本欄目編輯安秀清專銓綜迷我國擁有管磨機2.5萬臺套以上，居世界首位，廣泛應用于水泥業、礦業等，其中用于干法粉磨系統的管磨機占70%以上，且主要用來生產水泥、礦粉、粉煤灰粉等。目前，不少使用企業存在的主要問題是管磨機粉磨系統產量低、細度偏粗、單位電耗高。國內以輥式磨、輥壓機終粉磨為代表的"無球化"粉磨工藝及其裝備正蓬勃發展，部分學者已經由此發出淘汰管磨機相關工藝與裝備的呼吁。但是歐美等發達國家至今仍然有相當數量的管磨機粉磨系統運行正常，效益良好，且每年仍新建近百條以大型管磨（規格均大于04.2m）為主機的粉磨生產線。究其原因，是我國管磨機相關系統粉磨效率未得到充分發揮，且其傳動系統效率得不到保證。
1管磨機與球磨機的區別習慣上，按照磨機不同的長徑比Z/D（Z為筒體工藝及其裝備相關方向的教學科研工作。
長度，D為直徑）進行分類：Z/D =12稱為短筒球磨機（簡稱球磨機）；Z/D=23.5稱為中長磨機；Z/D=3.56稱為長筒球磨機，簡稱管磨機。
就球磨機而言，中心傳動球磨機采用滾柱軸承，且整機采用行星齒輪減速機中心傳動取代常規邊緣傳動，使其電動機功率較邊緣傳動磨機減少了10.7%40.5%，節能效果顯著。二者電動機容量配備對照情況如表I所列'由表1可知：球磨機直徑越大，中心傳動節能率越低；球磨機長度越長，中心傳動節能率也越低。
2管磨機傳動形式管磨機傳動裝置設計是否正確、安裝是否合理規范、檢修和維護水平的高低，對管磨機的正常運轉與單位電耗都有很大影響。隨著管磨機向大型化方向發展，管磨機所需動力越來越大，選擇何種傳動形式顯得尤為重要。管磨機的傳動形式分類如所示。
球磨機尺寸/mm中心傳動球磨機電動機功率/kW邊緣傳動球磨機電動機功率/kW節能率/%表1中心傳動球磨機與傳統邊緣傳動球磨機電動機功率對照Tab.1Comparisonofballmillwith本欄目編輯安秀清專銓綜迷目前國內外管磨機較為常用的傳動形式是邊緣單傳動、邊緣雙傳動、中心傳動3種。
2.1邊緣傳動與中心傳動簡介邊緣單傳動為電動機驅動減速機，減速機的輸出軸（傳動軸）軸線與管磨機中心線平行，通過該軸上的小齒輪帶動筒體上的大齒輪進行傳動；邊緣雙傳動是在邊緣單傳動的基礎上，在大齒輪另側再安裝與已有傳動裝置完全相同的一套傳動系統，即兩套小齒輪傳動系統同步驅動大齒輪運轉。為邊緣單傳動示思。
中心傳動為電動機驅動減速機，減速機的輸出軸（傳動軸）軸線與管磨機中心線一致的傳動形式。2.2邊緣傳動與中心傳動的認識與使用20世紀80年代以前加工制造方面邊緣傳動管磨機大齒輪直徑較大，制造較困難，占地空間較大，但精度要求較低；中心傳動結構緊湊，占地面積小，但制造精度要求較高，對材質和熱處理要求較高。
質量和造價方面中心傳動比邊緣傳動相比，總質量輕，加工精度高，造價高。
傳動效率方面中心傳動效率為0.92 0.94，最高可達0.99；邊緣傳動效率為0.860.90.⑷使用和維護方面邊緣傳動比中心傳動的零件分散，供油點多，檢查點多，操作及檢查不方便，磨損快，壽命短；僅從技術角度考量，中心傳動較為先進氣邊緣傳動常用于小功率管磨機；若大于2500kW，選用中心傳動形式較為常見，最大的管磨機功率已達10000kW；功率在10002500kW時，2種形式均可采用。
20世紀80年代末20世紀80年代末，有業內專家提出大型管磨機應采用并發展邊緣傳動，建議如下：250kW，采用繞線型異步電動機拖動的邊緣單傳動或中心傳動為宜；2502500kW，般可選邊緣雙傳動；500kW以上，盡可能選用高效率的傳動形式，未明確說明采用哪種傳動形式。
但從工業實踐入手，以德國伯力鳩斯公司所生產的管磨機為例說明了采用邊緣傳動的科學性。1965― 1974年的10年間，該公司向泛世界各國供應了98臺功率在2 0006400kW之間的筒式磨機，其中邊緣傳動的磨機為78臺，占79.6%；中心傳動的磨機13臺，占13.7%；無齒輪傳動的磨機7臺，占7.1%.現狀目前，國內大型水泥企業如中國建材集團、海螺集團以及天山股份等所使用的大型管磨機（4.2m及以上規格）中，中心傳動約占95%以上，仍占主導地位，但國產化程度相當高；邊緣傳動（般為邊緣雙傳動）應用仍然較少，且以進口為主。
