球磨機是建材、冶金、礦山、電力、化工等行業的細粉磨作業的一個重要設備，建國初期，引進了國外兒家的技術，經過國內專家及工程人員的消化吸收，并逐步改進后，應用在各行業中，至20世紀90年代，球磨機技術經過了多次的革新改進，但是其主要結構和性能沒有多大變化，90年代初，隨著國際的發展和國內部分工程技術人員的積極努力下，老式磨機向著專業化，合理化，高細型，高產型，節能型等綜合技術相結合方面發展。將這些先進技術都溶為一體之后的磨機，我們可以稱他為現代磨機。本人在多年設計研究的基礎上，就現代磨機的幾個技術特征，談談一些觀點和看法，供參考。
  1.老式磨機的功率配置
         磨機的功率配置是按預計達到臺時產量，選擇磨機的筒體直徑后，計算出所需的研磨體裝載量，根據充填率來確定出筒體的長度，通過計算得出所需功率，實用功率與電動機的功率的大小等級是不相匹配，因此，根據實用功率，選擇略大些的電機，再按照電機功率反算出研磨體裝載量和筒體長度，如老式磨機有一部份規格的磨機筒體長度不是整數，原因就在這里，磨機是重載帶負荷起動設備，起動階段時的耗用功率是正常生產所用功率的5倍左右，因此老式磨機普遍存在著配置功率比正常工作所需功率較大的現象。這造成了電動機不能接近滿負荷工作，電機工作效率差，功率因數低的現象，造成供屯和用戶雙重損失。
  2.采用動靜壓軸承能夠解決起動電耗的降低。
        國外工程技術人員發現，起動電流過大的原因中，包括是磨機回轉主軸承滑動軸承，在起動運轉時，產生的阻力矩較大，占起動電流的40%，為此設計中采用了動靜壓軸承，減小了起動電流40%豐H正常的工作電流，但是又一個問題出來了，因為這種軸是靠高壓泊將中空軸浮起的原理，油壓需要近百公斤的油壓和一定的泊量才能實現，而這種常期高壓運行的液壓件，及管路很難使用較長時間，后來改成了高壓起動，低壓運行的方案。大直徑磨機目前仍在使用這種技術。這種技術有它的缺點，(1)中空軸及主軸承的加工精度要求高、難度大。(2)不能去掉巴氏合金軸承。(3)磨機經過長期使用，或經幾次拆裝之后，精度就保證不了。(4)需要較大的液壓站來支持運行。(5)增加了一套可靠的供油裝置并消起一定的電能。(6)使用操作，維護，換件特別頻繁。
  3.采用滾動軸承后實現了起動電耗和正常工作電耗的同步降低。 
        進入90年代以來，很多人都設想利用滾動軸承代替滑動軸承，只是擔心承載能力是否夠用，使用年限是否能長，國內能否生產這種大直徑的軸承，使用成本能否接受，多長時間能收回投資等諸多問題。帶著這些問題，憑著自己的感觀知覺認為這一定能夠成功，因為大直徑的軸承己在其它行業中得到應用，要取得這項技術的成功，是需要認真的調研，有理論依據的設計方案，和持之以恒的決心及行動。我公司于89年開始調研，利用出差的機會走遍了全國的兒大軸承制造廠，同軸承設計方面的專家研究探討大直徑軸承的承載能力，專家講由于磨機的中空軸較粗，因此軸承的寬度和厚度都相應的大，也是為了滿足生產制造時的E藝要求，因此這種軸承的承載能力是磨機動負荷十幾倍，使用年限應在15年以上，不會有問題。得到這個結論之后我們就有了信心。于是我們就開始研制開發滾動軸承磨機，一九九一年生產出第一臺]MQS1530節能型球磨機，使用滾動軸承，從那時開始，到現在已經進行了四次革新改進。
