球磨機結構特征的分析

摘 要：伴隨著我國水泥行業(yè)以及冶金行業(yè)的不斷發(fā)展以及擴建，大型的設備需求量非?？陀^。在眾多的生產(chǎn)設備中，球磨機是一個非常常見并且重要的設備。按照我國現(xiàn)階段經(jīng)濟發(fā)展以及科學技術的發(fā)展趨勢，球磨機的發(fā)展方向主要有兩個。第一個方向是在設計過程中采用最新的科學技術；第二個方向是在材料選擇過程中選擇最新的耐磨材料。在上述兩種發(fā)展方向之外，我們還要針對球磨機的各項技術性能進行升級以及創(chuàng)新。文章主要針對球磨機的結構特征進行詳細的分析以及闡述，希望通過文章的闡述以及分析能夠有效地提升我國球磨機的結構優(yōu)化以及性能優(yōu)化，同時也為我國球磨機設備的進一步發(fā)展以及應用創(chuàng)新貢獻力量。

關鍵詞：球磨機；結構特征；噴射潤滑；氣動離合器；動靜壓軸承

1 概述

在我國的選礦行業(yè)中，球磨機的屬性是一種常見的磨礦設備。球磨機的主要工藝路線是在碎礦工藝和細粒工藝之間的一種磨礦工藝。球磨機的最主要的作用就是要將原有礦物同脈石礦物有效的實現(xiàn)分離。我國選礦行業(yè)中，最長用的球磨機形式有兩種。第一種是溢流型球磨機，第二種是格子型球磨機。上述兩種形式的球磨機在主要形式上以及結構上還是有很多共同的地方。球磨機的主要部件有六個。第一個是給礦裝置；第二個是中空軸頸；第三個是端蓋；第四個是筒體；第五個是襯板；第六個是傳動裝置。球磨機的工作原理較為簡單，主要就是通過摩擦力以及離心力等外在力量將設備中的磨礦介質(zhì)經(jīng)過一定的速度進行物理拋離，通過撞擊或者是附加壓碎等形式來將待磨礦石進行擊碎。擊碎的礦石借助水的外部沖擊來送出磨好的物料。在細磨物料的應用過程中，溢流型的球磨機在性能上要好于格子型的球磨機。但是溢流型球磨機還存在一定的缺點。例如礦漿在設備中停留的時間過長，生產(chǎn)能力在單位時間內(nèi)稍顯不足；在排礦過程中會出現(xiàn)粒度并不均勻的顆粒；同時在磨碎的過程中還會出現(xiàn)粒度過細的狀況。格子型球磨機的設備特點主要是礦漿的需求量較溢流型球磨機少，同時裝球量較大。由于格子型球磨機擁有強制性的排礦功能，因此在設備排礦的過程中速度較快。最主要的優(yōu)點在于磨礦過程中沒有過細的顆粒，同時生產(chǎn)效率相較于溢流型球磨機較高；格子型的球磨機優(yōu)點明顯，缺點也明顯。缺點在于格子型的球磨機具體結構較為復雜，同時設備的重量過大。在上述兩種球磨機形式中，最大的區(qū)別就是設備的排礦端是否有格柵。文章針對球磨機的生產(chǎn)原理以及具體的結構來分析，通過設備附加裝置的闡述來具體介紹設備的配套設備，例如高低壓潤滑站以及慢速傳動裝置等。通過設備原理以及結構的闡述，能夠在設備安裝調(diào)試的過程中更加的便捷。

2 球磨機的具體結構以及技術特點

2.1 球磨機設備結構中的給料部

我國現(xiàn)階段的球磨機在給料部的結構形式主要是溜管式以及雙勺式。這兩種形式的球磨機給料部底部襯板都是采用10毫米的錳鋼作為襯板材料。

2.2 球磨機設備結構中的端蓋和中空軸

目前的球磨機端蓋或者是中空軸的材質(zhì)大多是鑄鋼件或者是合金鋼材質(zhì)。需要注意的是，根據(jù)球磨機型號的大小在端蓋以及中空軸的制作過程中還是有一定的區(qū)別。大型的球磨機中的端蓋結構以及中空軸結構主要是采用分體式結構，單獨生產(chǎn)制作；中小型的球磨機中的端蓋結構以及中空軸結構主要是采用整體式結構，整體進行生產(chǎn)制作。

2.3 球磨機設備結構中的筒體部

球磨機的筒體部中，筒殼的生產(chǎn)形式大多是采用一定厚度的鋼板通過輥卷的形式制作；筒體部的襯板通常情況下采用的是優(yōu)質(zhì)耐磨材料，例如ZGMn13-2材質(zhì)的耐磨鋼，襯板經(jīng)過鑄造形成波浪形的有效斷面。球磨機襯板和筒體部的內(nèi)壁接觸的位置有橡膠板。在這里，橡膠板的主要作用是緩沖作用以及密封作用。為了有效地防治筒體滲漏，在筒體的外側(cè)螺母處有密封圈以及錐形的彈簧墊圈，這樣能夠有效地保障筒體部出現(xiàn)滲漏問題，確保筒體部的密封性能。

