滑動軸承磨機節能化改造的研究與應用

張立秋

(中國有色(沈陽)冶金機械有限公司 礦山設備設計研究所， 遼寧 沈陽 110141)

滑動軸承磨機節能化改造的研究與應用

張立秋

(中國有色(沈陽)冶金機械有限公司 礦山設備設計研究所， 遼寧 沈陽 110141)

通過對傳統滑動軸承磨機的節能化改造，可減少企業的油污排放，降低能耗。減少維修工作成本，對企業的節能降耗、提高磨機作業率有顯著效果。

球磨機； 滑動軸承； 節能改造

球磨機廣泛應用于冶金、建材、礦山、電力等行業，其優點是堅固、破碎比大、物料適應性強。隨著科學技術的發展，尤其大型滾動軸承技術的成熟。中小型磨機(傳統的滑動軸承支撐形式)已逐步被取締。部分選廠的節能化改造項目也隨之加快建設。其中以27系列、32系列、36系列為主。本文以國內某選廠的MQY3660溢流型球磨機為例，對磨機的節能化改造過程進行詳細闡述。

1 設備的改造范圍

本次設備節能化改造的范圍：保留原設備的配套產品基礎及地腳螺栓、主電機、減速機、聯軸器及筒體裝置。其余部分做為本次節能化改造的范疇，如：進出料裝置、主軸承裝置、大齒輪及小齒輪裝置等。

2 節能化改造方案的確定和實施

2.1 基礎數據的現場測繪工作

接到本次改造任務后，到設備運轉現場進行了實地的測繪工作，根據磨機的設計原理[1]，首先確定如圖1所示尺寸。

圖1 磨機基礎測繪施工圖

其中：A—兩主軸承中心距(磨機設計安裝主要參考尺寸)；B—主軸承地腳螺栓軸向安裝尺寸；C—主軸承地腳螺栓徑向安裝尺寸；D—小齒輪裝置地腳螺栓軸向安裝尺寸；E—小齒輪裝置地腳螺栓徑向安裝尺寸；M—主軸承安裝底座加工面水平標高；N—小齒輪軸承座對口水平標高；T—主電機安裝底座加工面水平標高；

2.2 大、小齒輪的測繪工作

根據磨機傳動原理和特點[2]，對本次改造磨機的小齒輪裝置進行了如圖2所示的數據測繪。

圖2 小齒輪主要尺寸測繪圖

因多年運轉，大齒輪的磨損較為嚴重，模數的測繪工作以小齒輪為主，對大齒輪主要進行了如圖3所示的數據測繪。

圖3 大齒輪主要尺寸測繪圖

根據測繪結果完成如表1的填寫，以備設備設計時參考使用：

表1 大、下齒輪主要尺寸測繪數據表 單位：mm

2.3 滾動軸承的選擇和校核

2.3.1滾動軸承的選擇原則

除滿足設備正常運轉的載荷需求外，必須滿足磨機進料口尺寸，這就要求軸承內徑要滿足進料口的安裝要求[2]。本次改造選擇了內徑為1250 mm的滾動軸承。

2.3.2滾動軸承的校核

根據磨機的工況條件選擇d=1250 mm的雙列調心滾子軸承，軸承受徑向載荷2500 kN，轉速17.3 r/min，運轉條件正常，使用壽命按10年計，現校核所選軸承的額定動載荷，由公式(1)[3-4]

(1)

式中C—基本額定動載荷計算值，N；P—當量動載荷，250000 N；fh—壽命因數，按《機械設計手冊》第四版第二卷表7- 2- 23選取為4.75；

fn—速度因數，按《機械設計手冊》表7- 2- 24選取為1.133；

fm—力矩載荷因數，按力矩載荷較大時選取fm=2；

fd—沖擊載荷因數，按《機械設計手冊》表7- 2- 25選取為1.5；

fT—溫度因數，按《機械設計手冊》表7- 2- 26選取為1.0；

Cr—軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定動載荷，值為12400000N；

將上述數值代入公式(1)中得：

12400000 N>3200808.6 N，故所選軸承合適。

3 結論

(1)通過本次節能化改造，滾動軸承的應用完全取代了原設備的滑動軸承，取消了原設備的高低壓潤滑油站，節能降耗效果顯著。

(2)應滾動軸承摩擦系數遠遠小于滑動軸承，所以技改后，節約電量10%～15%，節約潤滑油70%，節約冷卻水100%，綜合節能15%以上。

(3)因為取消了高低壓潤滑油站，隨之降低了設備的故障點和維修點，對磨機作業率的提高效果顯著。

[1] 周恩浦.礦山機械[M].北京：冶金工業出版社，1979.

[2] 劉樹英.破碎粉磨機械設計[M].吉林：東北大學出版社，2001.

[3] 成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2002.

[4] 劉澤九.滾動軸承應用手冊[M].北京：機械工業出版社，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

張立秋(1981-)，男，吉林乾安人，工程師，大學本科，主要從事冶金礦山設備設計研發工作，現任中國有色(沈陽)冶金機械有限公司礦山設備設計研究所所長。

TQ133

A

1003-8884(2014)06-0026-03