淺析球磨機滑動軸承及潤滑方式的改進

楊秀君 曹玉國

本溪鋼鐵（集團）礦業(yè)公司南芬選礦廠117014

淺析球磨機滑動軸承及潤滑方式的改進

楊秀君 曹玉國

本溪鋼鐵（集團）礦業(yè)公司南芬選礦廠117014

本文主要針對球磨機主軸承采用滑動軸承存在的摩擦阻力大、能耗高的不足。通過分析、實踐檢驗改用滾動軸承作支撐，從而有效地降低了磨機能耗、延長了使用壽命。并對潤滑油站進行了改造，解決了油站供油中斷時球磨機持續(xù)運行問題。

滾動軸承；滑動軸承；節(jié)能；潤滑

1 球磨機滑動軸承的改型

球磨機是選礦工藝中一個應(yīng)用非常廣泛且十分重要的粉磨設(shè)備，這樣的關(guān)鍵設(shè)備一旦發(fā)生故障后，往往給生產(chǎn)帶來巨大的影響，并且在選礦工藝鏈中球磨機電耗占總電耗的40%左右。其筒體兩端的軸承在球磨機中是十分重要的支承系統(tǒng)，非常關(guān)鍵，主軸承的選型直接關(guān)系到球磨機能耗的高低。

1.1 軸承的分類

軸承主要有兩種類型：一種為滑動軸承，一種為滾動軸承。

1.2 兩種類型軸承的比較

1.2.1 滑動軸承的特點及應(yīng)用

滑動軸承是中空軸與軸瓦在工作過程中直接接觸，故摩擦系數(shù)大，摩擦阻力矩也大，效率低，能耗大。軸瓦與軸之間損失的功率大部分變?yōu)闊崮?，如熱量不能及時散發(fā)，接觸部位溫度升高，軸與軸瓦膠合在一起，產(chǎn)生“燒瓦”事故。它必須采用稀油循環(huán)潤滑，一則形成油膜，降低摩擦系數(shù)，減少熱量產(chǎn)生，二則將產(chǎn)生的熱量帶走，保證軸承正常工作。所以必須保證供油系統(tǒng)非?？煽?。

1.2.2 滾動軸承的特點及應(yīng)用

滾動軸承內(nèi)外圈之間由滾子(或滾珠)支撐，運轉(zhuǎn)時滾子沿內(nèi)外圈的滑道滾動，其摩擦系數(shù)遠遠小于滑動摩擦系數(shù)，故運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的熱量少，溫升小，只要有潤滑油存在，就基本不會發(fā)生“燒瓦”事故。

1.3 球磨機主軸承改造為滾動軸承的應(yīng)用業(yè)績

我廠曾于1995年在老廠磨機上試用過滾動軸承（QM27361400），經(jīng)過多年的運行證明：

1.3.1 能耗：球磨機采用滑動軸承摩擦系數(shù)為0.05，工作電流為80A；改用滾動軸承后摩擦系數(shù)降到0.003，工作電流降低了10%以上，臺時產(chǎn)量的電耗降低10%以上。用5#球磨機（滾動軸承）與3#球磨機（滑動軸承）相比較為例，08年3月份5#球磨機耗電239930kwh，3#球磨機耗電279630 kwh度，一個月節(jié)電39700 kwh，預(yù)計全年節(jié)電476400 kwh。

1.3.2 改造為滾動軸承后，電動機的輸出功率有很大的富余，完全可以增加5%～12%的球磨機填充介質(zhì)的裝入量，同時改進球磨機耐磨襯板和排礦篦子形狀結(jié)構(gòu)可降低磨礦粒度，即降低能耗又改善了生產(chǎn)工藝指標。

1.3.3 避免了滑動軸承“燒瓦”事故的發(fā)生。

1.4 球磨機主軸承應(yīng)用滾動軸承的特殊要求

1.4.1 對主軸承的要求

球磨機的運行特點是低速、重載、并且伴有由于筒體內(nèi)部物料與介質(zhì)的運動產(chǎn)生的沖擊而引起的磨機軸向和徑向跳動。根據(jù)球磨機的應(yīng)用特點，對滾動軸承的選型提出以下要求。

