新型球磨機(jī)啟動(dòng)電路技術(shù)改造研究

羅起洪

（新疆新鑫礦業(yè)股份有限責(zé)任公司阜康冶煉廠 阜康 831500）

1 概述

球磨機(jī)是物料被破碎之后，再進(jìn)行粉碎的關(guān)鍵設(shè)備，適用于粉磨各種礦石及其它物料，被廣泛用于選礦、建材及化工等行業(yè)。

冶煉廠鎳系統(tǒng)Φ2450溢流球磨機(jī)是磨礦工段重要設(shè)備，處理量達(dá)到8～9 噸/h，主要傳動(dòng)方式為繞線式異步電機(jī)齒輪減速器傳動(dòng)：齒輪減速器帶動(dòng)小齒輪、大齒圈而驅(qū)動(dòng)球磨機(jī)。在實(shí)際應(yīng)用中，動(dòng)力系統(tǒng)包括：電機(jī)（定子線圈、轉(zhuǎn)子線圈、滑環(huán)、碳刷）、水電阻、動(dòng)力柜（塑料外殼斷路器、接觸器）、水電阻控制柜（時(shí)間繼電器、中間繼電器、行程開關(guān)、小型升降電機(jī)、溫控器）。此傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)是繞線式異步電動(dòng)機(jī)價(jià)格便宜，能有效降低成本。

2 存在的問題

鎳系統(tǒng)磨礦工段共有Φ2450溢流球磨機(jī)3臺(tái)，班處理量在60～120 噸。在運(yùn)行過程中，電氣部分頻繁出現(xiàn)故障，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，故障集中在以下幾個(gè)方面：

（1）碳刷容易磨損，消耗過高，維修量大，影響正常生產(chǎn)。

（2）碳刷與滑環(huán)之間容易產(chǎn)生火花，損壞滑環(huán)并導(dǎo)致停機(jī)。

（3）碳刷與滑環(huán)的磨擦，增大接觸電阻，電機(jī)溫度升高。

（4）碳刷導(dǎo)電粉末易被吸入電機(jī)內(nèi)部，是燒毀電機(jī)的一大隱患。

（5）水電阻二次線路復(fù)雜、操作繁瑣、故障多，維修率高。

3 基于存在的問題進(jìn)行的分析

針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際情況，結(jié)合電路控制圖可以看出，導(dǎo)致上述故障的原因，主要有以下幾個(gè)方面：

（1）滑環(huán)表面光潔度不足，導(dǎo)致碳刷過度磨損，并產(chǎn)生火花。

（2）碳刷和滑環(huán)的故障會(huì)導(dǎo)致電機(jī)溫度升高，進(jìn)而損壞轉(zhuǎn)子線圈導(dǎo)致停機(jī)。

（3）開放式的電機(jī)定子線圈容易吸灰，不及時(shí)清理會(huì)導(dǎo)致電機(jī)定子線圈燒毀。

（4）水電阻內(nèi)部包括極板、行程開關(guān)、時(shí)間繼電器、中間繼電器、小型升降電機(jī)、溫控器等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障多發(fā)。

4 所采取的措施

要解決上述問題，最好的方案是甩掉水電阻。經(jīng)過對(duì)球磨機(jī)電路研究論證，采用無刷電阻器是比較好的方案。新型球磨機(jī)啟動(dòng)電路圖如圖1：

圖中設(shè)置有三相電源的進(jìn)線U/V/W，三相電源U/V/W出線串聯(lián)有隔離開關(guān)QS；隔離開關(guān)的QS三相出線端連接到接觸器主觸頭進(jìn)線端；隔離開關(guān)QS的兩相出線端并聯(lián)有熔斷器FU；熔斷器FU的兩條出線通過串聯(lián)熱繼電器FR 的常閉觸點(diǎn)、第二按鈕開關(guān)SB2、第一按鈕開關(guān)SB1、接觸器線圈KM形成閉合回路；第一按鈕開關(guān)SB1并聯(lián)有常開型接觸器KM輔助觸頭；熔斷器FU 的另一端與三相電機(jī)M3～之間串聯(lián)有常開型帶觸點(diǎn)的接觸器KM 主觸頭、熱繼電器FR；三相電機(jī)M3～的定子線圈。

圖中第二按鈕開關(guān)SB2 為常閉型開關(guān)，第一按鈕開關(guān)SB1為常開型開關(guān)。

新型球磨機(jī)啟動(dòng)電路拆除了電機(jī)轉(zhuǎn)子碳刷架、滑環(huán)及碳刷，將動(dòng)力系統(tǒng)二次控制部分甩開，安裝無刷自控真空電機(jī)啟動(dòng)器。

圖1 啟動(dòng)電路圖

5 改造效果

此項(xiàng)電路中，采用無刷液阻真空電機(jī)啟動(dòng)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)水電阻，實(shí)現(xiàn)了降壓?jiǎn)?dòng)和動(dòng)力系統(tǒng)的雙啟動(dòng)保障；甩掉了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電氣元件多的水電阻控制柜，使球磨機(jī)進(jìn)入一鍵啟動(dòng)時(shí)代；改造實(shí)施后，球磨機(jī)電氣部分的維修率大幅降低，不僅節(jié)省維修材料成本、減輕維修人員勞動(dòng)強(qiáng)度，重點(diǎn)設(shè)備球磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率也得到了提升，為磨礦工段的生產(chǎn)提供了可靠保障。

此項(xiàng)技術(shù)改造獲得了國家實(shí)用新型專利，專利號(hào)：ZL 2017 2 1482782.2。

改造后，球磨機(jī)運(yùn)行過程中一旦出現(xiàn)中間停機(jī)的情況，再次啟動(dòng)必須在停機(jī)15 分鐘后進(jìn)行。如果強(qiáng)行啟動(dòng)，則會(huì)出現(xiàn)無刷電阻噴電阻液，導(dǎo)致觀察孔損壞漏液，排氣減壓閥損壞，增加檢修頻率，影響機(jī)組運(yùn)行。此問題通過在電路中安裝時(shí)間繼電器，將時(shí)間繼電器的觸頭延時(shí)閉合點(diǎn)串到球磨機(jī)二次啟動(dòng)線路中，實(shí)現(xiàn)對(duì)啟動(dòng)間隔時(shí)間進(jìn)行調(diào)定。

圖2 帶時(shí)間繼電器的啟動(dòng)電路

改造實(shí)施后，在停機(jī)后不需看時(shí)間，由時(shí)間繼電器控制，不到15分鐘電機(jī)無法啟動(dòng)，消除了無刷電阻器損壞，確保了球磨機(jī)運(yùn)行。