磨机的分类与工作原理

4. 按传动方式分类
（1）中心传动磨机电动机通过减速机带动磨机卸料端空心轴 而驱动 磨体回转。减速机的出轴与磨机的中心线同在一条直线上。
（2）边缘传动磨机电 动机通过减速 机带动固定在卸料端筒体上的大齿轮而驱动磨机筒体回转。
3. 其他分类
根据工艺操作又可分为干法磨机 、湿法磨机、间歇磨机和连续磨机。连续磨机与间隙 磨机相比，前者产量高、单位重量产 品的电耗低、机械化程度高和所需操作人员少。但基建 投资费用大，操作维护较复杂。现 在间歇式磨机极少使用，常用作化验室试验磨。
二、磨机的工作原理
         球磨机主要由圆柱形筒体1、端盖2、轴承3 和传动大齿圈4等部件 组成，筒体1内装入直径为 25-150mm的钢球或钢棒，称 为磨介 ，其装入量为整个筒体有较容积的25%-50%。筒体两端有端盖2，端盖利用螺钉与筒体端部法兰 相连接，端盖的中部有孔，称为 中空轴颈，中空轴颈支承在轴承3上，筒体可以转动 。筒体上还固 定有大齿轮圈4。在驱动系统中 ，电动机通过联轴器、减速器和小齿轮带动大齿 轮圈和筒体，缓缓转动。当筒体转动时， 磨介随筒壁上升至一定高度，然后呈抛物线落下或 泻落而下，如图1- 3中的右图所示。
由于端盖上有中空轴颈，物料从 左方的中空轴颈给入筒体 ，并逐渐向右方扩散移动，当物料自左向右的移动过程中，旋转 筒体将钢球带至一定高度而 落下将物料击碎，而一部分钢球在筒体成泻落状态对物料有研 磨作用，整个移动过程也是物 料的粉碎过程。
图1 -3的球磨机工作原理中，由于筒体的旋转和磨介的运动，物料逐渐 向右方扩散，最后从右方的中空轴颈溢流排出，该类型的球磨机称为溢流型球磨机。
另一种球磨机在右 端（排料端）安设有格子板（见图1- 4），格子板由若干块扇形箅孔板 组成，扇形板上的箅孔宽度为 7 -20mm，一般以 7-8mm为宜， 物料可以通过箅孔进入格子板与端盖之间 的空间内，然后由举板ù，将物料向上提升，物料延着举板滑落经过锥 形块面向右至中空 轴颈，再由中空轴颈排出机外。

图 1-3 球磨机的示意图
1— 筒体；2—端盖：3—轴承； 4—大齿圈

图 1-4 格子型球磨机
1—格子板 ；2— 举板
第三种方式是采用风力排料，图1- 5是风力排料球磨机。物料从给料 口1进入球 磨机，随着磨机回转，磨机内 磨介（钢球）对物料进行冲击与研磨，物料从磨机的左端（进 口）逐惭向右端移动，在移 动过程也即物料的破碎、粉磨过程。在球磨机的出口端与风管相 连接，在管路系统中串接 着选粉机、旋风分离器、除尘器及风机的进口。当风力系统开车时 ，球磨机机体内也处于 低负压操作。当磨细的物料随着磨机的转动成松散状，并随着风力从 出料口进入管道系统 ，由选粉器将粗颗粒分离后再送入球磨机进口，细粉由分离器分离回收 ，气体由风机排入 大气。
当钢球的充填率（ 全部钢球的容积占筒体内部容积的百分数） 占40%-50%，球磨机以不同转速回转时，筒体内的磨介可能出现三种基本 运动状态。第一种情况 如图1-6（a），转速太高，离心 力使钢球随着筒体一起旋转，整个钢球形成紧贴筒体内壁的一个 圆环，称为“周转状态 ” ，磨介对物料起 不到冲击和研磨作用。第二种情况如图 1- 6（b），转速太慢，物料和磨介沿磨机旋转才升高至40°-50°（在升高期间各层之间也有相对 滑动，称滑落 ），当磨介和物料与筒体的摩擦力等于动摩擦角时，摩介和物料就下滑，称为 “泻落状 态” 。对物料有研磨作用，但对物料没有冲击作用，因而使粉磨效率 差。第三种情况如图 1-6（c），磨机转速比较 适中。磨介随筒体提升到一定高度后，离开圆形轨道而沿抛物钱轨 迹是自由落体下落，称 为 “抛落状态”，沿抛物线轨迹下落的钢球，对 筒体下部的钢球或筒体衬 板产生冲击和研磨作用，使物料粉碎。

