【大型磨機(jī)出料口設(shè)計(jì)9300字（論文）】

大型磨機(jī)出料口設(shè)計(jì)摘要為了確保研磨之后的礦漿液體能夠從筒體中流出來，避免筒體里面的研磨體也隨之流出，運(yùn)用導(dǎo)流螺旋進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)從而形成反作用力的原理，在磨機(jī)出口位置安裝和筒體運(yùn)行方向背離的螺紋槽，通過螺旋槽運(yùn)轉(zhuǎn)和鋼球本身的提及以及離心力形成的力和力矩，良好的避免球磨機(jī)筒體里面的球滑出，保障球磨機(jī)可以順利運(yùn)行[1]。而且，磨機(jī)襯板的使用壽命始終是很多磨機(jī)用戶關(guān)注的問題，特別是磨機(jī)規(guī)模越來越大，磨機(jī)襯板使用壽命的問題更加顯露出來[2]。本文以球磨機(jī)出料口和襯板為研究對(duì)象，對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，探尋最合適的參數(shù)和設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：球磨機(jī)；襯板；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；受力分析目錄TOC\o"1-3"\h\u280061引言 1154901.1研究目的與意義 169831.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 113671.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2133072球磨機(jī)相關(guān)概述 386492.1球磨機(jī)的工作原理 4272982.2球磨機(jī)出礦的工藝技術(shù)要 569053球磨機(jī)出料口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)的選擇 5256623.1鋼球在矩形螺紋滑道中的運(yùn)動(dòng)分析 5186253.2螺旋方向及螺紋技術(shù)參數(shù)的選擇 6114423.3鋼球在矩形螺紋滑道中的受力分析 654103.4螺紋材料的選用 712793.5小結(jié) 7184444球磨機(jī)襯板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7236504.1球磨機(jī)襯板相關(guān)概述 716934.1.1改變球磨機(jī)襯板表面形狀 849044.1.2改變球磨機(jī)襯板外形尺寸和安裝方式 8186884.2改變磨機(jī)襯板結(jié)構(gòu)的案例 9239374.3小結(jié) 1025744參考文獻(xiàn) 111引言1.1研究目的與意義球磨機(jī)是用來粉碎物料的一種設(shè)備，通過其優(yōu)秀的生產(chǎn)實(shí)力和強(qiáng)大的粉碎比等優(yōu)勢，被普遍引入到水泥、礦石開采、冶金等行業(yè)中使用[3]。于現(xiàn)今球磨機(jī)仍需要進(jìn)行改善，提高出料口磨損、密封和強(qiáng)度，能夠在生產(chǎn)使用中更節(jié)能更環(huán)保提高生產(chǎn)效率。未來很長的時(shí)間中，球磨機(jī)在磨碎行業(yè)中仍然牢牢占據(jù)重要位置。所以研究球磨機(jī)得到了國內(nèi)外有關(guān)專家的普遍關(guān)注。于球磨機(jī)減少能源消耗、環(huán)保是今后發(fā)展的趨勢。這對(duì)節(jié)約能源、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有重要意義。1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)前，國內(nèi)外的球磨機(jī)結(jié)構(gòu)近期的研究包含了邊緣傳動(dòng)和中心傳動(dòng)兩種[5]。邊緣傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的球磨機(jī)工作效率不高，而且出現(xiàn)了耗電和耗油量大的問題，中心傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的球磨機(jī)能夠讓電機(jī)空負(fù)載的運(yùn)行、柔和的傳遞能量，使得球磨機(jī)的性能得到優(yōu)化，是全新的節(jié)能環(huán)保型的球磨機(jī)，球磨機(jī)這種設(shè)備是再次對(duì)破碎之后的物料進(jìn)行粉碎的重要設(shè)備。