CN109127011B - 一种超细粉球磨机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超细粉球磨机，所述球磨机包括机架、控制器、驱动电机、联轴器、减速器、小齿轮、大齿轮、筒体、轴承座、进料口、出料口、衬板、橡胶垫、格子板、球磨介质，所述超细粉球磨机设备运转率高，同时有效解决了以往球磨机存在的出料口端板和临近衬板磨损严重、易脱落、寿命短的问题。

Description

一种超细粉球磨机

技术领域

本发明涉及球磨机领域，特别地，涉及一种超细粉球磨机。

背景技术

球磨机是物料被破碎之后，进行再粉碎的关键设备。这种类型磨矿机是在其筒体内装入一定数量的钢球作为研磨介质。它广泛应用于水泥、硅酸盐制品、新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机适用于粉磨各种矿石及其它物料，被广泛用于选矿，建材及化工等行业，可分为干式和湿式两种磨矿方式。

我国现阶段大多数球磨机还处于人工手动控制的状态，造成磨机内物料变化大、粉磨效率低、单位电耗大、钢球和衬板损耗大等现象。而且，由于粉磨状态变化大，导致了物料细度的均匀度也难以保证。本发明提供一种超细粉球磨机，采用新型研磨介质，最终磨粒直径可低于0.1微米，能很好的实现各种工艺参数要求，适用于粉碎工艺、新材料、涂料研究等多种工业场景。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种超细粉球磨机。

本发明是以如下技术方案实现的：

本发明提供一种超细粉球磨机，所述球磨机包括机架、控制器、驱动电机、联轴器、减速器、小齿轮、大齿轮、筒体、轴承座、进料口、出料口、衬板、橡胶垫、格子板、球磨介质。

进一步地，所述控制器、驱动电机、联轴器、减速器和小齿轮依次连接，均设置在机架上，所述小齿轮与大齿轮传动连接，所述大齿轮与筒体固定连接，所述筒体两侧均分别通过轴承座固定在机架上，所述筒体右侧设置有进料口，左侧设置有出料口，所述筒体内设置有衬板、橡胶垫、格子板和球磨介质，所述筒体内壁上设置有衬板，所述衬板与筒体内壁之间设置有橡胶垫，所述筒体出料端的内壁上设置有格子板，所述球磨介质为一种新型球磨介质。

进一步地，所述衬板包括球形凸起，上端凸耳，下端凸耳，安装孔，所述球形凸起位于衬板顶面的中心，所述衬板的底面为弧形，所述底面上设置有橡胶垫，所述上端凸耳和下端凸耳分别位于衬板的两侧，所述上端凸耳和下端凸耳上均设置有安装孔。

进一步地，所述格子板包括侧端格子板，底端衬板，长形孔，所述格子板呈L形，所述侧端格子板通过螺栓固定在筒体出料端的内壁上，螺栓穿过所述长形孔，所述底端衬板与衬板相互搭接，通过螺栓固定于筒体内壁上，所述底端衬板与筒体之间设置有橡胶垫。

进一步地，所述衬板阵列平铺于筒体内壁，所述衬板上的球形凸起沿筒体轴向均匀分布，且球形凸起自进料口向出料口方向直径逐渐变小；所述球形凸起沿筒体径向均匀分布，大小一致，且最少包含四个球形凸起，所述衬板之间通过分布在两侧的上端凸耳和下端凸耳搭接，螺栓通过安装孔将衬板固定在筒体内壁上。

进一步地，所述衬板沿筒体径向设置有6～20块，沿筒体轴向设置有4～8块。

进一步地，自进料口向出料口方向，所述相邻的两个球形凸起的直径的比值范围为1～3。

进一步地，所述格子板的材料包括但不限于聚氨酯、锰钢、橡胶等材料。

进一步地，所述驱动电机受控于一电机控制网络，所述电机控制网络与控制器连接，所述电机控制网络以控制器发出的控制信号为输入，以电机实际驱动信号为输出，所述电机实际驱动信号用于控制所述驱动电机。

