球磨機(jī)試車中存在的問(wèn)題探討

云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司鶴慶北衙金礦二選廠是2010年新建的一座規(guī)模為4000t/d的選礦廠，磨礦系統(tǒng)采用1臺(tái)MZS5500×6600型半自磨機(jī)和2臺(tái)MQY4300×7000溢流型球磨機(jī)。在球磨機(jī)試車過(guò)程中，出現(xiàn)軸承座抖動(dòng)及瓦幫明顯磨損、空負(fù)載試車小齒輪振動(dòng)超標(biāo)以及球磨機(jī)負(fù)荷試車規(guī)程中初裝球規(guī)定不合理等問(wèn)題。

1、球磨機(jī)配置情況

2臺(tái)MQY4300×7000溢流型球磨機(jī)旋向不同，從排料端向進(jìn)料端看，為左右旋各1臺(tái)，但大小斜齒輪的配置相同，小齒輪螺旋角皆為左旋，大齒輪螺旋角均為右旋。半自磨機(jī)采用全靜壓軸承，球磨機(jī)采用動(dòng)靜壓軸承，排料端軸承均為固定端。球磨機(jī)大齒圈質(zhì)量約32t，半自磨機(jī)大齒圈質(zhì)量約47t。慢傳采用單向爪式離合器。

2、存在的問(wèn)題及原因分析

2.1、球磨機(jī)固定端主軸承座抖動(dòng)及瓦幫磨損

（1）問(wèn)題描述：在試車時(shí)，右旋球磨機(jī)固定端主軸承座出現(xiàn)抖動(dòng)及內(nèi)側(cè)瓦幫明顯磨損的現(xiàn)象。

（2）原因分析：左右旋球磨機(jī)回轉(zhuǎn)部受力分析分別如圖1和圖2所示。

①球磨機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，回轉(zhuǎn)部承受一定的軸向力，如圖1所示，其中F1、F2的方向是由進(jìn)料端指向排料端，但F3的方向與斜齒的螺旋角方向有關(guān)，可以與F1、F2方向相同，也可以相反，F(xiàn)4的大小和方向取決于F1、F2、F3的合力。

②由圖1可以看出，F(xiàn)3的方向指向進(jìn)料端時(shí)，F(xiàn)3的方向與F1、F2的方向相反，F(xiàn)4較小，軸瓦承受回轉(zhuǎn)部的推力較小；反之，F(xiàn)4較大，軸瓦承受回轉(zhuǎn)部的推力較大。

③現(xiàn)場(chǎng)2臺(tái)球磨機(jī)的齒輪配置情況相同，皆為左旋小齒輪（右旋大齒輪），這樣就會(huì)導(dǎo)致左旋球磨機(jī)回轉(zhuǎn)部承受小齒輪的水平分力F3指向進(jìn)料端，而右旋球磨機(jī)F3指向排料端。顯然，右旋球磨機(jī)對(duì)主軸承產(chǎn)生了較大的軸向推力，從而導(dǎo)致固定端軸瓦內(nèi)側(cè)瓦幫磨損較明顯及瓦座抖動(dòng)。

（3）解決方案：傳動(dòng)齒輪螺旋角方向應(yīng)根據(jù)球磨機(jī)旋向進(jìn)行選擇，以使小齒輪對(duì)大齒輪產(chǎn)生的水平分力指向進(jìn)料端。當(dāng)球磨機(jī)為右旋時(shí)，齒輪應(yīng)配置為右旋小齒輪（左旋大齒輪）；當(dāng)球磨機(jī)為左旋時(shí)，齒輪應(yīng)配置為左旋小齒輪（右旋大齒輪）。

2.2、空負(fù)荷試車時(shí)跳閘停機(jī)

（1）問(wèn)題描述：3臺(tái)磨機(jī)在空負(fù)荷試車時(shí)，均出現(xiàn)球磨機(jī)剛啟動(dòng)，振動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，出現(xiàn)跳閘停機(jī)的情況，振幅保護(hù)設(shè)定值為100μm。為查找原因，將振幅保護(hù)值調(diào)高至600μm，球磨機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)在筒體運(yùn)轉(zhuǎn)的前半周振動(dòng)不穩(wěn)，振幅不大于50μm；在下半周，振動(dòng)力急劇增大，半自磨機(jī)最大振幅可達(dá)550μm，球磨機(jī)最大振幅可達(dá)400μm，并伴隨周期性金屬敲擊的異常聲響。

