【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Φ 球磨機(jī)設(shè)計(jì) 7 支持裝置 球磨機(jī)的主要支持裝置有兩類，主軸承和滑履軸承 。 滑動(dòng)軸承有兩大結(jié)構(gòu) ： 一種是球面放在外面的， 如圖 15；一種球面放在殼體里面的， 如圖 16。 圖 15 調(diào)心球面在殼體外的主軸承 1－軸承上蓋； 2－聯(lián)結(jié)螺栓； 3－進(jìn)水管； 4－主軸承瓦； 5－冷卻水管道； 6－ 承座； 7－冷卻水管道； 8－出水管； 9－油管； 10－螺栓； 11－密封圈； 12－排油管 13－圓柱銷 圖 15所示軸承的軸瓦支撐在軸承面上 ， 并且 軸瓦下面有 球面， 而上面用軸承合金澆筑，這兩個(gè)接觸面都要精細(xì)加工。當(dāng)球磨機(jī)工作時(shí)，可自動(dòng)調(diào)位 ，同時(shí)消除軸瓦局部過(guò)負(fù)荷的可能性。為了防止軸瓦從軸承座內(nèi)滑出， 可以利用圓柱 銷穩(wěn)定在軸承座上 面。由于球磨機(jī)的工作環(huán)境粉塵很大，要對(duì)軸承進(jìn)行防塵處理，所以要加上防塵裝置 。當(dāng)中空軸回轉(zhuǎn)時(shí) , 在環(huán)行槽內(nèi)充滿了潤(rùn)滑油則同樣起密封作用。 潤(rùn)滑油會(huì)通過(guò)小孔均勻地軸承進(jìn)行潤(rùn)滑 。用過(guò)的油，由軸瓦下部接 排油管而流入循環(huán)油系統(tǒng)的過(guò)濾裝置。 圖 16球 磨機(jī)主軸承球面瓦支承在底座上，球面瓦只有 120176。，由于中空軸在球面瓦上接觸面夾角小于 90176。緣故。軸承上蓋以鋼板焊接結(jié)構(gòu)。 還有一種情況需要考慮，球磨很有可能會(huì)滑出來(lái)，所以要有對(duì)其固定的裝 置。 比較這兩種軸承：在 軸承密封 和材料節(jié)省方面，“外球面”優(yōu)點(diǎn)很明顯 [5]，因?yàn)檩S承兩側(cè)的密封圈可以 自動(dòng)調(diào)整，減小 兩者之間的 縫隙。但這種結(jié)構(gòu)的軸承儲(chǔ)油量明顯減少，所以 需 要另外的油池或油箱，系統(tǒng)比較復(fù)雜。這種結(jié)構(gòu)的軸瓦外 形 比較 大 ，比較重，在機(jī)械加工時(shí)也比較麻煩 。 Φ 球磨機(jī)設(shè)計(jì) 8 圖 16 調(diào)心球面在殼體內(nèi)的主軸承 1－軸承座； 2－軸承上蓋； 3－掛油器； 4－架板； 5－掛油刷； 6－鎢金瓦； 7－頂塊 ； 8－掛油板 球磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng) 它可以分為中心傳動(dòng)和邊緣傳動(dòng)兩種， 由大齒輪圈、小齒 輪、傳動(dòng)軸和彈性聯(lián)軸器等組成。邊緣傳動(dòng)與中心傳動(dòng)相比，邊緣傳動(dòng)的球磨機(jī)，其大齒輪直徑較大，制造也比較困難，占地面積較大，但是齒輪精度要求低 [6]。中心傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，總質(zhì)量也較小些，但是其精度要求高，對(duì)材質(zhì)和熱處理的要求也高，制造價(jià)格也高 。 綜上所述，本課題采用的是邊緣傳動(dòng)。 球磨機(jī)的出料裝置 中心傳動(dòng)磨機(jī)的出料端，有以下三種結(jié)構(gòu)形式。 ⑴ 如圖 下圖 17 所示的卸料裝置，中心卸料段 。 用 螺栓把 1和 2連接在一起 ，在 1 和 2 之間 葉板 4。物料 從 1 的孔排出后，落到葉片上，會(huì)被葉片帶走 。當(dāng)物料被帶到上部時(shí)，便由葉板上滑下，經(jīng) 過(guò) 3滑到中空軸 的 6內(nèi) 。 成品物料會(huì)隨著10 排出來(lái)，在一定程度上，沒(méi)有達(dá)到破碎標(biāo)準(zhǔn)的物料會(huì)被重新送入球磨機(jī)的筒體內(nèi)，再次進(jìn)行破碎，直到合格后才能被排出。 Φ 球磨機(jī)設(shè)計(jì) 9 圖 17 中心傳動(dòng)中心卸料裝置 1 卸料篦子 2 磨頭 3 卸料錐 4 葉板 5 螺栓 6 漏斗 7 接管 8 控制篩 9 卸料罩子 10 孔 ⑵ 圖 18 是一種中心傳動(dòng)邊緣卸料的裝置。 在 1 和 3 之間形成一個(gè)空間，成品物料會(huì)在這個(gè)空間里運(yùn)動(dòng)，然后從 2 中 排除來(lái)。 圖 18 中心傳動(dòng)邊緣卸料裝置 1 端蓋 2橢圓形孔 3卸料篦板 ⑶ 邊緣傳動(dòng)磨機(jī)的卸料端（圖 19）。 