本发明的有益效果是：本发明提供一种新型衬板，所述衬板上设置有直径逐渐变小的球形凸起可以实现矿石从粗磨到精磨的过程，无需再进行分级球磨，还可以增加球磨介质的抛落冲击力，增加研磨效率；本发明还提供一种相互搭接的L形格子板及其衬板，有效的解决了因固定螺栓松动造成的格子板或衬板脱落问题，提高了设备运转率；L形格子板可以很好地贴合排料端盖，避免矿浆冲刷端盖，同时有效解决了以往球磨机存在的出料口端板和临近衬板磨损严重、易脱落、寿命短的问题。

附图说明

图1为本发明所述超细粉球磨机的结构示意图；

图2为本发明所述衬板的结构示意图；

图3为本发明所述格子板的结构示意图；

图4为本发明所述衬板的阵列分布示意图。

其中，1-机架，2-控制器，3-驱动电机，4-联轴器，5-减速器，6-小齿轮，7-大齿轮，8-筒体，9-轴承座，10-进料口，11-出料口，12-衬板，121-球形凸起，122-上端凸耳，123-下端凸耳，124-安装孔，13-橡胶垫，14-格子板，141-侧端格子板，142-底端衬板，143-长形孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。

实施例1：如图1所示，一种球磨机，包括有机架1、控制器2、驱动电机3、联轴器4、减速器5、小齿轮6、大齿轮7、筒体8、轴承座9、进料口10、出料口11、衬板12、橡胶垫13、格子板14、球磨介质。所述控制器、驱动电机、联轴器、减速器和小齿轮依次连接，均设置在机架上，所述小齿轮与大齿轮传动连接，所述大齿轮与筒体固定连接，所述筒体两侧均分别通过轴承座固定在机架上，所述筒体右侧设置有进料口，左侧设置有出料口，所述筒体内设置有衬板、橡胶垫、格子板和球磨介质，所述筒体内壁上设置有衬板，所述衬板与筒体内壁之间设置有橡胶垫，所述筒体出料端的内壁上设置有格子板，所述球磨介质为金属材料。

实施例2：

如图2所示，所述衬板包括球形凸起121，上端凸耳122，下端凸耳123，安装孔124。所述球形凸起位于衬板顶面的中心，所述衬板的底面为弧形，所述底面上设置有橡胶垫，所述上端凸耳和下端凸耳分别位于衬板的两侧，所述上端凸耳和下端凸耳上均设置有安装孔。

如图3所示，所述格子板包括侧端格子板141，底端衬板142，长形孔143。所述格子板呈L形，所述侧端格子板通过螺栓固定在筒体出料端的内壁上，螺栓穿过所述长形孔，所述底端衬板与衬板相互搭接，通过螺栓固定于筒体内壁上，所述底端衬板与筒体之间设置有橡胶垫。

如图4所示，所述衬板阵列平铺于筒体内壁，所述衬板上的球形凸起沿筒体轴向均匀分布，且球形凸起自进料口向出料口方向直径逐渐变小；所述球形凸起沿筒体径向均匀分布，大小一致，且最少包含四个球形凸起。所述衬板之间通过分布在两侧的上端凸耳和下端凸耳相互搭接，螺栓通过所述安装孔将衬板固定在筒体内壁上。

优选地，所述衬板沿筒体径向设置有6～20块，沿筒体轴向设置有4～8块。

优选地，自进料口向出料口方向，所述相邻的两个球形凸起的直径的比值范围为1～3。

优选地，所述格子板的材料包括但不限于聚氨酯、锰钢、橡胶等材料。

实施例3：

所述驱动电机受控于一电机控制网络，所述电机控制网络与控制器连接，所述电机控制网络以控制器发出的控制信号为输入，以电机实际驱动信号为输出，所述电机实际驱动信号用于控制所述驱动电机。

