傳動系統作為磨機的驅動部件，其運行特性及成本直接影響著磨機的穩定性和效益。隨著磨機大型化的發展，磨機傳動系統也呈現出多樣化的發展趨勢，本文針對球磨機工作的特點和要求，分析幾種常見的球磨機驅動形式，為用戶實現更優的驅動方式提供參考。
01、驅動方式的劃分
由於球磨機是一種低速、重載、恆轉速的設備，決定了其傳動是一種大功率下的大速比傳動。磨機傳動形式的選擇，除了與功率有關，還與設備投資、維護及安裝地點等多種因素有關。通常：
- 磨機功率小於10000kw，採用單電動機驅動；
- 磨機功率在10000—20000kw之間，採用雙電動機驅動；
- 磨機功率大於20000kw，採用無齒輪驅動。
磨機傳動方式的劃分如圖1所示。
02、常見的幾種磨機驅動方式
2.1 單驅同步電動機形式
該驅動方式在國內的礦業市場佔有較大的份額，並且使用時間長，其佈置方式如圖2所示。
該驅動系統的配置有同步電動機、氣動離合器、小齒輪軸組和大齒輪。大齒輪通過高強度螺栓把合安裝在筒體上，依靠大齒輪的轉動，帶動磨機筒體做旋轉運動。
同步電動機分為有刷電動機和無刷電動機，後者以電子換向取代機械換向，技術上優於前者。有刷電動機的碳刷易磨損，需定期更換，但無刷電動機的效率在一定電流範圍內要比有刷電動機略差。
2.2 單驅異步電動機形式
單驅異步電動機在國內的化工行業應用較多，較早的金屬礦山也有應用，但其所適用的磨機規格普遍較小，其佈置方式通常如圖3所示。
該驅動系統的配置有異步電動機、減速器、小齒輪軸組和大齒輪。大齒輪通過高強度螺栓把合安裝在筒體上，依靠大齒輪的轉動，帶動磨機筒體做旋轉運動。
異步電動機分為繞線式異步電動機和鼠籠式異步電動機：
- 繞線式異步電動機在啟動性能方面有優勢，能夠在轉子迴路中串入外加電阻，進行降壓啟動。在磨礦系統中通常採用加水電阻的方式，能夠改善電動機的啟動和調速性能，啟動電流小，啟動轉矩大；但缺點是結構複雜，維護較麻煩，運行可靠性較差。
- 鼠籠式異步電動機結構簡單，製造方便，價格便宜，變頻器調速應用廣泛，使用、安裝、維護方便等；其缺點是啟動轉矩較小，功率因數滯後，輕載功率因數低。
礦用磨機通常需要滿足低速滿載的大轉矩啟動，因而常選用繞線式異步電動機。但在特殊防爆的作業環境和較差電網條件下，則需要選用有較高防護等級的鼠籠式異步電動機。
2.3 雙驅同步電動機形式
當磨機功率較大，單個電動機、氣動離合器及小齒輪軸無法滿足要求時，需要選擇雙側驅動。雙驅電動機的同步佈置方式如圖4所示，2套傳動系統對稱佈置在大齒輪的兩側，每個系統包括同步電動機、氣動離合器、小齒輪軸組和大齒輪。
2010年，江銅集團德興銅礦在φ7.32m*10.68m球磨機上採用雙邊同步驅動，這在國內屬首次，此後，國內大功率磨機驅動大多采用此方式。
2.4 雙驅異步電動機形式
配置2套傳動系統對稱佈置在大齒輪的兩側，每個系統包括異步電動機、高速聯軸器、減速器、低速聯軸器和小齒輪軸。
雙邊驅動的技術難點是同步性，當前主要採用雙水電阻啟動器控制啟動，啟動後採用機械自平衡的方式進行調節。
03、驅動方式的技術特點
3.1 單驅齒輪傳動
- 3.1.1單驅同步電動機
1) 整個傳動系統安裝同側，結構緊湊、簡單，佔地面積小。
2) 啟動方式上，首先電動機空載啟動，達到正常轉速後，氣動離合器充氣抱閘，拖動齒輪軸運行。
3) 磨機停車時，直接打開氣源，脫開離合器，磨機即可停車。
4) 磨機停車時，電動機勿需停機即可，沒有中間環節，傳動效率高。
5) 整個過程操作簡單，方便快捷。
6) 在過載情況下，可以通過離合器摩擦片的打滑來保證系統的安全。
7) 正常工作情況下，需要定期更換磨損的摩擦片，維護成本較低。但是由於大功率離合器均為進口品牌，價格較貴，初期投資成本較高，備品備件價格也較貴。
8) 在國內市場中，同步驅動方式佔有90%多的市場份額。
- 3.1.2單驅異步電動機
1) 傳動系統通過多個聯軸器進行連接，經過減速器進行降速。
2) 啟動方式上，首先啟動減速器的潤滑油站，保證潤滑良好。電動機通過外串的液態水電阻進行降壓啟動，直接拖動齒輪軸運行。
3) 磨機停車時，需電動機停機，由於經過多級機械傳動，效率將會降低。
4) 整個操作過程相對較複雜。
5) 在過載情況下，只能通過電動機的運行狀況進行監測，通過電動機的停車停止磨機。
6) 正常運轉情況下，需要定期維護滾動軸承和齒輪，檢修拆卸工作量較大。由於減速器品牌眾多，價格要比離合器便宜，因而初期投資成本較低。
7) 在國外市場中，此種驅動方式佔據主導地位。
某礦山選礦廠溢流型球磨機（裝機功率4500kw），同步電動機與異步電動機的性能比較如下表所示：
綜合考慮，由於低速同步電動機直驅傳動方式的結構簡單，維護成本較低，具有良好的適用性，因而得到用戶的廣泛認可，當前在國內處於主流地位。
繞線式異步電動機+減速齒輪箱的傳動方式，儘管增加了齒輪箱系統，使傳動效率有所降低，但是項目投資成本較低，維護量小，無複雜電氣控制設備，能更好地適應磨機苛刻的運行環境和長期穩定運行的生產需求，在國外有較高的市場佔有率。
3.2 雙驅齒輪傳動
- 3.2.1同步雙驅傳動系統
1) 該系統每側都在同一軸線安裝，佈置方式與同步單驅相同。
2) 啟動時，首先電動機空載啟動，達到正常轉速後，氣動離合器充氣抱閘，拖動齒輪軸運行。
3) 磨機停車時，直接打開氣源，脫開離合器，磨機即可停車。
4) 磨機停車時，電動機勿須停機，沒有中間環節，傳動效率高。
5) 該系統屬於高品質、長壽命運行結構。
6) 關鍵技術在於負載平衡的調節。
- 3.2.2異步雙驅傳動系統
單側佈置方式與異步單驅相同。該系統採用橫向滑環電動機，其控制負載平衡的關鍵技術是依靠雙液態電阻啟動器啟動。
異步雙驅電動機的尺寸一般較大，結構複雜，對操作人員的要求也較高，整體市場份額很小，國內尚未有使用案例。
選擇合適的傳動系統，是優化整機結構，保證設備正常運行不可缺少的重要條件，對於提高礦山設備的生產效率、節能減耗都至關重要。通過對幾種驅動方式的分析比較，選擇合理的驅動裝置，既可以保證設備安全、穩定地運行，又能實現預期的經濟效益。
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