球磨機試車中存在的問題探討

云南黃金礦業(yè)集團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MZS5500×6600型半自磨機和2臺MQY4300×7000溢流型球磨機。在球磨機試車過程中，出現(xiàn)軸承座抖動及瓦幫明顯磨損、空負(fù)載試車小齒輪振動超標(biāo)以及球磨機負(fù)荷試車規(guī)程中初裝球規(guī)定不合理等問題。

1、球磨機配置情況

2臺MQY4300×7000溢流型球磨機旋向不同，從排料端向進料端看，為左右旋各1臺，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。半自磨機采用全靜壓軸承，球磨機采用動靜壓軸承，排料端軸承均為固定端。球磨機大齒圈質(zhì)量約32t，半自磨機大齒圈質(zhì)量約47t。慢傳采用單向爪式離合器。

2、存在的問題及原因分析

2.1、球磨機固定端主軸承座抖動及瓦幫磨損

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

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

①球磨機在運行過程中，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的方向指向進料端時，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2臺球磨機的齒輪配置情況相同，皆為左旋小齒輪（右旋大齒輪），這樣就會導(dǎo)致左旋球磨機回轉(zhuǎn)部承受小齒輪的水平分力F3指向進料端，而右旋球磨機F3指向排料端。顯然，右旋球磨機對主軸承產(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。

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

2.2、空負(fù)荷試車時跳閘停機

（1）問題描述：3臺磨機在空負(fù)荷試車時，均出現(xiàn)球磨機剛啟動，振動保護系統(tǒng)動作，出現(xiàn)跳閘停機的情況，振幅保護設(shè)定值為100μm。為查找原因，將振幅保護值調(diào)高至600μm，球磨機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)在筒體運轉(zhuǎn)的前半周振動不穩(wěn)，振幅不大于50μm；在下半周，振動力急劇增大，半自磨機最大振幅可達550μm，球磨機最大振幅可達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磨機停機、高壓泵開啟時，筒體在接近停止時來回擺動，并且?guī)状卧囼灳Ｔ谕粋€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慢傳傳動時，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，且兩個半聯(lián)軸器在軸向脫開約2cm的距離，半自磨機比球磨機更為明顯；④電流波動較大。

通過上述現(xiàn)象可以看出，球磨機回轉(zhuǎn)部偏重嚴(yán)重。球磨機在前半周運轉(zhuǎn)時，是小齒輪帶動大齒輪運轉(zhuǎn)，小齒輪組件承受的是大齒輪的壓力；而在后半周時，變成大齒輪帶動小齒輪運轉(zhuǎn)，小齒輪組件承受的是大齒輪向上抬起的力。這樣，在球磨機空負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，由于回轉(zhuǎn)部的偏重，齒輪傳動因存在前后半周過渡時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。

進一步分析可以發(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：在磨機訂貨時，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、球磨機負(fù)荷試車規(guī)程初裝球規(guī)定不合理

（1）問題描述：說明書中對負(fù)荷試車的規(guī)定是：負(fù)荷試車時先向磨機內(nèi)加入20%~30%的鋼球，占物料總量的50%，按規(guī)定程序啟動，運轉(zhuǎn)無異常后，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達到滿負(fù)荷。按該規(guī)定進行負(fù)荷試車時，礦漿磨礦細(xì)度不達標(biāo)，系統(tǒng)開機不到30min，分級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)荷試車時初次向磨機內(nèi)加入20%~30%的鋼球，其介質(zhì)充填率僅為10%左右，而磨機要有效磨礦，介質(zhì)充填率最小也要達到25%，也就是初裝鋼球必須達到介質(zhì)總量的60%左右。

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

3、結(jié)語

球磨機試車是選礦廠建設(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題，無疑對球磨機的性能優(yōu)化具有積極意義。

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