滾動軸承在球磨機中的應用

摘 要：隨著我國經濟的發展，球磨機被廣泛應用于物料粉碎使用中，其廣泛應用于水泥，硅酸鹽制品，新型建筑材料52555、耐火材料、化肥、黑與有色金屬選礦以及玻璃陶瓷等生產行業，對各種礦石和其它可磨性物料進行干式或濕式粉磨。但是在使用過程中中發現，球磨機由于結構的原因造成其傳動效率不高，造成很大一部分的能源浪費，文章通過對球磨機所使用的滑動軸承所具有的問題進行分析，提出了改用新的滾子軸承來替代滑動軸承來提高傳動的效率，節省能耗。

關鍵詞：球磨機；滑動軸承；節能

前言

近些年來，隨著我國經濟的快速發展，對于建材、鋼材等的需求逐年增加，其中球磨機在其中發揮著重要的作用，但是其功耗大的特點也同樣凸出，隨著國家提出發展節能環保戰略，通過對整個球磨機的結構進行分析，發現其滑動軸承是影響球磨機傳動效率的重要原因，通過使用滾動軸承對其進行改造，提高傳動效率，從而達到降低能耗的目的。

1 球磨機簡介

球磨機是物料被粉碎之后，再進行粉碎的關鍵設備。球磨機是工業生產中廣泛使用的高細磨機械之一，其種類有很多，如管式球磨機，棒式球磨機，水泥球磨機，超細層壓磨機，手球磨機，臥式球磨機，球磨機軸瓦，節能球磨機，溢流型球磨機，陶瓷球磨機，格子球磨機球磨機適用于粉磨各種礦石及其它物料，被廣泛用于選礦，建材及化工等行業，可分為干式和濕式兩種磨礦方式。根據排礦方式不同，可分格子型和溢流型兩種。根據筒體形狀可分為短筒球磨機、長筒球磨機、管磨機和圓錐型磨機四種。

球磨機是由水平的筒體，進出料空心軸及磨頭等部分組成，筒體為長的圓筒，筒內裝有研磨體，筒體為鋼板制造，有鋼制襯板與筒體固定，研磨體一般為鋼制圓球，并按不同直徑和一定比例裝入筒中，研磨體也可用鋼段。根據研磨物料的粒度加以選擇，物料由球磨機進料端空心軸裝入筒體內，當球磨機筒體轉動時候，研磨體由于慣性和離心力作用，摩擦力的作用，使它附在筒體襯板上被筒體帶走，當被帶到一定的高度時候，由于其本身的重力作用而被拋落，下落的研磨體像拋射體一樣將筒體內的物料給擊碎。物料由進料裝置經入料中空軸螺旋均勻地進入磨機第一倉，該倉內有階梯襯板或波紋襯板，內裝各種規格鋼球，筒體轉動產生離心力將鋼球帶到一定高度后落下，對物料產生重擊和研磨作用。物料在第一倉達到粗磨后，經單層隔倉板進入第二倉，該倉內鑲有平襯板，內有鋼球，將物料進一步研磨。粉狀物通過卸料箅板排出，完成粉磨作業。筒體在回轉的過程中，研磨體也有滑落現象，在滑落過程中給物料以研磨作用，為了有效的利用研磨作用，對物料粒度較大的一般二十目磨細時候，把磨體筒體用隔倉板分隔為二段，即成為雙倉，物料進入第一倉時候被鋼球擊碎，物料進入第二倉時候，鋼段對物料進行研磨，磨細合格的物料從出料端空心軸排出，對進料顆粒小的物料進行磨細時候，如砂二號礦渣，粗粉煤灰，磨機筒體可不設隔板，成為一個單倉筒磨，研磨體也可以用鋼段。原料通過空心軸頸給入空心圓筒進行磨碎，圓筒內裝有各種直徑的磨礦介質（鋼球、鋼棒或礫石等）。當圓筒繞水平軸線以一定的轉速回轉時，裝在筒內的介質和原料在離心力和摩擦力的作用下，隨著筒體達到一定的高度，當自身的重力大于離心力時，便脫離筒體內壁拋射下落或滾下，由于沖擊力而擊碎礦石。同時在磨機轉動過程中，磨礦介質相互間的滑動運動對原料也產生研磨作用。磨碎后的物料通過空心軸頸排出。