邊緣傳動(dòng)的卸料裝置和中心傳動(dòng)的卸料裝置有些相似， 都是通過(guò)葉片被帶走，然后從出料孔排出來(lái)的 。 Φ 球磨機(jī)設(shè)計(jì) 10 圖 19 邊緣傳動(dòng)磨機(jī)的卸料端 1－卸料篦子； 2－磨頭； 3－葉片； 4－螺旋葉片； 5－套筒； 6－螺旋葉片； 7－漏斗； 8－控制篩； 9－機(jī)罩； 10－通風(fēng)管道 磨頭 磨頭的球磨機(jī)的承重部分，在球磨機(jī)作業(yè)的過(guò)程中，承受著筒體、物料、研磨體的載荷。對(duì)其設(shè)計(jì)考慮的也是不更換為前提。 球磨機(jī)的安裝與試車(chē) 球磨機(jī)的安裝 底盤(pán)安裝 底盤(pán)安裝主要是電動(dòng)機(jī)和減速器，這兩部分的是球磨機(jī)的傳動(dòng)部分，要求嚴(yán)格 。 底盤(pán)安裝的主要技術(shù)要求是：一定要水平， 安裝好以后要進(jìn)行檢查，看看是否達(dá)到要求，一旦底盤(pán)不穩(wěn)，對(duì)球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)有很大的影響 。 球磨機(jī)主軸承的安裝 主軸承的安裝對(duì)球磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)有著至關(guān)重要的作用，按照技術(shù)要求，軸承配合之間的間隙要小于 。主軸承瓦與中空軸裝配應(yīng)符合設(shè)備文件的規(guī)定，無(wú)規(guī)定時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定 ：接觸面上的接觸點(diǎn)數(shù)，在沒(méi) 25mm 25mm 面積內(nèi)不小于 2 點(diǎn)；軸承兩側(cè)間隙的總和應(yīng)為軸頸的 %～ %。 Φ 球磨機(jī)設(shè)計(jì) 11 球磨機(jī)筒體、端蓋和齒圈的安裝 球磨機(jī)裝入軸承之前，要先將筒體、端蓋和大齒圈裝配組合起來(lái) 。 裝端蓋時(shí)要注意技術(shù)要求，端蓋如果裝不好，球磨機(jī)在工作的過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)漏料的顯現(xiàn)，端蓋的安裝關(guān)乎著球磨機(jī)能否進(jìn)行正常作業(yè)，端蓋和筒體上有提前加工好的螺栓空，對(duì)正好后，裝上墊片，用螺栓緊固連接 。對(duì)正后將定位銷全部裝入，當(dāng)位置調(diào)整好后，均勻地上緊螺栓。這樣，筒體與端蓋組裝完畢。當(dāng)大齒圈為兩半拼合時(shí)，一般是將球磨機(jī) 回轉(zhuǎn)體裝在主軸承上以后再裝大齒圈。 大齒圈的安裝要求 ⑴ 在裝配前將大齒圈與裝配體之間接觸部分的毛刺、油漆清除干凈 。 ⑵ 齒圈端面與回轉(zhuǎn)體之間的裝配間隙應(yīng)小于 。 ⑶ 齒圈的拼 合間隙應(yīng)小于 。 ⑷ 齒圈的徑向跳動(dòng)不大于 。 ⑸ 齒圈的端面跳動(dòng)不大于 。 傳動(dòng)裝置 的安裝 ⑴ 傳動(dòng)軸的軸線與磨礦機(jī)軸線的平行度偏差為 。 ⑵ 齒輪嚙合接觸斑點(diǎn)，沿齒長(zhǎng)不應(yīng)小于 50%，要向 中部集中 。 ⑶ 齒圈裝配后不應(yīng)有漏油的現(xiàn)象 。 襯板和隔板倉(cāng)的安裝 ⑴ 安裝具有方向性的襯板時(shí)，應(yīng)符合設(shè)備文件的規(guī)定 。 ⑵ 襯板在筒體的內(nèi)部不應(yīng)構(gòu)成環(huán)形間隙 。 ⑶ 固定襯板的螺栓應(yīng)密封好，不應(yīng)出現(xiàn)礦漿泄漏的現(xiàn)象 。 ⑷ 裝隔板倉(cāng)時(shí)，應(yīng)使篩孔大端朝 向出料端 。 球磨機(jī)的試車(chē) ⑴ 球磨機(jī) 試車(chē)前 準(zhǔn)備 工作 。主要是檢查電動(dòng)機(jī)及電器、各部螺絲緊固情況 ；檢 查 是否有異?，F(xiàn)象 或漏油現(xiàn)象 。 ⑵ 空載試車(chē) ① 潤(rùn)滑部位正常無(wú)漏油； ② 球磨機(jī)主軸承溫度不超過(guò) 50℃ ； Φ 球磨機(jī)設(shè)計(jì) 12 ③ 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)無(wú)異常聲音； ⑶ 負(fù)荷試車(chē) 球磨機(jī)一切都準(zhǔn)備就緒后，就要進(jìn)行在負(fù)載的情況下的試車(chē)，按照要求，將球磨機(jī)筒體內(nèi)裝上研磨體和物料，不可裝滿，裝一半為佳，然后啟動(dòng)球磨機(jī)，觀察球磨機(jī)是否平穩(wěn)運(yùn)行，并對(duì)傳動(dòng)部分進(jìn)行檢查，還要 重點(diǎn)觀察下面的幾個(gè)方面，主電機(jī)電流在允許范圍內(nèi)波動(dòng)；溫度在允許溫升以下；各部潤(rùn)滑正 常；主軸承溫度釬 60℃ ；各部無(wú)漏礦、漏水、漏油現(xiàn)象。 