浅析球磨机滑动轴承及润滑方式的改进

2012-01-27杨秀君曹玉国

中国科技信息 2012年11期

关键词：球磨机磨机供油

杨秀君曹玉国

本溪钢铁（集团）矿业公司南芬选矿厂117014

浅析球磨机滑动轴承及润滑方式的改进

杨秀君曹玉国

本溪钢铁（集团）矿业公司南芬选矿厂117014

本文主要针对球磨机主轴承采用滑动轴承存在的摩擦阻力大、能耗高的不足。通过分析、实践检验改用滚动轴承作支撑，从而有效地降低了磨机能耗、延长了使用寿命。并对润滑油站进行了改造，解决了油站供油中断时球磨机持续运行问题。

滚动轴承；滑动轴承；节能；润滑

1 球磨机滑动轴承的改型

球磨机是选矿工艺中一个应用非常广泛且十分重要的粉磨设备，这样的关键设备一旦发生故障后，往往给生产带来巨大的影响，并且在选矿工艺链中球磨机电耗占总电耗的40%左右。其筒体两端的轴承在球磨机中是十分重要的支承系统，非常关键，主轴承的选型直接关系到球磨机能耗的高低。

1.1 轴承的分类

轴承主要有两种类型：一种为滑动轴承，一种为滚动轴承。

1.2 两种类型轴承的比较

1.2.1 滑动轴承的特点及应用

滑动轴承是中空轴与轴瓦在工作过程中直接接触，故摩擦系数大，摩擦阻力矩也大，效率低，能耗大。轴瓦与轴之间损失的功率大部分变为热能，如热量不能及时散发，接触部位温度升高，轴与轴瓦胶合在一起，产生“烧瓦”事故。它必须采用稀油循环润滑，一则形成油膜，降低摩擦系数，减少热量产生，二则将产生的热量带走，保证轴承正常工作。所以必须保证供油系统非常可靠。

1.2.2 滚动轴承的特点及应用

滚动轴承内外圈之间由滚子(或滚珠)支撑，运转时滚子沿内外圈的滑道滚动，其摩擦系数远远小于滑动摩擦系数，故运转中产生的热量少，温升小，只要有润滑油存在，就基本不会发生“烧瓦”事故。

1.3 球磨机主轴承改造为滚动轴承的应用业绩

我厂曾于1995年在老厂磨机上试用过滚动轴承（QM27361400），经过多年的运行证明：

1.3.1 能耗：球磨机采用滑动轴承摩擦系数为0.05，工作电流为80A；改用滚动轴承后摩擦系数降到0.003，工作电流降低了10%以上，台时产量的电耗降低10%以上。用5#球磨机（滚动轴承）与3#球磨机（滑动轴承）相比较为例，08年3月份5#球磨机耗电239930kwh，3#球磨机耗电279630 kwh度，一个月节电39700 kwh，预计全年节电476400 kwh。

1.3.2 改造为滚动轴承后，电动机的输出功率有很大的富余，完全可以增加5%～12%的球磨机填充介质的装入量，同时改进球磨机耐磨衬板和排矿篦子形状结构可降低磨矿粒度，即降低能耗又改善了生产工艺指标。

1.3.3 避免了滑动轴承“烧瓦”事故的发生。

1.4 球磨机主轴承应用滚动轴承的特殊要求

1.4.1 对主轴承的要求

球磨机的运行特点是低速、重载、并且伴有由于筒体内部物料与介质的运动产生的冲击而引起的磨机轴向和径向跳动。根据球磨机的应用特点，对滚动轴承的选型提出以下要求。

1.4.1.1 滚动轴承的寿命要与球磨机的大修周期同步，不能低于8年。

1.4.1.2 轴承必须为自动调心轴承，补偿磨机轴向和径向跳动产生的主轴颈偏角。

1.4.2 选型

为补偿磨机轴向和径向跳动产生的主轴颈偏角，所以采用双列向心滚子轴承。

1.4.3 滚动轴承座的结构

滚动轴承安装在滚动轴承座内，轴承座的结构没计应在轴承安装、润滑、清洗、检查和拆卸等方面给予充分的考虑。因此轴承座的设计采用以下形式：

(1)上下对开，便于安装;

(2)上盖中间有润滑孔，内侧有润滑槽;

(3)下座底部留有两个出油口可接管或加油塞;

(4)轴承压盖可拆卸，便于检查轴承润滑情况、清洗轴承、更换密封圈。

2 球磨使用滚动轴承后润滑方式的改进

现行润滑方式介绍：

我厂2004年新安装的3600×6000溢流型球磨机，其主轴承的润滑方式为球磨机启动时先开高压油泵，将中空轴浮起，运转后再通过低压油泵将润滑油淋浇到中空轴上，球磨启动后高压泵停止，低压泵始终工作。润滑油由稀油站循环提供。

改造前存在问题：

(1) 润滑油站处于磨机下面2米处，环境潮湿，经常有球磨平台清扫时的污水溅到油泵电机上，造成电机损坏停机。

(2) 润滑油站离球磨机非常近，噪音、振动、灰尘等不利因素使润滑油站在较恶劣下工作，油泵及电机故障时有发生。

此两种情况经常使球磨机大瓦供油中断而停机，不仅严重影响球磨机作业率及精矿产量，同时磨机频繁停转造成同步机负荷波动大，传动齿轮及各部轴承磨损也相应加大。据08年1～9月份的统计，由于润滑油泵故障造成球磨停机达96台时，球磨每台时可产精矿45～50吨，经粗略计算08年前9个月仅润滑油泵故障就减产4300多吨左右铁精矿，全年影响在5000吨左右。按车间内部利润计算，经济效益损失达100万元以上。

改进措施：

在球磨大瓦轴承上部安装一个油箱，球磨轴承上安装一个调节闸门，油箱上安装一个料位计，将原有普通定量油泵改为变量油泵或电机改为变频电机。

安装超声波料位计是为了确保油箱油位高度，料位计将液位信号传给PLC控制器，再由PLC控制变量泵，随时调节油泵流量，从而达到稳定给油压力。

工作原理为：当油泵或电机出现故障时，虽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证球磨机供油不间断，给维修工人创造检修时间，即使检修时间过长也可以通过人工向油箱加油，基本可以保证抢修过程中球磨机正常运行。