3）类型 ） a.平衬板 平衬板 不论是完全光滑的表面还是花纹表面，对研磨 体的作用基本依赖衬板与研磨体之间的静摩擦 力。 出现滑动现象，因而降低研磨体上升速度和提 升高度，增加研磨体的研磨作用。 平衬板宜用于细磨仓。 平衬板宜用于细磨仓。
图6.67衬板类型 衬板类型 平衬板 凸棱衬板 压条衬板
图6.68
阶梯衬板的表面曲线
f）半球形衬板 ） 可避免衬板上产生环向磨损沟槽， 可避免衬板上产生环向磨损沟槽，显著降低研磨体和衬板 消耗； 消耗； 比表面光滑的衬板提高产量10%左右； 左右； 比表面光滑的衬板提高产量 左右 半球体为该仓最大球径的2/3， 半球体为该仓最大球径的 ， 半球中心距不大于该仓平 均球径的2倍 半球呈三角形排列以阻止钢球沿筒体滑动。 均球径的 倍，半球呈三角形排列以阻止钢球沿筒体滑动。 三角形排列以阻止钢球沿筒体滑动 g）小波纹衬板 ） 无螺栓衬板，其波峰和节距都较小。适合于细磨仓。 无螺栓衬板，其波峰和节距都较小。适合于细磨仓。 h）分级衬板 (classifying lining plate) ） 安装特点：沿轴向方向具有斜度，大端朝向磨尾， 安装特点：沿轴向方向具有斜度，大端朝向磨尾，即靠近 进料端直径大，出料端直径小。 进料端直径大，出料端直径小。 作用：自动将钢球沿磨机轴向由大到小排列（自动分级） 作用：自动将钢球沿磨机轴向由大到小排列（自动分级） 符合物料粉磨过程的要求，因而可减少磨机仓数， ，符合物料粉磨过程的要求，因而可减少磨机仓数，增大磨机 有效容积，减小通风阻力，提高粉磨效率。 有效容积，减小通风阻力，提高粉磨效率。
d）波形衬板 ） 使凸棱衬板的凸棱平缓化即成为波形衬 在一个波节的上升部分对研磨体的提升是相当有效的， 板。在一个波节的上升部分对研磨体的提升是相当有效的， 而下降部分却有不利作用。 而下降部分却有不利作用。衬板的提升钢球能力较凸棱衬板 低得多。 低得多。 e）阶梯衬板 (stepped lining plate) ） 平衬板的最大缺点是摩擦力不足，即摩擦系数（ 平衬板的最大缺点是摩擦力不足，即摩擦系数（或摩擦 太小致使研磨体沿其表面滑动。 角）太小致使研磨体沿其表面滑动。若使衬板表面形成倾角 dϕ（见图 ϕ 见图6.68），使之与原有摩擦角合成，则牵制系数 为 ） 使之与原有摩擦角合成，则牵制系数K为 K=t(ϕ+ ϕ) ϕ+dϕ ϕ+ （6—96） ）
3）磨门 ） 筒体的每个仓都开设一个磨门（入孔）。 磨门的作用： 磨门的作用： 便于镶换衬板、装填或倒出研磨体、停磨检查磨机情况。 镶换衬板、装填或倒出研磨体、停磨检查磨机情况。 镶换衬板
(2) 衬板 衬板(liner, lining plate) 球磨机存在的问题： 物料进入磨内之初粒度较大 入磨内之初粒度较大，要求研磨体以冲击粉碎为主， 入磨内之初粒度较大 故研磨体应呈抛落状态运动 后续各仓内物料的粒度逐渐减 研磨体应呈抛落状态运动；后续各仓内物料的粒度逐渐减 研磨体应呈抛落状态运动 小。为了使粉磨达到较细的产品细度，研磨体应逐渐增强研 磨作用，加强泻落状态 加强泻落状态。 加强泻落状态 粉磨过程要求各仓内研磨体呈不同运动状态与整个磨机筒体 各仓内研磨体呈不同运动状态与整个磨机筒体 具有同一转速相矛盾。 具有同一转速相矛盾 解决方法：利用不同表面形状的衬板使之与研磨体之间产生 利用不同表面形状的衬板使之与研磨体之间产生 不同的摩擦系数从而改变研磨体的运动状态。 不同的摩擦系数从而改变研磨体的运动状态。 1）作用 ） a. 保护筒体 保护筒体，使筒体免受研磨体和物料的直接冲击和摩擦； b.利用不同形式的衬板可改变各仓研磨体的运动状态。 利用不同形式的衬板可改变各仓研磨体的运动状态。 利用不同形式的衬板可改变各仓研磨体的运动状态
