溢流型球磨机结构分析资料

导读:1、故障分析及处理方法、小齿轮振动剧烈（1）故障现象：3236溢流型球磨机电动机功率为630KW，通过弹性柱销联轴器直接联接小齿轮，并带动大齿圈传动。

溢流型球磨机结构分析资料 溢流型球磨机的构造如下图所示。

主要由筒体、端盖、主轴承、中空轴颈、传动齿轮和给矿器等部分组成。

筒体1用厚给15-36mm的钢板焊接而成，在筒体的两端焊有铸钢制造的法兰盘，用螺栓将端盖2和3与法兰盘连接在一起，二者须精密加工和配合，因为承载磨矿机质量的中空轴颈焊在端盖上。

在筒体上开有1-2个人孔，供检修和更换衬板用。

筒体和端盖内部敷设有衬板5。

端盖上的中空轴颈支承在主轴承4上。

主轴承常用的是滑动轴承，其直径很大，但长度很短。

轴瓦用巴氏合金浇铸，与一般滑动轴承不同之处在于仅仅下半部有轴瓦。

整个轴承除轴瓦用巴氏金浇铸外，其余用铸铁制成。

由于球磨机的跨度和载荷很大，将发生一定程度的挠曲，而且制造和装配的误差也难以保证准确的同心度，因此主轴承制成自动调心滑动轴承，为防止轴瓦转位过大而从轴承座中滑出，在轴承座与轴瓦的球面中央放一圆柱销钉。

