CN207463344U - 一种用于预防球磨机主轴瓦烧坏的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及球磨机测量领域，公开了一种用于预防球磨机主轴瓦烧坏的装置，该装置包括PLC控制系统，球磨机，所述球磨机两侧主轴瓦分别设置热电阻；PLC控制系统内安装热电阻输入IR6I模板；热电阻与热电阻输入IR6I模板连接。本实用新型通过热电阻与PLC控制系统的结合，采用球磨机主轴瓦温升报警，操作人员不用实时监视球磨机主轴瓦检测温度，并可快速联系岗位进行检查和确认，降低了岗位和操作人员工作量和精神压力，球磨机主轴瓦被“烧”的事故降为零。

Description

一种用于预防球磨机主轴瓦烧坏的装置

技术领域

本实用新型具体涉及球磨机测量领域，更具体地涉及一种用于预防球磨机主轴瓦烧坏的装置。

背景技术

选矿厂采用块矿焙烧磁选和粉矿强磁选两种工艺处理镜铁矿石，原矿经筛分后，大于15mm 的矿石作为块矿，进入焙烧磁选系统，小于15mm 的矿石作为粉矿，进入强磁选系统。块矿经竖炉闭路焙烧后进入磨矿分级作业，一段磨矿由φ3200×3100球磨机与φ500旋流器闭路，分级产品经过一段φ3000脱水槽脱泥及一段BX1024筒式磁选机分选后，磁选精矿进入二段磨矿；二段磨矿由φ3200×3100球磨机与φ350旋流器组成闭路磨矿，旋流器溢流再经过φ2200二段脱水槽脱泥及二段、三段BX1024筒式磁选机精选后得到最终精矿。

球磨机是一个用厚钢板制成的筒体，筒体的两端带有加料及出料装置的端盖，筒体内壁镶有耐磨衬板，筒体中部开有长方形的入孔（为添加钢球和检修时进人用），平时用盖板堵上。球磨机工作部分的全部载荷由主轴承承受，其传动是低速同步电机通过联轴节使小齿轮转动，并啮合固定在筒壳上的大齿轮而使筒体转动。在球磨机转动时，加入的物料和研磨体(钢球）由于离心力的作用，一起压向筒壁衬板，并随筒体转动到一定高度，此时重力超过离心力，物料和钢球又一起下落，钢球将物料击碎，同时，筒体转动时，钢球与物料、物料与物料以及衬板与物料之间都产生相对位移，产生摩擦，使物料受到反复的研磨，直至将物料磨成很小的粉末状颗粒。

主轴承是球磨机的重要组成部分，主轴承基本由三部分组成：主轴瓦、轴承座和润滑系统。球磨机主轴瓦也叫球面瓦，属于该机器主轴承中重要零配件，内表面是一个圆柱形，连接着中空轴颈，地面是一个凸球面形，安装到主轴承座的凹球面上，在运行时就能够在球窝中自由运转，让主轴的瓦内表面能够均匀受力。球磨机筒体上所有荷载经过轴颈传递到主轴瓦，最终传递到主轴承座。

当球磨机主轴运转时，球磨内热物料以及各种热气都会传热到轴承，并且中空轴颈和主轴瓦的接触面因摩擦必然会产生热量，轴承表面也会散一些热到周围空间，但是这些热量是不能够抵消前者，所积累热量必然会加剧主轴瓦温升,但是巴氏合金能够承受正常运行的温度低于70℃，一旦温度超出了这个值就极易出现“烧瓦”，所以一定要排走热量降低温度。比较常见冷却方法：一种是用水进行冷却，把水引进到主轴瓦内部而带走热量。只要冷却水不够或者管道被堵塞、锈蚀等各种原因，造成冷却水流通不畅，就不能够及时将热量排走，必定导致主轴瓦的温度升高而烧毁。并且入料的温度太高，主轴瓦上所积累热量超过了所排出热量，或者磨机过载温度升高，都可能导致主轴瓦被损毁。另一种是在主轴瓦和中空轴颈间需要进行润滑，润滑油膜可以吸收振动，保证轴承运转的稳定性。油膜温升的原因是滑动轴承在工作过程中，因润滑油的存在，油质点不断的消耗轴颈所提高的机械能。机械能由于摩擦转变为热能，变为油质点温度，从而造成油膜温度场分布不均匀。不均匀的温度场会造成润滑油粘度的不均匀，引起油膜的破裂，降低轴承承载能力。同时油膜温度的升高会影响轴颈与轴瓦间磨擦，其中轴颈和轴瓦接触面温度对磨擦的影响很大。当油膜温度升高时，与其接触的轴颈和轴瓦材料温度也会上升，这样会降低材料的屈服极限，影响滑动轴承的运转稳定性。但在非正常情况下，会出现磨损，磨损碎屑不但会对轴颈与轴瓦表明造成损伤，还会对润滑油造成污染，磨损还会带来轴颈与轴瓦间间隙增大，间隙增大会影响滑动轴承运转稳定性，还会增加滑动轴承的振动，进而影响机械设备的性能，都可能导致主轴瓦被损毁。

