大型球磨机研制的结构特点

球磨机大型化是技术发展的方向，直径4m以上的球磨机，一般称作大型球磨机。80年以来，通过与国外有名公司合作(技术引进和合作制造)，自行设计制造和成套供货并出口国外，使大型球磨机的设计制造和成套能力达到一个新水平。近几年制造并已投产的球磨机中，5.5mx8.5m溢流型球磨机4台是与美国公司合作制造，用于江西德兴铜矿，是目前国内更大规格的球磨机。5.03mx6.4m溢流型球磨机3台成套设计制造和供货(部分关键部件进口)，用于巴基斯坦山达克铜矿。更近，又为赞比亚谦比希铜矿制造了4.27mx6.lm溢流型球磨机2台，已成功投入使用。2003年又为安徽铜陵铜都铜业公司制造了5.03mx8.3m溢流型球磨机2台、4mx6.7m溢流型球磨机2台。

以5.03mx6.4m球磨机为例，分析球磨机的结构特点。

(1)筒体由钢板焊接而成，为便于运输，长度方向分为两段，为保证铸造质量，铸钢的端盖和空心轴也是两件(中小型球磨机为整体)，靠法兰比口定位，用高强度螺栓(配液压扭矩搬手)将它们联接成一个整体，由于加工过程中严格控制加工精度，保证了两端空心轴的同心度。

(2)筒体是球磨机关键部件，对其强度和刚度进行了计算机有限元分析，按照应力分布状况，确定合理的壁厚，确定剖分部位和人孔位置，避开应力高峰区，对于应力集中区采取加强措施，使结构紧凑、合理、制造方便。

(3)单个筒体包括两端法兰，更大为5 SOOmmx3 300mm，重29t，法兰采用L型结构，使焊缝避开应力高峰区。

(4)大型球磨机衬板应该具有耐磨、使用寿命长及良好磨矿性能，目前多采用波形金属衬板。

波形衬板有单波及双波形两种，对于中、小型磨机用于一段磨矿，多采用单波形衬板。但是大型球磨机实践证明，不管是铜矿石、铁矿石，也不管用于一段或二段，多采用双波形衬板。衬板采用新研制的低合金耐磨材料，代替传统高锰钢，延长了使用寿命。

大型球磨机的轴承系统应能承受巨大的负载，其设计应遵循下列准则:无故障寿命运转;低维护要求;易调整;易检查与监控。

主轴承采用高低压滑动轴承(或称静动很好承)，配置高低压润滑装置。磨机启动和停车时，高压(静压)举升，正常运转时，低压(动压)工作，高低压自动切换，磨机在任何工况下，中空轴轴颈和轴瓦间都保持0.1*0.2mm油膜，使转动部件(包括钢球和物料、总重约SSOt)运转平衡，轴承工作正常。油腔尺寸和油流参数(压力、流量、油膜厚度等)由专用计算程序计算和设计。严格控制中空轴和轴瓦的加工精度，装配时不刮瓦，确保静压油膜的形成和节省装配工作量。

轴瓦而为巴氏合金，下埋冷却水管，通水冷却。中空轴温度，由RTD金属温度检测器直接测量，数据准确，与电控系统联锁，有效防I E:轴瓦过热引起烧瓦事故。两个轴承，一侧固定，一侧游动，轴瓦和瓦座的支承而采用新结构，轴瓦腰鼓而，瓦座圆柱而，工作时呈窄带状接触而，加工简便，工作可靠(传统球而结构，制造复杂，一旦缺油调心性能差)。因此，筒体由于温度、载荷变化、安装误差等引起的变形(伸缩和弯曲)轴承能自动调正，保证工作正常。扁宽型轴瓦结构，安装检修方便，只需用千斤顶将筒体顶起l Omm，即可将轴瓦从一侧抽出。

该装置可提供非常可靠的润滑，且保证轴承运转的安全性，在供电突然停I E:时，它们能提供临时的动压润滑，还备有手动高压油泵，在紧急情况下可人工临时浮动。

驱动大型球磨机设备需满足下列要求，同时还应考虑投资成本以及特殊操作条件下各种速度的选择方案。高操作可靠性;高效率;低维护要求;低投资成本。

球磨机采用开式齿轮边缘驱动，大齿轮和筒体连接，小齿轮通常有两种传动型式。低速同步电动机直接传动或异步电动机经减速器传动。前者为避免同步电动机启动电流对电网的冲击，一般要配置空气离合器，实现分阶段启动。后者结构稍为复杂，一般采用平行轴硬齿而减速器(也可采用行星减速器)，投资略低于前者，两者各有其优缺点。

大、小齿轮的结构尺寸和啮合参数、齿轮按更新的AGMA2001标准设计每个细节，进行计算机优化设计。大齿轮、小齿轮为球磨机的关键件，按美国AGMA6004强度计算标准设计大、小齿轮。保证实际接触强度服务系数SH> 1.5，实际弯曲强度服务系数SF>2.25，选用更佳的材质和成熟的热处理加工工艺，确保齿轮啮合精度和使用寿命。设计选用斜齿轮，增加啮合平稳性和使用寿命。大齿轮材料选用Cr-Ni-M<)合金钢，小齿轮选用低碳Cr-Ni-M<)合金锻钢，采用渗碳淬火+磨齿工艺，齿而硬度HRC5761，精度等级7级。确保小齿轮使用寿命至少5年。可减少用户更换备件的费用和停机检修时间，达到零库存的目标。

大小齿轮采用喷雾润滑装置。压气将沥青齿轮油雾化，定时定量喷射至啮合表而。小齿轮轴的滚动轴承，采用稀油润滑装置(一般球磨机为干油润滑)。齿轮罩采用半封闭八角形结构，刚性大、造型美观、防尘性能好。