蘇曉峰 李記妍

（北方重工集團(tuán)礦山機(jī)械設(shè)備有限公司，遼寧 沈陽 110027）

球磨機(jī)主軸承的改造

蘇曉峰 李記妍

（北方重工集團(tuán)礦山機(jī)械設(shè)備有限公司，遼寧 沈陽 110027）

本文介紹了北方重工集團(tuán)依靠科技進(jìn)步，將φ3.2m×3.1m老式球磨機(jī)軸瓦滑動(dòng)軸承，改造成滾動(dòng)軸承，節(jié)能11%～19%；使管理更加方便，為生產(chǎn)能力的提高留下足夠的空間。

球磨機(jī)軸承；改造；技術(shù)方案

球磨機(jī)多被用于物料初破后的再次粉碎加工，可以將顆粒較大的物料粉碎成后續(xù)加工所需要的物料大小。其在工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，其中應(yīng)用較多的行業(yè)有水泥行業(yè)、選礦行業(yè)、玻璃行業(yè)中應(yīng)用較多，其能夠適用于多種礦石的粉碎加工。球磨機(jī)根據(jù)其工作方式可分為干式和濕式兩種磨礦方式，并具有分格子型和溢流型兩種排礦方式。MQ系列球磨機(jī)是一型應(yīng)用較多的球磨機(jī)，按出料方式分為MQG、 MQS、MQY、MQZ系列等出料型球磨機(jī)；按襯板類型分為A系列（高錳鋼襯板、磁性襯板）標(biāo)準(zhǔn)型和B系列（橡膠襯板、高鋁襯板、硅石襯板、陶瓷襯板）節(jié)能型；按傳動(dòng)方式分為邊緣傳動(dòng)球磨機(jī)和中心傳動(dòng)球磨機(jī)。

1 球磨機(jī)改造前的設(shè)備狀況

球磨機(jī)改造前筒體運(yùn)行不平穩(wěn)，具有較為明顯的甩礦問題，甩出的礦物容易造成球磨機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)堵塞，無法對(duì)球磨機(jī)的軸承進(jìn)行良好的潤(rùn)滑，從而使得球磨機(jī)在運(yùn)行的過程中軸承發(fā)熱、卡死現(xiàn)象嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了球磨機(jī)的使用效率。隨著裝備制造業(yè)的科技進(jìn)步，新產(chǎn)品、新工藝的推廣應(yīng)用為早期投入使用的陳舊設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造提供了技術(shù)支撐，通過對(duì)原有的設(shè)備進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，延長(zhǎng)其使用壽命，可以在使用較少經(jīng)費(fèi)的同時(shí)提高球磨機(jī)的工作效率。在對(duì)球磨機(jī)改造時(shí)以兄弟單位成功經(jīng)驗(yàn)為參考，提出采用滾動(dòng)軸承替代球磨機(jī)大瓦，開始對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行改造。

2 球磨機(jī)改造原理

球磨機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速較慢且需要承受較大的載荷，因此選用滑動(dòng)軸承作為其主要摩擦構(gòu)件，相對(duì)于滾動(dòng)軸承，滑動(dòng)軸承的接觸面較大，摩擦阻力較高，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)發(fā)出較高的熱量，因此需要做好球磨機(jī)滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑工作，其中，滑動(dòng)軸承因摩擦所消耗的功耗占到磨機(jī)裝機(jī)容量的18%～21%，且因潤(rùn)滑問題導(dǎo)致的滑動(dòng)軸承刮瓦現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，更換滑動(dòng)軸承軸瓦費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重影響了球磨機(jī)的使用效率，為提高球磨機(jī)的使用效率使用滾動(dòng)軸承對(duì)原有的滑動(dòng)軸承進(jìn)行替換，替換后的滾動(dòng)會(huì)軸承其摩擦功耗降低90%，可顯著降低磨機(jī)能耗，管理簡(jiǎn)單，是球磨機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的重要途徑。

3 球磨機(jī)改造的技術(shù)方案

3.1 技術(shù)方案

球磨機(jī)改造時(shí)不需加工原磨機(jī)中空軸（端蓋），利用原軸承座，增加專用調(diào)心滾動(dòng)軸承及專用分體式軸承定位套，一次性安裝到位。