經過調查，國內主要水泥裝備企業為大型管磨機采用邊緣傳動進行了嘗試，已成功實現2500kW及以下功率（3.8m及以下）管磨機采用單邊緣傳動；但在更大功率管磨機上采用雙邊緣傳動，遇到了傳動系統可靠性不高的難題，如小齒輪磨損嚴重、減速機低速軸易斷等。國內知名大型減速機企業也為此做了嘗試，認為是因管磨機制造企業所提供的大小齒輪傳動精度達不到相應要求，導致減速機容易損壞；而管磨機制造企業則普遍認為大小齒輪傳動精度已達到要求，關鍵是國產減速機質量不過關，如采用進口減速機，則價格又太高（約為國產減速機的3倍），用戶難以接受。
進一步了解相關情況發現，若由管磨機制造企業提供大小齒輪，同時采用進口減速機與之配套，則其邊緣雙傳動系統也確實存在減速機可靠性不高的問題，僅相比配置國產減速機時可靠性略高些；而德國伯力鳩斯、丹麥史密斯等國外著名大型管磨機制造企業所生產的邊緣雙傳動系統管磨機，往往筒體部分等在中國制造，大小齒輪卻另有途徑，減速機一般配套國際知名品牌。國內某著名減速機制造企業曾做了嘗試，同時為大型管磨機配套減速機與自行設計制造的大小齒輪，實踐證明，其管磨機傳動系統的可靠性與國外產品不相上下。然苦于水泥企業與管磨機制造企業在其價格認知、市場分工等問題上存在分歧（減速機制造企業出于生產管理方便等因素，希望僅提供減速機，由管磨機制造企業生產并提供高精度大小齒輪與之配套；管磨機制造企業考慮設計制造高精度大小齒輪會導致相關成本上升，客戶難以接受而希望減速機制造企業同時配套高精度大小齒輪），挫傷了減速機制造企業進步推廣該產品的積極性，導致國產大型邊緣雙傳動管磨機難以推廣。由此不難看出，水泥企業與管磨機制造企業須同時提高對大型邊緣雙傳動管磨機優越性的認識，并為之共同努力。
3管磨機最佳傳動形式的確定（1）兩種傳動形式在節能方面的差別以目前國內常用的03.2mX13m管磨機（主電機功率常為1600kW）為例，邊緣傳動正常研磨體裝載量為（最大研磨體裝載量可達145t），而中心傳動正常研磨體裝載量為125t（最大研磨體裝載量不超過135t）；兩種同規格不同傳動形式的管磨機如采用相同的研磨體裝載量，邊緣傳動比中心傳動主電機電流通常低約5%. 4.2mX13m管磨機（研磨體裝載量正常為250t）而言，邊緣傳動主電動機功率最低為3 000kW，而中心傳動選擇主電動機功率最高為3 550kW，主電動機功率最大相差18.3%，依此推算，P042.5水泥單位電耗相差2.22.5kWh，采用邊緣傳動比中心傳動年節約電費100萬元以上。
顯然，管磨機采用邊緣傳動比中心傳動具有顯著節能優勢；且管磨機規格越大，單位功率消耗相差越大。
兩種傳動形式在系統投資方面的差別相對于大型管磨機本體，邊緣雙傳動裝置的造價僅為磨機本體的32%；圓柱齒輪減速機中心傳動的造價增加到磨機本體的88%；行星齒輪減速機中心傳動的造價相當于磨機本體的125%；而無齒輪傳動的造價為磨機本體的1.5倍。但如果將設備、廠房建筑物和安裝費用等統統考慮進去，中心傳動的成本約比邊緣傳動高6%，而無齒輪傳動的成本又高約8°%.兩種傳動形式在制造等方面的差別大型邊緣雙傳動管磨機在制造方面比中心傳動要復雜些，主要是大小齒輪的制造安裝精度要求高，必須用新工藝代替傳統大小齒輪制造工藝。具體包括：①嚴格筒體法蘭及其連接孔的制作工藝，確保大齒輪與筒體的同心度；②提局大小齒輪毛還質量標準，且小齒輪為鍛件，大齒輪為高標準鑄鋼件；③嚴格制訂熱處理工藝、切削與滾齒工藝，確保大小齒輪的嚙合精度；④嚴格安裝工藝，確保邊緣雙傳動的同步嚙合，不能采用以先鋸齒、刨齒作為初加工，以滾齒作為精加工的簡單工藝，不能省略應有的熱處理工藝；⑤大小齒輪密封罩必須采用Y形密封圈結構，確保高效密封。由此可保證國產大型邊緣雙傳動管磨機基本達到相應進口產品水平。相對而言，中心傳動的制造工藝相對簡單，主要是嚴格筒體及其端部連接孔的制作工藝。
兩種傳動形式在維護方面的差別大型邊緣雙傳動管磨機在維護方面比中心傳動稍復雜些，主要是大小齒輪的密封與潤滑必須通過行之有效的管理來實現，切實加強潤滑油的更換與密封件等易損件的更換等工作。相對而言，中心傳動維護簡單，主要是管磨機的常規維護，包括電動機、減速機等對應稀油站的曰常維護與管理。
