[科普中国]-溢流型球磨机

溢流型球磨机主要由筒体、端盖、主轴承、中空轴颈、传动齿轮和给矿器等部分组成。球磨机按照排矿方式不同而分为格子型球磨机和溢流型球磨机，是选矿厂采用最普通的磨矿机。锥型球磨机因其生产率低，衬板类型多和检修困难而被淘汰，只在个别旧选矿厂仍有沿用。

结构组成溢流型球磨机筒体用厚度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。1

工作原理主轴承是溢流型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。

溢流型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和轴承衬套，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。 传动大齿圈固定于排矿端的筒体上，与小齿轮啮合，电动机通过小齿轮和大齿圈将筒体带动。

磨机排矿是靠因排料端中空轴径稍大于给料端中空轴径，造成磨矿机内矿浆面向排料端有一定倾斜度。当矿浆面高度高于排料口内径最低母线时，矿浆便溢流排出磨机。这是非强迫的高料位排矿，排料速度慢，故矿料在机内滞留时间长，介质的有效作用也较低，因此溢流型球磨机过磨严重，处理量也比同样规格的格子型低。一般适用于细磨或两段磨矿中第二段磨矿。2

特点国内球磨机的传动方式根据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。常用的恒昌给矿器有鼓形、蜗形和联合给矿器三种。 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。 衬板的形状多种多样，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。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。

大型中心传动溢流型球磨机的研究背景技术球磨机是继破碎机之后，对矿石或其他物料继续进行粉碎，旨在获得工艺所要求的更细颗粒产品的机械设备。具有破碎比高，可靠性好、适应性强、处理能力大等优点；它广泛地应用于选矿、冶金、建筑及化工等工业，是磨矿作业的主要设备。

磨矿是入选前矿料准备的最后一道作业。它不仅能耗及材料消耗高，而且产品质量直接影响后面选别作业的指标，磨矿的处理量实际上决定着选矿厂的处理量，球磨机的生产效率直接影响着整个矿山的生产效率，也决定了矿山能否完成生产目标，我们完全可以说球磨机以及磨矿作业是矿厂的命脉所在。

球磨机按被磨物料的输送形式可分为干式球磨机和湿式球磨机，近年来，随着磨矿技术的不断发展，湿式磨矿成为主流工艺，溢流型球磨机作为湿式磨矿中的主要设备，被广泛使用。溢流型球磨机主要用于湿法研磨各种矿石，在磨矿工艺中，向磨机连续给料的同时，也连续给入定量的水，使磨碎后的细小物料与水形成混合流体，矿浆以自流的方式由磨机排除，从而完成磨矿作业，故此称其为溢流型球磨机。

常规溢流型球磨机常规溢流型球磨机是由低转速同步电动机驱动，通过空气离合器与小齿轮装置联接，带动周边大轮减速传动，驱动回转部旋转；筒体内装有适当的磨矿介质（钢球）和物料，磨矿介质和物料在离心力和摩擦力的作用下，随着筒体的回转而被提升到一定高度，然后按一定的线速度而被抛落，欲磨制的物料由给料部连续地入筒体内部，被运动着的矿石和钢球撞击，以及球之间和球与筒体衬板之间的撞机粉碎与粉磨。并通过连续给料的力量将产品排出机外，完成破磨过程，以进行下一段工序处理。

中心传动溢流型球磨机中心传动球磨机采用了与传统球磨机完全不同的传动方式，由异步电动机驱动，通过主减速机和膜片联轴器与传动筛架连接，驱动回转部旋转。以中心传动取代大小齿轮的边缘传动，并采用闭式传动，所有部件都位于同一轴线上，机械效率更高，能耗更低。其电动机所消耗功率比传统磨机减少了10%-40%，节能效果显著。由于其具有可以将传动系统与研磨系统独立分隔的结构特点，广泛受到了作业环境高粉尘、强腐蚀行业的欢迎，此结构避免了有害蒸汽对设备操作人员的伤害，对精密设备的腐蚀。由于中心传动球磨机传递效率高，更加节能环保、使用更安全等特点，市场需求量越来越大，为满足产能要求对磨机规格也要求越来越大。原有的小规格中心传动球磨机产品已经无法满足市场需求，急需开发和制造出大型中心传动球磨机产品响应市场的需求。

中心传动溢流型球磨机的特点中心传动球磨机将传统的开式齿轮传动改成闭式齿轮结构，齿轮润滑条件得到了有效改善，由循化稀油润滑取代了一次性润滑油（脂）润滑（不可回收），减少了环境污染，降低了设备运行成本；闭式传动系统防护等级相对高，避免了蒸汽对设备内部元件的腐蚀，传动效率高，降低了电耗10%以上。

主轴承采用静压滑动轴承，主轴瓦内衬采用巴氏合金，磨机启动前和运转中一直供高压油，高压油经分流马达进入轴瓦，自动进行静压油膜补偿，保证油膜厚度一致，为磨机运行提供不间断的静压油膜，确保中空轴和轴瓦完全不接触，从而大大降低磨机启动负荷，并可减少对减速机、电动机的冲击，也可避免擦伤轴瓦，延长了轴瓦的使用寿命。当磨机停止运转时高压油仍将中空轴浮起，中空轴在轴瓦中逐渐停止，使轴瓦不被擦伤。轴承衬内设有冷却水管，在必要时，给入冷却水，降低轴瓦温度。

主轴承衬体与轴承座之间为双圆弧结构，线接触，调心性能好，筒体由于温度、载荷、安装误差等引起的变形，轴承能自动调整，保证工作正常。出料部内部增加传动筛管，连接回转部和中心传动减速机，由电机通过减速机驱动传动筛管带动磨机工作。出料筛管承受来自减速机的强大扭矩，需有足够的强度和刚度，通过计算机三维软件设计校核，出料筛管采用优质铸钢制造。出料筛管周围设置排料口，末端由钢板堵死，使完成研磨的物料通过排料口进入出料筛进行筛分。出料筛架采用分半结构把合在出料筛管外部，便于安装。3

技术参数

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安装维护机器的维护保养是一项极其重要的经常性的工作，它应与极其的操作和检修等密切配合，应有专职人员进行值班检查。

1、轴承担负机器的全部负荷，所以良好的润滑对轴承寿命有很大的关系，它直接影响到机器的使用寿命和运转率，因而要求注入的润滑油必须清洁，密封必须良好，本机器的主要注油处（1）转动轴承（2）轧辊轴承（3）所有齿轮（4）活动轴承、滑动平面。

2、新安装的轮箍容易发生松动必须经常进行检查。

3、注意机器各部位的工作是否正常。

4、注意检查易磨损件的磨损程度，随时注意更换被磨损的零件。

5、放活动装置的底架平面，应出去灰尘等物以免机器遇到不能破碎的物料时活动轴承不能在底架上移动，以致发生严重事故。

6、轴承油温升高，应立即停车检查原因加以消除。

7、转动齿轮在运转时若有冲击声应立即停车检查，并消除。4

注意事项1、该设备应安装在水平的混凝土基础上，用地脚螺栓固定。

2、安装时应注意主机体与水平的垂直。

3、安装后检查各部位螺栓有无松动及主机仓门是否紧固，如有请进行紧固。

4、按设备的动力配置电源线和控制开关。

5、检查完毕，进行空负荷试车，试车正常即可进行生产。

本词条内容贡献者为:

尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学