具体地，所述电机控制网络包括第一控制子单元、第二控制子单元、第三控制子单元和第四控制子单元，所述第四控制子单元直接与驱动电机连接。所述第一控制子单元以所述控制器发出的控制信号为输入，以第一跟踪信号和第二跟踪信号为输出；所述第三控制子单元以驱动电机的实际转速和电机实际驱动信号为输入，以第一状态信号、第二状态信号和第三状态信号为输出；所述第二控制子单元以第一控制参量和第二控制参量为输入，以第一驱动参量为输出，所述第一控制参量为第一跟踪信号与第一状态信号的差值，所述第二控制参量为第二跟踪信号与第二状态信号的差值；所述第四控制子单元以第一驱动参量和第三状态信号为输入，以电机实际驱动信号为输出。

具体地，所述第一控制子单元发出的控制信号c(k)，第一跟踪信号x₁(k)和第二跟踪信号x₂(k)具备下述对应关系：

其中，参数r,h,T,Q均为常数，分别表示跟踪速率、滤波因子、采样步长和初始控制信号；其中，

其中

其中k是预设常数。

进一步地，第三控制子单元中驱动电机的实际转速y(k)、第一状态信号s₁(k)和第二状态信号s₂(k)具备下述对应关系：s₁(k+1)＝s₂(k)+Ts₂(k)-Tβ[s₁(k-1)-y(k)]，其中T是采样步长，β为可调参数。第二状态信号s₂(k)，第三状态信号s₃(k)和电机实际驱动信号

具备下述对应关系

其中χ,φ为与采样步长相关的可调参数。两个相邻第三状态信号s₃(k)之间具备下述对应关系：s₃(k+1)＝s₃(k)+γfun((s₁(k-1)-y(k)),0.25,n)，其中γ属于与采样步长相关的可调参数。本发明实施例中所提及的fun函数的三个形参具备一种这样的关系：

n的值在本发明实施例中也属于可调参数。

进一步地，第二控制子单元中的输入输出量之间具备下述对应关系

其中

为第一驱动参量，ν₁,ν₂为与采样步长相关的可调参数，α₁,α₂也是可调参数。

进一步地，第四控制子单元中的第一驱动参量

第三状态信号s₃(k)与电机实际驱动信号

具备下述对应关系：

上述提及的各个可调参数均可以使用免疫算法进行实时优化以达到将所述电机控制网络的控制精度控制在合理范围内的目的，与衬板配合以实现矿石从粗磨到精磨的过程。

实施例4：

新型球磨介质的制备如下：

步骤一、使3,3',4,4'-联苯-四羧酸二酐(s-BPDA)和3,4'-二氨基二苯醚(3,4'-ODA)形成缩聚反应，反应终止于4-苯基乙炔基邻苯二甲酸酐(4-PEPA)获得聚酰亚胺低聚物寡聚体；

步骤二、将20g 5wt％g-C₃N₄通过超声波分散在500mL浓度为75％的乙醇中，超声波分散1小时获得第一溶液，之后，将步骤一获得的聚酰亚胺低聚物寡聚体溶于40％乙醇溶液获得第二溶液；

步骤三、混合第一溶液与第二溶液获得第三溶液，向第三溶液中加入Ni₃Al合金粉末和Cr₃C₂颗粒获得第四溶液，所述Ni₃Al合金粉末粒径为40-100微米，所述Cr₃C₂颗粒的平均尺寸为约20μm；

步骤四、将第四溶液在真空烘箱中在100℃下干燥24小时，获得的混合物在模具中压缩并加热至525℃，压力保持在16MPa并保持两小时至120完全压缩烧结，所述新型球磨介质为外表光滑的椭圆球体。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (1)