Φ 球磨機(jī)設(shè)計(jì) 13 2 球磨機(jī)的總體設(shè)計(jì) 球磨機(jī)的工作原理 球磨機(jī)的主要工作主題就是筒體，在筒體內(nèi)裝上研磨體，研磨體一般情況下是鋼球，但是鋼球的大小有一定的限制，鋼球太大，對(duì)物料的磨碎作業(yè)達(dá)不到使用要求，鋼球太小，對(duì)物料的磨碎又會(huì)產(chǎn)生過(guò)細(xì)的現(xiàn)象，這樣 就會(huì)降低球磨機(jī)的工作效率。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪和筒體上的大齒輪嚙合在一起，大齒輪會(huì)隨小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣筒體就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)帶動(dòng)筒體內(nèi)部鋼球的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)然筒體的轉(zhuǎn)速有一定的限制，在一定的范圍內(nèi)，鋼球隨筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)被帶動(dòng)到一定的高度，然后就會(huì)被拋下，在此過(guò)程中，物料也會(huì)被帶到一定的高度，被拋下的鋼球就對(duì)物料產(chǎn)生碰撞、擠壓、研磨的作用，使物料破碎，當(dāng)然物料與物料之間也會(huì)產(chǎn)生 碰撞，這一過(guò)程有利于對(duì)物料的破碎 [7]。會(huì)提高球磨機(jī)的生產(chǎn)效率，但是，在破碎的過(guò)程中，鋼球與鋼球之間也會(huì)產(chǎn)生碰撞，這樣就會(huì)加快鋼球的磨損，這是不利于破碎的。但是在球磨機(jī)內(nèi)部，這種現(xiàn)象是不可避免的。球磨機(jī)筒體內(nèi)的鋼球直徑并不是單一的一種，而是由兩種鋼球進(jìn)行配合的，這樣可以使物料破碎的更加均勻。此外，筒體內(nèi)的襯板也會(huì)對(duì)物料產(chǎn)生破碎的作用。 襯板一般是凹凸不平的，物料在下落的過(guò)程中會(huì)撞擊在這些面上，這也會(huì)使物料加快破碎。球磨機(jī)就在這中連續(xù)不斷的運(yùn)行中對(duì)物料產(chǎn)生破碎。 Φ 球磨機(jī)設(shè)計(jì) 14 球磨機(jī)的主要參數(shù)計(jì)算 球磨機(jī) 的技術(shù)條件和工藝技術(shù)指標(biāo) 出料粒度是主要的指標(biāo)，這項(xiàng)指標(biāo)關(guān)乎著球磨機(jī)的制造是否合格 ，易磨性、水分和溫度以及產(chǎn)品質(zhì)量要求，這些是球磨機(jī)作業(yè)的主要工藝指標(biāo) 。 物料被磨時(shí)的粒度，不但對(duì)球磨機(jī)的產(chǎn)量有很大的影響，而且對(duì)動(dòng)力的消耗也有很大影響。粒度均勻、入磨粒度小時(shí)，球磨機(jī)的產(chǎn)量高 ，能量消耗低。相反的話，球磨機(jī)產(chǎn)量低，能量消耗也大。因此，物料粒度的大小，對(duì)球磨機(jī)的產(chǎn)量有很大影響。當(dāng)筒體的內(nèi)徑小于 時(shí) ， 研磨體受到的沖擊力較小 ， 這時(shí)的粒度最好能控制在 15mm 以下 。 產(chǎn)品的出料細(xì)度 ， 對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)用有重要影響。球磨機(jī)作業(yè) ， 使混合的物料有了充分的接觸，并且使物料混合均勻 。 在水泥生產(chǎn)過(guò)程中的粒度過(guò)大 ， 會(huì)導(dǎo)致物理和化學(xué)反應(yīng)不均勻 [68]。 化學(xué)反應(yīng)的速度與物料的接觸面積有很大的關(guān)系，這并不意味著物料越細(xì)越好，如果物料過(guò)細(xì)，很有可能出現(xiàn)了過(guò)粉磨現(xiàn)象，球磨機(jī)的產(chǎn)量會(huì)有所降低 。 