        改用滾動軸承的目的，是在于減小主軸承回轉摩擦阻力矩，達到減小電動機使用功率節約電能的目的，這種計算方法不是很困難的問題，算出每個軸承的實重力載荷后，將軸承的摩擦系數和軸承的線速度，根據經驗就能求得出用于主軸承克服阻力矩所需的電機功率。從計算中可以看出，使用滑動豐由承時，電動機用于克服軸承產生的阻力所耗用的功率占總功率的10%以上，而采用滾動軸承之后所耗用功率占總功率的0.6%左右，可以得出任何種磨機采用滾動軸承之后都可降低工作電流10%左右，起動電流也是同樣，由于起動時中空軸的線速度從0開始以加速度運行提高轉數，因此摩擦阻力也隨之逐步增加，改為滾動軸承之后.只用原起動電流的60%，且較短的時間內就起動完成。這樣就徹底解決了原磨機大馬拉小車的多余配置。
        最初的使用方案，考慮到磨機中空軸的直徑過大，不使用圈流粉磨工藝時，申空軸的直徑可以縮小，也能減小使用滾動軸承采購費用。盡管這樣使用國家標準軸承造價依然很貴，我們為推廣這個技術，最先生產的3種規格的磨機就讓利投資30萬元，使用效果，節電，節泊都達到了設計指標。 
        第二次革新方案，調心滾動軸承對磨機筒體的熱脹冷縮時的自由運動要靠軸承外套與軸承盒之間的滑動變位來解決，如采用圓柱滾子軸承又不能良好的調心，改革的方案是在軸承座的下部加工滾針組件，筒體伸縮時，軸承帶動軸承盒，在滾針底腳板上軸向移動，解決了這個問題。根據設計軸承能使用15年以上的理論，新設計出一種適應磨機的非標準，單列調心滾子軸承，使用壽命在8年以上，第二次革新方案，購買軸承的費用雖然育所降低。還是不能滿足用戶要求，一次性投入較多。再者，城動體的餃罔王軍~~均不等，如果有一個部件損壞整套軸承都需更換。真對這兩種缺點進行了第三次改造。
  球磨機是一種重載、水平轉動的一種機械設備，滾動軸承的外套圈主要承受向下的重力，和較小的側向力及較小的軸向力，因此，軸承外套圍的上半圓，只起輔助作用，不起主導作用，為了降低軸承的制造成本，本人設計了一種新的磨機專用軸承，己取得國家專利，此軸承只有下部外套圈，滾動體，保持架和內套圈組成，減少了制造成本。整套使用壽命在8年以上，jrj8年以后，每個部件磨損后都可單獨更換。不用換整盤軸承，這也是相應地提高了使用年限，而且有問題用戶可自己維護，不用請專業人員維護。軸承座由上F實體座改為下為實體座，上為防護蓋，方便注泊觀察和檢修。價格奮大幅下降，過去φ3X11m磨機改造一臺為53萬元，現改造-臺40萬元就可以了。當年不但能收回投資，還可有利可收。
  第四次革新方案，真對較多水泥企業，對磨機主軸承改造時間需要的停產時間過長，如中空軸從拆飼1到加工再加返程時間需3~5天，用戶較難承受的問題，我們又采取在原中空軸上加設兩層精密調整套的辦法，雖然軸承有所加大，但縮短了更換時間，還可以采取用我方中空軸與用戶的中空軸進行對換的辦法，也能大大縮短y'.裝時間。4.新式磨機的筒體有所加長，增加了研磨體裝載量由于正常的工作電挺有所節省，用于起動時留用的多余功率也得到解決之后，在用戶不需要增加臺時產量的情況下，可以降低配套電機功率，如φ2.2X7m磨機可配套350陽的電機，很多使用的φ2.4X8m的磨機配套電機都覺得電機功率不足，改用滾動軸承之后，都解決了問題，新型磨機考慮到對粉磨細度有利，已經將筒的長度都增加一米左右，研磨體的裝載量比原數額也增加了20-30%。產量提高之后，粉磨物料的臺時電耗也降了15-20%。

  5.改造磨機內研啟機理，提高研磨效率
  磨機筒體內的各部結構大多是早期設計原理，比較落后，目前在國外和國內部份研究制造部門已經在這方面有了新的發展，如高細磨，濕法磨，多倉磨及多種形式的磨內改造技術都是圍繞著提高磨機內部的研磨效率而發展出來的，先進的技術是對磨內的磨損件進行全面改進，從結構形狀上都有大的變化。能夠提高產量8-15%，磨內改造大多都配合多裝研磨體來配合實施，產量會提高25%左右，當然電機的工作電流也會相應提高，那么配合對主軸承的改造之后意義就更大了。
  6.經常性地調整研磨體級配，使靡機經常處于最佳粉磨狀態.
