φ900mm×2400mm棒磨机传动系统的改造

导读:φ×球磨机传动系统的改造φ×球磨机传动系统的改造1、φ×球磨机传动系统简介φ×格子型球磨机是矿山选矿厂的中型磨矿设备，主要由进料端盖、简体、大齿轮、出料端盖、小齿轮轴及小齿轮座等部分组成，传动系统如图1所示。

φ900mm×2400mm棒磨机传动系统的改造 1、改造的必要性 我矿选矿厂4号棒磨机，规格为φ900mm×2400mm，是选矿厂流水作业线的关键设备，该设备系50年代老设备，传动系统落后，事故多且排队故障时间长，严重影响了正常生产。

该设备改造前传动系统主要结构是：整个传动系统安装在进矿端，由Jo2-81-6，30KW电动机通过小皮带轮（外径310mm）带动大皮带轮（外径1230mm）。

大皮带轮与小齿轮共轴，轴径75mm，轴全长2025mm。

大皮带轮一端和小齿轮两端共三个滑动轴承，安装在一条中心线上。

这种传动系统的主要缺点是：重负荷启动困难，启动时间长；小皮带轮包角小，影响了机械传动效率；传动系统在进矿端，大小齿轮会进砂，降低了齿轮寿命；小齿轮轴两端为滑动轴承，检修时间长；三个滑动轴承没有公共底盘，安装难度大，因此迫切需要对此传动系统进行技术改造。

我矿从1988年开始，对棒磨机传动系统进行了技术改造设计，1989年12月设备安装调试完毕，1990年1月投入生产，截至12月年终检修前，安全运转6684小时，效果良好。

2、改造后的主要结构及传动速比 改造后的棒磨机传动系统主要结构示意图见图1。

整个传动系统安装在棒磨机出矿端，它主要由图上部件组成，工作时，由电动机带动液力偶合器，液力偶合器再带动主动皮带轮。

液力偶合器直接安装在电动轴上，主动皮带轮内孔不接触电动机轴，它是靠端面4个螺钉压在液力偶合器上。

主动皮带轮通过5根C型三角带将动力传至被动皮带轮。

主、被动皮带轮外径327mm（受场地限制选用这种安装形式）。

被动皮带轮安装在单级圆柱齿轮减速器的变速轴上，在减速器的低速轴上装有胶板弹性联轴器，胶板选用皮带输送机皮带，共6块。

联轴器的另一半装在小齿轮上。

小齿轮轴与小齿轮内孔配合公称尺寸和公差配合为φ90jsb/H7。

小齿轮轴比改造前直径增大15mm，增大外径后增加了强度和稳定性，又利于轴承的选择。

小齿轮轴上装小齿轮，小齿轮模数为16，小齿轮两端装轴承座及滚子轴承，小齿轮再将动力传至筒身大齿轮。

减速器和轴承座同时安装在公共底盘上，公共底盘分上下两部分，上部加工有4条梯型槽，减速器和轴承座通过梯型螺栓与底盘联接，可根据安装要求，减速器和轴承主坐可同时进退。

下部分与棒磨机后轴承座底部联为一体，使传动系统与筒身底座联成整体，始终保持大、小齿轮会中心距。

整个结构紧凑，安装可靠，安装拆卸方便。

传动速比的选择，改造前电机转速为960r/min，皮带轮传动速比i1=https://www.flowerba.com/，齿轮传动速比i2=https://www.flowerba.com/，当电动机转速n1=960r/min时，筒身转速n出=n1×i1×i2=/min。

棒磨机改造后，电动机转速为1470r/min，液力偶合器效率，选用速比的减速器替代皮带轮传动，小齿轮由原来的14齿增加到15齿，大齿轮仍保留原有的88齿。

3、主要结构设计和参数选择 、液力偶合器，我们选用的限矩型液力偶合器，型号为Y0×D360型。

、工作原理：当泵轮在原动机带动下旋转时，其中的工作液体便被泵轮叶片驱动。

在离心力的作用下使液体沿泵轮工作腔的曲面流向涡轮，同时冲击涡轮叶片，使之带动从动轴旋转，从涡轮流出的液体，也由于离心力的作用，又从涡轮的近轴处流回泵轮，在液力偶合器中泵轮和涡轮之间并无机械联系，能量的传递完全由工作液体完成。

