球磨機“滑動軸承”改造過程及節能效益

摘要：球磨機是磨礦設備，耗能大，每降低一個百分點，對企業帶來效益都是很大的，球磨機兩端主滑動軸承結構復雜，維修難度大，耗能多。天馬礦業公司依靠新產品：大直徑滾動軸承，將Φ2.7×3.6m球磨機滑動軸承改造成滾動軸承，經一年運行測算，節能10%左右。

關鍵詞：球磨機 大直徑滾動軸承 巴氏合金滑動軸承 節能效益

為降低球磨機電能消耗，減少球磨機運轉阻力，降低職工勞動強度，提高經濟效益，2009年12月，銅陵有色股份天馬山黃金礦業公司對φ2.7×3.6m球磨機兩端主滑動軸承進行改造，采用大直徑滾動軸承取代現有滑動軸承。通過改造后近3年運行狀況和電耗比較分析，降低維護保養成本，節能效果較好，達到改造效果。

1 球磨機使用 “巴氏合金”前滑動軸承的運行狀態

天馬山黃金礦業公司現有一段φ2.7×3.6m球磨機筒體是通過進出料端中空軸落在兩個“巴氏合金滑動軸承”上。兩個主軸承座中心線：4400mm，裝機功率：400KW，6KV，球磨機轉速：18轉/分，處理量（轉爐渣）：20～22噸/h，運行負荷電流在：35～38A。原有冷卻潤滑 “巴氏合金滑動軸承”油箱，因油管密封磨損泄漏、老化及粉塵污染，油箱的內潤滑油2個月左右要補加潤滑油約120 Kg，6～7個月全部更換，更換潤滑油年成本：2.5萬元左右?！鞍褪虾辖鸹瑒虞S承”在運轉過程中，因油壓、油量較難控制，一旦缺油、斷油，短的時間內，由于“巴氏合金”因干磨損發熱而導致溶化，導致滑動軸承失效停機檢修，滑動軸承需重新澆鑄“巴氏合金”。在新澆鑄巴氏合金前，要將球磨機筒內鋼球全部倒出，通過油頂將球磨頂起，將“滑動軸承”吊出，除去燒壞的巴氏合金。新澆巴氏合金瓦要反復研刮、研磨，直至達到技術要求后才能安裝，澆筑和研刮費工費時，維修人員勞動強度大，停球時間長，影響生產。

2 球磨機大直徑滾動軸承安裝

2.1 大直徑滾動軸承安裝前條件和檢測項目 首先球磨機原進出料滑動主軸承座中心線不變，對球磨機進出料中空軸軸徑進行測量，在滑動軸承與中空軸軸向前端、中端、后端400mm接觸面上測量4個點，為安裝大直徑滾動軸承所用的漲緊套內徑提供加工公差。

2.2 大直徑滾動軸承漲緊套安裝 在球磨機中空軸先安裝漲緊套，大直徑滾動軸承內孔安裝在漲緊套外圓上，為保證安裝同心度，漲緊套加工成1：30的錐度上，大直徑滾動軸承內圈同樣也加工成1：30的錐度。漲緊套要求厚度最小端為25mm，寬度280。在安裝前可以拆分，漲緊套安裝到中空軸上后，在事先對稱加工好的漲緊套孔壁上用6個M16×70內六角螺釘將漲緊套聯接，滾動軸承熱裝到漲緊套上，為防止內六角螺釘松動而造成漲緊套聯接處松動，再用對半式厚度卡箍法蘭在漲緊套端面錯位聯接。

2.3 大直徑滾動軸承安裝準備工作 根據軸承大小，用10mm鐵板方形油盆一個，220號重負荷齒輪油300Kg，手持測溫儀一個，干枈準備充足。起吊量2噸的起重設備要求全面檢查，確保起吊安全。

2.4 大直徑滾動軸承安裝 安裝大直徑滾動軸承前要在漲緊套刻畫出滾動軸承最終位置線，一是保證進出軸承座軸向中心線，二是防止安裝錯位，加熱滾動軸承冷卻后在錐度漲緊套外徑過大，導致因滾動軸承內徑小而造成滾動軸承內套開裂。

