长筒球磨机筒体结构的改造
包钢选矿厂球磨机分为格子型和溢流型两种，φ3.6m×6m球磨机称为长筒溢流型球磨机。球磨机筒体的入孔门是镶铺衬板时，进入和进衬板的入口，结构为筒体上开方形口，再焊接一短节法兰，再用螺丝坚固的盖子盖上。
由于近年来生产能力的提高，在长筒型球磨机中，装矿量及装球量加上球磨机筒体自重可达到260t，在球磨机运转中，经常出现入孔门处斜向45°裂纹，裂纹长度为500mm~1000mm。经过焊接后，仍不能较好地避免裂纹的发生。常常造成筒体漏矿甩矿，矿浆窜入齿轮传动部位，造成润滑条件变差，齿轮急剧磨损，使用寿命急剧缩短，球磨机智障频繁，职工劳动强度大。进而影响正常生产，被迫大修球磨机，更换球磨机筒体组立件而报废筒体。近年已报废2个筒体，损失100万元以上。
1、问题分析
球磨机筒体可以看做简支梁，见图1：
球磨机筒体简支梁上受扭矩和重力作用，其中，扭矩T=9550×P/n=9550×1250/16.7=714.82kN.m，球磨机筒体自重加上满负荷总重为260t，进出料端轴承分别承受重力Ra=Rb=1264.2kN.m。而球磨机筒体在6000mm范围受均布载荷q=421.4kN.m，此均布载荷在φ3600mm范围内是大小随时间变化的循环交变载荷，由于是溢流型排矿，所加球和矿量基本为筒体一半左右，当筒体入孔门转到正下方时受力最大，当筒体入孔门转到正上方时受力最小，因此，筒体入孔门处受力出现拉压交替变形，当筒体入孔门转到正下方时受拉变形，当筒体入孔门转到正上方时受压变形，而入孔门处由于开了642mm×682mm的方形口，所以，会在方形口处横向产生应力集中，由于所受扭矩较大，筒体主要是扭转变形较大，于是在入孔门横向焊接矩形角处出现斜向45°裂纹。如果不及时焊接处理，裂纹会逐渐延续，继而漏矿，影响生产，但是采取焊接措施并不能彻底解决问题。因为筒体一般厚60mm，一般只能焊接到筒体表皮，裂纹依旧存在。所以还是要改造筒体入孔门结构，才能彻底解决问题。
2、改进设计
经过对球磨机筒体结构分析，结合近几年的球磨机检修实际记录，认为球磨机筒体靠排矿端入孔门受力大，经常出现裂纹，造成筒体漏矿甩矿，矿浆窜入齿轮传动部位，造成润滑条件变差，齿轮急剧磨损，使用寿命急剧缩短，球磨机故障频发。因此，可以老虎去掉一个入孔门，去掉靠近大齿圈处及排矿端出的入孔门。入孔门的作用就是在系列停车镶衬板时进入和衬板的通道，由于包钢选矿厂长球筒体使用在二次磨机，为溢流型球磨机，而且衬板为磁性衬板，可以从球磨机筒体排矿口进入和进磁性衬板。因此去掉一个入孔门后不会影响进入和进衬板。
去掉靠近大齿圈处及排矿端出的入孔门的筒体结构见图2。
3、效益评价
经过图纸改进，订货后，安装使用到五系列二次球磨机上，经实际证明：延长了长筒球磨机筒体的使用寿命，由原来的5年大修更换一次，延长到10年大修更换一次。齿轮副不会因筒体漏矿，进矿而缩短寿命，可由原来的3个月延长到8个月。大大降低了工人的劳动强度。而且此项改进不会对球磨机生产指标有任何影响。
按照包钢选矿厂1-9系列及再磨二系统共计14台长筒球磨机计算，10年可以少换9个筒体，一年可少换1个筒体组立件。每个长球磨机筒体组立件单价130万元，每个小齿轮组立件单价5万元，一年可少换5个小齿轮，因此每年可创经济效益为：130万元+5×5万元=155万元。
4、结束语
通过对筒体结构的分析，查出故障频发的原因，经过改造后降低了筒体故障的频率，提高了设备运行的周期，创造了可观的经济效益。