1.4.1.1 滾動軸承的壽命要與球磨機的大修周期同步，不能低于8年。

1.4.1.2 軸承必須為自動調(diào)心軸承，補償磨機軸向和徑向跳動產(chǎn)生的主軸頸偏角。

1.4.2 選型

為補償磨機軸向和徑向跳動產(chǎn)生的主軸頸偏角，所以采用雙列向心滾子軸承。

1.4.3 滾動軸承座的結(jié)構(gòu)

滾動軸承安裝在滾動軸承座內(nèi)，軸承座的結(jié)構(gòu)沒計應(yīng)在軸承安裝、潤滑、清洗、檢查和拆卸等方面給予充分的考慮。因此軸承座的設(shè)計采用以下形式：

(1)上下對開，便于安裝;

(2)上蓋中間有潤滑孔，內(nèi)側(cè)有潤滑槽;

(3)下座底部留有兩個出油口可接管或加油塞;

(4)軸承壓蓋可拆卸，便于檢查軸承潤滑情況、清洗軸承、更換密封圈。

2 球磨使用滾動軸承后潤滑方式的改進

現(xiàn)行潤滑方式介紹：

我廠2004年新安裝的3600×6000溢流型球磨機，其主軸承的潤滑方式為球磨機啟動時先開高壓油泵，將中空軸浮起，運轉(zhuǎn)后再通過低壓油泵將潤滑油淋澆到中空軸上，球磨啟動后高壓泵停止，低壓泵始終工作。潤滑油由稀油站循環(huán)提供。

改造前存在問題：

(1) 潤滑油站處于磨機下面2米處，環(huán)境潮濕，經(jīng)常有球磨平臺清掃時的污水濺到油泵電機上，造成電機損壞停機。

(2) 潤滑油站離球磨機非常近，噪音、振動、灰塵等不利因素使?jié)櫥驼驹谳^惡劣下工作，油泵及電機故障時有發(fā)生。

此兩種情況經(jīng)常使球磨機大瓦供油中斷而停機，不僅嚴重影響球磨機作業(yè)率及精礦產(chǎn)量，同時磨機頻繁停轉(zhuǎn)造成同步機負荷波動大，傳動齒輪及各部軸承磨損也相應(yīng)加大。據(jù)08年1～9月份的統(tǒng)計，由于潤滑油泵故障造成球磨停機達96臺時，球磨每臺時可產(chǎn)精礦45～50噸，經(jīng)粗略計算08年前9個月僅潤滑油泵故障就減產(chǎn)4300多噸左右鐵精礦，全年影響在5000噸左右。按車間內(nèi)部利潤計算，經(jīng)濟效益損失達100萬元以上。

改進措施：

在球磨大瓦軸承上部安裝一個油箱，球磨軸承上安裝一個調(diào)節(jié)閘門，油箱上安裝一個料位計，將原有普通定量油泵改為變量油泵或電機改為變頻電機。

安裝超聲波料位計是為了確保油箱油位高度，料位計將液位信號傳給PLC控制器，再由PLC控制變量泵，隨時調(diào)節(jié)油泵流量，從而達到穩(wěn)定給油壓力。

工作原理為：當油泵或電機出現(xiàn)故障時，雖然油泵向上部油箱供油停止，但由于油箱中尚有存油可以保證球磨機供油不間斷，給維修工人創(chuàng)造檢修時間，即使檢修時間過長也可以通過人工向油箱加油，基本可以保證搶修過程中球磨機正常運行。

3 結(jié)語

通過上述工藝及結(jié)構(gòu)上的改進，不但降低了設(shè)備的維修費用，而且對全廠綜合經(jīng)濟效益的提高有十分顯著的作用。磨機主軸承采用滾動軸承的技術(shù)將在實踐中得到不斷地應(yīng)用和改進，具有非常廣闊的前景。

[1]吳宗澤主編.機械設(shè)計師手冊.機械工業(yè)出版社, 2002.1 ISBN7—111—09661—4

[2]濮良貴,紀名剛主編.機械設(shè)計.第七版.高等教育出版社,ISBN7—04—009548—0

[3]孫桓主編.機械原理.第五版.高等教育出版社

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.11.092