2.4 球磨機設備結構中的主軸承座

球磨機設備中的主軸承座的結構形式，最主要的還是密封形式。在主軸承座的內(nèi)部，設計有120°的搖桿式軸瓦；預埋蛇形的專用冷卻水管，在冷卻水管上還專門設置了測溫點，測溫點主要是有測溫電阻或者測溫點偶來實現(xiàn)測溫功能。在球磨機的主軸承座中，軸承襯和中空軸之間有120°的包角，同時運轉(zhuǎn)過程中的摩擦面內(nèi)有軸承合金，保障硬度。目前軸承襯同軸承座之間的接觸方式通常是鼓形接觸，這樣的優(yōu)點就是能夠有效地進行自動調(diào)心。為了保障主軸承座中的軸承溫升不能過高，我們在設計過程中在每一個應用軸承中都安裝了至少兩個熱電偶，用來測量溫升，一旦溫升超出了一定的規(guī)定，就會發(fā)出報警信號，同時進行停機操作，保護軸承不受到損壞。

2.5 球磨機設備結構中的靜動壓軸承

在球磨機設備中靜動壓軸承主要的作用有兩個。第一個是能夠起到動壓潤滑的作用；第二個是能夠起到靜壓浮升的作用。在真正的運行過程中，為了有效地實現(xiàn)靜動壓軸承的兩個作用，我們專門配備了高低壓液壓站。這樣能夠有效地控制靜動壓軸承實現(xiàn)預定的功能。球磨機在啟動之前或者是停止運行時，高壓泵會在設備中壓入30MPa壓力的高壓油，這樣能夠讓回轉(zhuǎn)部實現(xiàn)浮起，在浮起的過程中形成一定厚度的油膜，這一套動作就是靜壓頂起的全過程，這樣的目的在于降低球磨機啟動過程中的啟動負載以及外部沖擊，能夠有效地保護軸瓦免受擦傷。

2.6 球磨機設備結構中的傳動部

球磨機的傳動部位是較為關鍵的一個結構部位，通常我們在設計過程中使用開式大斜齒輪以及小斜齒輪作為傳動副，齒輪的材質(zhì)為了有效地保障齒輪的運行質(zhì)量，通常采用合金鋼材質(zhì)的齒輪。這樣的傳動部優(yōu)點在于傳動過程中較為平穩(wěn)，具有較小噪音以及工作效率較高。根據(jù)球磨機的運行狀況以及特點，我們采用的潤滑形式是噴射潤滑，這種潤滑方式的動力源為電動泵，能夠通過電動泵的作用將極壓齒輪油在一定的距離，定量并且定時的噴射到球磨機齒輪面上。

2.7 球磨機設備結構中的慢速傳動裝置

慢速傳動裝置由電機、行星擺線減速器、爪型離合器、棘爪棘輪組成。檢修或更換備件時可以使球磨機筒體慢速轉(zhuǎn)動，但停機時間超過4小時以上時，物料可能結成塊狀，在啟動主電機前用慢速傳動裝置盤車，松動物料。慢速傳動裝置與主電機被互鎖控制，啟動慢速傳動裝置時，主電機必須斷電停機。筒體可以獲得0.1～0.2rpm的轉(zhuǎn)速，方便地停在任意位置，用棘爪卡住。

2.8 球磨機設備結構中的氣動離合器

球磨機啟動前，同步電機先空載啟動，待達到同步轉(zhuǎn)速后，由PLC控制氣動離合器投入運行，帶動球磨機滿負荷運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了電機、主機分段啟動。氣動離合器具體優(yōu)點：（1）實現(xiàn)主電機無負荷啟動，縮短了啟動時間，降低電流對電網(wǎng)的沖擊；（2）啟動平穩(wěn)，實現(xiàn)無沖擊嚙合。

2.9 球磨機設備結構中的勵磁柜

采用全數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)，能實現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)和控制，具有失步保護和不減載自動同步性能等。

2.10 球磨機設備結構中的PLC控制柜和觸摸屏

PLC及觸摸屏能對高低壓泵站、軸溫、油溫、氣動離合器、慢速傳動裝置、噴射潤滑等部件進行相互聯(lián)鎖控制，對一般性故障可以自行調(diào)整運行狀態(tài)并發(fā)出報警信號，指示故障部位。若發(fā)生嚴重故障，PLC發(fā)出命令停機，此外還可記錄運行時間，統(tǒng)計故障次數(shù)。

參考文獻

[1]中國冶金設備總公司.國際冶金機電設備手冊[S].北京知識出版社，1990.

[2]中國重型機械工業(yè)協(xié)會.重型機械標準.鑄鋼件.JB/T5000[M].云南科技出版社，2007.

[3]芩可法，周昊，池作和.大型電站鍋爐安全及優(yōu)化運行技術[M].中國電力出版社，2007.

[4]邢培生.鍋爐設備運行及事故處理[M].化學工業(yè)出版社，2008.