Безредукторный привод трубных мельниц является новым конструктивным решением. Крупные трубные мельницы приводятся в действие непосредственно от двигателя низкой частоты без промежуточных редукторов. Электротехники рекомендуют для этих целей применять двигатели переменного тока с переменными частотой и числом оборотов. Источником переменного тока низкой частоты для таких электродвигателей являются умформеры, работающие на полупроводниковых схемах. При небольшой частоте вращения (13—15 об/мии) устанавливается синхронный двигатель с частотой 5,5 Гц.

Привод без коробки передач может иметь два принципиальных конструктивных решения. На рис. 8.15 показана конструкция, где ротор установлен на удлиненном и усиленном подшипнике шейки вала мельницы. При такой конструкции обеспечивается хороший доступ к мельнице и двигателю.

На рис. 8.16 показана конструкция, в которой корпус мельницы имеет особую форму на участке примыкания к двигателю.

Здесь двигатель кольцом охватывает корпус мельницы; преимуществом такой конструкции является минимальная общая длина. К недостаткам конструкции относятся влияние на двигатель температурных колебаний и деформаций цилиндра мельницы под действием нагрузок от размалываемого материала и необходимость в специальном корпусе для подгонки мельницы и двигателя друг к другу.

Между помольным барабаном и связанным с ним корпусом ротора должен выдерживаться зазор шириной около 500 мм; этот зазор на рисунках не показан [90].

Синхронный двигатель разгоняет мельницу от неподвижного состояния до рабочей скорости. В интервале 80—100% номинальной частоты вращения мельница может работать с наибольшим к. п. д. Без специального оборудования мельницу можно вращать в течение короткого времени с очень низкой частотой, что позволяет установить люк в необходимое положение.

О стоимости указанных конструкций имеются только неполные данные [90 а]. Однако можно сказать, что до мощности 3700 кВт капиталовложения на безредукторные приводы значительно выше, чем для аналогичных приводов с коробками передач. С увеличением мощности разница в затратах уменьшается. Если полную стоимость мельницы с кольцевым двигателем принять за 100%, то затраты, приходящиеся на саму мельницу с броневой футеровкой, равны 43%, а на кольцевой двигатель с умформером — 57% [84].

Впервые цементная мельница с безредукторный приводом была установлена в Гавре (Франция). Производительность мельницы составляла 200 т цемента в 1 ч при мощности приводного двигателя 6400 кВт и частоте вращения 15 об/мин. Двигатель выпущен акционерным обществом «Браун, Бовери и К°» (Баден, Швейцария). Мельница диаметром 5 м изготовлена фирмой «Ведаг», ныне «КГД — Индустрианлаген» (Кёльн, ФРГ).

При диаметре мельницы 5000 мм диаметр статора в свету равен 8000 мм, а наружный диаметр двигателя—10000 мм. Длина двигателя около 950 мм. Разность температур между ротором и корпусом мельницы составляет примерно 100° С. Для облегчения транспортирования и монтажа статор и ротор изготовляются из двух частей.

Важным преимуществом безредукторных приводов трубных мельниц является отсутствие трения в приводе. Дополнительная нагрузка на корпус мельниц, вызванная двигателем, составляет около 15% и не требует изменения конструкции.

Применение безредукторного привода мельниц дает большую свободу при проектировании помещений.

В настоящее время обычные приводы мельниц ограничены мощностью 12000 кВт (см. разд. 9.2). Безредукторный привод позволяет создать еще более мощные мельницы, так как передаваемые двигателем усилия больше не ограничиваются конструкцией коробки передач.

На рис. 8.17 приведен статор электродвигателя мельницы, а на рис. 8.18 показаны работы по монтажу двигателя. На рис. 8.19 и 8.20 представлен двигатель мельницы во время запуска в эксплуатацию (фирма «Браун, Бовери и К°»).

В 1977 г. эксплуатировалось и было заказано 27 безредукторных приводов мельниц, в которых большинство двигателей расположено кольцом вокруг корпуса мельницы (см. рис. 8.16). Конструкция остальных приводов показана на рис. 8.15. Две новые помольные установки с безредукторный приводом относятся к первому типу; они построены в последние два года [91].