滑履軸承磨機(jī)向滾動(dòng)軸承磨機(jī)改造技術(shù)方案

　　隨著水泥粉磨裝備的大型化，大直徑磨機(jī)在直徑3.8m以上管磨機(jī)都采用滑履軸承技術(shù)，所述滑履軸承是巴士合金軸承的大型化，因?yàn)檩S承的接觸面是在磨機(jī)筒體的外徑上，軸承直徑的加大，軸承的線速度增加一倍多，磨機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力矩比中空軸磨機(jī)加大一倍以上，摩擦功耗增加，因此滑履軸承磨機(jī)軸承消耗的功率需要15%左右，克服摩擦阻力矩所需功率的計(jì)算是磨機(jī)的重量×軸承的回轉(zhuǎn)半徑×磨機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)×摩擦系數(shù)，不難看出，軸承的回轉(zhuǎn)半徑的增加會(huì)直接導(dǎo)致摩擦阻力矩的增加，造成電耗的增加。另外，滑履軸承有較多一部分都存在摩擦溫升過(guò)高，而導(dǎo)致需要停磨、降溫，使磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率下降。為此我們提出應(yīng)該盡早進(jìn)行改造。

　　滑履軸承磨機(jī)在工作時(shí)筒體與滑動(dòng)軸承是面接觸，在正壓力的作用下，油脂劣變的現(xiàn)象非常嚴(yán)重。隨著球磨機(jī)滑履溫度升高，使?jié)櫥偷恼扯冉档?，承載能力下降，甚至造成干磨擦，嚴(yán)重的還會(huì)燒瓦。而滑履的溫升主要來(lái)源于磨機(jī)內(nèi)部研磨體之間的相互撞擊和滑動(dòng)產(chǎn)生的大熱量，部分由物料和氣體帶走，一部分則由筒體散發(fā)出去，而筒體的熱量傳到滑環(huán)上，滑履溫度隨之升高。為了解決這些問(wèn)題，我公司經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究，查閱大量資料，憑借多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，制定以下技術(shù)改造方案：

　　1 去掉滑履磨機(jī)的滑動(dòng)軸承支撐，改為滾動(dòng)軸承支撐會(huì)實(shí)現(xiàn)磨機(jī)軸承摩擦阻力矩的減小。

　　因?yàn)樵诠ぷ鲿r(shí)筒體與滾動(dòng)軸承是線接觸，用油量小，油脂劣變現(xiàn)象很小。通過(guò)查找資料，我們得知滑動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)為0.04-0.035，而滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)為0.0025，二者相差將近16倍。因此，改造后，就能夠減少主軸承回轉(zhuǎn)摩擦阻力矩，達(dá)到減小電動(dòng)機(jī)使用功率、節(jié)約電能的目的，摩擦阻力矩轉(zhuǎn)換電機(jī)功率的計(jì)算方法是：

　　磨機(jī)重量×負(fù)荷系數(shù)×摩擦系數(shù)×軸承回轉(zhuǎn)半徑×磨機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)/97360(功率轉(zhuǎn)換系數(shù)）

　　Φ4.2×13m磨機(jī)3種軸承形式所消耗的電機(jī)功率：

　　滾動(dòng)軸承：630.000kg×0.7×0.0025×1.00cm×15.6÷973.60=17.66kw.h

　　巴士合金（中空軸）：630.000kg ×0.70×0.035×1.00cm×15.6÷973.60=247.31kw.h

　　滑履軸承：630.000kg×0.70×.035×2.00cm×15.6÷ 973.60=494.6kw.h

　　比如：滾動(dòng)軸承Ф32×13m磨機(jī)；電機(jī)功率1600kw，研磨體135t。Ф4213磨機(jī)功率3550kw，研磨體應(yīng)該裝280t，現(xiàn)在標(biāo)定裝載量是230t.?？梢?jiàn)由于采用滑履軸承及磨機(jī)回轉(zhuǎn)直徑的增加，研磨體的裝載量相應(yīng)的減少了近50t，這對(duì)磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量是個(gè)較突出的影響，從3種不同形式軸承所消耗的電機(jī)功率看，巴氏合金瓦軸承比滾動(dòng)軸承多消耗電機(jī)功率198kw，滑履軸承比滾動(dòng)軸承多消耗電機(jī)功率477kw，為此，將滑履軸承改造為滾動(dòng)軸承會(huì)有很大的節(jié)能降耗潛力。