從1983年首臺(tái)球磨機(jī)生產(chǎn)出來后便普遍使用到水泥[6]、化肥、玻璃陶瓷、硅酸鹽制品等生產(chǎn)領(lǐng)域，通過干式或是濕式的方式對(duì)不同類型的礦石以及其他可磨物料進(jìn)行研磨。以遠(yuǎn)瞻性看，未來很長一段時(shí)間中，球磨機(jī)在磨碎工作中仍然占據(jù)重要位置。所以研究球磨機(jī)得到了國內(nèi)外有關(guān)專家的普遍關(guān)注。在磨礦生產(chǎn)的時(shí)候，球磨機(jī)的生產(chǎn)實(shí)力會(huì)因?yàn)槟C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的提升而增加，將磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度提升，能夠明顯的提升磨機(jī)的生產(chǎn)水平，不過當(dāng)普通磨機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度達(dá)到亦或是高出某個(gè)數(shù)值時(shí)，內(nèi)部的礦石和磨礦載體會(huì)產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)，磨礦能力不僅不會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)速度的不斷提升而增加，還會(huì)發(fā)生無法磨礦的情況，此時(shí)磨機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度相當(dāng)于是臨界轉(zhuǎn)速[7]。若是可以超出這個(gè)臨界轉(zhuǎn)速，讓磨機(jī)的生產(chǎn)能力超出臨界轉(zhuǎn)速之后還可以隨著磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的提升而增加，如此便能實(shí)現(xiàn)磨機(jī)小規(guī)模、大產(chǎn)能的目標(biāo)，于化工、建材、礦物加工等以前的磨礦發(fā)展來說發(fā)揮著及其關(guān)鍵的作用[8]。昆明科技大學(xué)文書明等研究出來的超臨界轉(zhuǎn)速球磨機(jī)彌補(bǔ)了普通球磨機(jī)在超臨界轉(zhuǎn)速之上無法有效磨礦的缺陷[9]。超臨界轉(zhuǎn)速球磨機(jī)筒體里面使用的礦石和載體流導(dǎo)向設(shè)備使得普通球磨機(jī)里面受到重力和離心力影響的載體和礦石流的運(yùn)行路徑，讓礦石得到快速度和最大程度的沖擊和磨剝，將普通球磨機(jī)超臨界轉(zhuǎn)速后無法良好磨礦的問題解決，讓球磨機(jī)在超臨界轉(zhuǎn)速的條件下還是可以良好的磨礦，磨礦效率和其速度都有了極大的提升。國外主要有連續(xù)式球磨機(jī)和行星球磨機(jī)。連續(xù)式球磨機(jī)，意大利Bologna陶瓷中心研發(fā)出來的陶瓷原料持續(xù)錐形球磨機(jī)近段時(shí)間在中國的陶瓷領(lǐng)域有了很多運(yùn)用，其優(yōu)勢是：有利于減少隔板和停機(jī)時(shí)間，導(dǎo)致球磨機(jī)原料產(chǎn)量每年都在增多[10]。德國某家企業(yè)近期研發(fā)出了全新的一種行星型的球磨機(jī)，該設(shè)備結(jié)合原料試樣對(duì)其運(yùn)行速度進(jìn)行控制因此可以得到最好的研磨效果。該球磨機(jī)采用的結(jié)構(gòu)能夠傳遞的能量極強(qiáng)，因此可以對(duì)硬度很大的原料進(jìn)行研磨。南京大學(xué)儀器廠近段時(shí)間研發(fā)出了臥式行星形式的球磨機(jī)[11]。該設(shè)備的特征是四臺(tái)球磨機(jī)水平安裝在一塊垂直平面上的大板上進(jìn)行行星運(yùn)動(dòng)。進(jìn)行這種運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，球磨罐的底面并不固定，罐中的磨球與磨料處于垂直平面中會(huì)被自轉(zhuǎn)離心力、公轉(zhuǎn)離心力和重力三種力綜合影響[12]。機(jī)器運(yùn)行的時(shí)候，罐中不同點(diǎn)承受的力度的強(qiáng)弱和方向均在持續(xù)改變，運(yùn)行路徑無跡可尋，這就導(dǎo)致磨球和磨料在快速運(yùn)行的時(shí)候彼此間劇烈膨脹、擠壓，也極大的加強(qiáng)了研磨效率和效果。