球磨機筒體受力情況概述

  磨機一般由進料中空軸、出料中空軸、進料端蓋、出料端蓋及筒體五部分組成，各段之間以及大齒輪與筒體之間均通過高強度螺栓連接。由于其兩端為軸承支撐，故將磨機簡化成一段固支、一端鉸支的梁。通常按作用形式將載荷分為均布和集中兩類。一般情況下磨機的運動狀態(tài)分為靜載、啟動和作業(yè)三種典型工況。

  筒體螺栓按使用功能分為垂直于筒體軸線分布的各段筒體之間連接用螺栓和平行于筒體軸線分布的單段筒體各片之間的連接用螺栓兩種。

  靜載工況下，筒體所受均布載荷有：各段筒體自重、各段襯板自重以及填充物料自重；筒體所受集中載荷只有大齒輪自重，該情況下筒體不受轉(zhuǎn)矩。

  啟動工況和靜載工況相比，均布載荷沒有變化，集中載荷增加了啟動齒輪力，同時增加了啟動轉(zhuǎn)矩，啟動轉(zhuǎn)矩通常為工作轉(zhuǎn)矩的3倍。

  作業(yè)工況下，填充物料對筒體產(chǎn)生的均布載荷與其他兩種工況有較大區(qū)別，筒體內(nèi)物料處于上升或拋落狀態(tài)。處于上升狀態(tài)的物料做圓周運動，對筒體有自重力G1以及離心力Fc的作用，拋落狀態(tài)的物料對筒體產(chǎn)生沖擊力P，如圖所示：

  拋落狀態(tài)物料的自重力記為G2，對P、Fc、G1、G2進行積分計算后的：Px+Cx=0，Py+Cy=G2，故該工況下填充物料對筒體的作用力F=G1+G2，數(shù)值等于填充物自重。集中載荷方面，該工況下球磨機筒體受到齒輪力以及大齒輪自重作用，同時需承受工作轉(zhuǎn)矩。

  3種工況中，對于使用鉸制孔螺栓的筒體連接形式，高強度螺栓只受彎不受扭，通常取使螺栓承受交變載荷的作業(yè)工況為研究對象，對該工況下的螺栓進行靜強度與變載荷強度校核計算。但對于沒有鉸制孔螺栓，完全依靠高強度螺栓傳遞轉(zhuǎn)矩的筒體，螺栓剩余預緊力需要產(chǎn)生的摩擦力遠大于需要螺栓克服的工作拉力，因此，應對3中工況的螺栓受力進行綜合分析，取危險的情況對球磨機螺栓強度進行校核計算。