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大型水泥球磨机的关键技术

作者:红星机器 发布时间:2014-08-12

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球磨机的大型化是水泥生产规模扩大、自动控制系统简化的必然趋势,而新技术的采用和发展为水泥球磨机的大型化提供了技术上的支持。从根本上说,球磨机生产能力的提高,主要依靠加大球磨机的有效内径和有效长度,提高驱动主电机的功率的方法。

球磨机

为了满足球磨机大型化要求,使用和研制滑履支承和中心传动装置。

1、关于滑履支承

球磨机大型化后,首先不能满足中空轴的通风面积(尤其是对于带烘干仓的球磨机),其次就是传统的进出料螺旋筒不能满足畅通地大量喂料和卸料的要求。为此,研制了滑履支承,从根本上取消中空轴。在球磨机的两端各安装一个轮带,每个轮带由三个滑瓦组成的滑履支承支承着,它们是球磨机回转部分的支承和滑动的主要部件,代替了传统球磨机上所采用的中空轴和磨头端盖。

这个改进有以下5个优点:

1)取消了中空轴和传统滑动主轴承,球磨机进料端短了很多,节约了车间空间;

2)球磨机两端支承点的距离缩短,球磨机筒体的弯曲应力减小了。因此,球磨机筒体可以采用较薄和较经济的钢板卷制(尤其是烘干兼粉碎的球磨机,烘干仓可以采用更经济的钢板)。从而减轻了球磨机的重量,降低了球磨机制造成本。

水泥球磨机

3)由于取消了球磨机的中空轴,进料口的横断面不受中空轴的约束,因此,一方面可以更合理地设计进料口,以便喂入的物料和热风大量(对于带烘干仓的球磨机而言)通过。另一方面可以节约大笔中空轴的制造安装成本:中空轴毛坯一般要用铸钢材料铸造,由于毛坯笨大复杂,铸造工艺麻烦;中空轴毛坯要在大型立式车床上加工,并且轴颈还要求精磨,制造成本高;安装中空轴时,首先要校正中空轴和球磨机筒体的同心度和轴向跳动量。校好后中空轴上的均布孔还要和球磨机端盖的定位孔配铰,并根据所铰制的定位承载孔现场测量的孔径,专门配车有过渡配合要求的定位螺栓(该种螺栓在球磨机运转过程中要承载轴向交变载荷和剪切应力,材质和精度要求也较高),安装成本也是较高。

4)用滑履支承后,球磨机筒体可以分成几段而通过法兰进行组装,这样便于运输和安装筒体(即筒体可分段运输,在现场再进行组装),能更高精度地保证筒体的圆度和同轴度,并且避免了焊工繁琐的开焊接坡口和焊接工作,降低了起重钳工起吊的难度。这样节减了球磨机的安装成本。

5)由于轮带的线速度比中空轴轴颈的高得多,对于润滑油膜的形成比较有利。

2、关于中心传动装置

球磨机主电动机的动力最后是通过球磨机的中心轴传递给磨体而使其回转的传动方式,叫"中心传动";球磨机主电动机的动力最后是从球磨机周边齿轮传递给磨体而使其回转的传动方式,叫"边缘传动"。

比较而言,边缘传动有如下不足之处:

1)边缘传动球磨机的大齿圈直径较大,占用空间大,并且制造和安装也比较困难。

2)中心传动的机械效率一般为0.92~0.94,高可达0.99;边缘传动的机械效率一般为0.86~0.90,两者相差约5%。

大型水泥球磨机

3)边缘驱动采用的固定支承大小齿轮副,常由于球磨机筒体的挠曲变形、小齿轮轴承座的下沉及齿面的磨损而使得齿面接触状况恶化,常导致齿面接触偏载及系统剧烈振动,增加了作用于基础上的载荷,恶化了系统的动力学性能,直接威胁传动系统的安全运行。实践表明,一般情况下,球磨机传动系统是否运转正常总可以首先从小齿轮轴两端的轴承座振动振幅的大小反映出来。

以上这几点对大功率的大型球磨机而言表现得更为突出,所以功率大于2500kW的球磨机应尽可能选择中心传动方式。

中心传动采用的减速机的出轴转速就是球磨机的转速,进轴转速就是电动机的转速。可见,用于球磨机中心传动的减速机都是大减速比,一般都在40~70之间。这种减速机的制造难度比较大,精度要求也比较高。

相应球磨机大型化的发展趋势和要求,中心传动减速机的齿轮传动向大功率、高速度、低噪音、小振幅、体积小和重量轻的方向发展趋势是非常明显的。

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