图 1-5 风力排料球磨机
1—给料口；2—密封装置；3—筒体； 4—石棉垫；5— 毛毡；6—端盖；7—排料口

图1-6筒体转速与研磨体 运动的关系

球磨机由于规格、卸料和传动方式等不同而被分 成多种类型，但其主要 构造大体上是相同的。图 1-7 为格子型球磨机结构，图 1-8 为溢流型棒磨机结 构， 图 1-9 为管磨机结构。球 磨机主要由圆柱形筒体、衬板、隔仓板（多仓磨机才具备）、主轴 承、进出料装置和传动 系统等部分组成。
一、机体部分
1. 筒体（包括主轴承，见图 1-10 ）
球磨机的筒体是球 磨机主要工作 部件之一。筒体工作时除承受研磨体的静载荷外，还受到研磨体的冲击，且筒 体是回转的 ，所以筒体上产生的是交变应力。因此，它必须具有足够的强度和刚度。这就要 求制造筒 体的金属材料的强度要高，塑性要好，具有较好的机械性能和工艺性能才能保证磨 机筒体 的安全运行。

图 1-7 格子型球磨机
1— 给料器；2—进料管；3—主轴承； 4—扇形衬板；
5— 端盖；6— 筒体；7—筒体衬板； 8—人孔；9—楔形压条；
10— 中心衬板； 11—排料格子板；12— 大齿圈； 13—端盖；
14—锥形体； 15—楔铁；16—弹性联轴器； 17— 电动机； 18—传动轴

图 1-8 溢流型棒磨机
1 —筒体； 2—给料端端盖；3— 大齿圈；4—轴承；、5— 衬板；6—给料器；
8—给料管；9—排料管；10—法兰盘； 11—人孔

图 1-9 管磨机的结构
1—出料端 盖；2— 传动接管； 3—格子板；4— 举板；5—出料螺旋叶片；6—圆筒筛；7—出料罩；I、II、III—第一、二、三仓室
一般用于制造筒体 的材料是普通结构钢，此种材料的强度、塑性、可焊性都能满足要 求，随着工业的发展， 磨机能力（产量）也向大型化发展，近来设计的大型磨机的筒体是用 16Mn 钢制造的。其弹性强度限 σ 比Q235的高约 50%，耐蚀能力比Q235高50%，冲击 韧性（尤其低温时）比Q235高得多。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是一种相当适宜的 钢材。
磨机运转时与长期 停止时筒体的长度是不一样的。这是由于筒体温度不同引起热胀冷 缩所致。因此，在设计 、安装与维护时都必须考虑到筒体的这一热胀冷缩特点。一般磨机的 卸料端靠近传动装置 ，为保证齿轮的正常啮合，在卸料端是不允许有任何轴向窜动的，故都 是在进料端有适应 轴向热变形的结构。
筒体的轴向热变形在磨机结构上有两种考虑方法：一种是 用中 空轴颈的轴肩与轴承间的预留间隙（a、b）来考虑，如图1-11所示。另一种是在轴承座与底板之间水平安装数 根钢棍，如图 1-12所示。当筒体热胀冷缩时，进料端主轴承底座可沿辊子移动。