、结构：外壳为铝合金，主要部件由泵轮、涡轮、外壳、辅助室外壳和弹性联轴器等组成。

、基本参数：当输入转速为1500r/min时，传递功率为25~48kw；轴向最大尺寸为182mm，径向最大尺寸为φ416mm，重量30kg，最大充油量。

、性能，保护电机，防止过载；提高电机启动能力，协调多机负荷分配。

、轴承座结构，轴承座结构见图2。

轴承座为了方便拆卸，采用上下对开形式，中心高300mm，材质为铸钢，为了缩短两轴承座之间距离，使结构更紧凑，轴承端盖采用嵌入透盖和闷盖，端盖不需上螺钉，减少了端盖上螺钉的安装位置，使轴承座到小齿轮位置缩短到最小距离，轴的强度相应提高。

轴承座内装3617双列向心球面滚子轴承，滚子轴承额定动负荷为28000kg。

、电动机，由于电动机直接带动的液力偶合器转速为1500r/min时，传递效率较高；由于改造前电机功率为30kw；由于Y系列电机是全国推行的节能电机。

所以电机型号选用Y200L4极30kw电动机，比改造前原电机体积明显减小。

、单级圆柱齿轮减速器，减速器为ZDz5-11-1型，当转速为1500r/min时，连续运转传递功率为，减速器内主动齿轮19齿，被动齿轮122齿，速比为，齿斜角9°22，法面模数，高速轴φ50mm，低速轴φ70mm，中心高300mm，两轴间中心距250mm。

4、改造前后的效果对比 一年来实践证明，4号棒磨机技术改造是成功的，其主要优点有： 、减少了事故停车时间，提高了设备运转率。

棒磨机改造投产后，安全运行一年，获得了较好的效果，事故停车时间明显减少，改造前1989年事故停车143小时，改造后1990年同期事故停车16小时，全年减少事故停车127小时，保证了选厂均衡生产，减少了停车损失，磨矿设备运转率创近几年最好水平。

、延长了主要备件寿命，减少了备件消耗 传动系统改造后，将原传动系统配置在排矿端，改善了大、小齿轮的工作条件。

原齿轮传动在进矿端，由于矿砂经常过量，且又没有螺旋调节矿量，矿砂过量溢出来后堆积在进矿端，大、小齿轮经常在砂子里面滚，严重影响齿轮寿命。

改造前1989年消耗大齿轮个，小齿轮个（齿轮换边为个）。

而设备经过改造后，大齿轮一年消耗个，小齿轮消耗1个，全年节约1个大齿轮和个小齿轮。

大齿轮计划单价3570元，小齿轮计划单价416元，年节约资金4000多元。

、提高了机械传动效率 传动系统改造后，机械传动效率有所提高，过去大，小皮带轮传动，由于传动比值较大，造成小皮带轮包角太小，严重影响了机械传动效率。

另外小齿轮两端为滑动轴承，也影响了机械传动效率，改造前装吨棒磨棍运行测定电流为45A，改造后相当于同等条件测定电流为40A，比原来减少电流5A，全年开动按6684小时计算，可节电约万。

、实现了无负荷启动 改造前，棒磨机重负荷启动困难，停机时要求筒身进入孔转在上面，方便下一次启动，用电高峰期启动尤为困难，启动时间少则10多秒，多则达50多秒。

改造后，安装了液力偶合器，重负荷启动时间不超过10秒，启动电流由原来的360A下降到300A，设备启动时的冲击与振动明显降低，实现了棒磨机无负荷启动，在用电高峰期启动，其优势更为明显。

相关设备：节能球磨机、棒磨机、陶瓷球磨机。

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φ×球磨机传动系统的改造

φ×球磨机传动系统的改造 1、φ×球磨机传动系统简介 φ×格子型球磨机是矿山选矿厂的中型磨矿设备，主要由进料端盖、简体、大齿轮、出料端盖、小齿轮轴及小齿轮座等部分组成，传动系统如图1所示。