压条衬板宜用于粗磨仓，尤其适合于物料粒度大、 压条衬板宜用于粗磨仓，尤其适合于物料粒度大、硬度高 情形。 情形。 c）凸棱衬板 ）凸棱衬板(lining plate with rib) 在平衬板上铸成断面为半圆或梯形的凸棱，形成一体。 在平衬板上铸成断面为半圆或梯形的凸棱，形成一体。 凸棱的作用与压条相同，结构参数与压条衬板类似。 凸棱的作用与压条相同，结构参数与压条衬板类似。 当凸棱磨损后需更换时，平衬板部分也随之报废。 当凸棱磨损后需更换时，平衬板部分也随之报废。比压条衬 板的刚性好，因而可用延展性较大的材料制作。 板的刚性好，因而可用延展性较大的材料制作。
(2) 研磨体 研磨体(grinding media)粉碎物料的基本作用 粉碎物料的基本作用
三种基本运动状态： 磨内研磨体可能出现的三种基本运动状态：
周转状态” 转速太快时， “周转状态”：转速太快时，研磨体与物料贴附筒体与之一 起转动，此情形时研磨体对物料无任何冲击和研磨作用。 起转动，此情形时研磨体对物料无任何冲击和研磨作用。 泻落状态” 转速太慢时， “泻落状态”：转速太慢时，研磨体和物料因摩擦力被筒体 带至等于动摩擦角的高度，然后在重力作用下下滑。 带至等于动摩擦角的高度，然后在重力作用下下滑。此情形 时对物料有较强的研磨作用，但无冲击作用， 时对物料有较强的研磨作用，但无冲击作用，对大块物料的 粉碎效果不好。 粉碎效果不好。 抛落状态” 转速适中时， “抛落状态”：转速适中时，研磨体被提升至一定高度后以 近抛物线轨迹抛落下来。 近抛物线轨迹抛落下来。此时研磨体对物料有较大的冲击作 粉碎效果较好。 用，粉碎效果较好。 此外，还有绕自身轴线的自转运动和滚动等。 此外，还有绕自身轴线的自转运动和滚动等。 研磨体对物料的基本作用是各种运动对物料综合作用的 结果， 结果，其中以冲击和研磨作用为主。
阶梯衬板工作表面呈阿基米德对数螺线形式， 阶梯衬板工作表面呈阿基米德对数螺线形式，可均匀提升 阿基米德对数螺线形式 研磨体。原因：衬板表面的倾角均相同， 研磨体。原因：衬板表面的倾角均相同，所以沿整个衬板表面 的牵制系数相等。 的牵制系数相等。
对数阿基米德螺线衬板的优点： 对数阿基米德螺线衬板的优点： 使同一研磨体层的研磨体的提 升高度均匀一致； 升高度均匀一致； 衬板表面磨损均匀， 衬板表面磨损均匀 ， 即磨损后 其表面形状基本不变； 其表面形状基本不变； 衬板的牵制能力可作用到其它 研磨体层。 研磨体层 。 因其排列也形成相当 的倾角。 于 α ϕ 的倾角 。 既减少了衬板与最 外层研磨体之间的滑动和磨损， 外层研磨体之间的滑动和磨损 ， 还防止了不同层次的研磨体之间 的滑动和磨损。 的滑动和磨损。 阶梯衬板适用于磨机的粉碎仓。 阶梯衬板适用于磨机的粉碎仓。
2）材料 ）
多为金属材料，少量用非金属材料 多为金属材料，少量用非金属材料（如前述砾石磨情 形）。 各仓内研磨体工作状态不同，对材料的要求也不同。 在粉碎仓，衬板应具有良好的抗冲击性能。高锰钢抗 在粉碎仓，衬板应具有良好的抗冲击性能。高锰钢 冲击韧性好，且在受到冲击时其表面可冷作硬化，变 得愈加坚硬耐磨。因此，大多数磨机粉碎仓的衬板都 采用高锰钢制造。 在细磨仓，要求衬板具有良好的耐磨性能。 在细磨仓，要求衬板具有良好的耐磨性能。磨衬材料 多为耐磨的冷硬铸铁、合金钢 。 冷硬铸铁、 冷硬铸铁 合金钢等。