图 1-10 湿法球磨机的主轴 承
1—轴承底盘； 2— 球面瓦座； 3—定位销；4— 球面瓦；5—轴承盖；6—螺钉

图 1-11 球磨机筒体轴向热 变形 的预留间隙

图1- 12
筒体上每个仓都应开设一个磨门（又称人孔 ）。磨门的作用是镶换衬板 、隔仓板，装填或倒出研磨体及停磨检查磨机仓内情况等。
球磨机的主轴承最常用的是滑动轴承，其直径很 大，但长度很短，如图1-10所示。轴瓦用巴氏 合金浇铸。与 一般滑动轴承不同之处在于仅仅下半部有轴瓦。整个轴承除轴瓦用巴氏合金浇 铸外，其余 都用铸铁制成。
由于球磨机的跨度和载荷很大，将发生一定程度的挠曲，而且 制造和装配的误差也难以保证准确的同轴度，因此，轴承制成自动调位型，球面瓦座 2和球面 瓦4之间以 球心为旋转中心能够稍有相对移动，使作用于轴瓦上的载荷分布均匀。
球面瓦座 2和球面 瓦4之间还 设有定位 销3，以限 制球面瓦移动的范围。在安装时，可以用螺钉6调整球面瓦座2的位置。也有用斜 楔调整的。
主轴承是球磨机的一个关键部件，对于其润滑问题必须充分重视，一般都采用稀油集 中循环润滑，小型机也有的采用油环润滑、油环滴油润滑或毛线润滑等方式。
2. 衬板
（1）衬板的材料和作 用
衬板是用来保护筒 体，使筒体免受研磨体和物料的直接冲击和磨擦；同时也可利用不 同形式的衬板来调整研 磨体的运动状态，以增强研磨体对物料的粉碎作用，有助于提高磨机 的粉磨效率，增加产 量，降低金属消耗。
球磨机的衬板大多数是用金属材料制造的，也有少量用非 金属 材料制造。
筒体衬扳除保护筒体外，还对研磨体的运动规律有影响，为适 应各种不同工作状态（ 粉碎或细磨）的要求，衬板的形状和材料也不同。
当以粉碎为主时， 要求衬板对研 磨体的推举能力较强，同时衬板应具有良好的抗冲击性能。高锰钢 2GMn13有足够的抗冲击韧性，并且在受 到一定的冲击时它的表面能够冷作硬化，变得坚硬耐 磨。因此，以粉碎为主的磨机筒体衬 板大多采用高锰钢制造。
当以细磨为主时，衬板的突出就 比较小，对研磨体的推举作用就弱，冲击较小，而研 磨作用较强。要求衬板具有良好的耐磨 性能。国内用于以细磨为主的磨机筒体衬板材料一 般为耐磨白铁、冷硬铸铁、中锰稀土球墨 铸铁等。
近年来，橡胶衬板应用较广。橡 胶衬板的形状一般由橡胶压条和平衬板两部分组成。 根据磨机的工作状态（粉碎或细磨） 的不同，橡胶衬板的压条也制成不同的形状予以对应， 以便改变研磨体在磨机筒体内的运 动规律（冲击或研磨）。
（2）橡胶衬板的优缺 点
a. 抗磨损 。由于橡胶的弹性好，在承受钢球冲击时可以变形，使受力较小，对于软物料 ，橡胶衬板 寿命比锰钢衬板高 2-3 倍，而物料硬度越高，橡胶衬板的优越性就越显著。 b. 耐腐蚀。钢衬板能被酸性料浆所腐蚀，但橡胶衬 板对酸性或碱性介质、水、蒸汽等在 一定温度下都不敏感，仅油和臭氧（由大功率电动机 产生的）对它发生腐蚀。
c. 拆装方便。由于橡 胶衬 板的重量轻，同规格的橡胶衬板的质量仅是锰钢衬板质量的 1/5-1/6。因而拆装方便， 安装橡 胶衬板的时间只需安装钢衬板的1/3-1/4。更换钢衬板时，常需把全部钢球卸出，而更换 橡胶衬板时则没有必 要。
d. 维修方便。使用钢衬板时，常需要对 螺钉进行检查，而橡胶衬板 很少发生螺钉漏损现象。
e. 橡胶衬板较薄，筒体的有效容积增大。衬板厚度通常仅 50mm。
f. 橡胶制的排料格子板的堵塞现象较钢格子板少。
g. 橡胶衬 板工作时噪声较少。
橡胶衬板的缺点是：不耐高温，不适宜用在干法磨机上。
（3）衬板的类型
磨机衬板最常见 的磨损现象是 形成槽沟形。为了避免这种情况，对磨机衬板的表面形状作了各种改进，使研 磨体从分布 的各种滑槽之一中落下来。
要使研磨体保持正确的运动轨道，实际上不可能通过改变 磨机 转速来解决这个问题，而适当地选定磨机衬板的表面形状是解决研磨体的运动轨迹的惟 一 办法。
根据工作表面的形状，可分为平衬板，压条衬板、凸棱衬板、波形衬板、阶梯衬板、 半球形衬板、小波纹衬板（无螺栓衬板）和端盖衬板。
a. 平衬板（图1- 13（a）） 凡表面平整或铸有花纹的衬板都属平衬板，它对 研磨体的作用基本 上都是依赖衬板与研磨体之间的静摩擦力，对研磨体有一定的提升作用。 湿磨时它们之间 的摩擦系数是0.35，干磨时是0.4。而平衬板提升研磨体所需的摩擦系数比以上数据要大得 多， 因此，筒体回转时研磨体不可避免地要出现滑动，降低了研磨体的上升速度和提升高度 ， 正因为有滑动现象，增加了研磨体的研磨作用。所以平衬板适用于以细磨为主的磨机的筒 体。
b. 压条衬 板（图1- 13（b）） 由平衬板与压条组成，压条上有螺栓，通过压条（螺栓）将衬 板固定。
这种衬板的压条比 衬板高，压条 侧面对研磨体的推力与平衬板对研磨体的摩擦力使研磨体升得较高，具有较大 的冲击能量 。所以压条衬板适用于以粉碎（粗磨）为主的磨机的筒体。尤其是对物料粒度大 、硬度高 的情况更合适。
压条衬 板的缺点是带球高度不均匀，压条前侧面的研磨体带得 很高，而远离压条的地方的研磨体 像在平衬板那样出现局部滑动。当磨机转速较高时，压条 前侧的研磨体带得过高，抛落到 对面衬板上，不但粉碎作用小，反而加速了衬板与研磨体的 磨损。对转速较高的磨机不宜 安装压条衬板。
压条衬板的主要参数是压条高度和密度。压条的 高度不应超过磨机（或本仓）最大钢 球的半径。压条的边坡角应在40°- 50°为宜。两道压条之 间的距 离等于该磨机（仓）最大球径的3倍为最好。
c. 凸棱衬板（图1- 13（c）） 是在平衬板上铸成半圆形或梯形的凸棱。凸棱的 作用与压条相同。 它的刚性大，不易变形，但凸棱一经磨损，必须更换整块衬板，不如压条 衬板经济。
d. 波形衬板（图 1-13（d）） 使凸棱衬板的凸棱平缓化 就形成了波形衬板。这种衬板带球能力 较凸棱衬板差，在一个波节中，上升部分对提升研 磨体是很有效的，而下降部分却有些不利 的作用。这种衬板适用于棒磨机或棒球磨机的棒 仓。
e. 阶梯衬板（图1-13（e）） 衬板表面呈一倾角，使之与原有 的摩擦角合成，安装后成为许多阶梯，可以加大衬板对研磨体的推力。阶梯衬板对同一层钢 球的提升高度均匀一致，衬板的表面磨损后其形状改变不显著，能防止研磨体之间的滑动和 磨损。阶梯衬板适用于粗磨机及多仓磨机的粉碎仓。

