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1．前言
    水煤漿專用球磨機是水煤漿生產的關鍵設備，是保證水煤漿質量和實現水煤漿生產大型化的必要條件。隨著以煤代油工作和潔凈煤工程的發展需要，我國的水煤漿生產規模不斷擴大。最近幾年，我國已建成了一批不同規模和不同工藝特點的水煤漿廠，但普遍存在投資大、能耗高、效率低等缺陷。本文介紹的∮3.8m×12m水煤漿專用球磨機，該機由于首次采用滑履軸承支承和多點嚙合、單邊緣傳動的傳動形式，大大提高了單機效率和經濟效益。∮3.8mX 12m水煤漿專用球磨機是為龍光集團南海潔能燃料有限公司水煤漿廠（簡稱南海水煤漿廠）設計研制的。南海水煤漿廠設計生產能力為200萬噸／年，當時我國最大規格的水煤漿磨機為∮3.0mX 12m，需8臺磨機才能滿足生產能力要求。而南海水煤漿廠不具備安裝8臺磨機的條件，為此，特研制了∮3.8mX 12m水煤漿專用球磨機，組成4個生產系列，單系列生產能力為50萬噸／年，有效解決了南海水煤漿廠的廠房面積問題。
2．∮3.8m×12m水煤漿專用球磨機的技術要求
    水煤漿是一種固、液兩相流體，具有復雜的流變特性并由一定的粒度組成。水煤漿專用球磨機的規格，結構和工況必須符合水煤漿生產的規模、生產工藝特點、流變特性、產品的粒度及煤種特點等要求。因此，該機的結構設計需要在傳統的結構基礎上，對某些不適應水煤漿生產的部件結構進行改進。磨機的工況條件需要根據水煤漿的流變特性和磨礦工藝特點進行調整。磨機規格則根據設計計算的結果套用我國球磨機的標準系列，外型結構和傳動形式也與傳統球磨機的標準設計基本相同。
3．專用球磨機的組成
    磨機主要由傳動系統、磨機簡體、滑履軸承、給料裝置、排料裝置、支撐裝置等組成，富通新能源生產銷售球磨機、雷蒙磨粉機等磨機機械設備。
    傳動系統分主傳動系統和輔助傳動系統。主傳動系統采用多點嚙合、單邊緣傳動減速機，并采用滑履軸承支承，既提高了齒輪嚙合的接觸精度，又提高了整機運行的平穩性和承載能力。輔助傳動裝置主要用于磨機的盤車。
    磨機給料系統采用螺旋給料機強迫給料，水管、藥劑管、返漿管與螺旋給料機平行進入磨機給料管。螺旋給料機與磨機入料口采用軸向和徑向雙重密封，避免物料外泄。筒體由隔倉板分為粗磨倉和細磨倉。筒內襯有橡膠襯板，并充填一定數量不同配比、不同直徑的鋼球。原料煤由螺旋給料機進給到一段倉粗磨，粗磨后的物料通過隔倉板的蓖孔進入二段倉細磨，細磨后的水煤漿通過格子板經排料管進入卸料裝置。為防止磨機停機后磨筒變形，筒體下方設有液壓支撐裝置。
4．專用球磨機主要部件的結構設計
(1)傳動系統
    球磨機的傳動系統分為主傳動系統和輔助傳動系統。主傳動系統采用多點嚙合、單邊緣傳動減速機，利用減速機的兩個輸出小齒輪直接驅動大齒圈。主傳動系統由主電機、主減速機和大齒圈構成。由于多點嚙合、單邊緣傳動減速機具有較高的速比，主電機采用較高轉速的6級電機（n- 990r/min）。主減速機與磨機大齒圈的罩殼連接并密封，使大齒圈和小齒輪實現強制稀油潤滑，輔助傳動裝置由輔助傳動電機、輔助傳動減速機和離合器組成，主要用于磨機的盤車。主、輔傳動在控制上互相閉鎖。
    主減速機配備稀油潤滑站，以保證減速機的潤滑和冷卻。
(2)給料系統
    水煤漿的磨礦工藝采用高濃度濕法磨礦工藝，經過破碎后的原料煤與水及分散劑等一起給進磨機簡體內。傳統球磨機的給料方式一般采用鼓形給料器或勺斗式給料器給料，由于采用高濃度濕法磨礦，磨礦產生的熱量使磨筒內產生大量水蒸氣，原料煤在給進途中極易粘結，使原料煤在給料頸口處堵塞，原料煤難以達到簡體內部，造成原料煤在入料口處外泄。因此水煤漿磨機的設計采用螺旋給料1機強迫給料，水管、藥劑管、返漿管等附在螺旋給料機的螺旋管外平行進給到磨機簡體內，使水、藥劑、原料煤等在磨機簡體內混合，可以有效地避免原料煤在進給途中因摻水粘結而發生堵塞。