3.2 技術(shù)特征

（1）滾動(dòng)軸承外部為球體，球體直徑φ3.2m，與現(xiàn)有軸承座凹球面配合；

（2）利用現(xiàn)有軸承座，取掉原軸承襯和軸承上蓋；

（3）滾動(dòng)軸承外部設(shè)有柱銷孔，利用現(xiàn)有軸承座中心的定位柱銷；

（4）構(gòu)造簡(jiǎn)單，易安裝和維護(hù)；

（5）采用手動(dòng)（電動(dòng)）干泵，取消稀油站；

（6）增加測(cè)溫儀表。

3.3 磨機(jī)受力分析

P1——給料器重力；P2——大齒輪重力；P——進(jìn)（出）料部、筒體部、磨介及動(dòng)載荷； Ra、Rb——進(jìn)、出料端軸承座支反力；R1——小齒輪旋轉(zhuǎn)對(duì)大齒輪產(chǎn)生的向上分力（由切向力產(chǎn)生的向上抬舉力） 根據(jù)力學(xué)計(jì)算：Ra=80t，Rb=75t， R1=8t。

3.4 軸承受力分析及安裝

3.4.1 自動(dòng)調(diào)心滾動(dòng)軸承的選用

通過對(duì)球磨機(jī)滾動(dòng)軸承進(jìn)行受力計(jì)算，得出軸承將會(huì)受到80t的徑向載荷，通過對(duì)球磨機(jī)運(yùn)行時(shí)所受到的力進(jìn)行分析以及從軸承安裝的同心度等方面的考慮，使用自動(dòng)調(diào)心滾子軸承完全可以滿足球磨機(jī)筒體對(duì)于同心度、撓度及偏心等精度方面的要求；通過對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行壽命計(jì)算，正常使用情況下，6～8年不必更換主軸承；滾動(dòng)體不脫離外滾道時(shí)，內(nèi)套相對(duì)于外套可軸向移動(dòng)2mm～4mm，在進(jìn)行球磨機(jī)改造的過程中需要保證其同心度不得出現(xiàn)筒體向出料端移動(dòng)。

3.4.2 分體式軸承定位套

使用分體式的軸承定位套來實(shí)現(xiàn)對(duì)于軸承外端的頂緊，在減小中空軸影響

的同時(shí)簡(jiǎn)化了安裝工作量。

圖1

3.4.3 軸承的潤(rùn)滑

使用潤(rùn)滑脂取代原有的潤(rùn)滑方式，使用手動(dòng)干油泵作為泵油方式，軸承座下部留有油孔，在潤(rùn)滑脂受熱變稀后，潤(rùn)滑脂將會(huì)順著油孔滲出，有利于軸承散熱。

3.4.4 軸承的密封

密封設(shè)計(jì)為雙層迷宮式結(jié)構(gòu)，加上專用柔性密封脂填充，保證密封效果，密封脂系柔性介質(zhì)，能夠與軸承緊密貼合，避免外部灰塵、雜質(zhì)等進(jìn)入軸承中影響軸承使用壽命。

4 改造期與安裝時(shí)間

（1）軸承、軸承座與分體式軸承定位套等部件加工時(shí)間為三個(gè)月。

（2）安裝時(shí)間為從停機(jī)到完成約需3～5天，安裝新軸承包、分體式軸承定位套及滾動(dòng)軸承需4個(gè)班的時(shí)間。

結(jié)語

通過對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行滑動(dòng)軸承的改造，改造后使用滾動(dòng)軸承在球磨機(jī)上的成功應(yīng)用大大降低了用于克服摩擦阻力所做的無用功，球磨機(jī)電耗得到了有效控制，同時(shí)由于潤(rùn)滑站的取消，潤(rùn)滑油的消耗幾乎為零，而且軸承幾乎不需要維護(hù)，達(dá)到了節(jié)能、環(huán)保、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的目的，為下一步對(duì)一段磨機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造奠定了基礎(chǔ)。

[1]楊和平，李建.球磨機(jī)第三代滾動(dòng)軸承的研究及應(yīng)用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2010（09）：27～29.

[2]楊秀君，等.淺析球磨機(jī)滑動(dòng)軸承及潤(rùn)滑方式的改進(jìn)[J].制造，2012（11）.

[3]孫運(yùn)會(huì).球磨機(jī)滑履軸承的性能研究[J].南京航空航天大學(xué)，2011（04）.

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