图 1-13 衬板类型
（a）平衬板；（b）压条衬板；（c）凸棱衬板；（d）波形衬板；（e）阶梯衬板；
（f）半球形衬板；（g）小波纹衬板； （h）端盖 衬板；（i）k型橡胶衬板；（j）B 型橡胶衬板
f. 半球形 衬板（图1-13 （f）） 应用半球 形衬板可以完全避免在衬板上产生环向 磨损沟槽，能大大降低研磨体及衬板的金属消耗， 比表面光滑的衬板可提高产量 10% 左右。半球体的直径应为该磨（仓）的最大球径的2/3，半球的中心距不大于该磨（仓 ）平均球 径的2倍，半球应成三角形排列，以利阻止钢球沿筒体滑动。
g. 小波纹衬板（图 1-13（g）） 这是一 种适合细磨磨 机（仓）装设的无螺栓衬板。其波峰和节距都较小。
h. 分级衬板分级衬板 形状 的主要特点是沿轴向方向具有斜度。在磨内安装方向是大端向着磨尾，即靠进料端直径 大 ，出料端直径小。这种衬板的形状会引起研磨体按其大小沿着磨机内通道自动分级，结果 使大直径的研磨体留在磨机进料端地区，小直径的研磨体聚集到靠近磨机卸料端的一边。这 样自动地将钢球沿磨机轴向方向由大到小的排列，即能够自动分级，符合物料粉磨过程的要 求。因而可减少磨机的仓数，增加磨机有效容积，减少通风阻力，提高磨粉效率和产量，降 低电耗。
为了避免进料端大钢球或粗粒物料堆积过多，可在靠进料端装1-2排平衬板。为避免 小钢球或物料 集中于磨机的出料端，也可将靠出口处1-2排衬板安装成平衬板。分级衬板 只适用于球磨机及磨机的球仓 。
i. 端盖衬板（图1- 13（h）） 端盖衬板的表面 都是平的，用螺栓固定在磨机的端盖上，以保护 端盖不受研磨体和物料的磨损。
（4）衬板的规格
衬板尺寸的大小应考虑搬运、装卸和进出磨门时方便。近 年来，磨机衬板尺寸已统一 ，宽度为314mm，整块 衬极长500mm，半块衬板长为 250mm，厚度 40-50mm，质量约在45- 55。衬板的固定有用螺栓联接和镶砌两 种方式。当用螺栓固定衬板 时，要使衬板紧贴在筒体内壁上，不得有空隙存在。为了防止 料浆或料粉进入冲刷筒体，应 在衬板与筒体间装设衬垫。为了防止料浆沿螺栓孔流出，固 定衬板的螺栓配有带锥形面的垫 圈（图1- 14）。在锥形面内填塞麻圈，拧紧螺母时麻圈被紧紧压在锥形垫圈 内，这样螺栓与筒体 螺栓孔之间的间隙即被消除。为了防松，螺栓要求带双螺母或防松垫 圈。