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀球磨機(jī)是用來對(duì)物料進(jìn)行粉碎的一種設(shè)備，球磨機(jī)在很多領(lǐng)域都得到了使用，通過其優(yōu)秀的生產(chǎn)實(shí)力和強(qiáng)大的粉碎比等特點(diǎn)，在礦山選礦、煤礦電力、砂石等領(lǐng)域得到了普遍的使用，球磨機(jī)在發(fā)揮作用的時(shí)候有用功占比不多，粉末工作的時(shí)候會(huì)制造很大的噪音，功耗量極大，而且占地范圍廣等缺陷，不過磨機(jī)在國內(nèi)外不同選礦廠進(jìn)行選礦工藝創(chuàng)新的過程中還是首先選擇的設(shè)備，其在產(chǎn)業(yè)鏈里面發(fā)揮著極其重要的作用[13]。在過去，通常是出料篩部、主電機(jī)、主軸承部、回轉(zhuǎn)部等共同組成球磨機(jī)，運(yùn)行的時(shí)候通過高壓大規(guī)模感應(yīng)電機(jī)亦或是同步電機(jī)啟動(dòng)，依靠聯(lián)軸器和齒輪組連接驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)部開展圓周旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，從而讓筒體里面的填充研磨物能夠良好的升降，掉落到等到研磨的物料上，以此實(shí)現(xiàn)磨破的程序。1990年代，中南工業(yè)大學(xué)和衡陽冶金礦山機(jī)械廠合作研發(fā)了中國首臺(tái)中心傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的節(jié)能球磨機(jī)。因?yàn)樵撔湍C(jī)相較于以前的磨機(jī)在節(jié)能和省空間方面占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢，因此這些年中國很多設(shè)計(jì)院都在推薦運(yùn)用，在這期間，中心傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的磨機(jī)攻克了非常多技術(shù)難題，使得此類型磨機(jī)不同零件（如篩體、端蓋等）能夠批量生產(chǎn)。這種磨機(jī)在研究的時(shí)候運(yùn)用到了大量突破性的技術(shù)，例如不再使用大小齒輪。由于球磨機(jī)對(duì)礦物磨碎的作用是依賴于磨球運(yùn)動(dòng)形成的，因此對(duì)球磨機(jī)的運(yùn)行原理進(jìn)行研究首先是對(duì)磨球的運(yùn)行規(guī)律作出研究。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中球磨機(jī)襯板和磨球的耗費(fèi)在生產(chǎn)成本中占較大的占比，根據(jù)設(shè)備使用率和經(jīng)濟(jì)收益發(fā)現(xiàn)，將襯板受損量降低，加強(qiáng)磨礦效率，能夠很好的減少生產(chǎn)成本。球磨機(jī)的部件中受損幾率最大的是襯板，襯板的存在不但對(duì)簡體形成保護(hù)，還能增加設(shè)備的使用時(shí)間，并且能夠?qū)σr板的形狀作出調(diào)整對(duì)鋼球在罐內(nèi)的運(yùn)行路徑進(jìn)行控制。當(dāng)球磨機(jī)型號(hào)一樣時(shí)，球磨機(jī)合理的采用襯板直接影響了球磨機(jī)的生產(chǎn)能力和球磨機(jī)的使用性能。球磨機(jī)是用來對(duì)物料進(jìn)行粉碎的一種設(shè)備，通過其優(yōu)秀的生產(chǎn)實(shí)力和強(qiáng)大的粉碎比等特點(diǎn)，在礦山開采、冶金、火力發(fā)電等領(lǐng)域得到了普遍的使用。因此研究球磨機(jī)的運(yùn)行原理是有一定意義的，因?yàn)榍蚰C(jī)粉碎礦物是依賴于磨球運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，因此對(duì)球磨機(jī)的運(yùn)行原理展開研究首先需要對(duì)磨球的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行研究。