    采用螺旋給料機給料需要解決物料的泄漏問題。為此，磨機入料口處設計了軸向、徑向雙重密封裝置。該裝置為軸向和徑向可調，可以保證磨機運行中產生軸向移動或徑向跳動時，仍有效地起到密封作用。
(3)磨機簡體
    磨機筒體是球磨機的回轉部分，簡體依靠兩端的滑履滑環固定在滑履軸承上。筒體結構主要由入料管、簡體、隔倉板、排料格子板、排料管等部分組成，筒內襯有橡膠襯板，筒體由隔倉板分為粗磨倉和細磨倉。簡體兩端分別為喇叭口形給料管和排料管。排料端設排料格子板，細磨產品經過格子板的蓖孔后，由揚料板提升到排料管排出。由于取消了磨筒兩端的中空軸，磨筒長度大大縮短。
(4)滑履軸承
    ∮3.8m磨機設計采用滑履軸承支承。滑履軸承主要由托瓦、球面支塊、滑履支座、托輥、托輥座、滑履罩、油路系統及冷卻水系統等組成。托瓦能自動調心，托輥可沿磨機軸向滾動。
    圖l為滑履軸承結構。磨機在進料端采用可移動的滑履軸承，在出料端采用單側固定式的滑履軸承。
    滑履軸承有兩個與垂直方向呈300角的托瓦支承磨機的滑環，托瓦下部設有凹凸球面體結構，凸球體座落在凹球體的球窩內，兩者之間呈球面接觸，以便磨機回轉時可以自動調位。進料端的兩個托瓦通過球體固定在托輥上，使簡體熱脹冷縮時，允許托瓦沿軸向位移。出料端的滑履軸承其滑環上行側的托瓦球體座固定在支座上，以保證磨筒轉動上行側的滑履軸承固定。滑履軸承設置帶高壓啟動潤滑的高低壓潤滑裝置。為防止磨機運行中托瓦溫度過高，托瓦設置冷卻水系統。滑環上方設置測溫裝置，用以監測滑環的溫度。
5．專用球磨機的技術特點與應用效果
(1)∮3.8mX12m水煤漿專用球磨機的主要技術特點
    1)采用高濃度濕法磨礦工藝，利用螺旋給料機強迫給煤。水和分散劑沿專用管路與煤同步進入磨機。
2)采用多點嚙合、單邊緣傳動減速機
    多點嚙合、單邊緣傳動減速機采用了國外的先進技術，是球磨機的新型驅動裝置。其主要特點是采用功率分流技術，利用人字齒軸的軸向浮動，使傳動載荷均勻分配到與麼機大齒圈嚙合的兩個同步驅動的小齒輪上。兩個同步驅動的小齒輪設有自動調心結構，保證了小齒輪與大齒圈齒面間的貼合，使得在同等載荷條件下，產生較低的嚙合接觸應力，使齒輪的承載能力顯著提高。由于減速機的兩個輸出小齒輪與磨機大齒圈直接嚙合，縮短了傳動鏈，并實現強制稀油潤滑，既保證了該傳動裝置有較高的傳動效率，降低了能耗，又使安裝和維護簡單方便，減少基建投資。
    另外，多點嚙合、單邊緣傳動減速機采用三級傳動，具有較大的速比，可以采用較高轉速的電動機，從而節約電機部分的投資。
    3)采用滑履軸承裝置
    其主要特點為：①由于取消了中空軸，磨機長度縮短，∮3.8mX 12m水煤漿專用球磨機的總體長度比相同規格(如∮3.OmX 12m)的中空軸式磨機縮短了3m左右，減少了設備的占地面積；②滑履軸承的滾圈位于磨機簡體的兩端，支承距離比中空軸式磨機短，使磨機簡體的彎曲應力減小。
(2)應用效果
    南海水煤漿廠一期工程安裝兩臺∮3.8mX 12m水煤漿磨機，自2005年7月投產以來，磨機運行正常，性能可靠，水煤漿產品的平均濃度66.31%，粘度1019mPa-s，平均粒度37.06um，-75um含量>80%，生產能力和磨礦效果達到預期設計要求。
    由于∮3.8mX12m水煤漿磨機首次采用滑履軸承支承和多點嚙合、單邊緣傳動的傳動形式，磨機運行平穩，齒輪嚙合精度高，磨機噪聲明顯降低，有效改善了磨機周圍的工作環境。
6．結語
    采用這種技術的水煤漿專用磨機的經濟技術指標與目前國外同類產品相比處于領先水平。該機的研制為我國水煤漿生產的大型化提供了性能優越的專用設備。