綜合比較不難看出，大型邊緣雙傳動管磨機比中心傳動具有明顯的優越性，投資少，運行單位電耗低，制造管理稍復雜些而已。
4邊緣傳動管磨機節能的主要原因4.1啟動負荷相對較小本欄目編輯安秀清專銓綜迷中心傳動轉矩傳遞路徑是電動機一減速機一中間連接軸，再由中間連接軸驅動管磨機筒體端蓋部位，帶動筒體旋轉。筒體旋轉過程中發生扭轉變形的部件包括中間連接軸、筒體端蓋、全部筒體外圓部深井瓦斯煤層動力災害防控獲突破我國深井瓦斯煤層動力災害防控技術取得關鍵性突破，這項技術可以成功回收深井煤礦應力集中區煤炭資源，提高回采率5%10%，提高高瓦斯煤巷掘進和工作面推進速率40%70%.該技術由安徽理工大學、淮南礦業（集團）公司和北京科技大學等單位組成課題組聯合研發，已經在安徽淮南礦業集團兩淮礦區新莊孜、謝橋等多個煤礦成功開展系統工業性試驗及應用。（中國選礦選煤網2014-01-10）位；邊緣傳動轉矩傳遞路徑是通過聯軸器一電動機一欄減速機一小齒輪一大齒輪，再由大齒輪直接驅動管磨f機筒體外圓部位旋轉，最大限度減少了扭轉變形部S件。由扭轉變形能公式為扭轉剛度，% g為扭轉角）可知，管磨機邊緣傳動比中心傳動的啟m動負荷要低。在調研水泥粉磨企業的過程中也得出了同樣的結論。
4.2轉矩傳遞路徑短管磨機的工作狀態伴隨著各類工藝因素的變化（進料量、進料物理性質、研磨體及襯板隔倉板等的磨損），必然帶來扭轉變形量的波動。轉矩傳遞路徑中的各部分均可以近似為棒類零件（主要指中心連接軸）、盤類零件（主要指筒體端蓋）、筒類零件（主要指筒體外圓部分）。這些部件并非純剛性部件，實際上均為帶阻尼的彈性體，故可將管磨機視為具有黏性阻尼扭轉振動的串聯系統，其能量損失可用公式（C，為扭轉阻尼，為扭轉角速度）來表達，扭轉變形量的波動（即使是微幅波動，消耗的能量也較可觀）也會帶來較大的能量浪費。相對而言，邊緣傳動最大限度減少了扭轉變形部件，從而減少了扭轉變形量波動帶來不必要的能量浪費。管磨機高效驅動的最有效部位是筒體外圓上沿筒體軸線轉矩最大的部位（距離大齒輪約1500mm）。
觀察國內常用3.2mX13m粉磨水泥開路管磨機，當裝載研磨體125t穩定運行時，邊緣傳動管磨機主電動機電流約為額定電流的80%，而同規格同配置中心傳動管磨機主電動機電流約為額定電流的85%.顯然，管磨機邊緣傳動比中心傳動有顯著的節能優勢。
4.3高效率配套部件與大小齒輪制造工藝傳統球磨機采用單級圓柱齒輪減速器和大小齒輪傳遞動力的筒體周邊傳動，為開式傳動，磨礦車間粉塵多，雜質易進入齒輪間隙，加之潤滑不便，易漏油，嚙合條件差，又有雜質阻力，造成傳動效率低，僅為93%，而且噪聲大；而單級圓柱齒輪減速器傳動效率也僅為94%，兩者總效率為88.7%.如今邊緣傳動系統則選擇國內一流且速比相對較小的減速機，有利于提高減速機傳動效率（達98%）；制造并采用高精度嚙合、高效潤滑與密封的大小齒輪傳動，有效提高了大小齒輪傳動效率（可達96%）；保證傳動鏈各環節的安裝精度；加強系統運行過程中的設備維護與管理，大大提高了管磨機邊緣傳動的傳動效率（兩者總效率可達94%）。此外，高效率配套部件與大小齒輪制造工藝不斷完備等，也使高效率邊緣傳動成為可能。
5結論=12）而言，中心傳動球磨機采用滾柱軸承且整機采用行星齒輪減速機，可使配用電動機功率較邊緣傳動磨機減少10.7%40.5%，且隨球磨機規格增大，節能優勢減弱，般推薦球磨機使用中心傳動；對中長磨機（i/D =23.5）而言，采用邊緣傳動與中心傳動，在節能上無明顯差別，但邊緣傳動的制造成本相對較低，一般推薦中長磨機使用邊緣傳動；對管磨機（i/D=3.56）而言，邊緣傳動選擇速比相對較小的減速機，制造并采用高精度嚙合、高效潤滑與密封的大小齒輪，保證傳動鏈各環節的安裝精度，加強系統運行過程中的設備維護與管理，可使配用電動機功率較中心傳動管磨機減少5% 18%，且隨管磨機規格增大，節能優勢增強，加之制造成本較低等原因，般推薦管磨機使用邊緣傳動。
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