主轴承是球磨机的一个关键部件，必须充分重视其润滑，一般采用稀油集中循环润滑，油流经泵分四路压入主轴承和传动轴承中，然后排到轴承底部的排油管道，再流回油箱。

对中、小型球磨机，则有采用油环自动润滑、油杯滴油润滑或者采用固体润滑剂等方式。

有的选矿厂设置有断油自动报警装置，以保证润滑的可靠性。

球磨机通过两端的中空轴支承在主轴承上，两个中空轴对颈中，有一个可以在主轴承上轴向伸缩，另一个是固定的。

由于球磨机的齿轮传动会产生向力，在设计时使一个中空轴颈带有两个凸肩，凸肩之间的距离恰好等于轴瓦的长度，从而防止发生轴向运动。

另一个中空轴颈不带凸肩，其长度大于轴瓦长度给5-25mm,当筒体受热而伸长或由于载荷使筒体挠曲时，可以在一定范围内自由伸缩。

一般选择靠近传动齿圈的轴颈为固定的中空轴颈。

中空轴颈内装有锥形衬套9和轴承衬套10，中空轴颈与内套之间配合要求严密，并加以必要的密封。

为了使球磨机内矿浆面有一定的倾斜度，排料端中空轴颈的内直径稍大于给料端中空轴颈的内径。

中空轴颈的内表面可以是平滑的表面或带有螺旋叶片，给矿端中空轴颈内的顺向螺旋叶片用以运输物料；排料端中空轴颈内的反向螺旋叶片可使粗粒物料返回和防止小球跑出。

传动大齿圈７固定于排矿端的筒体上，与小齿轮６啮合，电动机通过小齿轮和大齿圈将筒体带动。

球磨机的传动方式根据球磨机规格不同有如下几种； （1）同步电动机传动。

大型球磨机采用低速同步电动机直接带动球磨机的小齿轮，小齿轮再带动大齿圈使球磨机转动。

优点是传动效率高、占地面积小、维修方便和改善电网的功率因数，但同步电动机售价较高，而且需直流电源。

（2）异步电机齿轮减速器传动。

大、中型球磨机采用异步传动，齿轮减速器带动小齿轮、大齿圈而驱动球磨机。

优点是异步电动机价格便宜，但多用了一大套大型减速器。

（3）异步电机三角皮带传动。

小型球磨机采用异步电动机通过三角皮带带动小齿轮，大齿圈而驱动球磨机。

其缺点是传动效率低，占地面积大，维修复杂。

国外生产的球磨机传动方式有下述三种： （1）电动机通过小齿轮和大齿圈传动。

（2）中心传动，即电动机通过减速器带动中空轴颈的延长部分。

（3）电动机的转子直接装在筒体或中空轴颈的延长部分上，定子固定于地基上，构成所谓“无齿轮传动”。

此时，采用超低速同步电动机，其转速等于球磨机的转速，适用于传动功率7500kw以上。

球磨机的给料是由给矿器8完成的。

给矿器固定于球磨机的中空轴颈上并随中空轴颈一起传动。

常用的给矿器有鼓形、蜗形和联合给矿器三种。

鼓式给矿器如下图所示，只用于给料位置高于球磨机轴线的场合。

它一般用于开路磨矿，将破碎产品送入球磨机磨碎。

它由筒体1、盖子2、和带有扇形孔的隔板3组成，三者用螺钉固定联接。

筒体由铸铁制成，或用钢板焊接，在内部有螺旋形隔板。

盖子2是截锥形短筒，左方为进料孔。

当物料由此给入后，经过隔板的扇形孔进入筒体，由筒体内部的螺旋形举板将物料举起，自右方送入球磨机的中空轴颈内。

这种给料器的给料粒度可达70mm. 蜗式给矿器是一个螺旋形的勺子如图所示， 在随同球磨机一起传动时，从下面的矿槽中将矿石舀入勺子1的螺旋形状，转动时使物料沿勺子内壁逐渐向勺底滑动。

勺底处的侧壁上有一个圆孔，恰与球磨机的中空轴颈的孔对齐，矿石经侧壁孔和中空轴颈进入球磨机内。

给矿器的外壳由钢板焊成，内部镶有衬板。

在勺子末端装有可更换的勺头2，勺头由高锰钢或合金铸铁制成。

蜗式给矿器有单勺、双勺等形式，用于两段磨矿的第二段。

它能将返砂从低于球磨机轴线的位置舀起来并提升送入球磨机。

联合给矿器是鼓式给矿器和蜗式给矿器联合起来的给矿器，如下图所示，筒体1和盖子4与鼓式给矿器相似，而勺子2和勺头3又与蜗式给矿器相似。

粗料给料可通过盖子4的孔直接由螺旋形隔板提升后进入中空轴颈。

在返砂槽中的返砂由勺子舀起后经筒体的螺旋形隔板送入中空轴颈。

联合给矿器适用于闭路磨矿流程。

球磨机的筒体、端盖、中空轴颈等处都敷有衬板。

筒体衬板除保护筒体外，还对磨矿介质的运动规律和磨矿效率有影响，当衬板较平滑时，对磨矿介质的提升作用较弱，冲击作用较小，而研磨作用较强。

衬板还要求耐磨损。

由于介质和矿浆的冲击、研磨和冲刷腐蚀造成了衬板的磨损，除了衬板的材质和形状外，磨损还与给矿粒度、矿石可磨性、钢球大小、筒体直径、球磨机的转速以及矿浆的腐蚀性等因素有关。

衬板的材质有高锰钢、高铬（白口）铸铁、橡胶等。

中锰球墨铸铁（含Mn7%-9%,https://www.flowerba.com/）的寿命不低于高锰钢，但成本低得多。

衬板厚度一般为50-130mm,与筒壳之间有10-14mm的间隙，用胶合板、石棉垫、塑料板或橡胶铺在其中，用来缓冲钢球对筒体的冲击。

衬板用螺栓固定在筒体上，螺帽下面有橡胶环和金属垫圈，以防止矿浆漏出。

衬板的形状多种多样，如图所示。

按其表面形状可分为平滑和不平滑两类。

不平滑衬板可使磨矿介质提升到较高的高度再落下，并且对钢球和矿石较强的搅动，因而适用于粗磨。

平滑衬板由于钢球与衬板之间的相对滑动较大，因而产生较多的研磨作用而适用于细磨。

图1-6-5中，a、b、c和g是直接用螺栓固定在筒体上的单块衬板；d、e是用钢楔条螺栓固定在筒体上的衬板，后两者的优点是易于安装；长条形衬板f不用螺栓，而是靠端盖衬板的挤压固定的。

端盖衬板是用筒体衬板相同的材料制成，通常制成扇形，以便安装在端盖内表面上。

下图中，h、i是橡胶衬板，橡胶衬板的形状一般由橡胶压条和平衬板两部分组成。

球磨机常用的橡胶压条有方形（粗磨形i）、标准型和K型（细磨型h）。

方形压条对磨矿介质的推举力较强，平衬板部分较厚，以产生冲击作用，适用于粗磨。

当磨矿粒度很细时，应采用K型压条，由于其前端是圆弧形，比较光滑，对磨矿介质的推举力减弱，磨矿介质的抛落和冲击作用较小，但在磨矿介质随筒体向上运动的瞬间，磨矿介质压力增加，适用于细磨，产生较多的新生的表面积。