大部分的工廠對(duì)物料的粒度都有所控制 ， 意在提高球磨機(jī)的產(chǎn)量和效率。 本課題設(shè)計(jì)的球磨機(jī)是大型球磨機(jī)，進(jìn)料粒度應(yīng)小于 50mm，出料粒度在 之間。 粉碎 40250Mpa 的中等硬度的非金屬礦料。 球磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速 當(dāng)球磨機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速達(dá)到某一個(gè) 數(shù)值的時(shí)候，研磨體會(huì)產(chǎn)生一定的離心力，當(dāng)這個(gè)離心力等于自身的重力時(shí)，可以使研磨體升至脫離角 ? =0176。 ，所以研磨體會(huì)緊緊地貼在滾筒的內(nèi)壁，隨滾筒的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，這個(gè)轉(zhuǎn)速被稱為臨界轉(zhuǎn)速 。當(dāng)研磨體處于極限位置時(shí) [9]，脫離角 ? =0176。 ，將此值代入研磨體運(yùn)動(dòng)基本方程式，可得臨界轉(zhuǎn)速，由 0 030 RD?? （ 21） 式中： 0n —— 臨界轉(zhuǎn)速， r/min； R —— 筒體有效半徑， m； 0D —— 球 磨機(jī)筒體有效直徑 , m； Φ 球磨機(jī)設(shè)計(jì) 15 代入公式 （ 21） ： 0 03 0 4 2 . 4 4 2 . 4 2 5 . 8 0 / m i n2 . 7nrRD? ? ? ? 這個(gè)公式是理論上推導(dǎo)出來(lái)的，在球磨機(jī)實(shí)際工作中，有很多因素對(duì)它都產(chǎn)生影響 。 所以球磨機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速比較高。 球磨機(jī)的理論適宜轉(zhuǎn)速 當(dāng)研磨體產(chǎn)生最大粉碎功時(shí)，這時(shí)的筒體轉(zhuǎn)速成為理論上的適宜轉(zhuǎn)速。當(dāng)接近研磨體的 脫離角 ? =54176。 44′時(shí) ,具有最大降落速度的研磨體對(duì)物料產(chǎn)生最大的破碎 。將 ? =54176。 44′代入式 cos? ≥ 9002Rn ，可得理論適宜轉(zhuǎn)速，由 0 DRn ?? （ 22） 代入公式 （ 22） ： 03 2 . 2 3 2 . 2 1 9 . 9 0 / m i n2 . 7nrD? ? ? 轉(zhuǎn)速比 轉(zhuǎn)速比為理論適宜轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速之比 ，由 000???DDnn? （ 23） 一般磨機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速的 70～ 80%。 上述結(jié)果在此范圍內(nèi)。 球磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速 理論適宜轉(zhuǎn)速是在理想情況下推導(dǎo)出來(lái)的，這種情況沒(méi)有考慮球磨機(jī)中在工作中的其他因素 。 根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) ，可以得到以下的公式： 當(dāng) D Φ 球磨機(jī)設(shè)計(jì) 16 0 ?? （ 24） 當(dāng) D≤ 時(shí) 0 D? （ 25） 當(dāng) D ≤ 03 2 .2 (1 1 .5 )gn D??～ （ 26） 式中 : gn —— 球磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速， r/min； 0D —— 球磨機(jī)的有效內(nèi)徑， m； D —— 球磨機(jī)規(guī)格直徑， m 代入公式 （ 24） ： 03 2 . 2 3 2 . 20 . 2 0 . 2 2 . 7 1 8 . 8 72 . 7 5gnDD? ? ? ? ? ? r/min 球磨機(jī)的功率 筒體的 轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了球磨機(jī)的功率 和效率 ，當(dāng)轉(zhuǎn)速在一定的范圍內(nèi)，球磨機(jī)的功率會(huì)隨轉(zhuǎn)速的增加而增大 [10]。 但是超過(guò)此范圍，球磨機(jī)的效 率會(huì)隨轉(zhuǎn)速的增加而減