Causes of Failure and Key Technologies in Ball Mill Maintenance
王晓东 WANG Xiao-dong
（鞍钢集团矿业弓长岭有限公司选矿分公司，辽阳 111000）
（ANSTEEL Gongchangling Co.，Ltd. Mineral Processing Branch，Liaoyang 111000，China）
摘要：球磨机因所具有的操作简单及维护方便而占有重要位置，然而在实际应用中，在短期内无法在根本上改变球磨机能耗大以及效率低等缺陷，因而需加强对球磨机的维修及保养工作，以更好地改善技术状况，控制故障的发生，减少能耗，提高粉磨效率，最大限度地确保生产的正常稳定运行。鉴于此，本文对球磨机发展进行简要分析，并在该基础上分析球磨机维修管理过程中故障原因，并总结其中的关键技术，旨在实现球磨机的安全高效及低耗环保的运行。
Abstract: The ball mill occupies an important position because of its simple operation and convenient maintenance. However, in practical applications, it is impossible to fundamentally change the energy consumption and low efficiency of the ball mill in a short period of time. Therefore, it is necessary to strengthen the maintenance of the ball mill to better improve the technical situation, control the occurrence of faults, reduce energy consumption, improve grinding efficiency, and ensure the normal and stable operation of production. In view of this, this paper briefly analyzes the development of the ball mill, and analyzes the causes of the failure in the ball mill maintenance management process, and summarizes the key technologies to achieve the safe, efficient and low-cost environmental protection of the ball mill.
关键词：球磨机；维修管理；故障原因；关键技术
Key words: ball mill；maintenance management；cause of failure；key technology
中图分类号：TD453 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）26-0211-02
0 引言
球磨机工作内容主要是破碎物料，因其能够对各种不同类型的矿石及其他材料进行粉末，因而在当前的选矿产业中占有主导地位。球磨机的应用在一定程度上推动了我国矿业的发展，其作为现代工业社会中必不可少的设备，通常包括湿式与干式两种磨矿模式。但在实际应用中也面临着多种问题，影响球磨机的正常运行，这就使得球磨机的维修工作具有非常重要作用。为了更好地开展维修工作需站在实际工业生产角度，全面分析故障产生的具体原因，并予以针对性技术处理。
1 球磨机研究与发展
球磨机在我国起步较晚，并且选矿技术在很大程度上受到前苏联的影响，大部分的矿厂在磨矿作业中无论细磨或粗磨均以球磨为主，仅有极少部分的厂矿在磨矿作业中通过棒磨的方式来保护钨、锡等一部分性脆易碎矿物粗磨。直至上个世纪七十年代末期，我国的球磨机才逐渐形成一定规模，球磨机的规格已经超过30种，在随后的八十年代，我国的球磨机主要靠国外引进，同时以国内的配套为辅，到了九十年代我国的球磨机才真正实现了自主创新，基本上实现了球磨机的国产化，当时球磨机类型主要包括圆锥形、溢流型、陶瓷式、间歇式、格子型以及水泥管式等多种球磨机。在对球磨机进行研究的过程中通常采取的传统经验法以及类比法，来确定球磨机的筒体以及壁厚的，同时加强了对球磨机筋板布置等一系列传统设计的计算。比如如何简化球磨机为筒支梁，在计算过程中按照平面弯曲以及扭转组合变形的方式不仅能够确保其强度，还能够远远地超工况实际需求。现阶段，我国在研究球磨机的方向上主要包括球磨机填充系数、最佳工况、效率影响因素、传动方式、转速及功率等，旨在尽可能地控制及降低球磨机电耗与钢耗。目前我国一部分大型的制造厂家自主设计制造的特大型球磨机已经实现了生产的效益化与规模化，也朝着自动化以及大型化的方向进一步发展。
2 球磨机维修过程中的故障分析
因球磨机在实际运转中具有较为繁重的工作负荷，因而也使其受到较多的损耗，若故障未得到及时有效的解决可能会引发安全隐患，无法促进后期工作的顺利开展。通常在球磨机维修管理中的故障主要存在如下几个方面：
2.1 轴瓦温度过高
在球磨机中最为关键的组成部分为轴瓦，在实际运行过程中常见问题便是温度过高所致的性能发挥失常，通常包括如下几种状况：缺乏一定的刮研精度。球磨机在冶炼厂中的应用，需要按照工厂的实际生产要求确定其中空轴轴瓦的刮研范围，一般需将接触包角控制在＜35°内，同时其侧面还需刮有间隙S。具体的数据信息及测量部位为：800公称直径，侧隙在0.12-0.19；900公称直径，侧隙在0.14-0.21；1000公称直径，侧隙在0.16-0.23；1200公称直径，侧隙在0.21-0.28；1400公称直径，侧隙在0.24-0.32；1600公称直径，侧隙在0.25-0.35；1800公称直径，侧隙在0.29-0.41；2000公称直径，侧隙在0.34-0.46；2240公称直径，侧隙在0.39-0.54。同时还需要注意的是，接触的斑点均沿着母线全长的上等宽予以均匀地分布，且不得有过大的失衡，同时斑点间距也需要满足相关的需求。除此之外，在接触包角刮内的油槽之间不得刮通。
