试验用球磨机给料系统改造

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。

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https://www.flowerba.com/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https://www.flowerba.com/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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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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球磨机系统的建模算法及应用

球磨机系统的建模算法及应用 对于球磨机系统的建模算法及其应用，主要研究内容如下： 1、研究了球磨机系统的理论特性曲线、实际特性曲线和振动特性曲线；分析了球磨机振动与料位之间的关系，简要分析了一种基于筒体振动信号进行料位检测的原理与方法； 2、介绍了扰动试验的基本原理和试验方法，设计了球磨机系统动态特性测试试验。

通过扰动试验，分别研究了调节量冷风门开度、热风门开度和给煤量阶跃扰动下，被控量入口负压、出口温度和球磨机负荷的阶跃响应特性。

基于最小二乘法进行系统辩识，得到了系统的近似传统函数矩阵，并根据多变量控制的回路配对原理研究了球磨机系统的耦合配对问题，确定了以热风量为主调节出口温度、冷风量为主调节入口负压的控制策略。

3、针对传统机理建模法的缺点与不足，提出了一种将机理知识和最小二乘支持向量机相融合的球磨机出力混合建模算法。

该算法以机理模型为基础进行建模，并基于最小二乘支持向最机算法对机理建模的不精确部分进行校正。

结果表明了混合模型能够反映实际制粉出力的变化规律和动态特性，比单纯的机理模型具有更高的精度。

4、针对球磨机系统非线性的特点和线性模型的不足，提出了一种基于T-S模糊模型的球磨机系统非线性模型。

结合系统的机理分析和灰色关联度算法。

确定出模糊模型的输入变量，基于熵类和FCM算法相融合的递阶模糊算法确定模型的前提结构和参数，由最小二乘法求取误差平方最小意义下的最优结论部分参数。

通过球磨机负荷、出口温度和入口负压建模，结果表明了所建模型的有效性和实用性。

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