Φ6.4×10m溢流型球磨机油膜轴承仿真计算

（北方重工矿山冶金设备分公司，辽宁 沈阳 110141）

Φ6.4×10m溢流型球磨机油膜轴承仿真计算

刘 刚 孙 健

（北方重工矿山冶金设备分公司，辽宁 沈阳 110141）

采用有限元法对Φ6.4×10m溢流型球磨机油膜轴承进行了仿真计算，得到了油膜压力分布及流速分布，并计算出整个轴承系统所需润滑油量，为大型磨机润滑油站流量的选择提供了理论依据。

有限元；油膜；压力分布；速度分布；润滑油流量

1 概述

轴承系统是矿用磨机的关键部件，近几年随着球磨机规格的增大，轴承系统需要承受的负荷和变形不断增大，为降低磨机的摩擦功耗及延长轴瓦的使用寿命，

大型磨机的轴承系统采用全静压润滑方式，润滑油流量的计算则是磨机轴承系统的核心技术。

图1 Φ6.4×10m溢流型球磨机总图

图2 轴承结构示意图

图3 压力分布云图

图4 速度分布云图

本文采用了有限元法对磨机轴承静压油膜进行了仿真计算，仿真得到了轴瓦支撑面与中空轴之间的油膜压力分布和速度分布，通过仿真计算结果计算整个轴承系统润滑油的流量。

2 磨机主参数介绍

Φ6.4×10m溢流型球磨机其设计总图如图1所示，主要技术参数如表1所示。

该磨机具有处理能力大、功耗低、自动化程度高等优点。该规格磨机在满负荷情况下，磨机每个轴承载荷为700t。

3 油膜模型的建立

由于轴承具有自动调心能力，在不考虑轴的偏斜的情况下，其结构是对称的，沿周向取油膜的一半进行分析。轴承结构的1/2如图2所示，R1为中空轴的半径，R2为轴瓦半径，a为半个油腔的宽度，b为半个轴瓦的宽度。α，β为油腔封油边与竖直方向所成的夹角，γ为油腔封油边与轴瓦边界所成的角。Φ6.4×10m溢流型球磨机中空轴的直径为3m，轴瓦宽度为0.75m，润滑油动力粘度为η40°=0.195pa·s，密度为ρ=895kg/m3，最小油膜厚度为h0=0.25mm，

a=0.187m，b=0.375m，R1=1500mm，R2=1500.5 mm.建立有限元模型。

4 结果分析

油膜的压力分布和速度分布分别如图3和4所示。

表1 MQY6095球磨机主要技术参数

由压力分布图可以看出，主油腔附近的压力最大，越靠近回油边压力值越小。将压力分布沿整个轴承面积积分，计算得出承载能力为700t，将流速沿四周面积进行积分，计算轴承系统所需润滑油流量为242 L/min。

结语

根据计算流体动力学，计算得到了油膜内的速度和压力的分布规律，准确的计算轴承的承载能力和流量，为大型磨机润滑油站流量的选择提供了理论依据。

[1]Φ7.9m×13.6m双驱溢流型球磨机[J].矿山机械，2013（07）.

TD45 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

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