2.2 原材料进入端空轴轴间间隙过小
在球磨机中，90%功率均会转换成为热能，再加上磨料在球磨机中的自身温度，两者之间的共同作用会造成滚筒体轴向产生一定的热变形，最终会因停机与热膨胀而出现冷缩。上述因素均会导致轴瓦因收轴向力而出现的发热，因而这就要求相关人员在对其进行安装的过程中，需从整体上予以考虑，并对膨胀量进行合理的控制，不得过大或过小。
2.3 齿轮啮合噪声
在实际运转中，球磨机因齿轮啮合会发出一定噪音，造成该类现象原因包括如下两个：①未选择合适的润滑油，若选择的润滑油粘度太低则会造成机器在实际运作过程中因摩擦阻力太大而出现噪声。②大齿轮槽内在矿浆内过程中，于齿轮的表面会附着矿浆与润滑油的混合物，因而会损坏齿轮表面油膜被，进一步增大摩擦阻力，进而出现噪声。球磨机在运作过程中，工作时间过长会导致固定螺栓松动，若未及时拧紧则会导致从螺栓孔中溢流矿浆，进出到大齿轮中便会影响到工作效率。
3 关键技术
3.1 大齿圈翻面安装
在拆卸原大齿轮过程中必须始终坚持确保螺孔孔径及其上下表面的完整性，将部分齿轮打开并释放出相应的应力后重新修研两边对口的表面、螺孔以及销孔等，磨掉周边多余的毛刺及划痕。并且还需分别测量螺孔孔径，将测量所得的各个孔径编号与尺寸予以配加工螺栓，最后便可予以安装，在安装古城中也必须严格按照既定的编号顺序进行安装。除此之外，小齿轮需在四个及以上的齿轮上涂抹一定的红铅油后再将磨机进行转动，在转动磨机的过程中需对两个齿轮接触面积以及方位情况进行实时的监控，旨在确保各个齿轮能够正确的啮合。同时在安装时需对齿轮运转状况进行实时观察，若运转合理则需在科学合理的范围内延长空载运转时间，直至可实现正常应用。
3.2 筒体裂纹故障维修
①焊接中裂缝。若焊接中便出现了裂缝则会造成焊接缝的断裂，若时间上存在延后便会增加焊接应力，最终出现裂缝。因此，对于相关人员而言需在焊接中根据实际筒体受弯应力以及剪应力进行全面分析，便可掌握其筒体两端部分为受力的最大部位。因此，这就要求相关人员加强焊接工作，当两者之间所构成的为直角则会造成应力集中，进而发生断裂。②工作状态裂缝。筒体在实际工作中一旦螺栓松动或衬板脱落，相关人员便需在第一时间对其进行更新及替换，若未及时处理或处理不恰当，则会导致筒体裂纹，当裂纹出现后需采取干净利落的解决措施，并且在保证筒体正确的位置后再进行下一步工作。同时在完成磨外焊接环节工序后还需要对焊缝根部予以清根处理并焊接，焊接通常控制在三次左右，在焊接中敲击焊缝时确保次数在四次以上，旨在更好地消除应力，保证良好的焊接工作。
3.3 润滑油选择及使用
在轴承的工作中，润滑油作为其中必不可少的一项，在确保轴承的正常运行中如何选择正确润滑油具有非常重要作用。因此相关人员在选择润滑油时需确保其质量，同时也许确保润滑油的相关标准能够满足工作要求。这就要求企业生产者要根据一些相关调查来选择科学合理的润滑油，要遵守一切从实际出发的原则，同时结合本企业的实际状况，如此才能确保润滑油选择的科学性与合理性，进而提高工作质量与效率。只有做好的基础性工作，才能够在整体上促进整个企业的向前发扎，最终提高企业的经济效益。
3.4 噪声处理
因螺栓等因素导致的噪声问题可以更换原本使用O形橡胶密封圈，并在安装的过程中进行改进，主要是同时密封螺栓孔内部以及外部，并且充分地利用O形橡胶密封圈，旨在进一步加强密封效果，进而在整体上保障整个工作的安全性。在进行工作时需加强对设备保养以及维护力度，密切地关注格子板螺栓松动状况，若发生松动则需及时进行紧固工作，旨在进一步增强密封效果。密封效果加强能够较好地解决设备在实际应用中所出现的一些噪声情况，这对于整个工程的工作开展也有很大的推动作用，从而进一步提高工作效率与质量，随之也提高球磨机工作效率，最终促进经济发扎。
4 结语
综上所述，在当前我国的矿业公司中球磨机作为重要的磨料设备之一，因其可保证工业生产正常进行且同时伴有一定的复杂性，在实际运转过程中球磨机会因为受到外界的多种因素影响，因而出现较多的故障。若未及时处理这些故障或处理方式不恰当，则会在一定程度上阻碍生产的顺利进行。因此，这就要求维修人员在处理故障的过程中需全面分析故障产生原因，并在此基础上予以科学合理的处理技术，旨在确保球磨机的正常运行。
参考文献：
[1]张伟旗.特大型球磨机故障诊断及维修关键技术研究[J].中国矿山工程，2017，46（6）：66-71.
[2]王震.球磨机维修中的故障原因与关键技术[J].设备管理与维修，2018（8）：77-78.
[3]万金灯.球磨机维修中的故障原因与关键技术[J].科技创新与应用，2015（33）：131.
[4]邹孝胜，刘俊，曹月仙，等.基于振动信号测试分析的球磨机预防性维修研究[J].矿山机械，2018，46（2）：72-74.
[5]符杰.锅炉辅机设备中常见润滑故障成因及检修预防对策分析[J].百科论坛电子杂志，2018（12）：387.
[6]于广宇，王忠生.鞍钢矿业球磨机齿轮的状态监测与故障诊断[J].设备管理与维修，2017（14）：109-110.
[7]徐雪麟.粉煤灰超细MB系列管式球磨机系统运行中的故障分析及处理方法[J].中外企业家，2014（12）：112-113.
[8]李瑛.浅析Φ3.8×13M球磨机轴承温升与齿轮磨损的维修改造[J].四川理工学院学报（自然科学版），2008，21（4）：111-114.
[9]闵会成，芦秀丽.应用VE原理 改造球磨机 节约能源扭亏变盈[J].价值工程，1998（01）：22. |