  現在各水泥企業對研磨體的級配都有較高的認識，但在操作方法上仍有些困難，在對本企業總結出經驗級配，或其它同行或專家給出的級配方案后，要認真的檢斤，配球，逐月清倉，每次清倉時都測量研磨體的充填率數值，測量料與球的高差，磨機長度內每相隔一米就應該做一個篩分取樣，分析粉磨粒度等級，根據粉磨物料的粒度分布情況進行研究如何改進球鍛的級配方案，每個水泥企業的磨機所粉磨的物料的化學成分及宜磨性都不一樣，只有經過多次的總結研究，才能得出自己企業的級配方案。好的級配和較差的級配對產量和比表面積會有6%左右的影響，年年日日的工作這個數字也是非常重要的，由其是領導和操作者都不能懶惰，不能怕麻煩才能有好效果。
  7.利用現代球磨機技術對老式磨機進行技術改造，使之具有現代磨機的技術性能。
  球磨機是對中硬物料進行細粉磨的主要設備，很多制造廠仍然按照老的基礎理論去設計和制造磨機，老式磨機存在耗電量高、產量低、事故多、維修量大、運轉效率低等諸多缺點。我公司自90年開始研究設計、新型節能型球磨機、于96年獲國家專利，遼寧省科技成果，遼寧省優秀新產品金牌獎。新型球磨機在很多水泥廠、礦山選礦廠等行業得到應用。較多正在使用著的老式球磨機進行了技術改造之后，都能取得了同樣效果。這項新技術使球磨機綜合節電20%左右，增產25%左右，節省潤滑油80%，產品細度穩定，設備運行準修量小，起動電流小，運轉效率達到100%。下面就這項技術成果做簡單介紹。
  (1)節電方面:傳統型球磨機的主軸承是滑動軸承(巴氏合金瓦)，這是由于早期在國際上制造大型滾動軸承的技術水平有限，不能滿足球磨機大直徑中空軸的需要，更主要的是早期電費價格較低、專家在設計時很少考慮節電方面的費用支出。隨著科學技術的發展、現在生產大直徑滾動軸承已經達到標準。用在球磨機上的滾動軸承最高使用年限可達到20年，一般選用8-12年即可滿足要求。采用滾動袖承的磨機，主軸承的旋轉摩擦阻力系數由滑動鈾承的0.04降至0.0025，下降了近16倍，磨機在起動時的電流會減少40%，正常運轉時的工作電流會減少10%左右，使得產品的臺時產量的電耗降低10%左右。
  (2)節省潤滑油。傳統磨機的主軸承一般采用的是滴泊式或泊池式潤滑，大型磨機則采用稀泊潤滑站供泊。這種潤滑方式存在的缺點是耗油量大、更換頻繁，洶站維修量大，事故多?；瑒虞S承的工作原理是面接觸滑動，用油量大，尤其是在正壓力的作用下，泊質的劣變現象嚴重。采用滾動軸承之后，滾動體為滾動式線接觸，用泊量小，泊質的劣變現象很小。每年只需幾十公斤到一百公斤的潤滑油就可以了。去掉了稀泊潤滑站磨機的主軸承在維護使用上都非常方便，操作工人不用時刻守護在磨機旁，怕缺油斷水、瓦升溫、停機停產的事故發生。
  (3)提高磨機工作轉數、達到最佳旋轉效率。磨機的工作轉數是有一定限值的，筒體轉速過高，
