大型滾動(dòng)主軸承在球磨機(jī)上的應(yīng)用

某礦山的生產(chǎn)規(guī)模為日處理礦石5000t，磨礦工段共9臺(tái)磨機(jī)，其中該礦70%的處理量由多臺(tái)MQG2736球磨機(jī)完成，所有MQG2736球磨機(jī)均采用周邊齒輪傳動(dòng)方式，由400KW同步電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，該型號(hào)球磨機(jī)的主軸承為滑動(dòng)軸瓦，該部件是球磨機(jī)的關(guān)鍵部件，它承受筒體，磨料，礦漿等產(chǎn)生的靜負(fù)荷及轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中磨料拋落，瀉落產(chǎn)生的動(dòng)負(fù)荷并伴有給料過(guò)程中的沖擊負(fù)荷，處于低速、重載，連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，軸瓦情況的好壞，直接影響球磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率，產(chǎn)品成本和能耗，球磨機(jī)的滑動(dòng)軸瓦，直徑大而長(zhǎng)度短，采用巴氏合金澆鑄，一直沿用多年，但滑動(dòng)軸瓦球磨機(jī)因其本身結(jié)構(gòu)的限制，在使用過(guò)程中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。

1、存在的問(wèn)題

（1）滑動(dòng)軸瓦與軸頸直接接觸，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩者相對(duì)滑動(dòng)，摩擦系數(shù)較大，摩擦阻力矩大，對(duì)電機(jī)，軸瓦，大小齒輪均產(chǎn)生沖擊，影響其使用壽命，且能耗高。

（2）密封效果差，由于工作環(huán)境惡劣，礦漿易進(jìn)入，造成軸瓦磨損過(guò)快。

（3）滑動(dòng)軸瓦采用稀油潤(rùn)滑，用油量大，跑冒滴漏嚴(yán)重，惡化操作環(huán)境；因斷油或管路堵塞，造成潤(rùn)滑不良，軸瓦和軸頸的摩擦變?yōu)楦赡Σ?，溫度急劇升高，發(fā)生“燒瓦”情況。

（4）一到夏季，因廠房?jī)?nèi)溫度較高，再加上摩擦產(chǎn)生熱量，球磨機(jī)軸瓦溫度經(jīng)常達(dá)到10℃，需停機(jī)降溫12h，嚴(yán)重影響磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率，降低磨機(jī)產(chǎn)量。

（5）檢修周期長(zhǎng)，備件成本高，一旦發(fā)生“燒瓦”或更換軸瓦和進(jìn)出料端蓋時(shí)，需對(duì)軸瓦及軸頸進(jìn)行刮研，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

2、改造方案

2.1、方案一

將普通滑動(dòng)軸瓦改為液體動(dòng)靜壓軸承，該軸承是在液體動(dòng)壓軸承和液體靜壓軸承的基礎(chǔ)上研究成功的，主要工作過(guò)程：

（1）球磨機(jī)啟動(dòng)和停車時(shí)，使用靜壓軸承，供油系統(tǒng)的高壓油泵向油囊提供壓力油，高壓頂起回轉(zhuǎn)部，以使軸瓦與軸頸之間充填較厚的油膜，將軸瓦與軸頸兩個(gè)摩擦表面分離。

（2）球磨機(jī)啟動(dòng)后，自動(dòng)轉(zhuǎn)換成動(dòng)壓軸承、動(dòng)壓潤(rùn)滑，形成動(dòng)壓油膜。

2.2、方案二

采用特制大型雙列調(diào)心滾柱軸承取代原滑動(dòng)軸瓦，大大減少摩擦阻力矩，從而降低磨機(jī)功率，同時(shí)摩擦產(chǎn)生的熱量少，軸承溫升少；滾動(dòng)軸承與端蓋中空軸的固定方式為熱裝（過(guò)盈配合）。可靠性較好；從軸向和徑向強(qiáng)化主軸承密封，兩側(cè)各有1道密封；滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑，只需定期添加少量干油即可，可采用人工加油或干油泵加油，省去了繁瑣的稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)。

3、方案比較確定

礦方多方面調(diào)研和組織專家論證，發(fā)現(xiàn)：

（1）方案一，這種軸承具有一定的先進(jìn)性，但因本身結(jié)構(gòu)的限制，仍存在一些不足，體現(xiàn)在：①結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，它沒(méi)有定型產(chǎn)品，需專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)加工精度要求較高，如表面粗糙度、內(nèi)孔和外圓的圓度及圓柱度、尺寸精度等，如果加工精度不夠或液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致油膜不能形成，變?yōu)槠胀ɑ瑒?dòng)軸承，這樣“燒瓦”的事故就不可避免；②存在兩套供油系統(tǒng)，工作過(guò)程需轉(zhuǎn)換，增加故障產(chǎn)生的機(jī)率；③液壓系統(tǒng)較復(fù)雜，液壓站的油泵功率大，故障率高，它必須有兩個(gè)復(fù)雜而可靠的獨(dú)立液壓系統(tǒng)，并要及時(shí)維護(hù)和監(jiān)測(cè)；④對(duì)維護(hù)工人的技術(shù)素質(zhì)要求相應(yīng)較高；⑤耗油量大，存在斷油、漏油隱患；⑥一次性投資較大。

