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溢流型球磨机结构解析

作者:红星机器时间:2011-07-21

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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。

溢流型圆筒球磨机

图 1

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

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。

鼓式给矿器

图 2
螺旋给矿器

图 3

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%,Si3.4%-4%,C3.2%-3.6%)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。

球磨机

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4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4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。

各种衬板的形状

图 4

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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