（2）原因分析：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)：①磨機(jī)停機(jī)、高壓泵開(kāi)啟時(shí)，筒體在接近停止時(shí)來(lái)回?cái)[動(dòng)，并且?guī)状卧囼?yàn)均停在同一個(gè)位置；②齒面的接觸痕跡在不同區(qū)段表現(xiàn)不同，半圈為工作面接觸，另半圈為非工作面接觸；③慢傳傳動(dòng)時(shí)，在前半圈，單向爪式離合器工作面緊密接觸，在后半圈，工作面脫離，非工作面接觸，且兩個(gè)半聯(lián)軸器在軸向脫開(kāi)約2cm的距離，半自磨機(jī)比球磨機(jī)更為明顯；④電流波動(dòng)較大。

通過(guò)上述現(xiàn)象可以看出，球磨機(jī)回轉(zhuǎn)部偏重嚴(yán)重。球磨機(jī)在前半周運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，是小齒輪帶動(dòng)大齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)，小齒輪組件承受的是大齒輪的壓力；而在后半周時(shí)，變成大齒輪帶動(dòng)小齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)，小齒輪組件承受的是大齒輪向上抬起的力。這樣，在球磨機(jī)空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于回轉(zhuǎn)部的偏重，齒輪傳動(dòng)因存在前后半周過(guò)渡時(shí)的沖擊力及后半周小齒輪受大齒輪向上抬起的力，而產(chǎn)生較大的振動(dòng)。

進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，回轉(zhuǎn)部的偏重主要是大齒圈偏重造成的，球磨機(jī)直徑越大，大齒輪越重，偏重的影響越大。大齒圈的偏重在由于鑄造缺陷導(dǎo)致的，比如脹箱、局部縮松和縮孔等。

（3）解決方案：在磨機(jī)訂貨時(shí)，必須向設(shè)備廠提出大齒圈及回轉(zhuǎn)部偏重的控制要求，設(shè)備廠在大齒圈的制造工藝上應(yīng)采取相應(yīng)的控制措施。

2.3、球磨機(jī)負(fù)荷試車規(guī)程初裝球規(guī)定不合理

（1）問(wèn)題描述：說(shuō)明書中對(duì)負(fù)荷試車的規(guī)定是：負(fù)荷試車時(shí)先向磨機(jī)內(nèi)加入20%~30%的鋼球，占物料總量的50%，按規(guī)定程序啟動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)異常后，每30min加入介質(zhì)總量的10%，并連續(xù)給入適量物料直至磨機(jī)達(dá)到滿負(fù)荷。按該規(guī)定進(jìn)行負(fù)荷試車時(shí)，礦漿磨礦細(xì)度不達(dá)標(biāo)，系統(tǒng)開(kāi)機(jī)不到30min，分級(jí)流程的泵箱及管道就因礦漿中粗砂太多而嚴(yán)重堵塞，負(fù)荷試車流程不暢通。

（2）原因分析：負(fù)荷試車時(shí)初次向磨機(jī)內(nèi)加入20%~30%的鋼球，其介質(zhì)充填率僅為10%左右，而磨機(jī)要有效磨礦，介質(zhì)充填率最小也要達(dá)到25%，也就是初裝鋼球必須達(dá)到介質(zhì)總量的60%左右。

（3）解決措施：負(fù)荷試車時(shí)初次向磨機(jī)內(nèi)加入鋼球量由20%~30%改為60%~70%。

3、結(jié)語(yǔ)

球磨機(jī)試車是選礦廠建設(shè)工程及設(shè)備前期管理的重要一環(huán)，順利試車是建設(shè)方、施工方和設(shè)備生產(chǎn)單位的共同目標(biāo)，從設(shè)備制造及試車規(guī)程方面查找原因，消除試車中存在的問(wèn)題，無(wú)疑對(duì)球磨機(jī)的性能優(yōu)化具有積極意義。

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