单仓边缘传动球磨机
多仓边缘传动球磨机
缺点： 缺点：
工作效率低，有效电能利用率仅2%左右，其余大部分 工作效率低 电能都转变为热量而损失； 机体笨重，投资大； 机体笨重，投资大； 筒体转速较低（15～20r/min），若用普通电机驱动， 则需配置昂贵的减速装置 需配置昂贵的减速装置； 需配置昂贵的减速装置 研磨体和衬板消耗量大，如普通研磨体粉磨1t水泥的磨 研磨体和衬板消耗量大 耗达500～1000g； 工作时噪音大。
球磨机的优点： 球磨机的优点：
(1) 对物料的适应性强，连续生产，生产能力大 连续生产，生产能力大，大规模工 连续生产 业生产； (2) 粉碎比大 粉碎比大（＞300），易于调整产品细度； (3) 结构简单 结构简单，坚固，操作可靠，维护管理简单 维护管理简单，长期连续 维护管理简单 运转； (4) 密封性好 密封性好，可负压操作，防止粉尘飞扬。

抛落状态
分析研磨体粉碎物料的基本作用的目的： 分析研磨体粉碎物料的基本作用的目的： 根据磨内物料的粒度大小和装填情况确定合理的研磨体运 动状态。 动状态。为正确选择和计算磨机工作转速、需用功率、生产能 力以及磨机机械设计计算提供依据。
6.6.1.2 构造 构造(Construction) (1) 筒体 1）材料：金属材料，强度要高，塑性要好， ）材料：金属材料，强度要高，塑性要好， 可焊性好。 普通结构钢A 可焊性好 。 多为普通结构钢 3 。大型磨机筒 普通结构钢 体常用16Mn钢制造，其弹性强度极限比A3高 钢 约50%，耐蚀能力强，冲击韧性也强得多 （低温时尤其如此），切削加工性、可焊性、 耐磨性和耐疲劳性能良好。
(1) 球磨机的类型
按筒体的长度与直径之比(长径比 分 按筒体的长度与直径之比 长径比)分： 长径比 长径比小于2的球磨机 一般称球磨机。多为单仓。 的球磨机， 短磨机 长径比小于 的球磨机，一般称球磨机。多为单仓。 长径比为3左右 左右。 中长磨机 长径比为 左右。 长径比大于4时称为长磨机或管磨机 时称为长磨机或管磨机。 长磨机 长径比大于 时称为长磨机或管磨机。中长磨和长磨 机内部一般分成2～ 个仓 个仓。 机内部一般分成 ～4个仓。 按是否连续操作可分为：连续磨机和间歇磨机。 按是否连续操作可分为：连续磨机和间歇磨机。 按传动方式分为： 按传动方式分为： 中心传动磨机 电动机通过减速机带动磨机卸料端空心轴而 驱动磨体回转。减速机输出轴与磨机中心线在同一直线上。 驱动磨体回转。减速机输出轴与磨机中心线在同一直线上。 边缘传动磨机 电动机通过减速机带动固定在卸料端筒体上 的大齿轮而驱动磨体回转。 的大齿轮而驱动磨体回转。
齿轮 传动
皮带 传动
按卸料方式分： 按卸料方式分： 被粉磨物料从磨机一端喂入， 尾卸式磨机 被粉磨物料从磨机一端喂入，从另一端卸出 被粉磨物料从磨机两端喂入，从中部卸出。 中卸式磨机 被粉磨物料从磨机两端喂入，从中部卸出。 按磨内研磨介质的形状分： 按磨内研磨介质的形状分： 磨内研磨介质主要为钢球或钢段―最为普遍 最为普遍。 球磨机 磨内研磨介质主要为钢球或钢段 最为普遍。 棒球磨机 砾石磨 2～4仓，第一仓：圆柱形钢棒研磨介质，后几仓 ～ 仓 第一仓：圆柱形钢棒研磨介质， 研磨介质为砾石、卵石、瓷球和刚玉球等， 研磨介质为砾石、卵石、瓷球和刚玉球等，用花岗 装钢球或钢段。 装钢球或钢段。 岩或瓷质材料作衬板。 岩或瓷质材料作衬板。 按操作工艺可分：干法磨机和湿法磨机。 按操作工艺可分：干法磨机和湿法磨机。