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中球磨機(jī)襯板和磨球的耗費(fèi)在生產(chǎn)成本中占較大的占比，根據(jù)設(shè)備使用率和經(jīng)濟(jì)收益發(fā)現(xiàn)，將襯板受損量降低，加強(qiáng)磨礦效率，能夠很好的減少生產(chǎn)成本。2球磨機(jī)相關(guān)概述球磨機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候，為了確保筒體里面研磨的礦漿料得以正常流出，通常會(huì)將螺紋形狀的導(dǎo)流槽安裝在出口位置，當(dāng)球磨機(jī)筒體開始運(yùn)轉(zhuǎn)之后，研磨出的礦漿會(huì)順著螺紋槽從球磨機(jī)中流出來[4]。不過于大規(guī)模球磨機(jī)而言，因?yàn)槔锩娴匿撉蝮w積很大，球磨機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候，鋼球極易從筒體中滑出，為了確保研磨好的礦漿液體能夠從筒體正常流出，還能避免筒體里面的鋼球隨之滾出，便要求踢球在隨著筒體運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，球磨機(jī)出口位置能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生阻攔作用，什么樣的結(jié)構(gòu)不僅有利于礦漿液的流出，還能防止鋼球不從筒體滑出呢？文章根據(jù)摩擦鋼球運(yùn)轉(zhuǎn)到出口位置的受力分析，研究出和筒體運(yùn)轉(zhuǎn)方向反向的螺紋槽，通過螺旋槽運(yùn)轉(zhuǎn)和鋼球本身的重量以及離心力形成的力和力矩，能夠良好的避免球磨機(jī)筒體里面的球滑出，保障球磨機(jī)可以順利運(yùn)行。2.1球磨機(jī)的工作原理球磨機(jī)是用來讓礦石更加細(xì)膩的一種設(shè)備，其主要結(jié)構(gòu)（如圖1）設(shè)計(jì)成圓形形狀的筒體，筒體兩頭安裝了空心軸徑的后蓋，后蓋的軸頸安裝在軸承上面，電動(dòng)機(jī)依靠筒體上配置的齒輪讓球磨機(jī)得以回轉(zhuǎn)，筒體里面填充了鋼棒、鋼球等磨礦載體以及需要磨碎的礦石。當(dāng)筒體按照要求的轉(zhuǎn)動(dòng)桿速度圍繞水平軸線進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，筒體里面的磨礦載體和礦石受到離心力以及摩擦力的影響，筒體襯板控制其升高到一定程度，之后和筒壁分離自由下落亦或是拋落，讓礦石在沖擊和磨剝的效果下粉碎。礦石由筒體一頭的空心軸徑持續(xù)的進(jìn)入，粉碎后的物料從筒體另一頭的空心軸頸持續(xù)流出，筒體中礦石的運(yùn)行是通過持續(xù)填充礦石產(chǎn)生的壓力推動(dòng)的。采用濕式研磨時(shí)，礦石會(huì)順著水流流出。采用干式研磨時(shí)，礦石順著抽出筒體的氣體流出。而且筒體里面的研磨體（即鋼球）會(huì)順著漿液流出，關(guān)于這種現(xiàn)象，需要設(shè)計(jì)一種和筒體運(yùn)轉(zhuǎn)方向反向的螺旋槽，通過螺旋槽運(yùn)功和鋼球本身體積以及離心力形成的力和力矩，便能解決鋼球從筒體滾出的問題。圖1球磨機(jī)出料口和襯板2.2球磨機(jī)出礦的工藝技術(shù)要從球磨機(jī)的運(yùn)行原理能夠了解到，球磨機(jī)的粉碎作用是鋼球?qū)ξ锪线M(jìn)行沖擊和研磨，這就要求對(duì)球磨機(jī)的工藝參變量作出思索和選取，例如適合的工作轉(zhuǎn)動(dòng)速度、鋼球的填充量和對(duì)磨機(jī)研磨效率有影響的各種因素等。當(dāng)磨機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，筒體里面的鋼球根據(jù)其運(yùn)行路徑會(huì)有兩種情況：一是以筒體剖面的幾何中心為中心逐層進(jìn)行，并根據(jù)位置沿同心圓弧軌跡，圓柱體旋轉(zhuǎn)向上移動(dòng)；另一個(gè)是根據(jù)拋物線軌跡逐層下降。正是球體的這種拋物線運(yùn)動(dòng)，一些時(shí)候會(huì)將球體沖撞出筒體外，順著礦漿在空心軸出口處一起滑出。為了達(dá)到上述鋼球運(yùn)行于球磨機(jī)筒體的要求，避免鋼球在運(yùn)行沖撞的時(shí)候滑出筒體，還需保障筒體內(nèi)的礦漿料能夠正常從筒體中流出，便要求在出口位置安裝和導(dǎo)流槽運(yùn)轉(zhuǎn)方向反向的螺旋槽，依靠螺旋槽和空心軸聯(lián)合形成的力和力矩，推動(dòng)鋼球進(jìn)入到筒體內(nèi)部。