　　Φ3.8×13m磨機(jī)3種軸承形式的電機(jī)功率：

　　滾動(dòng)軸承：480.000kg×0.7×0.0025×1.00cm×16.3÷973.60=14.06kw.h

　　巴士合金（中空軸）：480.000kg×0.7× 0.035×1.00cm×16.3÷973.60=196.88kw.h

　　滑履軸承：480.000kg×0.7×0.035×2.00cm×16.3÷ 973.60=393.77kw.h

　　比如：Ф3.2×13m磨機(jī)；電機(jī)功率1600kw，研磨體130t。Ф3.8×13m磨機(jī)功率2500kw，研磨體應(yīng)該裝225t，現(xiàn)在標(biāo)定裝載量是174t.。可見(jiàn)由于采用滑履軸承及磨機(jī)回轉(zhuǎn)直徑的增加，研磨體的裝載量相應(yīng)的減少了51t，這對(duì)磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量是個(gè)較突出的影響，從3種不同形式軸承所消耗的電機(jī)功率看，巴氏合金瓦軸承比滾動(dòng)軸承多消耗電機(jī)功率182kw，滑履軸承比滾動(dòng)軸承多消耗電機(jī)功率379kw，為此，將滑履軸承改造為滾動(dòng)軸承會(huì)有很大的節(jié)能降耗潛力。

　　2 改造方法

　　方法（1）：在原來(lái)安裝滑履軸承的位置上設(shè)計(jì)托圈，在托圈的下部設(shè)計(jì)兩組托輪，每組托輪設(shè)計(jì)兩個(gè)托輥，將滾動(dòng)軸承安裝在托輥的兩端，托輥兩側(cè)各設(shè)計(jì)一塊連接板，用一根軸固定在連接板上，另一個(gè)托輥也是如此設(shè)計(jì)，連接板設(shè)計(jì)成近乎三角形，底部用一根銷(xiāo)軸與固定底座連接。當(dāng)磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在正壓力的作用下，自動(dòng)找正圓心。因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)考慮到承載能力，每組托輥設(shè)計(jì)成了兩個(gè)，確保磨機(jī)筒體一端有4個(gè)托輪支撐，安全可靠，減少磨損，提高了使用壽命。

　　方法（2）：利用滑履軸承的輪帶安裝滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架，外套圈安裝在主軸承座上，這種改造方法比較簡(jiǎn)單，投資略高，軸承規(guī)格比較大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。改造、制造時(shí)間50天-60天，現(xiàn)場(chǎng)安裝1周-10天。

　　3 磨機(jī)改用LMGU滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)：

　　3.1 降低工作電流

　　選擇合理的滾動(dòng)軸承應(yīng)用于磨機(jī)上，其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦系數(shù)只為0.0025，是滑動(dòng)軸承的1/16?；妮S承消耗電動(dòng)機(jī)功率近14%。通過(guò)計(jì)算和使用實(shí)例，磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滾動(dòng)軸承消耗的電機(jī)功率只占配套電機(jī)功率的0.5-7%左右，這樣就會(huì)降低正常工作電耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)省電費(fèi)支出、降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。

　　3.2 降低啟動(dòng)電流

　　由于滑動(dòng)軸承的摩擦阻力大，在啟動(dòng)時(shí)軸與軸承之間相摩擦以加速度原理達(dá)到固定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)為止，電動(dòng)機(jī)要克服很大的摩擦阻力矩，一般啟動(dòng)電流是工作電流的5～6倍之多。采用滾動(dòng)軸承之后，啟動(dòng)電流只是工作電流的2倍左右，老式磨機(jī)正常工作時(shí)的電機(jī)富余功率較大的原因就是因?yàn)榛瑒?dòng)軸承的原因。主軸承改用滾動(dòng)軸承之后，可以減小配套電機(jī)功率或增加磨機(jī)研磨體裝入量，既提高了電機(jī)效率，減小了無(wú)用功，又可提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。

