近年來(lái)，針對(duì)球磨機(jī)的改造一直是節(jié)能工作中的重點(diǎn)與難點(diǎn)我公司針對(duì)球磨機(jī)的實(shí)際工況和工作原理，研發(fā)設(shè)計(jì)出了專門針對(duì)球磨機(jī)的節(jié)電改造工程方案。

     球磨機(jī)是物料被破碎之后，再進(jìn)行粉碎的關(guān)鍵設(shè)備。它廣泛應(yīng)用于水泥、硅酸鹽制品、新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色與有色金屬選礦以及玻璃陶瓷等生產(chǎn)行業(yè)，對(duì)各種礦石和其它可磨性物料進(jìn)行干式或濕式粉磨。陶瓷水泥工業(yè)球磨機(jī)應(yīng)用裝載量大，所需動(dòng)力消耗也很大，因此球磨機(jī)通常采用上百千瓦的大功率電機(jī)，通過(guò)液力偶合器共同驅(qū)動(dòng)硬齒面圓柱齒輪減速機(jī)，再經(jīng)一對(duì)齒輪傳動(dòng)或皮帶輪等驅(qū)動(dòng)筒體旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到研磨物料的作用。

     其工作過(guò)程如下：

     球磨機(jī)是以介質(zhì)運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的，物料顆粒的粉磨過(guò)程發(fā)生在介質(zhì)與介質(zhì)間和介質(zhì)與襯板間。介質(zhì)運(yùn)動(dòng)分為拋落式（適應(yīng)粗磨）、瀉落式（適應(yīng)細(xì)磨）、離心式（失去粉磨作用）。

     其受力分析圖如下：
 根據(jù)以上三種運(yùn)動(dòng)方式及受力情況，為了提高球磨效率，我們采用矢量控制計(jì)算，把力進(jìn)行縱向和橫向分解，使其成為轉(zhuǎn)軸中的標(biāo)量并加以控制，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)荷的微電腦軟件控制技術(shù)，采用模糊理論對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行追蹤采樣，從而調(diào)整輸出轉(zhuǎn)距和速度，使其用最經(jīng)濟(jì)的電量達(dá)到最佳的粉磨效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)球磨機(jī)運(yùn)行全過(guò)程的監(jiān)測(cè)與控制，從而球磨機(jī)的使用效率也隨之提高。

     以黃金礦業(yè)為例，使用的球磨機(jī)電機(jī)功率為110KW，運(yùn)行12.5小時(shí)，常規(guī)研磨過(guò)程中，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，電機(jī)并沒(méi)有根據(jù)負(fù)荷的變化而改變，容易造成物料的過(guò)度研磨，所需研磨周期較長(zhǎng)，研磨效率較低，造成單位產(chǎn)品功耗大。且啟動(dòng)電流大，對(duì)設(shè)備和電網(wǎng)的沖擊很大，造成設(shè)備經(jīng)常維修，而且電的損耗量相當(dāng)驚人，這必然會(huì)給生產(chǎn)廠家?guī)?lái)很多不穩(wěn)定的因素和嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。而利用該技術(shù)改造了球磨機(jī)的拖動(dòng)系統(tǒng)后，滿足了球磨機(jī)低速運(yùn)行、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了球磨機(jī)的運(yùn)行速度連續(xù)可調(diào)。電機(jī)起動(dòng)時(shí)無(wú)沖擊電流，起動(dòng)力矩足夠，保護(hù)功能完善。這樣既保證了工藝控制質(zhì)量，又節(jié)約了維護(hù)成本。

二、改造的必要性

   使用球磨機(jī)設(shè)備的工廠，一般工作時(shí)間長(zhǎng)，耗電量非常大，年電費(fèi)支出都達(dá)數(shù)百萬(wàn)元，給工廠造成了沉重的成本負(fù)擔(dān)。而單球磨機(jī)的用電量就占車間總用電量80-90%，因此，要能夠有效地把成本開(kāi)支降下來(lái)，必須首先解決球磨機(jī)用電的問(wèn)題。

     而現(xiàn)有的球磨機(jī)設(shè)備及其工作方式主要存在以下問(wèn)題：

     1、球磨機(jī)現(xiàn)有起動(dòng)方式和控制方式不節(jié)電，如通過(guò)改造可節(jié)約大量的電費(fèi)；

     2、球磨機(jī)用現(xiàn)有起動(dòng)方式起動(dòng)時(shí)所受的沖擊力非常大，容易造成球磨機(jī)軸和波箱齒輪損壞，維修費(fèi)用大；

     3、用現(xiàn)有起動(dòng)方式起動(dòng)球磨機(jī)時(shí)沖擊電流很大（通常為額定電流的7-8倍），會(huì)造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)，電網(wǎng)電壓降低，從而引起其它用電設(shè)備跳閘和故障，勢(shì)必影響正常生產(chǎn)。

