GQM2136球磨机改进生产效率设计

球磨机回转体内装有适量的不同大小的磨球，当筒体绕中心轴线旋转时，装在筒体内的磨球以及物料在离心力和摩擦力的作用下，随着筒壁上升到一定高度，靠磨球抛落时的冲击力和滚动时的磨剥作用对物料进行磨碎。
磨矿时磨球的运动状态很复杂，一般有3种典型运动状态:泻落式，抛落式和离心运动，如图1所示。当球磨机转速率低于抛落临界转速率时，磨球被提高的高度较低，磨球呈泻落状态，该状态下的磨矿作用以研磨为主，冲击为辅;当球磨机转速率高于抛落临界转速率时，磨球被提升一定高度后，将脱离简体呈抛物线落下，在磨球被提升阶段物料受到磨剥作用，而在磨球的落回点处物料受到强烈的冲击破碎作用，抛落状态球磨机的磨矿效果更佳。当球磨机转速大于临界转速时，磨球将随简体一起旋转而作圆周运动不再落下，磨球做离心运动，不对矿粒产生研磨作业，实际工作中应避免离心运动状态。
磨矿过程是个功能转变过程，磨机筒体带动磨球运动，磨球被带到一定高度落下(多为抛落运动)，对矿石做功，使矿石变形而产生破碎。由于有电动机和机械摩擦损失，球磨机的有用功率(磨球产生运动发生磨矿作用所消耗的功率)占总能量的75%}80%。前而通过研究磨球的运动状态，抛落状态球磨机的磨矿效果更佳，下而对抛落式工作状态下进行研究，分析影响磨矿的因素，从而提高磨矿效果，提高球磨机的生产效率。
影响磨机生产效率的因素有很多，主要有球磨机结构、转速率、填充率、衬板和主轴承等方而，本文主要在这些方而进行分析，并从功率消耗和磨矿效果角度来研究提高球磨机生产效率的措施。
(1)采用格子型球磨机结构
同样规格的球磨机，格子型球磨机的生产率比溢流型球磨机高10%}15%。球磨机筒体的直径越大，矿石受到的冲击和磨剥作用力越大，磨矿的生产率也越高，单位能耗越低。根据磨矿动力学，磨机长度影响到磨矿时间，进而影响到磨矿细度，长度增大球磨机容积增加，磨矿生产率相应提高，并有利于细磨，但过长会消耗大并产生过粉碎。我国球磨机长度直径比在0.782范围内较合理。本文研究的 GQM2136球磨机为某企业长期制造使用的格子型球磨机，其长度直径比为1.71，磨矿效果较好，生产效率较高。
(2)适当提高转速率
但抛落临界转速率实际值往往比计算值要小。为了提高球磨机的磨矿效率，需要球磨机的转速率在其临界转速率以上。同时在球磨机临界转速范围内，适当地提高球磨机的筒体转速，可以提高磨矿设备的生产能力。为此改变了传动系统中的大小齿轮参数，并采用斜齿轮传动，将GQM2136球磨机的转速率由原来的80%提高到88%，可使生产率有明显提高。
(3)选用适宜的填充率
磨球的填充率也对磨球的运动状态有影响，对填充率的分析国内外许多学者都做了分析研究，并得出了相应的结论。过于小的填充率，所适宜的转速率也较低，还会导致没有足够的冲击能量对物料进行破碎，也会使磨矿效率降低。随着填充率的增加，对球磨机的有用功率影响较大，磨球的抛落冲击作用会较大提高，但如果填充率过高时，磨球的运动空问变小也不利于抛落运动的产生，因而冲击效果下降，生产效率反而降低。因此在实际工作过程中，不宜采用过大或过小的填充率，一般在40%~50%为宜。
(4)衬板
随着转速率的提高，衬板的磨耗量也会增加，球磨机的衬板结构也是影响磨矿效率的一个重要因素。为了满足需要，本文从衬板结构形式与材料的研究，选取了合适的衬板来提高其使用寿命。球磨机衬板是球磨机主要消耗件之一，我国金属矿山约耗12万t/ a，因此其使用寿命直接影响矿山的经济效益。衬板不仅可以保护简体与端盖等不受磨损，还用来提升物料。不同衬板的工作表而形状则具有不同的提升摩擦系数(提升能力)，衬板安装排列的不同方式，将直接影响到球磨机粉磨效率的高低。因此，衬板的表而结构形状直接影响球磨机的生产能力以及衬板、磨球的消耗。一般使用波形衬板要比平滑形和条形衬板的生产率高。通过改进后的球磨机衬板结构如图3所示，该结构将原先螺栓固定方式平滑衬板改为铆钉定位波形衬板，克服了螺栓易被剪断和难密封等种种弊端，同时将材料进行了改进，由锰钢衬板改为橡胶衬板，大大延长了使用寿命，有效降低了衬板材料消耗，提高了磨矿效率和球磨机生产率。
(5)动静很好承
转速率提高后，磨机的振动也较严重，这里采用动静压技术，降低能耗的同时也实现了启动和运行平稳。传统球磨机的主轴承多为滑动轴承，轴与瓦这对摩擦副处于混合摩擦状态，其摩擦能耗占球磨机全部能耗的10%~15%，轴瓦的使用寿命平均为3a时间。为了降低球磨机总能耗，延长轴瓦的使用寿命，目前多采用液体静很好承、液体动很好承和液体动静很好承。液体动静很好承综合了动很好承和静很好承的作用，同时利用高压油的静压作用与转动引起的动压效应。
采用动静很好承既依靠摩擦副润滑表而形状在其相对运动时形成具有一定压力的油膜，又利用外部的液体压力源形成具有足够静压力的油膜，使摩擦表而之间在静止、起动、停止、稳定运动或工况变更状况下均能具有润滑油膜，从而降低起动转矩，防比表而间的干摩擦、半干摩擦及磨损，使温升及功率损耗降低，球磨机总能耗可降低8%~12%，实现了球磨机的节能降耗，提高了球磨机的生产率。
针对GQM2136型球磨机在使用过程中生产效率低、能量消耗大的问题，在球磨机的结构方而进行了改进设计，从提高磨矿效率和降低能耗角度，结合新技术、新材料，提出了提高球磨机生产效率的有效方法，符合低碳环保理念，为球磨机的设计提供了新的思路与方法。