3球磨機(jī)出料口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)的選擇根據(jù)圖1能夠發(fā)現(xiàn)，出料口內(nèi)部配置一些和球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向反向的螺旋槽，能夠很好的避免磨球運(yùn)行到出料口時(shí)滾出筒體。螺紋的螺距和高度取決于球磨機(jī)的直徑與出口直徑的大小。傳力螺旋的作用是對(duì)動(dòng)力進(jìn)行傳遞，需要通過很小的力矩對(duì)鋼球進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，因此形成軸向運(yùn)轉(zhuǎn)和很大的軸心力，進(jìn)而能夠幫助鋼球返回到筒體中。設(shè)定螺旋滑到中滿布了鋼球，鋼球和螺旋滑到產(chǎn)生的摩擦屬于滾動(dòng)摩擦。其優(yōu)勢是：由于是滾動(dòng)摩擦，摩擦力小到可以忽略；能夠?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過自身重量和旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力推動(dòng)鋼球回到筒體中。3.1鋼球在矩形螺紋滑道中的運(yùn)動(dòng)分析當(dāng)球磨機(jī)開始回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，因?yàn)榕鲎苍蛞苿?dòng)到球磨機(jī)筒體出料口滑道中的鋼球，受到本身重力和離心力的影響，附著到筒體管壁上的螺旋滑道上，跟隨筒體共同回轉(zhuǎn)，一些鋼球升高到相當(dāng)高度，受到重力的影響自由落下到底部，剩下一些鋼球在空心軸和筒倉的連接端，即鋼珠匯聚在筒體出口的下面，筒體轉(zhuǎn)動(dòng)形成的力和扭矩通過滑道盤繞推入筒體中。研磨體的上下循環(huán)運(yùn)動(dòng)反復(fù)進(jìn)行。但因?yàn)檫M(jìn)料端持續(xù)有新物料填充，進(jìn)料端和出料端間形成的物料面差可能會(huì)迫使物料移動(dòng)，當(dāng)研磨體降落的時(shí)候?qū)ξ锪线M(jìn)行沖擊形成軸向推力也能促使物料移動(dòng)，此外球磨機(jī)里面的氣流運(yùn)行也有助于物料的移動(dòng)。所以，球磨體盡管是水平擺放，不過物料能夠從進(jìn)料端慢慢的進(jìn)入到出料口，以此實(shí)現(xiàn)研磨流程，保障礦漿可以正常流出筒體。3.2螺旋方向及螺紋技術(shù)參數(shù)的選擇因?yàn)殇撉蛱幱诼菪览锩媸菨L動(dòng)移動(dòng)的，其摩擦阻力非常??；磨機(jī)筒體里面的物料給鋼球運(yùn)動(dòng)帶來的影響也無需考慮。按照鋼球的規(guī)格和尺寸，挑選適合的螺旋技術(shù)參變量。技術(shù)參變量的選取不僅要幫助研磨好的礦漿液從筒體中流出，還要避免鋼球從筒體中滑出。為了方便加工和生產(chǎn)，螺旋的牙型確定選擇矩形螺紋。螺紋大小徑之間的差值便是螺紋槽的深度大小，一定要確保鋼球能夠順著螺紋槽滾動(dòng)。螺紋數(shù)量選擇的是雙頭或是三頭。螺紋距取決于鋼球直徑。這樣運(yùn)用tgλ=L/2πγ公式便能得到螺旋升角λ。螺旋方向的確定：通過左右手螺旋法對(duì)螺旋的方向進(jìn)行明確，兩手成握拳狀，其四指朝向便是筒體的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，即貼合在筒體中的螺旋槽的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，大拇指的朝向便是鋼球在螺旋槽里面的運(yùn)動(dòng)方向。3.3鋼球在矩形螺紋滑道中的受力分析矩形螺旋副里面的螺旋面是纏繞在圓柱體上的斜面形成的，并設(shè)定鋼球與出口螺紋面之間的力全部施加在平均半徑r的螺旋線上。所以，螺旋副里面的螺旋面順著平均半徑拉伸出持續(xù)的斜平面，如此，摩擦副面臨的摩擦問題便能轉(zhuǎn)換成摩擦問題展開研究。此斜面形成的升角便是螺旋線位于螺旋平均半徑r的升角，使用λ代表，采用tgλ=L/2πγ便能夠得到。公式里面L表示螺旋相鄰兩牙對(duì)應(yīng)點(diǎn)的軸向距離。圖2里面鋼球1受到力矩M的影響，和軸向載荷Q反向勻速的順著螺旋滑到進(jìn)行上升運(yùn)動(dòng)，這和鋼球受到水平力P的影響順著斜面2開始上升運(yùn)動(dòng)相同。