当电动机通过小齿轮和大齿轮将筒体带动时，物料经给料器通过中空轴颈从左端给入筒体。

筒体内装有一定质量的钢球作为磨矿介质。

物料受到钢球的作用而磨碎，然后经排矿端的中空轴颈排出机外。

由于磨碎产品经中空轴颈溢流排出，故这种球磨机称为溢流型球磨机，是一种广泛应用的球磨机。

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溢流球磨机改造成格子型的实践

溢流球磨机改造成格子型的实践 针对巴彦淖尔西部铜业有限公司第一选矿厂1段磨矿使用MQY3254溢流型球磨机长期存在的处理量偏低、能耗高、制约矿山生产的情况进行了技术改造，改造为格子型球磨机后比原溢流型磨机产量高出15个百分点以上，提高了磨矿处理能力，达到了节能降耗、增产增效的目的，经济效益显著。

溢流型球磨机由于是自然排矿，填充率约30%，处理量低，一般用在2段磨矿。

格子型球磨机是强制排矿，填充率约40%，处理量高，多用在1段磨矿。

巴彦淖尔西部铜业有限公司第一选矿厂1段磨矿原设计为3台MQY3254溢流型球磨机，长期以来存在处理量偏低，能耗高，制约着矿山生产的情况。

为此，西部铜业与铜陵石磊机械厂合作，对MQY3254溢流型球磨机进行了技术改造，以达到了节能降耗、增产增效的目的。

1、磨机改造方案 改造方案为：①根据现场测绘情况和球磨机前端尺寸参数，重新设计格子板、排矿端中空轴内衬套及配套螺栓；②待备件到位尺寸复合无误后，拆除原磨机的排矿端衬板和中控轴内衬套；③根据中空轴内衬套和槽形衬板及格子板的外形尺寸和结构特点，在球磨机前端盖进行螺栓孔的钻孔定位，并按照安装顺序先更换中空轴内衬套，再安装槽型衬板、格子板；④改制、焊接磨机进料端衬套，使其满足格子型球磨机的技术要求；⑤调整球磨机的初装球配比；⑥通过对原矿石粒度分布情况及球磨机排料端形式的改变，同时考虑矿石性质特点，将初装球配比调整为Φ100mm、Φ80mm、Φ60mm3种规格，比例为3:4:3，填充率控制在38%~42%。

2、改造效果及经济效益分析 改造前后球磨机台效平均提高https://www.flowerba.com/h，提高了个百分点。

上述数据为改造后初期运行数据，球磨机还未达到最佳运行效果，随着钢球充填配比、各项工艺流程的不断完善，改造后的球磨机台效仍有很大提升空间，预计可提高15-20个百分点。

总结：巴彦淖尔西部铜业有限公司第一选矿厂1段磨矿通过对MQY3254溢流型球磨机进行技术改造及实践应用证明，改造后格子型磨机应用在1段磨矿比溢流型磨机产量高15个百分点以上，提高了磨矿处理能力，达到了节能降耗、增产增效的目的，且每年可节约电费70多万元，节约钢球消耗及备件消耗5O余万元，经济效益显著，为其他同类矿山提供了经验借鉴。