该球磨机传动系统采用边缘半开式，工作过程是电动机经过刚性联轴器驱动小齿轮轴转动，通过齿轮啮合传动，带动固定在简体端部的大齿圈使简体旋转，带动球磨机简体转动达到粉磨物料的目的。

传动系统中同步电机型号为TDMK400-32，功率为400kW，转速为/min，经小齿轮轴和大齿圈的一级减速后，磨机简体转速/min。

传动系统采用人工加油方式润滑。

2、存在的问题及原因分析 (1)小齿轮轴的齿数小于大齿圈的齿数，小齿轮轴上轮齿的磨损速度远大于大齿圈轮齿的磨损速度：小齿轮和轴是作为一个整体使用，小齿轮不能实现换面使用，小齿轮轴轮齿的磨损速度更快，缩短小齿轮的使用寿命。

(2)由于将小齿轮和轴做成一个整体，在每次更换小齿轮时，虽然轴不需要更换，但总是与齿轮和轴一起更换，造成轴资源浪费，增加成本。

(3)本系统采用人工定期加油，润滑油通过开在齿轮护罩上加油槽底部的缝隙滴到齿轮啮合区，对齿轮副进行润滑。

存在如下问题：①啮合区缺油，齿轮副啮合面之间难以形成油膜，易形成干摩擦引起磨损。

主要原因有操作人员不按时加油：空气中的漂浮物和小颗粒堵塞加油缝隙：润滑油在齿轮旋转一周后才能进入啮合区，在离心力的作用下大部分润滑油被甩到齿轮护罩上，最后只有少部分润滑油能进入齿轮啮合区；②磨粒磨损加剧。

主要原因有：落在润滑油中的漂浮物和小颗粒随着润滑油进入啮合表面：齿轮护罩底部长期积累下的颗粒由于振动落人齿轮啮合区，都会引起磨粒磨损；③工人责任心不强，不按照规定时间加油，造成加油数量误差大，不易控制等问题： (4)在生产过程中，有时会出现运行不平稳，振动过大的现象。

经过检测发现主要是南齿轮的制造安装误差、两半联轴器轴不同轴、齿侧间隙不合理及冲击等因素导致齿轮不能正确啮合引起。

综上所述，该系统存在系统运行不平稳、振动大，小齿轮寿命短，更换成本高，齿轮异常磨损加快，润滑油量不易控制等问题。

3、改进措施 (1)小齿轮寿命比轴的寿命短，将小齿轮与轴分开制作。

对小齿轮的设计，为便于装配，可在传动齿轮内孔加工一个20mm深的导向台阶。

在不改变大齿圈参数的前提下，经过相关计算得小齿轮的参数如表1所示。

传动轴设计本着节约成本的原则，决定在保持传动轴长度尺寸、与联轴器、轴承的配合尺寸不变的前提下做一些改动，将与齿轮的配合部分做一些改动，齿轮与轴的周向采用键联接，以传递转矩；齿轮的轴向定位轴肩设在靠近联轴器的一端。

考虑轴承为3644型，与原齿轮轴配合尺寸为220mm，齿轮与传动轴的配合尺寸为235mm，轴向定位轴肩高度为10mm，过渡圆角半径取R5，改进后的传动轴结构如图2所示： (2)因润滑油不足引起的齿轮磨损过快，对润滑系统和齿轮护罩进行改造，将润滑方式由人工定期加油改为自动喷油润滑，安装KPY—Ⅲ型全自动喷油润滑装置，该装置采用雾化喷射技术，利用PLC对喷油时间和加油量进行控制，将压缩空气和润滑油喷在齿轮进入啮合之前的受力面上，润滑油能及时进入齿轮啮合表面，形成油膜，使齿轮保持良好的润滑状态，避免了因缺油而引起的齿轮磨损过快问题。

