球磨机的主要零部件

球磨机的主要零部件

前面介绍了几种类型磨机的整体结构组成。下面将分别介绍磨机基本结构的主要零部件。

（一）回转部分

回转部分主要包括：筒体、磨头（端盖和中空轴）、衬板、隔仓板、挡球圈等零部件。

（1）筒体

筒体是磨机的主体，是磨机主要工作部件之一，物料是在简体内被研磨体冲击和研磨而磨成细粉的。

1.筒体材料

筒体工作时，除受研磨体的静载荷作用外，还受到研磨体的冲击作用。筒体是薄壁圆筒，承受交变重载荷，并长期低速连续运转。筒体属于不更换的零件，要保证工作中安全可靠，并能长期连续使用，所以要求制造筒体的金属材料的强度要高，塑性要好，且应具有一定的抗冲击性能。筒体是由钢板卷制焊接而成的，要求可焊性要好。因此，一般用于制造筒体的材料是普通结构钢板Q235，它的强度、塑性、可焊性都能满足这些要求。还可选用锅炉钢板20g和20号优质结构钢。由于我国低合金高强度钢的迅速发展，近年来新设计的大型磨机的筒体多采用16Mn钢板制造，其弹性强度极限x比Q235约高50%，耐蚀能力也比Q235 高50%，冲击韧性（尤其在低温时）比Q235 高。而且16Mn 还具有良好的切削加工性、可焊性、耐磨性和耐疲劳性。所以，16Mn 是当前制造简体的较优先采用的材料。

2. 筒体制造加工

筒体是薄壁圆筒，筒体上开有入孔（磨门）和螺栓孔。在制造中关键是保证它的圆度和焊接质量。

在排列筒体钢板时，应充分利用钢板尺寸，力求降低边、角料的消耗，但要把预留整边余量和卷板咬入及退出所需尺寸计算在内。根据卷板设备的能力，应尽可能选用大尺寸钢板，力求使筒体上的纵环焊缝最少，这样既省工又省料。同时对长径比较大的管磨机筒体，在其中部有焊缝时，可按等强度原理，把中部钢板适当选厚些，因焊缝附近有较大的应力集中的影响，同时也便于螺栓的固定。

3. 磨门与人孔

筒体上每一仓应开设一个人孔，其作用是检修和更换磨体内的各种易损件（镶换衬板、隔仓板）；装卸研磨体以及为绘制磨机筛析曲线时到磨机里取样；停磨检查磨机的操作情况等。

筒体上的人孔应开在各仓的中部位置，这样对调整隔合板位置有较大的裕度，同时也便于装卸研磨体。

为了使零件和人能自由进出筒体，便于检修并能保证筒体强度，故要求人孔尺寸要适宜。如太大则筒体横断面积削弱过多，使筒体应力增加。一般人孔尺寸，长轴为500-800mm，短轴为300-400mm，人孔的形状为具有大圆角的矩形或椭圆形，并与筒体纵轴线平行，这样筒体的横断面积削弱得少些。

人孔处的补强措施：一种是用带法兰的铸钢框式结构铆贴在人孔上，铆钉孔距人孔较远，应力集中影响较小。磨门盖多采用外盖式。另一种是在人孔处补强一层钢板，然后一同开设人孔，适用于内提式人孔盖。这种人孔盖本身就是一种带吊孔的特殊衬板，其人孔周围的几块衬板往往是非标准结构，使衬板种类增加2-3 种，这不仅不利于制造和备件储备的经济性，而且由于其工作表面不同于其他标准衬板，而影响研磨体运动的一致性。人孔只宜用冷加工方法开设。如用热熔切割，必须根据钢板厚度预留必要的机械加工余量，加工余量应随钢板厚度的增加而增加，一般预留10-25 mm 的加工余量，机械加工的最后工序是精铣或细砂轮磨削。否则，使用过程中沿人孔产生裂缝难以补救。

磨门（又称人孔盖）是封闭人孔的，要求装卸方便、固定牢靠。

磨门分“外盖式”和“内提式”两种类型。

外盖式磨门如图7-21(a) 所示。外盖式磨门突出的优点是磨门衬板和筒体衬板完全一样。

外盖式，人孔沿周围的筒体衬板悬出人孔11-12mm ，即使磨门盖板与衬板悬出部分不接触，对衬板强度也无影响。一般只需拆下磨门就可以检修和装卸研磨体，必要时可将人孔周围衬板拆去。人孔便是最大尺寸。

图7-21（a）所示结构的磨门是用螺栓直接固定的，这种结构装卸磨门时需把螺栓全部拧开，费时不方便。

图7-21 磨门的结构形式

（a）外盖式；（b）内提式

另一种固定磨门方法是在人孔框外周设置T形槽，用T形头螺栓固定磨门，这样只拧转几扣螺母就可把螺栓拧紧或松开卸下。

内提式磨门如图7-21（b）所示。内提式磨门有两种结构：一种是将磨门和磨门衬板铸成一体，这种结构只适用于韧性高的耐磨材料（ZGMn13 等）。

另一种结构是把磨门和磨门衬板分开制造，如图7-21（b）所示。磨门衬板用螺栓固定在型钢或铸钢制造的磨门上，然后用弓形架再把磨门固定在简体上。内提式多用于椭圆形人孔上。

4. 筒体轴向热变形

磨机运转与长期停机时，筒体的长度是不一样的。由于简体工作和停机时温度的变化而引起热胀冷缩现象。磨机功率的87% 转化为热能，使筒体温度升高；水泥磨有时进磨熟料温度较高，其热量也传给了简体；烘干兼粉磨的球磨机，用于烘干物料的热气流的热量也有相当大的一部分传给筒体。因此在设计、安装与维护时都必须考虑筒体的热胀冷缩现象。一般磨机的卸料端靠近传动装置，为了保证齿轮的正常啮合，因而在卸料端是不允许有任何轴向窜动的，故都是进料端设有适应轴向热变形的结构。磨机结构上考虑筒体轴向热变形有两种方法：一种是用中空轴颈的轴肩与轴承间的预留间隙来考虑，如图7-22 所示a、b为预留间隙。此种结构目前应用广泛。

图7-22 球磨机筒体轴向热变形的预留间隙

式中

△L———筒体轴向伸缩量，m；

α———钢的线膨胀系数，α=1.2×10 -5 m/0C；

t1———磨机运转时可能达到的最高温度，对于水泥磨可取t1=1200C；

t2———磨机可能达到的最低环境温度，一般取t2=-200C；

L ———磨机两端主轴承间的跨距，m。

在图7-22 中，筒体轴向热变形的预留间隙 a 不应小于伸缩量△L，在安装时应保证这个间隙。为了考虑安装误差等不利因素，应取b=0.005-0.008m。

例如：图7-20 所示φ3×11 水泥磨机，其跨距L=12.683m，总的预留间隙为△

L+b=1.2×10-5×[120-(-20)]×12.683+0.005=0.0263m