滑动轴承磨机节能化改造的研究与应用

张立秋

(中国有色(沈阳)冶金机械有限公司 矿山设备设计研究所， 辽宁 沈阳 110141)

滑动轴承磨机节能化改造的研究与应用

张立秋

(中国有色(沈阳)冶金机械有限公司 矿山设备设计研究所， 辽宁 沈阳 110141)

通过对传统滑动轴承磨机的节能化改造，可减少企业的油污排放，降低能耗。减少维修工作成本，对企业的节能降耗、提高磨机作业率有显著效果。

球磨机； 滑动轴承； 节能改造

球磨机广泛应用于冶金、建材、矿山、电力等行业，其优点是坚固、破碎比大、物料适应性强。随着科学技术的发展，尤其大型滚动轴承技术的成熟。中小型磨机(传统的滑动轴承支撑形式)已逐步被取缔。部分选厂的节能化改造项目也随之加快建设。其中以27系列、32系列、36系列为主。本文以国内某选厂的MQY3660溢流型球磨机为例，对磨机的节能化改造过程进行详细阐述。

1 设备的改造范围

本次设备节能化改造的范围：保留原设备的配套产品基础及地脚螺栓、主电机、减速机、联轴器及筒体装置。其余部分做为本次节能化改造的范畴，如：进出料装置、主轴承装置、大齿轮及小齿轮装置等。

2 节能化改造方案的确定和实施

2.1 基础数据的现场测绘工作

接到本次改造任务后，到设备运转现场进行了实地的测绘工作，根据磨机的设计原理[1]，首先确定如图1所示尺寸。

图1 磨机基础测绘施工图

其中：A—两主轴承中心距(磨机设计安装主要参考尺寸)；B—主轴承地脚螺栓轴向安装尺寸；C—主轴承地脚螺栓径向安装尺寸；D—小齿轮装置地脚螺栓轴向安装尺寸；E—小齿轮装置地脚螺栓径向安装尺寸；M—主轴承安装底座加工面水平标高；N—小齿轮轴承座对口水平标高；T—主电机安装底座加工面水平标高；

2.2 大、小齿轮的测绘工作

根据磨机传动原理和特点[2]，对本次改造磨机的小齿轮装置进行了如图2所示的数据测绘。

图2 小齿轮主要尺寸测绘图

因多年运转，大齿轮的磨损较为严重，模数的测绘工作以小齿轮为主，对大齿轮主要进行了如图3所示的数据测绘。

图3 大齿轮主要尺寸测绘图

根据测绘结果完成如表1的填写，以备设备设计时参考使用：

表1 大、下齿轮主要尺寸测绘数据表 单位：mm

2.3 滚动轴承的选择和校核

2.3.1滚动轴承的选择原则

除满足设备正常运转的载荷需求外，必须满足磨机进料口尺寸，这就要求轴承内径要满足进料口的安装要求[2]。本次改造选择了内径为1250 mm的滚动轴承。

2.3.2滚动轴承的校核

根据磨机的工况条件选择d=1250 mm的双列调心滚子轴承，轴承受径向载荷2500 kN，转速17.3 r/min，运转条件正常，使用寿命按10年计，现校核所选轴承的额定动载荷，由公式(1)[3-4]

(1)

式中C—基本额定动载荷计算值，N；P—当量动载荷，250000 N；fh—寿命因数，按《机械设计手册》第四版第二卷表7- 2- 23选取为4.75；

fn—速度因数，按《机械设计手册》表7- 2- 24选取为1.133；

fm—力矩载荷因数，按力矩载荷较大时选取fm=2；

fd—冲击载荷因数，按《机械设计手册》表7- 2- 25选取为1.5；

fT—温度因数，按《机械设计手册》表7- 2- 26选取为1.0；

Cr—轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定动载荷，值为12400000N；

将上述数值代入公式(1)中得：

12400000 N>3200808.6 N，故所选轴承合适。

3 结论

(1)通过本次节能化改造，滚动轴承的应用完全取代了原设备的滑动轴承，取消了原设备的高低压润滑油站，节能降耗效果显著。

(2)应滚动轴承摩擦系数远远小于滑动轴承，所以技改后，节约电量10%～15%，节约润滑油70%，节约冷却水100%，综合节能15%以上。

(3)因为取消了高低压润滑油站，随之降低了设备的故障点和维修点，对磨机作业率的提高效果显著。

[1] 周恩浦.矿山机械[M].北京：冶金工业出版社，1979.

[2] 刘树英.破碎粉磨机械设计[M].吉林：东北大学出版社，2001.

[3] 成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2002.

[4] 刘泽九.滚动轴承应用手册[M].北京：机械工业出版社，2001.

ResearchandApplicationofEnergy-savingTransformationofSlidingBearingMill

ZHANG Li-qiu
(Design and Research Department of Mining Equipment, NFC (Shenyang) Metallurgy Machinery Co., Ltd. Shenyang 110141, China)

By improving the energy-saving performance of conventional ball mill with sliding bearing, the oil discharg and energy consumption can be reduced, the maintenance costs will be cut down. A significant effect can be achieved in energy-saving of company and efficiency-improving of mill.

mill; sliding bearing; energy-saving transformation

2014-09-12

张立秋(1981-)，男，吉林乾安人，工程师，大学本科，主要从事冶金矿山设备设计研发工作，现任中国有色(沈阳)冶金机械有限公司矿山设备设计研究所所长。

TQ133

A

1003-8884(2014)06-0026-03