φ3×11M型水泥磨的设计

邓辉

[摘要] -般工作机器通常是由原动机、传动装置和工作装置三个基本职能部分组成。传动装置传送原动机的动力、变换其运动，以实现工作装置预定的工作要求，它是机器的主要组成部分。实践证明，传动装置的重量和成本通常在整台机器中占有很大的比重;机器的工作性能和运转费用在很大程度上也取决于传动装置的性能、质量及设计布局的合理性。由此可见，在机器设计中合理拟订传动方案具有重要意义。

[关键词] 水泥磨机，球磨机，水泥

在φ3X 11m磨机传动部分的设计中;拟订传动方案、绘制运动简图是进行装配图设计必不可少的、极为重要的依据。传动装置包含很多机件。这些机件的材料和具体的结构、尺寸并不能从运动简图中反映出来，而必须通过强度或刚度等计算和结构设计来确定。组成传动装置的各机件，并非彼此孤立，而是互相关联和制约、有机的組织在一起。那么，首先应该选择哪些机件进行强度、刚度等计算和结构设计呢？正确的回答应该是“由主到次、由粗到细”。本次磨机传动部分设计中，齿轮等传动件是影响和决定磨机运动特性的，是主要的;而其它机件只是为了支承它们，联结它们，使之具有确定位置和正常工作。因而，在设计次序上，前者应是主导和先行的，后者是从属的。

1.存在的主要问题

（1）小型磨机都采用边缘传动，但随着磨机规格向大发展，出现了以大速比减速器为重要环节的中心单传动传动方式。这种传动方式，如果减速器可靠，它具有传动效率高、维护量小、比较容易实现长期连续安全运转的优点，因而受到了使用厂的欢迎。由于机械工业的发展，现在已能加工出精度较高，质量较好的大小齿轮，再加上润滑技术的改进，因而也能保证磨机长期连续安全运转。另外，有些磨机为了满足工艺上的要求，则非采用边缘传动不可，如风扫磨就是如此。

（2）磨机都是由电动机来拖动的。所以，要想合理地设计好一台磨机的传动装置，就必须了解与电机拖动有关的知识，将电气与机械进行综合考虑，方能如愿以偿。第一，磨机的工作转速恒定是能够满足操作要求的，因此，一般来说对电动机不要求调速。只有近代出现的无齿轮直接传动装置，它本身具有调速的功能，人们才顺势用之优势。第二，前已述及，磨机是水泥厂中的最大的用电设备。第三，磨机除了在启动和停车时载荷稍有摆动外，在正常运转中载荷是基本稳定的。第四，磨机是重载起动设备。在起动时，电动机的起动转矩必须大于或等于磨机的起动静转矩与加速转矩之和。磨机起动时的静转矩与磨机规格、筒体内的研磨体的位置、传动方式、轴承润滑情况以及安装准确度等等因数有关。因此，对不同的球磨机，在不同条件下起动，其起动的静阻力矩是不同的。

（3）前面我们研究了磨机传动的特点，对各种传动方式又进行了概略的比较，讨论了电动机的选型问题。在这个基础上，就可以比较合理地确定磨机的传动方式。在确定磨机的传动方式时，必须根据具体情况进行多方案的比较，最后确定一种合理可靠的传动方式。

（4）辅助传动的作用，使磨体能准确的停靠在所要求的任何位置上，磨机在停转之时或在检修当中，常常要求磨体的某一处停在一定的方位上，以便工艺人员定期的从磨门进入磨机，检测研磨体的级配是否合理，料面高度的变化规律是否恰当，温度是否适宜等。在装设衬板时，使磨机缓慢的转动。既便于操作，又能提高工作效率，能减轻主传动起动时的载荷，保护轴承。为了保护传动齿轮，在开启主传动前也应开启辅助传动，使所有啮合齿面紧密啮合，因而在启动时可以减免造成的较大冲击，减少打齿事故。保护磨体减小停磨后的变形和作为预启动之用

2. 磨机的总体设计

（1）进料装置

进料装置由下料斗、衬板和支架组成，均由钢板和型钢组成。下料斗的后壁为垂直型，以熟料堆积作为料衬。进料装置通过支架固定在基础上。料斗设有检查门和测试管，以备停磨后加强磨内通风和测量负压之用。

（2）主轴承

两端的两个主轴承形式大体相同，但进料端主轴承底座与底板之间设有辊子、以便在磨体伸缩时辊子滚动，使主轴承随之移动。采用120°球形瓦，球形瓦体中铸有串水冷却水腔。球形瓦与轴承座的接触面系数球面，以便自行调位。主轴承采用油泵循环润滑，并设有高压起动装置或高压浮升装置。

（3）回转部分

回转部分的筒体由钢板卷制焊接而成，采用焊接平端盖结构，端盖用厚钢板加工而成。两端的中空轴以其法兰与端盖用螺栓联接。进料端中空轴外接喂料葫芦，将进料装置来的物料靠其内部的弧形叶片提升后靠背锥面流入中空轴内的锥套中，进而喂入磨内。由于加设了喂料葫芦，使进料装置下料通畅，不易漏料，密封易于处理。出料端中空轴内装有螺旋筒，外接传动接管。从出料篦板中提起的物料流入螺旋筒后很快被输送到出料装置中。

（4）出料装置

出料装置的结构与φ2.4×13m棒球磨机基本相同，只有两点稍有差异。一是出料罩上部带有排风管，二是出料筛上带有四个振打板，以提高筛分效果。

（5）传动装置

传动装置由对称式、1250KW、速比是40.884的减速器、转速为740r/min的电动机、齿爪联轴节和出轴膜片联轴节以及辅助传动装置等组成。辅助传动减速器、爪式离合器、30KW、1000r/min的辅助传动电动机和联轴节组成。开主传动时，磨机筒体以18.10r/min的转速转动，开辅助传动装置时，磨机以0.1375r/min的转速慢慢转动。

（6）喷水装置

为了降低出磨水泥温度，改善水泥质量和保护设备，该磨机采用磨内喷水装置。喷水方式为磨头、磨尾两头喷入，采用机械雾化方式。

3.预期结果

本次设计的课题是切合实际情况的，各项指标均达到了要求。对目前的球磨机生产效率低下的厂家提供了技改方案，通过类比法我们相信按此方法将会进一步提高球磨机的工作效率，提升球磨机的生产产量，延长球磨机的使用寿命。本次设计的球磨机达到了国内先进水平，特别是在粉磨方面达到了预期的结果，若生产将为广大球磨机用户提供物美价廉的产品。

[参考文献]

[1]刘志鹏，颜文俊.预粉磨系统的智能建模与复合控制[J].浙江大学学报（工学版）. 2012（08）

[2]张传锋，申涛.预测控制在磨机负荷优化控制中的应用[J].济南大学学报（自然科学版）.2012（02）

山东协和学院 工学院 山东济南 250109