P＝Qtg（λ+φ）（1）（1）其中P是作用到螺旋槽平均半徑位置的圓周力，屬于是螺旋表面形成的摩擦角。圖2鋼球在矩形螺紋滑道中的受力分析因此控制起重鋼球向上運(yùn)動(dòng)要求的力矩是：M＝PML＝Pγ0＝γ0Qtg（λ+φ）（2）（2）公式里面PM是對(duì)筒體施加的外部驅(qū)動(dòng)力，L表示外部驅(qū)動(dòng)力作用線和鋼球中心線之間的間隔。相反，螺桿沿著Q力勻速的順著螺旋滑到朝下移動(dòng)，這和鋼球受到荷載Q的影響順著斜面勻速下降的情況相同，可以引用公式：P’＝Qtg（λ-φ）（3）（3）式中P’是在螺旋槽平均半徑處施加的圓周力。故維持起重鋼球等速下降所需的力矩為:M’＝P’γ0＝γ0Qtg（λ-φ）（4）根據(jù)（4）式所知，當(dāng)γ>φ時(shí)，M’>0，其方向與鋼球方向相反，起著阻抗力矩的作用。當(dāng)γ<φ時(shí)，M’<0，其方向與鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，說明要使鋼球等速下降，必須施加這一驅(qū)動(dòng)力矩M’，不然只靠軸向力Q不能驅(qū)使鋼球運(yùn)動(dòng)，即該鋼球發(fā)生自鎖，其自鎖條件為γ<φ。3.4螺紋材料的選用螺旋所需的材料不僅要有充分的強(qiáng)度、耐磨損性，還需要鋼球和螺旋之間的摩擦力小，能夠使用極易獲取的Q275鋼制作螺旋，在制造空心軸的同時(shí)也制作螺旋。3.5小結(jié)在球磨機(jī)出料位置配置和筒體運(yùn)轉(zhuǎn)方向反向的螺紋槽，螺旋結(jié)構(gòu)要有適合的參變量，通過螺旋槽運(yùn)轉(zhuǎn)和鋼球本身形成的力和力矩，便能解決鋼球從筒體滾出的問題，保障球磨機(jī)順利運(yùn)行。其實(shí)踐效果如圖1所示，螺紋兩端的逆流槽結(jié)構(gòu)。4球磨機(jī)襯板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1球磨機(jī)襯板相關(guān)概述球磨機(jī)襯板的作用：一是為物料和研磨載體提供能量，另一個(gè)是為磨機(jī)筒體提供保護(hù)使其免受物料和研磨介質(zhì)碰撞導(dǎo)致的磨損。磨機(jī)工作情況、襯板質(zhì)量和襯板結(jié)構(gòu)等因素都能影響到襯板的使用期限。當(dāng)磨機(jī)有確切的運(yùn)用工況，襯板也有良好的質(zhì)量，不過襯板使用期限還是達(dá)不到預(yù)期時(shí)。可以依靠對(duì)襯板結(jié)構(gòu)作出改進(jìn)將襯板的使用時(shí)間延長。由于球磨機(jī)對(duì)礦物磨碎的作用是依賴于磨球運(yùn)動(dòng)形成的，因此對(duì)球磨機(jī)的運(yùn)行原理進(jìn)行研究首先是對(duì)磨球的運(yùn)行規(guī)律作出研究。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中球磨機(jī)襯板和磨球的耗費(fèi)在生產(chǎn)成本中有較大的占比，根據(jù)設(shè)備使用率和經(jīng)濟(jì)收益發(fā)現(xiàn)，將襯板受損量降低，加強(qiáng)磨礦效率，能夠很好的減少生產(chǎn)成本。球磨機(jī)的部件中受損幾率最大的是襯板，襯板的存在不但對(duì)簡體形成保護(hù)，還能增加設(shè)備的使用時(shí)間，并且能夠依靠對(duì)襯板的形狀作出調(diào)整對(duì)鋼球在罐內(nèi)的運(yùn)行路徑進(jìn)行控制。當(dāng)球磨機(jī)型號(hào)一樣時(shí)，球磨機(jī)合理的采用襯板對(duì)球磨機(jī)的工作能力和使用性能造成一定的影響。球磨機(jī)是用來對(duì)物料進(jìn)行研磨的一種設(shè)備，通過其優(yōu)秀的生產(chǎn)實(shí)力和強(qiáng)大的粉碎比等特點(diǎn)，在礦山開采、水泥生產(chǎn)、冶金等領(lǐng)域得到了普遍的使用。有兩種辦法能夠讓襯板結(jié)構(gòu)發(fā)生變化：①在襯板外部形狀上作出改動(dòng)，進(jìn)而使得鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生變化，使得襯板受到的沖擊力減少，轉(zhuǎn)變襯板的受損形式；②在襯板的外部規(guī)格和安裝方式上作出改變，進(jìn)而使得襯板承受作用力的情況得到轉(zhuǎn)變，將鑄造受到的內(nèi)應(yīng)力化解。