传动系统作为磨机的驱动部件，其运行特性及成本直接影响着磨机的稳定性和效益。随着磨机大型化的发展，磨机传动系统也呈现出多样化的发展趋势，本文针对球磨机工作的特点和要求，分析几种常见的球磨机驱动形式，为用户实现更优的驱动方式提供参考。
01、驱动方式的划分
由于球磨机是一种低速、重载、恒转速的设备，决定了其传动是一种大功率下的大速比传动。磨机传动形式的选择，除了与功率有关，还与设备投资、维护及安装地点等多种因素有关。通常：
磨机功率小于10000kw，采用单电动机驱动；
磨机功率在10000—20000kw之间，采用双电动机驱动；
磨机功率大于20000kw，采用无齿轮驱动。
磨机传动方式的划分如图1所示。
02、常见的几种磨机驱动方式
2.1 单驱同步电动机形式
该驱动方式在国内的矿业市场占有较大的份额，并且使用时间长，其布置方式如图2所示。
该驱动系统的配置有同步电动机、气动离合器、小齿轮轴组和大齿轮。大齿轮通过高强度螺栓把合安装在筒体上，依靠大齿轮的转动，带动磨机筒体做旋转运动。
同步电动机分为有刷电动机和无刷电动机，后者以电子换向取代机械换向，技术上优于前者。有刷电动机的碳刷易磨损，需定期更换，但无刷电动机的效率在一定电流范围内要比有刷电动机略差。
2.2 单驱异步电动机形式
单驱异步电动机在国内的化工行业应用较多，较早的金属矿山也有应用，但其所适用的磨机规格普遍较小，其布置方式通常如图3所示。
该驱动系统的配置有异步电动机、减速器、小齿轮轴组和大齿轮。大齿轮通过高强度螺栓把合安装在筒体上，依靠大齿轮的转动，带动磨机筒体做旋转运动。
异步电动机分为绕线式异步电动机和鼠笼式异步电动机：
绕线式异步电动机在启动性能方面有优势，能够在转子回路中串入外加电阻，进行降压启动。在磨矿系统中通常采用加水电阻的方式，能够改善电动机的启动和调速性能，启动电流小，启动转矩大；但缺点是结构复杂，维护较麻烦，运行可靠性较差。
鼠笼式异步电动机结构简单，制造方便，价格便宜，变频器调速应用广泛，使用、安装、维护方便等；其缺点是启动转矩较小，功率因数滞后，轻载功率因数低。
矿用磨机通常需要满足低速满载的大转矩启动，因而常选用绕线式异步电动机。但在特殊防爆的作业环境和较差电网条件下，则需要选用有较高防护等级的鼠笼式异步电动机。
2.3 双驱同步电动机形式
当磨机功率较大，单个电动机、气动离合器及小齿轮轴无法满足要求时，需要选择双侧驱动。双驱电动机的同步布置方式如图4所示，2套传动系统对称布置在大齿轮的两侧，每个系统包括同步电动机、气动离合器、小齿轮轴组和大齿轮。
2010年，江铜集团德兴铜矿在φ7.32m*10.68m球磨机上采用双边同步驱动，这在国内属首次，此后，国内大功率磨机驱动大多采用此方式。
2.4 双驱异步电动机形式
配置2套传动系统对称布置在大齿轮的两侧，每个系统包括异步电动机、高速联轴器、减速器、低速联轴器和小齿轮轴。
双边驱动的技术难点是同步性，当前主要采用双水电阻启动器控制启动，启动后采用机械自平衡的方式进行调节。
03、驱动方式的技术特点
3.1 单驱齿轮传动
3.1.1单驱同步电动机
1) 整个传动系统安装同侧，结构紧凑、简单，占地面积小。
2) 启动方式上，首先电动机空载启动，达到正常转速后，气动离合器充气抱闸，拖动齿轮轴运行。
3) 磨机停车时，直接打开气源，脱开离合器，磨机即可停车。
4) 磨机停车时，电动机勿需停机即可，没有中间环节，传动效率高。
5) 整个过程操作简单，方便快捷。
6) 在过载情况下，可以通过离合器摩擦片的打滑来保证系统的安全。
7) 正常工作情况下，需要定期更换磨损的摩擦片，维护成本较低。但是由于大功率离合器均为进口品牌，价格较贵，初期投资成本较高，备品备件价格也较贵。
8) 在国内市场中，同步驱动方式占有90%多的市场份额。
3.1.2单驱异步电动机
1) 传动系统通过多个联轴器进行连接，经过减速器进行降速。
2) 启动方式上，首先启动减速器的润滑油站，保证润滑良好。电动机通过外串的液态水电阻进行降压启动，直接拖动齿轮轴运行。
3) 磨机停车时，需电动机停机，由于经过多级机械传动，效率将会降低。
4) 整个操作过程相对较复杂。
5) 在过载情况下，只能通过电动机的运行状况进行监测，通过电动机的停车停止磨机。
6) 正常运转情况下，需要定期维护滚动轴承和齿轮，检修拆卸工作量较大。由于减速器品牌众多，价格要比离合器便宜，因而初期投资成本较低。
7) 在国外市场中，此种驱动方式占据主导地位。
某矿山选矿厂溢流型球磨机（装机功率4500kw），同步电动机与异步电动机的性能比较如下表所示：
综合考虑，由于低速同步电动机直驱传动方式的结构简单，维护成本较低，具有良好的适用性，因而得到用户的广泛认可，当前在国内处于主流地位。
绕线式异步电动机+减速齿轮箱的传动方式，尽管增加了齿轮箱系统，使传动效率有所降低，但是项目投资成本较低，维护量小，无复杂电气控制设备，能更好地适应磨机苛刻的运行环境和长期稳定运行的生产需求，在国外有较高的市场占有率。
3.2 双驱齿轮传动
3.2.1同步双驱传动系统
1) 该系统每侧都在同一轴线安装，布置方式与同步单驱相同。
2) 启动时，首先电动机空载启动，达到正常转速后，气动离合器充气抱闸，拖动齿轮轴运行。
3) 磨机停车时，直接打开气源，脱开离合器，磨机即可停车。
4) 磨机停车时，电动机勿须停机，没有中间环节，传动效率高。
5) 该系统属于高品质、长寿命运行结构。
6) 关键技术在于负载平衡的调节。
3.2.2异步双驱传动系统
单侧布置方式与异步单驱相同。该系统采用横向滑环电动机，其控制负载平衡的关键技术是依靠双液态电阻启动器启动。
异步双驱电动机的尺寸一般较大，结构复杂，对操作人员的要求也较高，整体市场份额很小，国内尚未有使用案例。
选择合适的传动系统，是优化整机结构，保证设备正常运行不可缺少的重要条件，对于提高矿山设备的生产效率、节能减耗都至关重要。通过对几种驱动方式的分析比较，选择合理的驱动装置，既可以保证设备安全、稳定地运行，又能实现预期的经济效益。
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