图 1-14 衬板的螺栓联接
1—衬板； 2—衬垫；3—筒体；4—螺栓及螺母；
5— 弹簧垫圈；6— 密封垫圈；7—锥面整圈
螺栓联接固定的优点是抗冲击、 耐振动，比较可靠。其缺点是 需要在筒体上钻孔，耗费人力物力，减弱筒体强度，且可能漏 料。
小波纹衬板一般都是互相交错地 镶砌在筒体内，彼此挤紧时就形成“拱”的结构，再加上水 泥砂浆的凝结 固化，一般是十分牢固的。为了能够挤紧，在衬板的环向用铁板楔紧。另一种 无螺栓衬板 ，其结构和安装方法如图 1-15 所示。衬板的两侧边皆带有半圆形销孔当衬板彼 此挤紧时，在销孔内打入楔形销 钉。在每圈首尾衬板相接时，其销钉孔打入特殊楔形销钉。 在衬板筒体间加有衬垫。

图 1-15 无螺栓衬板及其安装方法
（a）无螺栓衬板结构；（b）无螺栓衬板安装图
铸石衬板的安装，应交错环砌， 不宜用螺栓固定。一般镶 砌在10mm左右厚的一层粘合材料上。
橡胶衬板在磨机内安装如图 1- 16所示。橡胶压条安放在橡胶衬板的凹槽内，利用夹板螺栓使之与 筒体牢固联接。
图 1-16 橡胶衬板安装图
1— 橡胶衬垫；2—筒体； 3—橡胶衬板；4— 螺母；5— 垫圈；6— 橡胶垫圈；7— 夹板螺栓；8—橡胶压条
3. 隔仓板
（1）作用
把磨机分隔成几个仓，将各种大 小的研磨体粗略地加以分开。要求研磨体开始以冲击 作用为主，向磨尾方向逐渐过渡到以 研磨作用为主，充分发挥研磨体的粉磨能力。隔仓板的 箅板孔决定了磨内物料的充填程度 ，也就控制了物料在磨内的流速。隔仓板对物料有筛析作 用，可防止过大的颗粒进入冲击 力较弱的区域，否则会造成粉碎不了的料块堆积起来，严重 影响粉磨效果，或者未经磨细 的物料出磨，造成产品细度不合格。
（2）隔合板的分类
磨机隔仓板分单层和双层两种。
单层隔仓板允许初步磨过的物料通过而不作特定的筛分。 已磨物料被新喂入的物料推 向隔仓板而通过第孔进入下仓内。隔仓板的中心孔是为磨机通风 之用。单层隔仓板物料的 流速慢，物料前进时受下仓料面高低的影响，但单层隔仓板在磨内 所占的有效容积少。双 层隔仓板有强制物料通过的作用，即物料前进中不受相邻仓料面高低 的影响。但双层隔仓 板的结构比较复杂，要占用较大的空间，并且容易损坏，因此，近年来 很少使用这种隔仓 板，多数使用单层隔仓板。
（3）隔仓 板的箅板
箅板孔 的排列方式很多，常用的 是同心圆排列和辐射状排列。同心圆排列（图1-17（b））的孔是平行于研磨体和物料的运动路线的。 因此，对物料的 通过阻力小，通过量较多，且不易堵塞，但过去的物料容易返回。而辐射状 箅孔（图 1-17（a））与此相反。
对于双 层隔仓板上的箅板由于不存在物料返回问题，从而消除 了同心圆排列的缺点，而保留其优 点。因此，双层隔仓板的箅孔通常都是同心圆排列的。为 便于制造，同心圆排列常以其近 似形状代替，形成多边形排列，如图1-17（c）所示。
辐射状箅板对研磨体有牵制作用 ，使靠近箅板附近的研磨体有较大的提升高度，于是 在空腔中出现了球面的高差，因而使 集聚于球载轮廓中部为数较多的大研磨体优先移向隔仓 板，同时将小研磨体陆续排挤到另 一端。所以，卸料箅板不宜采用辐射状箅孔。