（2）方案二，總體效果較好，表現(xiàn)在：①由于主軸承部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化及潤(rùn)滑系統(tǒng)的改變，徹底根除傳統(tǒng)球磨機(jī)存在的“燒瓦”隱患；②摩擦阻力矩小，節(jié)能降耗；③滾動(dòng)主軸承啟動(dòng)和運(yùn)行工作過(guò)程單一，故障率低，提高設(shè)備運(yùn)行率，簡(jiǎn)化操作維護(hù)；④運(yùn)行成本和改造費(fèi)用低；⑤我國(guó)軸承工業(yè)制造能力滿足配套要求，軸承性能得到保障；⑥改善作業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。

經(jīng)比較，該礦山?jīng)Q定采用第二種方案。

4、技術(shù)改造具體實(shí)施方案

該礦委托我公司進(jìn)行MQG2736球磨機(jī)主軸承改造的設(shè)計(jì)和各部件的制造與裝配，具體實(shí)施方案如下：

（1）根據(jù)礦方提供圖紙和工藝參數(shù)，球磨機(jī)主軸承部分改造不改變?cè)C(jī)（裝配、安裝、地腳）尺寸，不改變工藝參數(shù)，不改變土建基礎(chǔ)，計(jì)算主軸承的靜負(fù)荷和動(dòng)負(fù)荷，計(jì)算軸承處由于筒體負(fù)荷變形產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角；

（2）確定進(jìn)出料端蓋中空軸軸頸尺寸，按負(fù)荷要求，進(jìn)行滾動(dòng)主軸承的設(shè)計(jì)；

（3）進(jìn)行滾動(dòng)軸承座、軸承蓋和密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及制作；

（4）廠內(nèi)裝配：將按負(fù)荷要求設(shè)計(jì)制做的大型滾動(dòng)軸承裝于進(jìn)出料端蓋中空軸軸頸處，將軸承安裝在軸承座內(nèi)，同時(shí)安裝密封結(jié)構(gòu)；

（5）現(xiàn)場(chǎng)組裝：將與主軸承部連在一起的進(jìn)出料端蓋與筒體連接，將兩軸承座置于滑動(dòng)軸瓦磨機(jī)底座上，工作2天；

（6）安裝齒輪，調(diào)整嚙合間隙，固定軸承座地腳螺栓，工作1天。

（7）安裝干油潤(rùn)滑泵和管線，進(jìn)行磨機(jī)試運(yùn)行。

5、改造效果

該礦4臺(tái)MQG2736球磨機(jī)的主軸承均已改造，經(jīng)多年運(yùn)行，均達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，改造是成功的，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）改動(dòng)量小，投資省，安裝方便；

（2）啟動(dòng)性能好，啟動(dòng)時(shí)間短，啟動(dòng)電流減小20%，降低啟動(dòng)時(shí)的沖擊，延長(zhǎng)了軸承，齒輪及電機(jī)的使用壽命；

（3）功耗降低，每臺(tái)球磨機(jī)綜合節(jié)電10%左右；

（4）設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，故障率低，徹底消除球磨機(jī)“燒瓦”的困擾，提高設(shè)備運(yùn)行率5%~15%，年增加效益10~15萬(wàn)元/臺(tái)；

（5）降低操作勞動(dòng)強(qiáng)度，維護(hù)簡(jiǎn)單方便，年可節(jié)約維護(hù)費(fèi)2萬(wàn)元/臺(tái)，滾動(dòng)主軸承潤(rùn)滑采用潤(rùn)滑脂，取消稀油潤(rùn)滑站，并防止因漏油，斷油引發(fā)的設(shè)備事故，年節(jié)約潤(rùn)滑成本3萬(wàn)元/臺(tái)。

（6）滾動(dòng)主軸承密封安全可靠，內(nèi)部的潤(rùn)滑脂不泄漏，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)礦漿等異物進(jìn)入主軸承，年潤(rùn)滑脂耗量?jī)H300kg/臺(tái)；

（7）經(jīng)檢測(cè)，滾動(dòng)主軸承磨損量均在設(shè)計(jì)許可范圍內(nèi)，主軸承正常使用壽命可以達(dá)到10a；

（8）滾動(dòng)主軸承運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量少，溫升低，即便在炎熱的夏季也不需用水冷卻，可年節(jié)約成本0.8萬(wàn)元/臺(tái)；

（9）徹底解決了跑冒滴漏現(xiàn)象，工作環(huán)境得到改善。

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