2 球磨機滑動軸承傳動分析

球磨機由于是一種大型設備，其是一種重載低轉速的設備，因此，其整個滾筒及物料的重量都作用于在滑動軸承上，同時，由于在滾筒滾動的過程中物料會在滾筒中上下進行沖擊，從而會對軸承產生一定的沖擊載荷，因此，會使軸承在使用過程中發生磨損加劇，造成滑動軸承的傳動效率降低，在實際滑動軸承的使用過程中，會發生以下三種原因造成滑動軸承失效，從而影響球磨機的正常使用：（1）在軸承的制造過程中，由于軸瓦的制造原因造成軸瓦中含有氣孔、裂紋以及沙眼等問題；（2）安裝不當造成的安裝問題；（3）潤滑不當造等都會造成滑動軸承磨損加速，影響傳動效率。

球磨機在選用滑動軸承作為其主要軸承的原因是由于滑動軸承的順應性及嵌入性的性能較好，同時在承受重載的情況下能夠抵抗啟動所帶來的膠合，但是由于滑動軸承的接觸面積較大，以及轉動過程中所帶來的溫度升高對轉速的要求，造成滑動軸承的傳動效率較低，能源利用率不高，同時滑動軸承的磨損較為嚴重。特別是在水泥廠、建材廠的使用中，由于需要全天進行運轉，同時處理物料的量較為巨大，對于滑動軸承所引起的磨損更為嚴重，而球磨機每停機一小時將會造成近幾十萬元的損失，同時選用的大功率的電機將會使每小時的用電費用達到幾十上百元，而每提高傳動效率一個百分點，一年下來將會減少不少電能消耗。因此，選用可靠性好、傳動效率高的軸承是十分重要的，通過滾動軸承行業的快速發展，在軸承的用料以及可靠性等方面都有了極大的提高，通過使用滾動軸承對原來的滑動軸承進行替換，從而提高球磨機的傳動效率。

3 球磨機滾動軸承的使用及改造

球磨機摩擦力矩是多方面因素綜合作用的結果，其中有滾動摩擦、滑動摩擦以及固體間摩擦和潤滑劑的粘性阻力等方面。由于滾動軸承相較于滑動軸承在接觸面積上較小從而在傳動摩擦功耗上僅為滑動軸承的九分之一，因此，選用滾動軸承來替代滑動軸承是具有良好的經濟效益的。同時采用了滾動軸承來替代滑動軸承能夠極大的減少對于滑動軸承軸瓦更換的次數，減少球磨機停機的天數，從而極大的提高球磨機的經濟利用率。而且相較于滑動軸承在管理維護方面更為方便，由于球磨機是低速重載的設備，轉筒部分由于在轉動時會產生受熱從而引起軸向竄動，因此，選用雙列調心滾子軸承能夠滿足球磨機的需求。

球磨機的改造需要對進料端蓋和進料口和出料端蓋和出料口進行改造以滿足對于軸承的安裝需求，對于進料端蓋和進料口的改造如下：由于球磨機的中空軸都是安裝在進料端蓋和出料端蓋上的，這就意味著軸承也是分別安裝在進出料端蓋上的，在進行改造時需要保持軸承安裝的中心位置不變，需要將安裝軸承部位設計成上差，安裝定位套處設計成下差，同時在進料端蓋和進料口的空隙處使用瀝青進行密封，在密封時需要密封完全，避免留有縫隙而導致漏漿，從而造成雜質進入軸承中影響軸承的使用壽命，而為了避免漿體從端面處向外溢出，需要在進料端蓋與進料口的結合面處設計出一個密封槽，并安裝有專用的密封圈進行密封，采用此種方式只需要在原有的進料端蓋備件或者是改造換下的零件將軸承部位補焊后使用車床進行加工即可，從而降低了改造的難度。對于出料口的改造也與進料口的方式一樣，在改造為滾動軸承后需要添加自動潤滑單元來對滾動軸承自動添加潤滑劑來保證滾動軸承的使用壽命，通過使用滾動軸承來對潤滑點定期打入潤滑油從而保證滾動軸承的潤滑。

但是對球磨機進行滾動軸承的改造有一定的適用范圍，其適用于那些運轉較為平穩且沖擊不大的球磨機，因此在進行改造的過程中需要對軸承的選用及改造進行充分的考慮，從而保證改造工作的合理性。

4 結束語

我國是一個能源較為匱乏的國家，因此在國家大力提倡節能降耗的情況下對球磨機這一高耗能的設備進行滾動軸承的改造，從而提高了球磨機的傳動效率和降低了球磨機的電能消耗，為國家節約了能源的同時也為企業帶了更多的經濟效益。

參考文獻

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