图 1-17 箅孔排列形式
（4）箅孔
箅孔的宽度一般以 7-8 mm 为宜，过大时物料流速快，产品容易 偏粗，而且铁段碎块容易通 过箅孔窜入前一仓，当箅孔过小时，箅孔容易堵塞，物料流速 太慢，容易满磨。为了防止箅 孔堵塞、隔仓板出口面上的孔宽应为出口面上孔宽的 1.5-2倍。
隔仓板上所有箅孔面积之和与其 整个面积 之比的百分数称为隔仓板的通孔率。干法磨机的通孔率应不小于7%-9%。
4. 进、出料装置
磨机进、出料装置 是磨机整体中一个组成部分。物料和水（湿法磨）或气流（干法磨 ）通过进料装置进入磨 内，通过出料装置排出磨外。
（1）进料装置
送入球磨机的物料 ，除了破碎产 品以外，还有球磨机排料中的粗粒级（返砂）。当球磨机和分级机组成闭路粉 磨系统，分 级机将球磨机的排料分为细粒级和粗粒级两部分，细粒级是合格产品，粗粒级将 返回球磨 机进口同破碎物料一起进入球磨机粉磨。为了把破碎产品和返料送入球磨机，需要 在球磨 机的给料端安装给料器。
a. 溜管给料器（图1-18） 物料经溜管1（或称进料漏斗）进入位于磨机中空轴颈3里面的锥形套筒 2，沿着 旋转的筒壁自行滑入磨机内。溜管断面呈椭圆形。

图 1-18 溜管进料
1—溜管；2—锥形套筒；3— 中空轴颈
由于物料靠自溜作用向前移动，所以溜管的倾角必须大于 物料的安息角，才能确保物 料的畅通。此种进料装置的优点是结构简单，其缺点是喂料量较 小。适用于中空轴颈的直 径较大而长度又较短的球磨机。
b. 鼓形 给料器（图 1-19） 只用于给料位置高 于球磨机轴线的工艺 位置。一般用于开路磨碎系统，将破碎产品送入球磨机进行磨碎。该给 料器由圆锥形筒体 1，盖子 2，隔板 3组成， 三部件由螺钉联接。筒体内部有螺旋形隔板，盖子是截锥形短筒，左方的孔是 进料孔，隔 板在筒体和盖子之间，用钢板制成。隔板上有一个使物料进入筒体螺旋部的扇形 孔。当物 料由盖子2的给料圆孔给入后，经过隔板3上的扇形孔进入筒体1，由筒体内部的螺旋形举板举起，自右方送 入球磨机的中空轴颈 内。这种给料器的给料粒度达70mm。
c. 螺旋给料 器（图1-20） 螺旋给料器的工作原理同鼓形给 料器相同，但结构不相同。其工作原理为：物料由给料漏斗1送入勺轮2，回转的勺轮将物 料提升上去， 再由轮叶直接倒在位于中空轴3里面的螺旋套筒4内，内螺旋叶片就把物料输送到 磨机内。

图 1-19 鼓形给料器
1—筒体； 2—盖子；3—隔板

图 1-20 螺旋给料
1—给料漏斗；2— 勺轮；3—中空轴；4—螺旋套筒
为防止在固定的给料漏斗与回转的勺轮之间漏料，要求勺 轮入口半径与勺轮半径的差 值H必须大于物料的 堆积高度，并在环形间隙的地方用毡片或浸油麻 绳密封。
为避免较热物料和气流对主轴承 传热过快，在中空轴和螺旋套简之间预留一定间隙、 使之形成空气隔热层。
此种给料装置的喂 料量计算如下：