兩種辦法都可以將耐磨材料的優(yōu)勢全面發(fā)揮出來，使得變形和斷裂幾率下降，增加使用時(shí)間，而且還可以將研磨效率提升。4.1.1改變球磨機(jī)襯板表面形狀最明顯的是水泥行業(yè)使用的溝槽襯板，現(xiàn)如今在國內(nèi)外得到普遍使用。其特點(diǎn)便是將和磨球直徑有關(guān)系的環(huán)形溝槽設(shè)置到襯板表面，溝槽里面一直鋪墊有料墊，將磨球和襯板隔離開，使得磨球和襯板減少直接摩擦。而且，因?yàn)闇喜鄣某霈F(xiàn)，使得物料和磨球能夠大范圍的接觸，使得研磨的效率提升。另外，溝槽襯板使得磨球運(yùn)動(dòng)路線出現(xiàn)變化，化解了磨球給暴露襯板帶來的沖擊力，使得襯板發(fā)生斷裂的幾率下降。不但讓材質(zhì)相同的溝槽襯板在襯板產(chǎn)品中更加安全和耐磨，還產(chǎn)生了節(jié)能增產(chǎn)、減少磨機(jī)噪音、增加水泥比表面積等各種效益。4.1.2改變球磨機(jī)襯板外形尺寸和安裝方式將雙螺栓孔樣式的長襯板調(diào)整成單螺栓孔樣式的短襯板。很久前，中國水泥領(lǐng)域使用的基本是雙螺栓孔樣式的磨機(jī)襯板，若是材料選擇高錳鋼，那么襯板有很大的幾率鼓起翹曲，螺栓會(huì)脫落，導(dǎo)致過早失效。若是材質(zhì)選用的是耐磨的白口鑄鐵，韌性不夠，襯板斷裂的幾率極高。雙螺栓孔樣式的長襯板根據(jù)其制造成型發(fā)現(xiàn)，雙螺栓孔樣式襯板，孔和孔之間相隔250毫米，木模會(huì)有2%的收縮，兩砂芯之間的距離是255毫米。襯板在鑄造流程中勢必會(huì)有5毫米的縮水，肯定會(huì)形成極強(qiáng)的內(nèi)應(yīng)力，熱處理不一定可以徹底消除，導(dǎo)致襯板面臨著斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。因此當(dāng)雙螺栓孔樣式的長襯板調(diào)整成單螺栓孔樣式的短襯板之后，基本能夠解決鼓起翹曲和斷裂的異常失效。半自磨機(jī)襯板基本選擇以高錳鋼作為材料，因?yàn)槠淙狈ψ銐虻膹?qiáng)度和屈服極限，在應(yīng)用的時(shí)候，襯板被磨球持續(xù)撞擊之后，會(huì)導(dǎo)致襯板鼓起翹曲。若是襯板設(shè)計(jì)成了雙螺栓樣式，兩個(gè)螺栓之間的襯板產(chǎn)生的應(yīng)變力會(huì)很大，因此使得螺栓斷裂。若是調(diào)整成但螺栓孔的樣式，能夠增加其使用時(shí)間。沒有螺栓存在的鑲砌襯板。非常多球磨機(jī)都將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為不使用螺栓的襯板，襯板是通過彼此拉伸為一個(gè)完整的圓環(huán)來固定，運(yùn)用“拱形”的力學(xué)原理研究得到，襯板有非常大的外環(huán)，內(nèi)環(huán)卻較小，受到磨球的持續(xù)撞擊，襯板會(huì)牢牢結(jié)合在一起，更不易脫落。采用鑲砌襯板有很多優(yōu)勢：①磨機(jī)筒體在打孔上的成本降低，磨機(jī)強(qiáng)度也獲得了極大的增強(qiáng)；②能夠省略一筒體螺栓的成本；③襯板在韌性上的要求極大的下降，即便是襯板斷裂，因?yàn)楸舜藬D壓的原因，也很少會(huì)出現(xiàn)脫離問題；④尤其適用于在螺栓孔漏塵上有嚴(yán)格要求的場合。當(dāng)前，自鎖式無螺栓組合襯板，已經(jīng)普遍在電力行業(yè)中運(yùn)用到煤磨上，不僅安全性強(qiáng)，而且使用期限也長，成本還很低廉。4.2改變磨機(jī)襯板結(jié)構(gòu)的案例半自磨機(jī)的作用是粉碎和粗磨，運(yùn)用準(zhǔn)120到200毫米的大鋼球?qū)?00毫米的大型礦石粉碎。預(yù)期的結(jié)果是：鋼球和礦石都升高到一定高度之后自由拋落，下沉到趾部范圍內(nèi)，所有動(dòng)能轉(zhuǎn)換成粉碎和粗磨功，而非下沉到暴露的襯板上。根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況發(fā)現(xiàn)，使用期限短，鼓起翹曲亦或是斷裂的情況頻繁發(fā)生，只是通過對(duì)化學(xué)成分和熱處理工藝作出改變等已無法滿足要求。轉(zhuǎn)而對(duì)筒體襯板的結(jié)構(gòu)作出轉(zhuǎn)變，例如升降桿高度、升降桿夾角、升降桿寬度、基板厚度等，，通常會(huì)有意外之喜。洛陽礦山機(jī)械工程研究設(shè)計(jì)院在近10.37×5.19米的半自磨機(jī)中模擬了鋼球和礦石的運(yùn)行軌跡，襯板間隔布置，高抬桿高度不變，短抬桿高度降低到50mm以內(nèi)，抬桿夾角從50°變成60°。