釩制品球磨機啟動能力的數學模型研究

摘要：根據對以往釩制品生產線中球磨機運行情況的參數研究，結合傳統經驗計算公式以及實測數據，對攀鋼西昌基地粗釩渣球磨機的啟動能力進行了評估。并初步建立起該類球磨機在較高負載工況下的電機啟動能力數學模型。

關鍵詞：粗釩渣球磨機；電機功率；起動阻力矩；三維建模校核。

引 言：

目前在國內球磨機項目的設計制造中，常有“主電機燒損”或“輔助驅動結構損壞”的情況出現，經各方面因素排查，發現主要是因為電機啟動能力不足造成的。本文根據故障情況，結合經典力學和測試數據，對球磨機阻力矩及啟動功率等相關參數的數學關系進行了研究并取得初步成果如下。

另外，球磨機在制造時，一般要求電動機的啟動力矩大一些，以保證磨機能夠順利地啟動。但是過大的啟動力矩又會造成較大的啟動電流，并提高金屬消耗量及造價。而磨機的啟動力矩主要取決于磨機傳動系統的摩擦力矩和研磨體總重心的偏移對軸產生的有效力矩。

3.2.1.有效力矩：

可根據右式計算：M力=GR0× sinα，式中M力是有效力矩，R0是研磨體的中心半徑，G是研磨體的有效重量，α是研磨體重心的偏移角。根據上式可知，在啟動的瞬間，研磨體重心的偏移角為0，因此有效力矩為0。筒體轉動后至在研磨體的休止角范圍（30度）以內，研磨體對筒體保持相對的靜止，有效力矩隨筒體轉角的正弦函數而增加。當轉速超過臨界轉速后，球體緊貼筒壁分布在筒體的圓周上，對圓周的有效力矩為0。

3.2.2.摩擦力矩：

對于磨機啟動的暫態過程，還要考慮摩擦力矩。根據磨機在啟動加速過程中的力矩特性曲線可知，磨機啟動初瞬的力矩取決于傳動系統的摩擦力矩。在普通潤滑的情況下，力矩約為額定力矩的80%。當磨機加速到工作轉速時，啟動力矩最大，值為額定力矩的1.1倍以下。因此，初啟時摩擦力矩計算公式可定為：M摩擦=80%·M額定。

4.結論：

參考文獻：

[1] 范祖堯.現代機械設備設計手冊[M].北京：機械工業出版社，1996.10

[2] 王繼生.礦山機械標準應用手冊[M].中國標準出版社，2011.10

[3] 肖慶飛.碎礦與磨礦技術問答[M].冶金工業出版社，2010.8

[4] 孫長良.選礦廠工藝設備安裝與維修[M]. 冶金工業出版社，2010.5

[5] 周正立.生料粉末球磨機的應用 [M].化學工業出版社，2010.1

作者簡介：李曉青（1979-），男，工程師，釩鈦機械研發中心設計師，主要從事冶金及礦山類成套機械設備的設計研發，正申請專利1項。