故此，針對(duì)球磨機(jī)設(shè)備極有必要進(jìn)行節(jié)電改造。改造后，不但可以大幅降低用電費(fèi)用，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用，減少成本開(kāi)支，而且通過(guò)降低線損與線路的發(fā)熱情況，可以延長(zhǎng)球磨機(jī)的使用壽命，減少噪音污染，同時(shí)提高車間生產(chǎn)用電線路的安全系數(shù)。

三、改造后的優(yōu)越性

   我公司GS球磨機(jī)智能節(jié)電器采用進(jìn)口元器件和微電腦數(shù)字控制技術(shù)，該產(chǎn)品通過(guò)其內(nèi)置的節(jié)電優(yōu)化控制程序，根據(jù)球磨機(jī)運(yùn)行負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的功率和轉(zhuǎn)速，具有很好的節(jié)電和軟起動(dòng)性能，能夠?yàn)榭蛻魟?chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

     事實(shí)證明，安裝該控制器后，能達(dá)到以下效果：

     1、安裝GS球磨機(jī)智能節(jié)電器后，具有了獨(dú)特的自動(dòng)節(jié)電功能，節(jié)電效果達(dá)12-25%；若取消球磨機(jī)液力偶合器，節(jié)電率還可提高3-5%以上；

     2、安裝后，球磨機(jī)起動(dòng)變?yōu)檐浧饎?dòng)，球磨機(jī)所受到的沖擊力大為減小，球磨機(jī)皮帶、軸、波箱齒輪壽命得以提高，降低了維護(hù)費(fèi)、人工費(fèi)；

     3、安裝后，球磨機(jī)起動(dòng)電流能控制在額定電流之下（根據(jù)實(shí)際測(cè)量，一般球磨機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流為額定電流的7-8倍左右，沖擊力巨大，產(chǎn)生刺耳的哨聲），所以該控制器的軟起動(dòng)性能優(yōu)異。由于球磨機(jī)的起動(dòng)電流小，故不會(huì)造成電網(wǎng)波動(dòng)和電網(wǎng)電壓降低，消除了由此而引起的其它用電設(shè)備跳閘和故障的現(xiàn)象；

     4、GS球磨機(jī)智能節(jié)電器具有完善的過(guò)載、過(guò)流、短路、接地等保護(hù)功能，改造后的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，及手動(dòng)／市電和故障自切換等功能，并能克服球磨機(jī)大慣性引起回升電壓，有效地保障設(shè)備的正常運(yùn)行，使球磨過(guò)程更加平順，噪音大為減少；

     5、可以方便地設(shè)定球磨時(shí)間和自動(dòng)停機(jī)時(shí)間，還可以方便地選擇加磨時(shí)間；

     6、高回報(bào)率。所有投資約6—18個(gè)月即可通過(guò)節(jié)省的電費(fèi)全部回收。

2、綜合投資效益：

     （1）、節(jié)約電能12-25%，將產(chǎn)品制造成本降下來(lái)；

     （2）、降低了球磨機(jī)每年高額的維修費(fèi)、配件費(fèi)、人工保養(yǎng)費(fèi)；

     （3）、大為降低球磨機(jī)的啟動(dòng)沖擊損耗，延長(zhǎng)球磨機(jī)的使用壽命；

     （4）、改善三相平衡，平穩(wěn)電壓質(zhì)量，提高了生產(chǎn)的安全性；

     （5）、優(yōu)化系統(tǒng)功率因數(shù)，提高了整個(gè)系統(tǒng)的用電效率；

     （6）、車間噪音大為減少，實(shí)現(xiàn)5S生產(chǎn)要求，工人操作方便，樂(lè)于接受。

五、球磨機(jī)節(jié)電器系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

1、節(jié)能降耗：

  由于球磨機(jī)節(jié)電器是根據(jù)球磨的過(guò)程不斷改變球磨的轉(zhuǎn)速的，而且每個(gè)過(guò)程所需的速度是不一樣的，我們可以設(shè)定不同的運(yùn)行速度，從而可節(jié)約由于設(shè)備工藝無(wú)法精確控制而做多余的功。

2、軟啟動(dòng)保護(hù)：

     球磨機(jī)節(jié)電器可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的軟啟動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的平緩起動(dòng)，極大提高設(shè)備的可靠性和使用壽命，降低故障率。

3、微機(jī)自控：

     球磨機(jī)節(jié)電器是隨著現(xiàn)代電子器件技術(shù)的高度發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)普及應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的電子電氣設(shè)備。由于采用微機(jī)技術(shù)和本公司獨(dú)立開(kāi)發(fā)的球磨機(jī)智能控制程序來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)具有調(diào)速范圍寬，功能齊全，性能可靠，使用簡(jiǎn)便靈活等優(yōu)點(diǎn)。

4、市電/節(jié)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)：

     本系統(tǒng)為獨(dú)立閉環(huán)系統(tǒng)，其強(qiáng)大的故障報(bào)警功能，對(duì)過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等一系列故障出現(xiàn)時(shí)機(jī)器會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行，系統(tǒng)切換到原工作狀態(tài)，不影響原設(shè)備的正常運(yùn)行。