，一般要求電動機的啟動力矩大一些，以保證磨機能夠順利地啟動。但是過大的啟動力矩又會造成較大的啟動電流，并提高金屬消耗量及造價。而磨機的啟動力矩主要取決于磨機傳動系統(tǒng)的摩擦力矩和研磨體總重心的偏移對軸產(chǎn)生的有效力矩。

3.2.1.有效力矩：

可根據(jù)右式計算：M力=GR0× sinα，式中M力是有效力矩，R0是研磨體的中心半徑，G是研磨體的有效重量，α是研磨體重心的偏移角。根據(jù)上式可知，在啟動的瞬間，研磨體重心的偏移角為0，因此有效力矩為0。筒體轉(zhuǎn)動后至在研磨體的休止角范圍（30度）以內(nèi)，研磨體對筒體保持相對的靜止，有效力矩隨筒體轉(zhuǎn)角的正弦函數(shù)而增加。當轉(zhuǎn)速超過臨界轉(zhuǎn)速后，球體緊貼筒壁分布在筒體的圓周上，對圓周的有效力矩為0。

3.2.2.摩擦力矩：

對于磨機啟動的暫態(tài)過程，還要考慮摩擦力矩。根據(jù)磨機在啟動加速過程中的力矩特性曲線可知，磨機啟動初瞬的力矩取決于傳動系統(tǒng)的摩擦力矩。在普通潤滑的情況下，力矩約為額定力矩的80%。當磨機加速到工作轉(zhuǎn)速時，啟動力矩最大，值為額定力矩的1.1倍以下。因此，初啟時摩擦力矩計算公式可定為：M摩擦=80%·M額定。

4.結(jié)論：

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作者簡介：李曉青（1979-），男，工程師，釩鈦機械研發(fā)中心設(shè)計師，主要從事冶金及礦山類成套機械設(shè)備的設(shè)計研發(fā)，正申請專利1項。