　　3.3 節(jié)省大量的潤(rùn)滑油

　　由于滑履軸承的潤(rùn)滑是采用高低壓供油，一般是在磨機(jī)啟動(dòng)前和停磨時(shí)用高壓系統(tǒng)，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由低壓系統(tǒng)供油。低壓系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)成三路，其中兩路分別通到兩個(gè)滑瓦前的油盤(pán)里，冷卻滑環(huán)和供油動(dòng)軸承潤(rùn)滑；另一路通到滑履罩上方的淋油管，對(duì)滑環(huán)上部進(jìn)行冷卻降溫，消耗大量潤(rùn)滑油。經(jīng)過(guò)滾動(dòng)軸承節(jié)能改造后，可以取消稀油潤(rùn)滑站，油池潤(rùn)滑，軸承滾動(dòng)體在下部油池內(nèi)經(jīng)過(guò)后，就會(huì)帶上潤(rùn)滑油，既能滿足潤(rùn)滑要求。半年更換一次潤(rùn)滑油，更換一次只需200kg即可。如果采用托輥軸承方式，托圈與托輥之間采用低壓系統(tǒng)供油，當(dāng)筒體溫度傳導(dǎo)至托輥時(shí)，在潤(rùn)滑油的作用下，減少摩擦功耗，降低了摩擦而發(fā)熱，同時(shí)潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)摩擦處時(shí)，能將其中的熱量帶走，在稀油站冷卻水的作用下，把溫度降下來(lái)，保證了良好的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。需要很少量的循環(huán)油即可?？晒?jié)省潤(rùn)滑油80%。

　　3.4 增加研磨體裝載量，提高磨機(jī)產(chǎn)量

　　由于磨機(jī)的工作電流下降15%左右，因此可以增加研磨體的裝載量10%以上，研磨體的增加必然達(dá)到提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的效果。臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增高15%左右，生產(chǎn)成本就會(huì)下降，噸水泥的利潤(rùn)率就會(huì)提高。

　　3.5 年末檢修、清洗軸承非常方便

　　因?yàn)檩S承的滾動(dòng)體和保持架上半圈全部外露，廢油和雜物都容易清洗干凈。而國(guó)標(biāo)軸承，整體外套圈移動(dòng)量小，滾動(dòng)體和保持架不能全部外露，因此不可能將全部的廢油和雜物清洗干凈，會(huì)影響以后作用。

　　3.6滾動(dòng)軸承可以更換部件

　　LMGU滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、保持架和滾動(dòng)體四大部件組成，可以隨時(shí)更換每個(gè)部件，避免了老式軸承每壞一個(gè)部件，就要更換整套軸承的缺點(diǎn)。為了使這種軸承向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，我公司承擔(dān)了中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水泥工業(yè)用軸瓦（軸承）》的起草工作，通過(guò)了行業(yè)內(nèi)專家的審議，經(jīng)中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)批準(zhǔn)于2006年12月1日開(kāi)始頒布實(shí)施。

　　3.7 減少維修量，提高運(yùn)轉(zhuǎn)率

　　滑動(dòng)軸承使用年限一般為1～3年，磨機(jī)主軸也會(huì)磨損，如果保養(yǎng)不好，有些廠家?guī)讉€(gè)月就得換一副軸承?；瑒?dòng)軸承正常工作時(shí)不允許出現(xiàn)缺少潤(rùn)滑油、冷卻水或軸承溫升過(guò)高的現(xiàn)象發(fā)生。一旦發(fā)生就要停機(jī)檢修，因此普遍存在運(yùn)轉(zhuǎn)率低的現(xiàn)象。采用滾動(dòng)軸承之后只要及時(shí)加注少量的干油，就能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不需要專門(mén)看護(hù)磨機(jī)，且滾動(dòng)軸承的實(shí)際使用年限在8～12年，用戶可放心使用。這會(huì)減小部分維修量和停機(jī)現(xiàn)象，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。

　　3.8 節(jié)約冷卻水，改善環(huán)境衛(wèi)生

　　采用滾動(dòng)軸承之后，濕式磨和水泥原料磨可省去軸承循環(huán)冷卻水裝置，不影響軸承使用年限；滾動(dòng)軸承座采用干油潤(rùn)滑之后，沒(méi)有油漬污染現(xiàn)象發(fā)生，改善了環(huán)境衛(wèi)生。