河南郑州洪兴矿山设备有限公司

球磨机是用于粉碎脆性物料的机械，钢球粉碎物料时，其粉碎力大小和钢球间隙随着物料的反压力及颗粒大小而变化，所以钢球粉碎力和间隙直接影响物料成品的质量和产量。

随着液压技术和电气技术的快速发展，球磨机普遍采用液压系统控制钢球粉碎力和调整钢球间隙。由于机械设备和液压系统在工作过程中有压力冲击现象，所以在球磨机液压系统中采用蓄能器作为保护装置，当球磨机正常工作和发生事故时，蓄能器既能吸收系统产生的压力脉动，又能防止系统出现的压力冲击；同时蓄能器还可以保护压力仪表，确保球磨机能够长期平稳、安全可靠运行。

下面本文对某水泥厂球磨机液压蓄能器的几种功能进行理论分析与设计，以说明蓄能器在球磨机液压系统中应用的重要性。

一、球磨机液压系统原理

液压系统在球磨机中的作用主要表现在2个方面：一是向钢球提供工作所需的粉碎力；二是在物料发生变化时，液压系统能保证球磨机在设定的粉碎力、钢球缝隙下运行。在球磨机主电动机启动时，首先启动液压泵站电动机和液压泵，一部分油液经电磁换向阀和电磁球阀，流入蓄能器和压力元件，另一部分流入主液压缸。通过控制阀和油液的流向来控制钢球位移；通过阀和蓄能器的充气压力设定值来维持液压缸的工作压力，以控制钢球的粉碎力大小。当系统满足正常工作条件时，电动机与液压泵停止工作，系统处于保压状态，此时液压部分允许球磨机主电动机启动。

二、蓄能器在液压系统中的设计

蓄能器是将油液的液压能转换成势能储存起来，当系统需要时再由势能转化为液压能；因此，蓄能器可以作为辅助或者应急动能源，用以补充系统的泄漏，稳定系统的工作压力，以及吸收液压系统压力脉动和液压冲击等。

1、液压泵的流量

所选液压泵的排量16mL/r，电动机转速1450r/min，则液压泵的流量19.72L/min，液压泵的容积效率，取0.83~0.87。

2、蓄能器充气压力的计算

（1）为了保护蓄能器的气囊，延长其使用寿命，蓄能器的充气压力5.4~7.92MPa。

（2）蓄能器起防止压力冲击的作用，其充气压力9.9MPa。

因此，选择液压系统中蓄能器的充气压力6.5MPa，另一蓄能器的充气压力10MPa。

3、吸收压力脉动设计

球磨机正常运行时，由于给料不均匀会导致钢球粉碎变化，造成主液压缸位移及液压系统压力波动。蓄能器在系统中起到吸收压力脉动、稳定油压的作用。在蓄能器工作过程中，气体状态的变化规律符合理想气体状态方程。

4、防止压力冲击的设计

球磨机运行过程中，当不可挤压物通过时，会导致钢球粉碎发生较大变化，造成主液压缸位移发生较大变化，液压系统压力会突然升高。蓄能器起到防止突然出现的压力冲击的作用。

5、保护压力仪表

球磨机液压系统的液压冲击和压力脉动现象对仪表元器件的使用寿命有很大的影响，所以球磨机液压系统设计时，一般需要配置保护仪表元器件的小蓄能器d（0.63L）和串联一个节流组件，以使系统正常平稳运行。

三、合理配置蓄能器

通过以上对球磨机液压蓄能器各种功能和工况条件下的设计与计算表明，满足了球磨机液压系统正常工作的理论设计要求。经查蓄能器手册样本，选用如下：

（1）大、中蓄能器NXQ1/2-L40、NXQ1/2-L25，用于吸收压力脉动。

（2）大蓄能器NXQ1/2-L40，用于吸收压力冲击，对球磨机液压系统起保护作用。

（3）小蓄能器NXQ1/2-L0.63，对球磨机液压系统中的压力变送器、耐振压力表等起保护作用。

通过对蓄能器在球磨机液压系统中的各种功能分析和设计，为球磨机设计及合理配置蓄能器提供了理论参考，解决了球磨机液压系统压力脉动大、液压冲击大、液压仪表元器件使用寿命短等一系列问题，避免了系统事故的发生，为球磨机的安全平稳运行提供了可靠的保障。

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