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大型磨机齿轮传动系统技术研究


  对于常规矿用磨机,国内外常采用的驱动方式有单边同步电动机 + 开式齿轮副驱动、单边异步电动机 + 减速器 + 开式齿轮副驱动、双边同步电动机 + 开式齿轮副驱动、双边异步电动机 + 减速器 + 开式齿轮副驱动等几种。研究表明,当磨机装机功率达到 20 MW 以上时,以上驱动方式已不再适用。根据国际公认的磨机驱动方式选用原则,装机功率在 10 MW 以下建议选用单边驱动;10~20 MW 建议选用双边驱动;20 MW 以上建议选用无齿传动,即环形电动机直联驱动。

  对于 20 MW 以上大型球磨机,采用环形电动机驱动的优点是:磨机尺寸不受限制,其功率只与电动机设计能力有关,可以调速,没有双电动机驱动的载荷分配问题。但近些年通过对国外用户现场应用情况调研发现,环形电动机驱动,实际应用效果并不理想,电动机和控制系统造价高昂,对环境要求极高,结构复杂,需要专业的维护团队,备件需求量大,维护成本高,可靠性也有待提高。

  相对环形电动机驱动,齿轮传动具有明显的技术优势,如所需备件少、投资成本较低、结构简单及维护方便等,另外齿轮技术经过近百年的快速发展已日趋成熟,安全可靠。因此,为适应未来大型磨机的发展需求,摆脱对环形电动机驱动的依赖,中信重工机械股份有限公司结合自身技术优势,分别提出了四电动机双输入行星传动方案和双电动机多点啮合齿轮传动方案。笔者拟从传动原理、技术特点、加工难点和经济性等方面与原环形电动机直联驱动方案进行对比,探讨两种齿轮传动方案的可行性,为新一代大型磨机驱动提供新的解决方案。