[发明专利]一种钢球磨动态重量测量法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于水泥、矿山、电站制粉设备领域的筒式钢球磨机的动态重量测量法，属于制粉设备重量测量技术领域。

背景技术

筒式钢球磨在水泥、矿山、电站企业里被广泛的应用，图1、图2是其基本结构原理图，通过筒体旋转带动钢球抛落，将筒体内的物料(水泥生熟料、矿石、原煤等)破碎、研磨成一定细度的粉，并通过风力输送到下一道工序。筒式钢球磨运行过程中，大颗粒物料进入的同时也在输出细料粉，磨内的钢球和衬板也会被磨损消耗，所以需要定期补加钢球。

钢球磨是高能耗的设备，其筒体内装载几十吨到上百吨的钢球，研磨单位重量的物料，电能消耗很大。当前钢球磨在国内被认为是一种非常粗放的设备，由于控制、使用不当以及测量技术上的缺陷，未能使钢球磨保持在最佳制粉状态，电耗都很大。

钢球磨的制粉特性好坏完全是靠球料比(钢球与被研磨物料的重量比)来控制的，通过检测实时球料比，可精确控制给料速度，从而使钢球磨保持最佳制粉特性点，进而达到最节能目的。但是要想检测出实时球料比，需检测钢球磨的实时动态重量。然而目前钢球磨的动态重量尚无相关产品和技术能够测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以在线测量处于旋转状态中的钢球磨实时总重量(包含被研磨物料重量和钢球重量)的方法，能够检测钢球磨的实时动态重量，进而检测出实时球料比，使钢球磨保持在最佳制粉状态，从而实现节能增产。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种钢球磨动态重量测量法。此方法需要钢球磨机的主轴承采用静压轴承。结合图3、图4，静压轴承可以用高压润滑油将整个磨机旋转部分托起，当高压油注入轴瓦3中部，在磨机中空轴1与轴瓦3接触面形成顶磨高压油层4，将整个磨机旋转部分悬浮在油层上方。轴瓦3与磨机中空轴1接触面周圈有高压密封圈2突起，使泄油间隙固定均匀，顶磨面积固定。从而我们可以将模型简化为图5结构，从图5可知，筒体总重量B(包含被研磨物料重量和钢球重量)、高压润滑油压力P、接触面积S符合下述函数关系

B＝P×S

当磨机内由于钢球衬板磨损、进料、出粉、加钢球等过程导致的磨机重量变化均可通过实时测量油压P计算得到，而且此函数B＝f(P)曲线是单调线性的。根据运行中实时测得高压润滑油压力P，即可逆推得到实时的筒体重量B。

本发明提供的一种钢球磨动态重量测量法，此方法简单、准确、可靠，能够方便快速检测钢出球磨的实时动态重量，进而检测出实时球料比，使得钢球磨始终保持在最佳制粉状态，极大提高了钢球磨的制粉效率，大大降低了钢球磨的电耗，真正实现节能增产。

附图说明

图1是钢球磨基本结构原理图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是主轴承的结构示意图；

图4是图3中的局部放大视图；

图5为模型等效图；

图6是函数拟合曲线B＝f′(P)示意图；

附图标记说明

1-中空轴；2-高压密封圈；3-轴瓦；4-高压油层；

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

一、基本模型的确立

本发明需要钢球磨机的主轴承采用静压轴承。结合图3、图4，静压轴承可以用高压润滑油将整个磨机旋转部分托起，当高压油注入轴瓦3中部，在磨机中空轴1与轴瓦3接触面形成顶磨高压油层4，将整个磨机旋转部分悬浮在油层上方。轴瓦3与磨机中空轴1接触面周圈有高压密封圈2突起，使泄油间隙固定均匀，顶磨面积固定。这样我们可以将模型简化为图5结构。从图5可知，筒体总重量B(包含被研磨物料重量和钢球重量)、高压润滑油压力P、接触面积S符合下述简单函数关系

B＝P×S

这样当磨机内由于钢球衬板磨损、进料、出粉、加钢球等过程导致的磨机重量变化均可通过实时测量高压润滑油压力P计算得到，而且此函数B＝f(P)曲线是单调线性的。

二、真实模型的确立

在实际运行状态中，磨机并非完全悬浮于轴瓦之上，筒体是靠传动部分的小齿轮带动筒体上的大齿圈旋转的。筒体受到齿轮传动力会传递到轴瓦接触面，而此影响对高压润滑油压力P的影响是相对稳定的叠加作用。在传动力的影响下，磨机重量的函数模型B＝f′(P)可能变为非线性曲线，但由于传动力的影响是稳定的叠加，因此函数B＝f′(P)的单调性和曲线的平滑性得到确认。