1.一种超细粉球磨机，其特征在于，所述球磨机包括机架、控制器、驱动电机、联轴器、减速器、小齿轮、大齿轮、筒体、轴承座、进料口、出料口、衬板、橡胶垫、格子板、球磨介质；所述控制器、驱动电机、联轴器、减速器和小齿轮依次连接，均设置在机架上，所述小齿轮与大齿轮传动连接，所述大齿轮与筒体固定连接，所述筒体两侧均分别通过轴承座固定在机架上，所述筒体右侧设置有进料口，左侧设置有出料口，所述筒体内设置有衬板、橡胶垫、格子板和球磨介质，所述筒体内壁上设置有衬板，所述衬板与筒体内壁之间设置有橡胶垫，所述筒体出料端的内壁上设置有格子板；所述衬板包括球形凸起、上端凸耳、下端凸耳、安装孔，所述球形凸起位于衬板顶面的中心，所述衬板的底面为弧形，所述底面上设置有橡胶垫，所述上端凸耳和下端凸耳分别位于衬板的两侧，所述上端凸耳和下端凸耳上均设置有安装孔；所述格子板呈L形，包括侧端格子板、底端衬板、长形孔，所述侧端格子板通过螺栓固定在筒体出料端的内壁上，螺栓穿过所述长形孔，所述底端衬板与衬板相互搭接，通过螺栓固定于筒体内壁上，所述底端衬板与筒体之间设置有橡胶垫；所述衬板阵列平铺于筒体内壁，所述衬板之间通过分布在两侧的上端凸耳和下端凸耳搭接，螺栓通过安装孔将衬板固定在筒体内壁上，所述驱动电机受控于一电机控制网络，所述电机控制网络与控制器连接，所述电机控制网络以控制器发出的控制信号为输入，以电机实际驱动信号为输出，所述电机实际驱动信号用于控制所述驱动电机；所述电机控制网络包括第一控制子单元、第二控制子单元、第三控制子单元和第四控制子单元，所述第四控制子单元直接与驱动电机连接；所述第一控制子单元以所述控制器发出的控制信号为输入，以第一跟踪信号和第二跟踪信号为输出；所述第三控制子单元以驱动电机的实际转速和电机实际驱动信号为输入，以第一状态信号、第二状态信号和第三状态信号为输出；所述第二控制子单元以第一控制参量和第二控制参量为输入，以第一驱动参量为输出，所述第一控制参量为第一跟踪信号与第一状态信号的差值，所述第二控制参量为第二跟踪信号与第二状态信号的差值；所述第四控制子单元以第一驱动参量和第三状态信号为输入，以电机实际驱动信号为输出，所述第一控制子单元发出的控制信号c(k)，第一跟踪信号x₁(k)和第二跟踪信号x₂(k)具备下述对应关系：

其中，参数r,h,T,Q均为常数，分别表示跟踪速率、滤波因子、采样步长和初始控制信号；其中，

其中

所述k是预设常数；所述第三控制子单元中驱动电机的实际转速y(k)、第一状态信号s₁(k)和第二状态信号s₂(k)具备下述对应关系：

s₁(k+1)＝s₂(k)+Ts₂(k)-Tβ[s₁(k-1)-y(k)]，其中T是采样步长，β为可调参数；第二状态信号s₂(k)，第三状态信号s₃(k)和电机实际驱动信号

具备下述对应关系

其中χ,φ为与采样步长相关的可调参数；两个相邻第三状态信号s₃(k)之间具备下述对应关系：s₃(k+1)＝s₃(k)+γfun((s₁(k-1)-y(k)),0.25,n)，其中γ属于与采样步长相关的可调参数；所述fun函数的三个形参具备一种这样的关系：

所述n值属于可调参数，所述第二控制子单元中的输入输出量之间具备下述对应关系

其中

为第一驱动参量，ν₁,ν₂为与采样步长相关的可调参数，α₁,α₂也是可调参数，第四控制子单元中的第一驱动参量

第三状态信号s₃(k)与电机实际驱动信号

具备下述对应关系：

上述各个可调参数均使用免疫算法进行实时优化以达到将所述电机控制网络的控制精度控制在合理范围内的目的，与衬板配合以实现矿石从粗磨到精磨的过程，所述球磨介质为一种压缩烧结球磨介质。

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