式中 D₁ — ——螺旋筒内径， m；
S ———螺距或导 程，m；
φ———装填系数，一般为 0.5 ；
α——— 螺旋角， α≤40°，一般取α=30° 。
螺旋给料装置是强制性喂料。它 的优点是喂料量大，缺点是构造较复杂，钢板焊接件 容易磨损。适用于喂料量大而中空轴直 径较小又较长的磨机。
d. 蜗形给料器（图1-21） 蜗形给料器有一螺旋形的勺子1，在转动时使物料沿勺子内壁逐 渐向勺底滑动。勺底处的 侧壁上有一个圆孔，圆孔与球磨机的中空轴颈的孔对齐，物料经侧 壁圆孔和中空轴颈进入 球磨机内。给料的外壳由钢板焊成，内部衬以钢板。在勺子末端装有 可更换的勺头 2，勺头 由高锰钢或合金铸铁制成。蜗形给料器能将料浆从低于球磨机轴线的位置铲起 来并提升、 送入球磨机。

图 1-21 蜗形给料器
1—勺子； 2—勺头
e. 联合给料器（图1- 22） 联合给料器是鼓 形给料器和蜗形给料器的功能联合一体的给料器 ，筒体1和盖子4与鼓形给料器相似，而勺子2和勺头3又与蜗形给料器相 似。粗粒给料可以通过盖4的孔直接由螺旋形 隔板提升并送 入中空轴颈，而在料槽中的返砂（分级后的粗料）由勺2和勾头 3掏起后 经筒体1的螺旋隔板送入中空轴颈。这种方式不仅提高给料器的生产量， 而且粗粒物料（破碎 产品）不需由勺子掏起，从而减少勺子的磨损。联合给料器适用于闭 路磨碎流程。

图 1-22 联合给料器
1—筒体； 2—勺子；3—勺头；4—盖子
（2）出料装置
a. 溢流型球磨机内 的物料或料浆的料位，取决于排料端中空轴颈的 大小。其料位通常比格子型球磨机的料位 高。由于本机的破碎产品经中空轴颈溢流排出，因 而在某些条件下，排料不像格子型球磨 机那样顺畅，使某些已经达到磨碎细度的产品不能及 时排出，而继续受到钢球的冲击和研 磨，导致产生“过粉碎 ”。这个仅消耗能量与 钢材，而且给下步工序带来 困难，可能产生不合格产品。
b. 格子型球磨机利用 排料格子来加速排料，在筒体内靠近格子板 的物料料位较低，从而物料重量同钢球重量的 比值较低，使物料受到钢球更强烈的冲击和研 磨，加以排料较快，使磨碎效率和生产量得 以提高，过粉碎现象得以减少。
格子板（出料箅板 ）的孔型、尺 寸和排列方式的变化较多，而这些因素都会影响磨机的磨碎效果、孔眼是否堵 塞、物料的 通过量等。为防止物料或小钢球堵塞孔眼，格子板的孔眼通常为倾斜孔，即物料 通过时孔 的宽度越来越大，其斜度通常为3 °-6°，筛孔在小端的宽度为8-20mm。格子板一般用高 锰钢 制造。此种格子型磨机可用于干法和湿法磨碎。干式磨碎时，磨碎产品是粉末，干粉末 的 流动性是很好的，可以不断地从给料端经格子板向排料端流动，而且在出料管内还铸有或 焊有输料螺旋叶片，其螺旋方向与球磨机旋转方向相同，以促使物料迅速排出机外。湿法磨 碎时，出料管的外端制成喇叭口形，便于料浆流出，见图1-23、图1-24。

图 1-23 磨机卸料端装置
1— 筒体；2—格子板； 3—端盖衬板；4— 端盖；
5— 螺栓；6— 锥形卸料体；7—螺旋套筒； 8—中空轴

图 1-24 磨机出料装置
1—传动接 管；2— 压圈； 3—圆筒筛；
4— 出料罩；5—锥形套；6—滑块； 7—刮板；
8— 堵板；9—漏斗；10—插板； 11—支架；12—十字架
二、传动系统
磨机的传动方式主要有边缘传动和中心传动两种 ，此外还有无齿轮由电动机直接传动 。
1. 边缘传 动
（1）采用高速电动机 的边缘单传动 见图1-25。高速 电动机3驱动主减速器4，再由小齿轮5带动安装在磨机上的大齿6。对于大型磨机，有的在电动机的另一端安装辅助电动机 1和辅助 减速器2。

图 1-25 采用高速电动机的 边缘 单传动
1 — 辅助电动机； 2 —辅助减速器；3 — 高速电动 机；4 —主减速器；
5—小齿轮； 6—大齿轮；7— 磨机筒体
（2）采用低速电动机的边缘单传动 见图1-26。此种传动方式虽 省去了主减速 器，但电动机的造价高了。