將大直徑120℃軸承平放在油盆中，向油盆加油，油面超過軸承上平面40～60mm左右。用手持紅外線測溫儀測油面溫度到160℃后停止加熱，保溫約1.0～1.5小時左右，待油冷卻到100度左右時，用起吊設備吊起膨脹滾動軸承后迅速安裝到球磨機中空軸事先安裝漲緊套上，軸向位置為漲緊套刻畫線處，然后用凡布將安裝好的滾動軸承全部包好，緩慢冷卻軸承溫度。避免因溫差變化大將滾動軸承內圈脹裂。

2.5 大直徑滾動軸承安裝后檢查 滾動軸承安裝到兩個中空軸上后，要求檢查滾動軸承上內外圈是否有裂紋，無裂紋后，新滾動軸承座安裝軸承座前，檢查軸承座軸向中心線是否為5430mm，檢查進料軸承座與出料軸承座水平高差，要求控制在0-0.3mm。球磨機安裝落位后，檢查滾動軸承滾柱間隙并作好原始記錄。數據符合技術標準后，給滾動軸承注入二硫化鉬20～22Kg左右準備試車運轉。首先進行5小時球磨機空車試運行，空車運行5小時結束后，加入規定滿負荷量40%的球料進行半負荷運行，運行3小時后，再加入滿負荷量40%的球料，繼續運轉3小時。以上運行無問題后，滿負荷運轉12小時停機，停機檢查球磨機前后端主軸承座各部件螺栓有無松動。無松則可以連續運行，連續運行兩個月后，除去滾動軸承潤滑脂，并用柴油對滾動軸承內圈進行徹底清洗，用高壓風進行吹掃，然后注入新的同標號潤滑脂。

3 球磨機滑動軸承與滾動軸承運行對比

原球磨機滑動軸承球形易進砂進水，自動調心能力差，球磨機回轉體同心度不好且容易出現燒瓦、停產換瓦現象，研瓦和換瓦時間長，搶修工人勞動強度大。采用滾動軸承，因為滾動軸承密封較好，并具有自動調心功能，同心度偏差在允許的范圍內，能夠保證正常運轉。改造后磨機取消稀油潤滑站，沒有油漬污染現象，較好地改善現場清潔，使經濟效益和環境效益同步改善。

4 球磨機滾動軸承改造后節能效益

φ2.7×3.6m球磨機滑動軸承改造成滾動軸承后，球磨機電機電流下降10%左右，球磨機全負荷：每小時處理20-22噸轉爐渣，滑動軸承電機電流32-34A，同樣的處理量，安裝滾動軸承后電機電流：28-31A。

改造前Φ2.7×3.6m球磨機同步電機電流32～34A，改造后電機電流為28～31A，節電效果明顯，具體計算如下（按330天，每天24h計）：

改造前年用電量：電量=1.732×6000×34×330×24÷1000=279.84萬度。

改造后年用電量：

電量=1.732×6000×31×330×24÷1000=255.14萬度

改造前與改造后相比節電量：

279.84-255.14=24.70萬KWh（度）

節電率約在10%左右，電價按天馬公司綜合電價0.66元/KWh計量，年節約電量：

24.70×0.66=16.30萬元。

φ2.7×3.6m球磨機運用“大直徑滾動軸”之后，取消集中供油站，采用手動加壓泵加鋰基脂潤滑，每季加油一次，改善工作環境，減少油污染。潤滑油和油泵費用大大減少，綜合測算球磨機運用“大直徑滾動軸”年綜合節約費用約在16萬元左右，節能效果明顯，一年半即可收回投資，改造達到較為理想的效果。

參考文獻：

[1]郜峰.球磨機負荷監測軟件平臺的設計與開發[D].東北大學，2010

[2]凌永發.球磨機裝球率自動檢測系統[D].昆明理工大學，2004.

[3]馬月川.球磨機控制系統的設計及其控制策略研究[D].太原理工大學，2010.

作者簡介：呂蒙（1965-），男，安徽桐城人，大專學歷，機械工程師。