  研磨傾銷筒體自轉而形不成翩。其I臨界轉速的計算公式為no=42約Do磨機的正常工作必須低于11ai3'l-礎。日前很多磨機設計者對工作轉速保留了很大的保險系數，公式為n=3Y.J百，式中D為磨機的有效內徑?？梢钥闯龉ぷ鬓D數是臨界轉數的>75.6%.這里保留了24.4%系數.同時這種轉速是考慮到最外層研磨體的圓周線速度，其余的好多內層的研磨體都不能達到最佳線速度，不能達到理想的高度再拋落下來。也就是說內層介質的效率更低.因此說在理論上講，目前磨機的工作轉數都偏低。為了達到最佳工作轉數，我公司做了很多模擬試驗，得出較多的試驗數據，現己應用在幾種型號的磨機上，如z內蒙古敖漢旗羊場水泥廠，秦皇島石門寨第一水泥廠應用的φ2.2X6.5m磨機，浙江開化縣皇峰水泥廠φ2.4X7m磨機，采用滾動軸承之后，節省了電機輸出功率，提高了工作轉數，都起到在原細度不變的前提下，產量提高12%以上的好效果。
  (4)增加筒體長度，提高粉磨細度及臺時產量。水泥行業實行新標準之后。生料和水泥的粉磨細度都有很大的提高。同時磨機的產量都有所下降。為了解決這個問題，有效的增加筒體長度是一個非常有效的辦法。老式磨機受電動機額定功率的限制，不能實現加長筒體的辦法。新型滾動軸承磨機因為節省了功率消耗，因此就能如愿實現筒體加長10-15%，達到提高粉磨紹度提高產量的目的。
  (5)改造磨內研磨機理，提高研磨效率。新式磨機磨筒體采取一倉縮短，二倉加長，一倉到二倉的隔倉葛板采用篩分技術，將大粒度的物料留在一倉內繼續粉碎。秘磨倉采用了活化襯板，起到了物料能夠充分攪拌分級的做用。老式磨機出料端的料位低，粉磨效率差，采取了控制排料量的方法后，使迸出料位差合理。應用合理的研磨體的級配，這項技術可提高臺時產量15%左右。
  (6)老式磨機擴徑改造。我國70年代生產一批較短筒體的磨機，磨機配套電動機功率較大。裝載量小，耗電高，產量低，粉磨效率差、使很多用戶頭痛。解決這個問題的辦法是將磨機改為滾動軸承之后，擴大筒體直徑，增加筒體有效容積，提高磨機工作轉數。這種改造方法，磨機的基礎可不變，電動機、減速機、大小齒輪、中空軸和迸出料裝置都能利用，原磨機的磨內襯板也可用~次，用后要定做一套新型高效篩分襯板結構。綜合了較多先進技術之后磨機可達到綜合節電20%.產量提高25%以上的好成果。
  (7)老式磨機的節能、增產改造。很多水泥廠新標準的實施后、需要提高產品細度、也有較多用戶對機立窯進行了技術改造，為了提高磨機的產量、采取了增加磨內研磨體填充填量的辦法，這樣就占用了磨機電動機的儲備容量。出現了磨機起動困難，起動時間過長的現象。工作電流超出額定電流，經常出現電器原件及線路的燒損，嚴重時電動機也燒壞，出現停機停產的現象。這種情況的用戶改磨機用滾動軸承之后，很多問題都得到了解決。同時也達到了節電、節泊的雙重效果、當年投資當年收回、當年受益。
  (8)解決老式磨機存在各種弊病。有些磨機由于存在制造缺陷，或多次卸裝維修等原因，造成兩端筒體中空軸的同心度差，電流忽高忽低，經常出現燒瓦、磨軸、停機現象。應將該磨機的主軸承更換滾動鈾承，這樣就能達到正常運轉。老式磨機的中空軸磨損后，需要更換時，可將軸瓦改成滾動軸承，磨損的中空軸經過修復后可繼續使用。老式磨機改造方法簡單，原磨機的基礎高度不變，只更換兩端的主軸承即可，現場停機2-3夭完成。滾動軸承的使用壽命8年以上。8年之內軸承出現因制造質量問題，保修、保換、保返。
  隨著我國建材行業的不斷發展，新的水泥企業在不斷增加，老的水泥企業也在著手技術改造。希望這些用戶能夠了解、掌握我國磨機發展的新技術，一次投資，新技術一次到位，減少今后改造的二次施工、二次費用。祝愿各用戶采用先進技術之后給企業帶來可觀的經濟效益。 [環球破碎機網]