为了预防球磨机主轴瓦烧坏，首先对球磨机主轴瓦温度进行实时检测，以主轴瓦温升变化为先兆，采用在线动态监视和比较法：在线动态监视是通过操作员实时查看和记录球磨机主轴瓦温度（按40个温度检测点、20分钟1次，每班12小时总计1440次），对球磨机主轴瓦温度发生变化及时联系岗位检查确认或停机，这种方法增加了岗位和操作人员工作量、精神压力也很大，球磨机轴瓦被“烧”事故1年出现3次；比较法是对每台球磨机主轴瓦温度设定一个临界温度，用实时检测温度和临界温度进行比较，当大于临界温度就提示报警，由于冬天和夏天、新和旧、负荷大和小不同球磨机主轴瓦临界温度不同，临界温度设置不合理或没有及时调整临界温度，球磨机主轴瓦温升报警频繁出现，报警信息准确率只有5%，致使操作员对报警信息不够重视，也没有及时联系岗位现场检查确认，导致球磨机主轴瓦被“烧”事故1年出现3次。球磨机主轴瓦被“烧”分轻度和重度，轻度采用直接刮瓦进行修理，需要2天2夜甚至更长时间连续检修，即增加了检修成本，又制约选矿生产产量；重度是主轴瓦严重损毁，更换新的主轴瓦经济损失严重，采用在线动态监视和比较法都没有遏制球磨机主轴瓦被“烧”的事故。

实用新型内容

为解决传统球磨机主轴瓦球磨机主轴瓦被“烧”的事故的问题，本实用新型提供了一种用于预防球磨机主轴瓦烧坏的装置。

本实用新型采用如下技术方案：一种用于预防球磨机主轴瓦烧坏的装置，该装置包括PLC控制系统、球磨机，所述球磨机两侧主轴瓦分别设置热电阻；PLC控制系统内安装热电阻输入IR6I模板；热电阻与热电阻输入IR6I模板连接。

所述球磨机为弱磁球磨机时，PLC控制系统为弱磁PLC控制系统。

所述球磨机为强磁球磨机时，PLC控制系统为强磁PLC控制系统。

所述球磨机为扩建弱磁球磨机时，PLC控制系统为扩建弱磁PLC控制系统。

本实用新型利用热电阻与PLC控制系统的结合，采用球磨机主轴瓦温升报警，操作人员不用实时监视球磨机主轴瓦检测温度，只通过弹出的“1-1球磨机东侧主轴瓦温度异常请检查”报警提示对话框，快速联系岗位进行检查和确认，降低了岗位和操作人员工作量和精神压力，球磨机主轴瓦被“烧”的事故降为零。当采用球磨机主轴瓦温升报警，对球磨机主轴瓦轻度和重度轴瓦被“烧”的事后处理，变成事前检查和保养，缩短检修时间、降低检修成本、球磨机利用率提高了，保证选矿生产任务的完成具有重要作用。

附图说明

图1为本实用新型球磨机和PLC控制系统布置图；

图2为本实用新型球磨机主轴瓦测温接线图；

图3为本实用新型球磨机主轴瓦温升报警控制流程图；

符号说明

图中：1—球磨机；2—强磁球磨机；3—扩建弱磁球磨机；4—弱磁PLC控制系统；5—强磁PLC控制系统；6—扩建弱磁PLC控制系统；7—热电阻；8—弱磁球磨机；9—热电阻输入IR6I模板；10—PLC控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

一种用于预防球磨机主轴瓦烧坏的装置与方法如下：

(1) 首先分别在在选矿1-7个系列14台球磨机东、西两侧主轴瓦安装28个PT100热电阻，在8-10系列5台球磨机东、西两侧主轴瓦安装10个PT100热电阻，PT100热电阻测量范围：-200℃～+850℃。

(2) 在弱磁PLC控制系统4 I/O配置中添加处理器、开关量输入DI与输出DO模板，模拟量输入AI与输出AO模板，热电阻输入IR6I模板9；在处理器标签中建立计时器TON1、弱磁球磨机1东侧主轴瓦温度1实时值标签TE_501_a1、弱磁球磨机1东侧主轴瓦温度1上一时刻值标签TEMP1_1E；在热电阻IR6I输入模板配置中通道1比例设置：低信号：100 0hms对应低工程量：0，高信号：138.5 0hms对应高工程量：100；将弱磁球磨机1东侧主轴瓦PT100热电阻7 A，B，C端子(A和B、C之间相互独立）依次接到热电阻输入IR6I模板1通道IN—0/A，IN—0/B，IN—0/C端子。