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溢流型球磨机故障应急处理方法

溢流型球磨机故障应急处理方法 济南钢城矿业有限公司有3台MQ3236溢流型球磨机，主要用来加工铁精粉，供给炼钢、炼铁使用。

在十几年的运行过程中，发生了多次突发性故障，虽然故障产生的原因各不相同，但由于分析判断准确，处理方法得当，提高了维修效率，减少了停机时间，没有造成大的经济损失。

1、故障分析及处理方法 、小齿轮振动剧烈 （1）故障现象：3236溢流型球磨机电动机功率为630KW，通过弹性柱销联轴器直接联接小齿轮，并带动大齿圈传动。

在设备运行过程中发现小齿轮及其底座振动大。

拆检发现齿轮的齿侧间隙较大，大齿轮磨损较少，小齿轮磨损比较严重。

（2）原因分析：主要原因是小齿轮与地脚螺栓相距较远，中间缺少固定点，使小齿轮底座中间部分振幅较大，导致小齿轮磨损严重。

（3）处理方法：在小齿轮内侧与大齿轮啮合侧增加2个地脚螺栓（见图1），对底座重新进行加剧，并更换小齿轮。

首先对基础进行清理，并核对基础表面的水平度、标高、地脚螺栓的位置和高度。

钻直径100mm的孔，安放地脚螺栓，并灌浆浇注，凝固后用楔铁进行初步找正。

安装小齿轮后，调整小齿轮与大齿轮之间的间隙，通过调整楔铁的高度对小齿轮进行找正。

最后进行二次灌浆。

保留电动机端半联轴器，对小齿轮轴进行测绘，重新设计制作小齿轮端半联轴器。

由于小齿轮端半联轴器与轴为过盈配合，必须进行热装。

首先制作一个比轴的最大极限尺寸大20μm的试棒，先将小齿轮轴固定好，然后再对半联轴器轴孔进行加热，当试棒能完全通过半联轴器轴孔时，即可进行装配。

将小齿轮轴及轴承放入轴承座内，调整小齿轮与大齿轮之间的轮齿顶隙和齿侧间隙。

然后对底座与地面间的空隙进行二次灌浆，凝固后进行试运行。

（4）效果：开机试运行证明，小齿轮振动明显减小，达到了预期的维修目的。

、大齿圈开裂 （1）故障现象，2728溢流型球磨机运行十几年后，机体振动突然加剧，而且噪声变大。

停机后盘车检查发现，球磨机大齿圈齿根部已经出现了一条长200mm的裂纹，裂纹已经贯穿整个齿宽方向，并向下延伸（见图2）。

（2）原因分析：经现场分析可知，裂纹为长时间重载运行所致，属于疲劳裂纹。

（3）处理方法：由于大齿圈其他部位完好，决定对其进行局部修复。

修复前将球磨机筒体内钢球、物料等全部卸出，松开大齿圈螺栓，将大齿圈裂纹闭合，在大齿轮两端面各采用两块20mm×100mm×150mm的Q235-A钢板进行立面焊接，焊接前在钢板上开60°坡口，采用J422焊条，并在裂纹末端钻止裂孔。

（4）效果：修复后坚固大齿轮螺栓，调整齿侧间隙和顶隙。

进行空车试运转，然后加入钢球，经过半年时间的运行，2728溢流型球磨机振动一直保持在设计规定的限制值内。

、直料端滚动轴承温度骤升 （1）故障现象：2728溢流型球磨机在运行时，靠近勺头侧轴承端盖温度骤升至175°以上。

（2）原因分析：将筒体内轴承滚动体倒出查看，发现一些轴承滚动体已破碎变形。

将滚动轴承取下，可以明显看到固定轴承的空心轴外径有明显的磨损痕迹，经测量可知，空心轴外径比轴承内径小了3~10mm，并呈锥形，损坏比较严重，这是导致轴承温度骤升的原因。

（3）处理方法：①对磨损的空心轴外径进行焊补修复。

将外圆分成12等份，焊补面宽40mm，长度为整个轴承安装长度，焊补后沿轴向进行研磨。

由于空心轴外径已呈锥形，因此将基准定在轴肩部位末被磨损的空心轴外径上，用外径千分尺量出修复后各个方向的外径尺寸，用量量直线度，保证空心轴公差在设计的过盈配合范围之内。

轴颈的焊补部位如图3所示。

②更换轴承。

首先测量新轴承公差，并制作试棒，试棒公差尺寸要比空心轴外径大50μm。

准备好安装所需的加热油槽、测温仪等工具。

对轴承进行加热处理，当轴承加热到120℃左右，试棒能顺利通过轴承内径时，立即安装轴承。

安装方法为：用起重机吊起轴承外圆，对中后，用首木将轴承快速平推入空心轴，待轴承冷却后将轴承放入轴承座，并加注润滑脂，安装完毕。

（4）效果：经过上述处理后，该球磨机运行至轴承温度、振幅等均未超标。

2、结语 在生产过程中，机械设备会出现一些突发性故障，甚至是事故，采用常规的处理方法难以解决。

必须打破常规，灵活运用相关技术，就地取材，因地制宜地制定方案，快速损坏部件，排除故障，恢复设备的正常运转，才能保证生产的有序进行。

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