现代球磨机的几种主要技术特征.doc

一、现代球磨机的几种主要技术特征 球磨机是建材、冶金、矿山、电力、化工等行业细粉磨作业的一项重要设备。建国初期，我国引进了国外几家的先进技术，经过消化吸收并逐步改进后，球磨机广泛应用于各行业中。至20世纪90年代，球磨机技术经过多次革新改进，但是其主要结构和性能并没有多大变化。90年代初，随着国际球磨技术的发展和国内工程技术人员的积极努力，老式磨机开始向着专业化、合理化、高细型、高产型、节能型等综合技术相结合的方向发展。将这些先进技术溶为一体的磨机，可以称之为现代磨机。笔者在多年设计研究工作的基础上，就现代磨机的几项技术特征，谈谈一些观点和看法，供参考。 1.?老式磨机的功率配置 磨机的功率配置是按照预计要达到的台时产量，选择磨机的筒体直径，计算所需研磨体的装载量，根椐充填率来确定筒体的长度，通过计算得出所需功率。实用功率与电动机的功率等级不相匹配，因此，根据实用功率，选择功率略大些的电机，再按照电机功率反算出研磨体装载量和筒体长度。老式磨机中有一部分规格的磨机筒体长度不是整数，原因就在于此。磨机是重载带负荷起动设备，起动阶段耗用功率是正常生产所需功率的5倍左右，因此老式磨机普遍存在着配置功率比正常工作所需功率较大的现象。这就造成了电动机不能接近满负荷工作、工作效率差、功率因数低的现象，供电和用户双方在经济上都会受到损失。 2.?采用动静压轴承能够解决起动电耗的降低 在研究解决这个问题时，国外工程技术人员发现，起动电流过大的原因中，磨机滑动轴承是一主要原因。磨机起动时，主滑动轴承产生的阻力矩较大，占起动电流的40%。在一些磨机设计中采用了动静压轴承，减小了起动电流40%和正常的工作电流，但是又出现新的问题，因为这种轴是靠高压油将中空轴浮起以减小摩擦系数，这需要近百公斤/平方厘米的油压和一定的油量才能实现，而这种常期在高压下运行的液压件及管路很难使用较长时间。后来改成了高压起动、低压运行的方案。大直径磨机目前仍在使用这种技术。这种技术的缺点在于：（1）中空轴及主轴承的加工精度要求高、难度大；（2）不能去掉巴氏合金轴承；（3）磨机经过长期使用，或经几次拆装之后，精度就难以保证；（4）需要较大的液压站来支持运行；（5）需增加一套可靠的供油装置并消耗一定的电能；（6）使用操作与维护中换件特别频繁。 3.?采用滚动轴承后实现了起动电耗和正常工作电耗的同步降低 进入上世纪90年代以后，很多工程技术人员都设想利用滚动轴承代替滑动轴承，只是担心承载能力是否够用，使用年限是否能够延长，国内能否生产这种大直径的轴承，使用成本能否接受，多长时间能收回投资等。笔者针对这些问题，凭着自己的感觉认为这个设想一定能够成功，因为大直径的轴承已在其它行业中得到应用。要取得这项技术的成功，需要认真进行调研，提出有理论依据的设计方案，还要有持之以恒的决心及行动。我们于1989年开始调研，走访了全国几大轴承制造厂，同轴承设计方面的专家研究探讨大直径轴承的承载能力等问题。专家们认为，讲由于磨机的中空轴较粗，因此轴承的宽度和厚度都相应的较大，也是为了满足生产制造时的工艺要求，为此这种轴承的承载能力是磨机动负荷十几倍，使用年限应在15年以上，不会有问题。得到这个结论之后我们增强了信心，开始研制开发滚动轴承磨机。1992年生产出第一台使用滚动轴承的JMQS1530节能型球磨机，从那时开始，到现在已经进行了四次革新改进。 改用滚动轴承的目的，在于减小主轴承回转摩擦阻力矩，达到减小电动机使用功率、节约电能的目的。其计算方法不很难，算出每个轴承的实重力载荷后，将轴承的摩擦系数和轴承的线速度，代入经验公式就能求得用于主轴承克服阻力矩所需的电机功率（详细计算方法，请参阅Φ3×11m水泥磨机主轴承改造可行性报告）。从计算中可以看出，使用滑动轴承时，电动机用于克服轴承的阻力所耗用的功率占总功率的10%以上，而采用滚动轴承之后所耗用功率仅占总功率的0.6%左右,由此可以得出，不管何种磨机采用滚动轴承之后都可降低工作电流10%左右,起动电流也是同样。由于起动时中空轴的线速度从0开始以加速度的运行规律提高转数,因此摩擦阻力也随之逐步增加。改为滚动轴承之后,只用原起动电流的60%,且在较短的时间内就完成起动。这样就彻底解决了原磨机大马拉小车的多余配置。 最初的设计的方案。考虑到磨机中空轴的直径过大，不使用圈流粉磨工艺时，中空轴的直径可以缩小，也能减小滚动轴承的采购费用。尽管这样会使国家标准轴承造价依然很贵，但我们为推广这个技术，最先生产的3种规格的磨机让利30万元。使用后，节电、节油效果都达到了设计指标。 第二次革新方案。调心滚动轴承对磨机筒体的热胀冷缩时的自由运动要靠轴承外套轴承盒之间的滑动变位来解决，如采用圆柱滚子轴承又不能很好地调心。改革的方案是在轴承座的下部加工滚针组