[科普中国]-圆盘造球机

简介

圆盘造球机是一种广泛应用于钢铁、有色冶金、水泥、肥料等工业领域的设备，圆盘造球机的设计在其应用、发展中被不断完善，以使圆盘造球机成为结构先进、功能可靠、效果优良、耗能小、磨损少和便于维护的先进设备。

圆盘造球机结构比较复杂，采用的悬臂主轴结构稳定性差，制造及安装调试要求较高。通过不断地研制、完善和优化圆盘造球机，积累了相关的制造、安装、调试经验，所设计的设备陆续在铜冶炼、铅冶炼以及钢铁行业等20多个项目中应用，并得到广泛的肯定。

新型圆盘造球机主要由圆盘体、传动系统、回转支承、旋转刮刀装置、盘体倾角调整装置、润滑系统等部分组成1。

结构结构组成为转动心轴结构，造球机圆盘支承在主轴上，主轴靠前端两支点铰接于设备底座的支承轴上，主轴箱的末端通过倾角调整器于底座相连。机体上周边圆盘与水平成30-55度的倾斜角度，可在规定的范围内任意调节。电机通过齿轮减速机和一对圆锥齿轮来带动圆盘转动。盘上装有喷水管及刮料板等装置。粉料加进盘内被水湿润后，不断翻滚形成料粒-小料球-大料球，当小球偏向盘的中部继续滚大时，则滚向盘边排出。组成

组成包括电动机、减速机、圆盘、支架、刮刀、支座、齿轮、底座和机座，圆盘调整装置位于机座上与底座连接，电动机、行星齿轮减速机、小齿轮位于同一直线上，安装在机座上，其中小齿轮安装在行星齿轮减速机轴上，与大齿轮相啮合，大齿轮位于主轴上，与支座、机座相连接，刮刀装置与支架连接位于机座上，圆盘与主轴、大齿轮连接成一体位于底座上。该机用行星齿轮减速机代替ZQ减速机，结构简单，与电机直线连接，整体重量轻，电机功率小，节约能源，易加工，制造成本低，且使用寿命长，工作效率高2。

新型圆盘造球机的工作原理圆盘造球机是将细粒粉状物料制成粒度符合下一道作业要求的球状物料的圆盘形造球设备，用于冶金工业的炼铁球团生产及有色金属混合精矿的造球作业，以提高冶炼技术经济指标。造球物料在倾斜且旋转的圆盘中受重力、离心力和摩擦力共同作用产生滚动与搓动，在补充适当水分后形成母球。细粒度物料在潮湿的母球表面滚动，使得母球长大并具有一定强度。不同的球粒在圆盘中自动地沿不同轨道运行，符合要求的成品球粒从盘中排出。

采用回转支承是新型圆盘造球机在机构和传动上的主要特点。回转支承结构分为内外两圈，内圈与圆盘紧固在一起，外圈被固定在一个倾角可调节的钢支架上，由滚珠承受来自圆盘上各方向的力，整个啮合传动封闭在箱式结构中。

传动装置：电动机带轮传递转矩至减速器带轮，再通过减速器传递至小齿轮，小齿轮带动回转支承内齿圈回转，即圆盘随之一同做回转运动3。

新型圆盘造球机的技术特点新型圆盘造球机与旧式圆盘造球机相比，在以下方面进行了改进与优化设计：圆盘倾角可以在一定范围内调整；有多种圆盘转速可供选择，且调整方便，能够适应不同性质物料的要求，使用范围广；圆盘采用大型回转支承；圆盘内表面采用特殊耐磨材料作衬板；采用电动旋转刮刀清理圆盘底面和侧面的粘料等。

圆盘倾角可调整旧式圆盘造球机的主传动电动机与减速器一般放置在固定的基础上，减速器输出轴上的小圆锥齿轮驱动与圆盘连成一体的大圆锥齿轮，带动造球圆盘转动。这种传动配置决定了圆盘倾角不可能进行调整，而且大直径圆锥齿轮的制造亦不甚方便。

新型圆盘造球机的传动装置与安装圆盘的底座在同一金属结构台架上，减速器输出轴上的小齿轮带动与圆盘固结在一起的大齿圈转动，从而使圆盘旋转。由于圆盘与传动机构通过金属结构台架连成一体，当整个台架连同圆盘一起绕固定支承轴摆动时，圆盘倾角可以在40°～50°范围内调整。且不会干扰圆盘传动系统的工作同时，对结构进行了优化设计，降低了台架连同圆盘一起转动的固定支承轴的位置，进而减轻了整机的重量。球粒的大小可以通过调节倾角进行控制。倾角在满足工艺要求的范围内可以调整，方便了设备调试。

有多种圆盘转速可供选择旧式圆盘造球机未设置调速装置。新型圆盘转速的调整提供了两种办案：一是更换带轮，二是采用变频调速装置。使圆盘转速可以在6～9r/min范围内连续调整，采用变频调速装置，可以使生产操作更为灵活。此外，减速器可以与电动机直联，减少了联接部件，亦可减少传动装置的尺寸。

圆盘采用大型回转支承旧式圆盘造球机圆盘安装在旋转的悬臂轴上。当圆盘尺寸较大时，设备运转不甚平稳。新型圆盘造球机采用回转支承结构，用于支架系统与圆盘系统之间的联接。结构紧凑，圆盘支撑面加大，提高了系统运动的稳定性，制造安装较旧式容易，减少了设备重量，降低了成本。

采用旋转刮刀清理粘料在造球过程中，圆盘的底部和内侧面常常会产生粘料现象，必须及时清理。旧式圆盘造球机一般采用固定刮刀进行清料，未刮到的物料较多。新型圆盘造球机分析了刮刀的运行轨迹，对刮刀的结构和安装位置进行了优化设计，采用电动旋转刮刀清理圆盘底面和侧面的粘料，有利于球粒产量和质量的提高。

圆盘内表面采用特殊耐磨材料衬板旧式圆盘造球机圆盘内表面采用普通碳钢衬板，磨损严重，需频繁更换。新型圆盘造球机采用高分子材料作衬板，经过实践，可以大大减轻盘面的磨损，减少了备件费用。

采用喷雾加水装置旧式圆盘造球机加水装置不可调节。新型圆盘造球机采用多喷头喷雾状加水，且水量、角度和喷水点均能调节，有利于物料成球。

采用可靠的干油润滑系统旧式圆盘造球机无干油润滑系统。新型圆盘造球机采用两套干油润滑系统，分别对回转支承系统和刮刀系统进行润滑，以确保设备传动件的良好润滑，方便了设备的维护作业1。

新型造球机在结构上的优点综上所述，新型造球机在结构上具有以下优点。

(1)在排料口高度基本不改变的情况下，圆盘造球机的摆动回转点降低，在工艺上方便与其相关设备的配置。

(2)由于整机重心降低，使设备更加稳定。同时，整机高度降低后，设备重量减少，机器自重也大幅度下降。

(3)采用回转支撑，密封性好，噪声小，使用寿命长。外圈与支架连接，圆盘支撑面加大，提高了系统的稳定性。

在结构上具有诸多优势的新型圆盘造球机具有很强的市场竞争力。整个传动系统安全、可靠、稳定，结构先进、紧凑，便于维护，节约成本。目前已经在国内十几个冶炼企业中成功应用。

随着冶炼工业的发展，圆盘造球机在钢铁、有色冶金行业将得到更加广泛地应用，因此，对其进行更深入的研究，具有重要的意义1。