同时将齿轮护罩由半开式改为封闭式，减少进入齿轮啮合区的粉尘和硬质颗粒物，能有效避免磨粒磨损现象的发生，提高齿轮的使用寿命。

(3)生产过程中的运行不平稳，振动过大的现象。

除了保证齿轮的制造精度和各元件的安装精度外，还应该加强日常管理，如利用球磨机停机时间，不定期测量小齿轮和大齿圈中心线的平行度，两半联轴器轴线的同轴度、齿侧间隙等，如有必要可更换联轴器，用弹性柱销联轴器代替刚性联轴器等。

4、结语 (1)齿轮传动是球磨机的重要组成部分，传动齿轮的寿命及安装精度对生产成本和球磨机的正常运行有很大影响，应给予足够的重视。

(2)将小齿轮与轴分开制作，可以使小齿轮实现翻面使用，能有效延长齿轮的使用寿命，更换时可将小齿轮和轴分开更换，能极大地降低成本。

(3)采用自动喷油润滑方式能保证有效改变传动齿轮的润滑状态，延长齿轮寿命。

(4)采用封闭式齿轮护罩，能有效阻止各种颗粒物进入齿轮啮合区，减少磨粒磨损，提高齿轮使用寿命。

(5)用弹性柱销联轴器代替刚性联轴器，加强设备日常点检和维护，能明显改善运行不平稳，振动过大的现象。

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试验用球磨机给料系统改造

试验用球磨机给料系统改造 1、前言 昆钢选矿试验室位于昆钢王家滩老选厂旁，于2009年9月28日建成使用。

试验室原球磨机给料采用在漏斗内安装振动棒，振动给料，球磨机进料用振动梭槽。

经过使用发现问题较多，磨矿效果较差。

主要原因是设备尺寸较小，没有与其匹配的配套设备。

对此，根据球磨机实有尺寸及安装空间，设计制作了一套匹配的给料系统。

该系统经使用运行良好，稳定可靠，较好地解决了磨矿效果差的问题。

2、存在问题 昆钢选矿试验室原球磨给料系统如图1。

上述给料系统经多次使用存在下列问题： 1）料仓内安装振动棒振动给矿，振动范围小，料仓上部经常堵塞，造成给料不均。

2）振动溜槽振动器为ZFT9，振幅仅为毫米，振幅小，溜槽内有堆矿现象，给矿不连续。

3）球磨机进料口未安装推料螺旋，矿料堵塞并向外跑矿，造成给料不畅。

4）磨矿产品的浓度、细度随时间变化，给下部选矿带来困难。

3、改造方案 1）在料仓口设计制作400×200摆式给料机，振动次数次每分钟。

给料机电机为YS7144，功率250瓦，转速1400转每分钟；配蜗轮减速器为，速比60:1。

此给料机是参照XMQL-420×450球磨机给料机制作，并将其皮带传动改为直接传动，以减小安装尺寸。

2）在磨机进料口设计加装φ500毫米联合给矿器。

3）在球磨机进料口内壁安装推料螺旋，螺旋导程130毫米，叶片高30毫米。

4）摆式给料机与联合给矿器之间用溜槽连接，溜槽宽180毫米，高40毫米，倾角大于60度。

改造后的球磨机给料系统见下图： 4、改造效果及比较 1）给料均匀比较 对改造后的摆式给料机进行了给料测试，测试间隙时间为2分钟，每次接料时间15秒，排矿口间隙10毫米，摆动行程20毫米。

共进行八次测试，测试结果如下表： 从上表可以看出，在八次测试给矿量中仅有三次出现波动，最大误差仅为10克，说明给料比较均匀。

而振动棒给料时因漏斗出料口和上部会堵塞，堵塞时没有矿量，因而给料极不均匀。

2）球磨机进料顺畅比较 经对联合给矿器、推料螺旋使用检查，磨机进料顺畅，未出现矿料堵塞和向外跑矿现象。

而使用振动溜槽时溜槽内有堆矿现象，阻碍矿料下流，同时，球磨机进料口有矿温出，明显进料不顺畅。

3）磨矿浓度、细度检查对比 使用改造后的给料系统时，对磨矿浓度、细度测试表明，二者不随时间变化，比较稳定。

而使用原给料系统时，磨矿浓度、细度却随时间变化，不稳定，磨矿效果差，影响选矿技术指标。

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