大连华锐重工起重机有限公司　吴含

　　摘　要：简述我公司自主开发的DZ2442钢渣专用棒磨机的工作原理、性能参数、结构组成及技术特点等。

　　关键词：棒磨机；主轴承部；回转部；齿轮传动部

　　1　概述

　　近年，制造业出现了严重的产能过剩。其中，钢铁行业仅在过去的十年间，钢渣的堆弃量已达到约13.79亿吨，造成土地资源的浪费，并严重破坏了生态环境。钢渣专用棒磨机可用于钢渣、渣钢的处理，使其得到回收利用，棒磨机作为钢渣处理系统中不可缺少的重要设备之一，按其结构分为湿式棒磨机和干式棒磨机。DZ2442钢渣专用棒磨机是在传统棒磨机的基础上改进的一种以钢棒为研磨介质的钢渣研磨设备，物料受到钢棒的撞击以及钢棒与衬板之间的粉磨，可有效控制出料颗粒范围，具有节能降耗、提高产能、运行稳定、设备成本较低及维护方便等特点。

　　2　工作原理

　　该棒磨机是卧式放置的筒式研磨设备。物料通过进料部由给料端端盖中心处进入筒体内部，电动机经减速机、大小齿轮装置带动装有介质（钢棒）的筒体旋转，当筒体回转时，装在筒体内的研磨介质（钢棒）在摩擦力、筒内凸凹衬板的作用下，随着筒体的回转而被提升到一定高度，然后使其按一定的线速度抛落，对筒内物料产生冲击、磨削和挤压，使物料粉碎。被磨物料从磨机一端的螺旋衬套进入，磨细后通过衬板从磨机另一端排出。

　　3　主要性能参数

　　工作转速　20r/min

　　筒体内径　2400mm

　　筒体长度　4200mm

　　入料粒度　≤50mm

　　钢渣含水量　8～12％

　　生产能力　60t/h

　　工作制　24h/d

　　4　设备组成及特点

　　DZ2442钢渣专用棒磨机主要由进料部、主轴承部、回转部、齿轮传动部、出料部、主电机、减速机、慢速驱动装置、高低压润滑油站及电控装置等组成，见图1。

图1 DZ2442棒磨机结构

　　4.1主轴承部

　　该棒磨机主轴承部由洒油器、轴承盖、轴承座、轴承衬、油标指示器及截流板等组成，结构见图2。

图2 主轴承部结构

　　主轴承部在整机运转时，承受巨大载荷，因此，设计时选用一对动静压主轴承，并配置高低压润滑油站。该轴承球面瓦衬采用巴式合金，轴承背面腰鼓形成接触调心结构，动作灵活，调心好（传统结构制造复杂，调心形差），可以补偿两端盖和轴承盖及轴承座的制造及安装误差。该轴承座在启动及停车时采用高压润滑，采用静压形成油膜，将轴颈顶起，防止滑动面干摩擦，降低启动力矩，正常运行给入低压油，靠轴颈的回转运动形成动压油膜，轴承衬内设有蛇形冷却水管，必要时给入冷却水，降低轴瓦温度。

　　轴承内部装有两件铂热测温电阻。主轴承与主电机联锁，停机温度可设定在60℃，或根据现场实际情况调整。

　　4.2回转部

　　回转部是该棒磨机的主要部件，由端盖、进料衬套、出料衬套、筒体及衬板等组成，筒体内壁及端盖内表面均装有筒体衬板和端衬板，物料在钢棒和筒体衬板之间被破碎和粉磨，结构见图3。

图3 回转部结构

　　选用衬板材质为ZGMn13Cr2，较传统棒磨机使用的金属衬板，该材质耐磨、破碎效果好且提高了衬板的使用寿命，避免因其磨损而频繁更换衬板，影响整机工作效率。

　　4.3齿轮传动部

　　该棒磨机采用开式边缘齿轮传动，大齿轮与筒体连接，小齿轮与减速机输入轴连接，结构见图4。

图4 齿轮传动部结构
 

　　大齿轮材料为优质铸钢（ZG35CrMo），分两半制造，采用销定位，特制高强度合金钢螺栓联接。小齿轮材料为34CrNi3Mo，齿形为渐开线齿形，热处理硬度228～269HB，齿面硬度高于大齿轮50HB以上。润滑部分采用稀油喷射润滑，定时定量自动喷油，在大齿轮表面形成油膜。该润滑方式减轻了操作工人劳动强度，润滑效果好，减少了润滑油耗量。

　　4.4慢速驱动装置

　　慢速驱动装置由电机、减速器及离合器等组成，见图5，该装置用于磨机检修及更换衬板用。当停机超过4小时以上，筒体物料可能结块，起动主电机前采用慢速驱动装置盘车，达到松动物料的目的，慢速驱动装置中的牙嵌离合器具有单向性，使用中应防止筒体偏心，重量超过上端极限位置，而依靠自重超速下滑回转，影响维修人员的安全。

图5 慢速驱动装置结构

　　启动慢速驱动装置时，主电机不能接合，主电机工作时，慢速驱动装置不得接合，在启动慢速驱动装置之前，必须先开启高压润滑油泵，使空心轴顶起，防止擦伤轴瓦。

　　5　技术特点

　　钢渣专用DZ2442棒磨机相比于传统2442棒磨机，主要技术特点如下：

　　（1）主轴承部的轴承型式上，传统棒磨机采用滚动轴承型式支撑；钢渣专用棒磨机采用动静压油膜轴承支撑。采用此种型式支撑，可避免因启动或停车时，因扭矩过大而损伤轴瓦，磨损轴颈。

　　（2）齿轮密封形式上，传统棒磨机采用普通的迷宫密封形式；钢渣专用棒磨机采用胶圈配合迷宫的新型密封形式；该密封形式可有效避免齿轮润滑造成的漏油，使工作环境干净整洁。

　　（3）轴承座冷却方式上，传统棒磨机采用敞口冷却水直接灌入；钢渣专用棒磨机采用轴承衬内铺设蛇形水管冷却降温。该形式更有效冷却轴承衬，冷却效果更加明显。相比于传统棒磨机所冷却后的浑浊污水，新型棒磨机所冷却后的水为干净循环水，更加节能环保。

　　（4）筒体衬板材料使用上，传统棒磨机衬板通常采用材料为ZGMn13，硬度一般小于45HRc；钢渣专用棒磨机衬板所使用的材料为ZGMn13Cr2，硬度大于50HRc。该材料的衬板较好提高了衬板的耐磨性，增加了衬板的使用寿命，降低了生产成本。

　　6　结论

　　实践证明，此次所设计开发的钢渣专用DZ2442棒磨机结构简单、生产率高、维修方便，实现产值Z大化，填补了市场上空缺，提高了钢渣专用棒磨机领域的核心竞争力。

　　参考文献

　　[1]杨利华.自制矿样分析用棒磨机[J].矿山机械，2005

　　[2]陈江华，曾雪平.提高棒磨机生产能力的实践[J].矿山机械，2008

来源：《重工与起重技术》2016年第2期