(3) 1-1球磨机东侧主轴瓦温升报警控制流程

PLC控制系统上电自检测后，弱磁球磨机1东侧主轴瓦温度1实时值TE_501_a1送到PLC，计时器TON1计时2分钟后，弱磁球磨机1东侧主轴瓦温度1实时值 TE_501a_1送到弱磁球磨机1东侧主轴瓦温度1上一时刻值TEMP1_1E，TE_501a_1和TEMP1_1E进行比较，当TE_501a_1－TEMP1_1E≥2在上位机出现“1-1球磨机东侧主轴瓦温度异常请检查”报警提示对话框，联系岗位现场检查和确认，直到TE_501a_1－TEMP1_1E<2报警消除；当TE_501a_1－TEMP1_1E<2没有出现报警返回,计时器TON1再次计时2分钟后，弱磁球磨机1东侧主轴瓦温度1实时值TE_501a_1送到弱磁球磨机1东侧主轴瓦温度1上一时刻值TEMP1_1E中,TE_501a_2和TEMP1_1再进行比较，依次循环。

该实用新型主要用在球磨机东、西两侧主轴瓦采用温升报警，用2分钟作计时统计，对球磨机主轴瓦实时测温值和上一时温度值进行比较，温升大于等于2度弹出“1-1球磨机东侧主轴瓦温度异常请检查”报警提示对话框，可以预防球磨机主轴瓦被“烧”事故。

球磨机主轴瓦冷却水不够或者管道被堵塞、锈蚀、造成冷却水流通不畅、就不能够及时将热量排走，入料的温度太高、轴瓦上所积累热量超过了所排出热量，球磨机过载等温度高出现温升报警提示，采用温升报警运行十年球磨机主轴瓦被“烧”事故为零。

球磨机主轴瓦和中空轴颈之间润滑油膜温度高出现温升报警提示，采用温升报警运行十年球磨机主轴瓦被“烧”事故为零。

采用2分钟用时统计，巴氏合金能够承受正常运行的温度低于70℃，球磨机主轴瓦实际温度在15℃-25℃之间，在2分钟内温度不会剧增到巴氏合金融点；采用球磨机主轴瓦实时测温值和上一时刻温度值比较，能正确反映出球磨机主轴瓦温度呈上升趋势。 本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、采用球磨机主轴瓦温升报警，操作人员不用实时监视球磨机主轴瓦检测温度，只通过弹出的“1-1球磨机东侧主轴瓦温度异常请检查”报警提示对话框，快速联系岗位进行检查和确认，降低了岗位和操作人员工作量和精神压力，球磨机主轴瓦被“烧”的事故降为零。

2、采用球磨机主轴瓦温升报警，减少球磨机主轴瓦“误报”信息，准确诊断出球磨机主轴瓦温度呈上升趋势，报警信息的准确率达到了100%，对预防球磨机主主轴瓦被“烧”起到关键作用。

3、当采用球磨机主轴瓦温升报警，对球磨机主轴瓦轻度和重度轴瓦被“烧”的事后处理，变成事前检查和保养，缩短检修时间、降低检修成本、球磨机利用率提高了，保证选矿生产任务的完成具有重要作用。

4、本实用新型在同步机定子温度、高压电机及新建项目中使用，效果良好。

Claims (4)

1.一种用于预防球磨机主轴瓦烧坏的装置，该装置包括PLC控制系统、球磨机，其特征在于，所述球磨机（1）两侧主轴瓦分别设置热电阻（7）；PLC控制系统（10）内安装热电阻输入IR6I模板（9）；热电阻（7）与热电阻输入IR6I模板（9）连接。

2.根据权利要求1所述的用于预防球磨机主轴瓦烧坏的装置，其特征在于，所述球磨机（1）为弱磁球磨机（8）时，PLC控制系统（10）为弱磁PLC控制系统（4）。

3.根据权利要求1所述的用于预防球磨机主轴瓦烧坏的装置，其特征在于，所述球磨机（1）为强磁球磨机（2）时，PLC控制系统（10）为强磁PLC控制系统（5）。

4.根据权利要求1所述的用于预防球磨机主轴瓦烧坏的装置，其特征在于，所述球磨机（1）为扩建弱磁球磨机（3）时，PLC控制系统（10）为扩建弱磁PLC控制系统（6）。