鋼球的升高高度下降，全部拋入到趾部范圍內(nèi)，但是其粉碎能力不受影響。襯板結(jié)構(gòu)得到轉(zhuǎn)變之后，其磨礦實(shí)力不受影響，解決了襯板斷裂的情況，使用期限也增加了月余。青海某個(gè)金礦半自磨機(jī)襯板高度從原來的150/80mm升高至170/100mm，襯板平板從70毫米厚度減少到60毫米，通過這種方式讓襯板的使用期限增加了1500個(gè)小時(shí)。宜春某家礦業(yè)企業(yè)改變了半自磨機(jī)的筒體結(jié)構(gòu)，將原來的48塊襯板減少到72塊，升降桿數(shù)量縮減到36根，升降桿的升降桿也從以前的288毫米也升高了32到320毫米，襯板壽命較原有襯板提升50%左右。4.3小結(jié)有大量的因素會(huì)對(duì)磨機(jī)襯板的使用期限造成影響，若是其他因素?zé)o法改變，對(duì)襯板結(jié)構(gòu)實(shí)施合理的調(diào)整，將其使用期限增加。這個(gè)辦法在水泥行業(yè)廣泛采用的溝槽襯板，煤磨運(yùn)用的無螺栓鑲砌襯板上已有了成功的經(jīng)驗(yàn)。特別是使用期限短的半自磨磨機(jī)襯板中，對(duì)其襯板結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的改變可以大大增加其使用壽命。從本次設(shè)計(jì)中，通過對(duì)格子球磨機(jī)的襯板的實(shí)際工作條件的分析，以及球磨機(jī)襯板的材質(zhì)，應(yīng)該具有較高的硬度、韌性以及耐腐蝕性能，襯板的工作層應(yīng)盡可能為單相組織，有些因素之間存在相互矛盾，如韌性和硬度之間。問題的解決方法在于，對(duì)成分、組織、工藝、性能控制，尋求耐蝕、耐磨及耐沖擊的最優(yōu)配合范圍。鑒于原簡襯凸棱部分磨損掉后磨礦能力顯.著降低的問題，設(shè)計(jì)了一種新型的襯板，而且襯板安裝間隙通過木楔訂牢，能夠?yàn)橥搀w承受礦漿沖擊提供保護(hù)，從而增加了筒體的使用壽命。按結(jié)構(gòu)分類最常用的有格子型和溢流型兩種磨機(jī)，格子樣式的球磨機(jī)具備礦漿排出快速的優(yōu)勢，其出料方式是通過篩板的形式出料。溢流型是沒有篩板的（用的是端襯板，和磨頭一個(gè)型號(hào)）。溢流型；球磨機(jī)物料水平高于出料口，自動(dòng)溢出，稱為溢出類型。相較于溢流樣式的球磨機(jī)，格子樣式的球磨機(jī)的優(yōu)勢是：排料口礦漿面低，礦漿能迅速通過，可減少礦石的過度研磨；裝載更多的球，可以裝載大小球，而且小球也不會(huì)滑出，同時(shí)能夠創(chuàng)造優(yōu)良的工作條件；在條件統(tǒng)一的情況下，產(chǎn)能較高，且電耗較低，其缺點(diǎn)是構(gòu)造略為復(fù)雜。不過溢流樣式的球磨機(jī)有著簡潔的結(jié)構(gòu)，便于進(jìn)行管理和維護(hù)，因此工作效率很高。一般，磨礦細(xì)度較細(xì)時(shí)宜用溢流型，較粗時(shí)宜用格子樣式的球磨機(jī)。可減少礦石的過分研磨，而且還能提高單位體積產(chǎn)量，其產(chǎn)量相較于溢流樣式的球磨機(jī)要高。其缺陷是結(jié)構(gòu)繁瑣，礦漿排出的時(shí)候很容易阻塞格子板，并且維修難度大且繁瑣。溢流樣式的球磨機(jī)具備結(jié)構(gòu)簡潔，便于檢修的優(yōu)勢，因?yàn)槌隽瞎懿捎脧?fù)雜的螺紋鑄造，大體積的礦石和鋼球不容易流出。缺陷是單位體積產(chǎn)量不高，很容易發(fā)生粉碎現(xiàn)象因本次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想力求簡單故使用溢流樣式的球磨機(jī)。因?yàn)橹袊缌鳂邮降那蚰C(jī)沒有先進(jìn)的技術(shù)、傳動(dòng)鏈較長、結(jié)構(gòu)松懈、機(jī)械受損極大、因此故障率居高不下。因此此次設(shè)計(jì)將溢流球磨機(jī)的邊緣單傳動(dòng)改變成中心單傳動(dòng)，讓其結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，不僅提高了作業(yè)效率，還能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。為了避免襯板螺栓孔中有礦料漏出，筒體中還配置了耐磨損的無螺栓型襯板，通過壓牢金屬楔產(chǎn)生的橫向壓力牢牢附著在筒壁上，后蓋的襯板是通過螺栓