图 1-26 采用低速电动机的 边缘单传动
1— 低速电动机；2—离合器；3—小齿轮；
4—大齿轮；5— 磨机筒体
（3）磨机边缘双传动可采用高速电 动机、减速器传动与低速 电动机传动两种型式。图1- 27为高速电动机的边缘双传动，图1- 28为低速电动机的边缘双传动。
（4）以上传动方式都可以用高转矩电动机直接与减速器或齿轮轴联 接；也可以用纸转矩
电动机，此时在电动机与减速器或电动机与小齿轮轴之间使用离合器，使电动机能够 空载起动。常用的离合器有电磁离合器和空气离合器两种。
对于边缘单传动的磨机，小齿轮 的布置角为20°左右，相当于齿形 压力角，这时小齿轮的正压力F₁的方向垂直向上， 使传动轴承受垂直向下的压力， 对小齿轮轴承的联接螺栓和地脚螺栓的工作有利，运转平稳 。由于F₁垂直向上，减小了磨机传动端主轴承 的受力，减 小该主轴承轴衬的磨损。

图 1-27 采用高速电动机的 边缘 双传动
1— 高速电动机； 2—减速器；3— 小齿轮；
4—大齿轮；5—磨机筒体

图 1-28 采用低速电动机的 边缘 双传动
1— 低速电动机； 2—离合器；3— 小齿轮；
4—大齿轮；5—磨机筒体
2. 中心传动
磨机中心传动分单传动和双传动 两种，见图1-29、1-30 和图1-31。在中心传动中，如采用纸转矩 电动机，在电动机与减速器之间必须用离合器联接，否则就要用高转矩电动机。
3. 辅助传 动
大型磨机一般都设有辅助传动装置（图1-25）。利用辅助电动 机经辅助减速 器带动主减速器，使筒体以0.1-0.2r/min的慢速转动，称为辅助传动。磨机的起动、 检修、更换零件或加 球等都需要辅助传动装置起动磨机转位。
图 1-29 磨机中心单传动
1— 主电动机；2— 联轴器；3 —辅助电动机；4—主减速器；5—联轴器；6—磨机筒体

图 1-30 磨机中心双传动
1—辅助电 动机；2— 辅助减速器； 3—主电动机；4— 主减速器；5— 磨机筒体

图 1-31 中心传动系统的对称式减速器
1、10—高速齿轮；2、 8—扭力轴 ；3、9—小齿轮；4、7 —齿轮联动器；
5—低速 齿轮； 6—从动轴 ；11— 主动轴
4. 无齿轮 磨机的传动装置
无齿轮球磨机传动 装置是磨机结 构的改革，大型球磨机直接用低频电动机传动，在电动机与磨机之间无减速齿 轮。
在传动方面采用变 频调速的交流电动机。为了达到磨机要求的 13-15 r/min 的慢转 速，要选择一台供电频率为 55Hz 的同步电动机。
无齿轮球磨机传动装置有两种结构形式。一种是用加强和 加长磨机的空心轴和轴承来 支承电动机的转子，电动机布置在出料端的加长空心轴上。这种 结构布置使磨机与电动机 有可能作最靠近的联接，见图 1- 32（c）。
另一种为环绕式电 动机的结构， 这种电动机的转子由经过特别改进的球磨机筒体末端所支承。这种结构的优 点是缩短磨机整 机的总长度，其缺点是磨机会受到温度变化影响，使筒体在负载情况下发 生变形，因此要改 变球磨机的设计来利用这种结构，见图1-32（a）。

图 1-32 无齿轮传动系统
（a）电动机安在筒 体上；（b）电动机 安在排料口外面；
（c）电动机安在主轴 承附近
a、b、c— 筒体；2—电动机的静子；3、7、12 —主轴承； 4—给料部或排料部； 1— 端盖；5—排料部； 11—电动机轴承；
10、13 —电动机；14—排料部；15、16、17—地基
图1-32（b）是图 1-32（c）结构的延伸，电动机安在排料口外面，在排料口端部延 伸一个端盖，该端盖与电动 机主轴相连。其安装要求高，而且机身拉长。
无齿轮磨机传动装 置的优点是没 有磨损的部件，球磨机厂房的面积比同规格的其他传动装置的厂房面积要小， 工艺布置更 为灵活（传动装置与磨机不是机械联接）。
5. 传动装置各种形式的比较
（1）单传动与双传动比较（见表 1-2 ）
表 1-2 单传动与双传动比较