滑履軸承磨機向滾動軸承磨機改造技術(shù)方案

　　隨著水泥粉磨裝備的大型化，大直徑磨機在直徑3.8m以上管磨機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，因為軸承的接觸面是在磨機筒體的外徑上，軸承直徑的加大，軸承的線速度增加一倍多，磨機在轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的摩擦阻力矩比中空軸磨機加大一倍以上，摩擦功耗增加，因此滑履軸承磨機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算是磨機的重量×軸承的回轉(zhuǎn)半徑×磨機轉(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高，而導(dǎo)致需要停磨、降溫，使磨機的運轉(zhuǎn)率下降。為此我們提出應(yīng)該盡早進行改造。

　　滑履軸承磨機在工作時筒體與滑動軸承是面接觸，在正壓力的作用下，油脂劣變的現(xiàn)象非常嚴重。隨著球磨機滑履溫度升高，使?jié)櫥偷恼扯冉档?，承載能力下降，甚至造成干磨擦，嚴重的還會燒瓦。而滑履的溫升主要來源于磨機內(nèi)部研磨體之間的相互撞擊和滑動產(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。為了解決這些問題，我公司經(jīng)過仔細研究，查閱大量資料，憑借多年的生產(chǎn)經(jīng)驗，制定以下技術(shù)改造方案：

　　1 去掉滑履磨機的滑動軸承支撐，改為滾動軸承支撐會實現(xiàn)磨機軸承摩擦阻力矩的減小。

　　因為在工作時筒體與滾動軸承是線接觸，用油量小，油脂劣變現(xiàn)象很小。通過查找資料，我們得知滑動軸承的摩擦系數(shù)為0.04-0.035，而滾動軸承的摩擦系數(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，達到減小電動機使用功率、節(jié)約電能的目的，摩擦阻力矩轉(zhuǎn)換電機功率的計算方法是：

　　磨機重量×負荷系數(shù)×摩擦系數(shù)×軸承回轉(zhuǎn)半徑×磨機轉(zhuǎn)數(shù)/97360(功率轉(zhuǎn)換系數(shù)）

　　Φ4.2×13m磨機3種軸承形式所消耗的電機功率：

　　滾動軸承：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：滾動軸承Ф32×13m磨機；電機功率1600kw，研磨體135t。Ф4213磨機功率3550kw，研磨體應(yīng)該裝280t，現(xiàn)在標(biāo)定裝載量是230t.?？梢娪捎诓捎没妮S承及磨機回轉(zhuǎn)直徑的增加，研磨體的裝載量相應(yīng)的減少了近50t，這對磨機臺時產(chǎn)量是個較突出的影響，從3種不同形式軸承所消耗的電機功率看，巴氏合金瓦軸承比滾動軸承多消耗電機功率198kw，滑履軸承比滾動軸承多消耗電機功率477kw，為此，將滑履軸承改造為滾動軸承會有很大的節(jié)能降耗潛力。

　　Φ3.8×13m磨機3種軸承形式的電機功率：

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

　　2 改造方法

　　方法（1）：在原來安裝滑履軸承的位置上設(shè)計托圈，在托圈的下部設(shè)計兩組托輪，每組托輪設(shè)計兩個托輥，將滾動軸承安裝在托輥的兩端，托輥兩側(cè)各設(shè)計一塊連接板，用一根軸固定在連接板上，另一個托輥也是如此設(shè)計，連接板設(shè)計成近乎三角形，底部用一根銷軸與固定底座連接。當(dāng)磨機轉(zhuǎn)動時，在正壓力的作用下，自動找正圓心。因為設(shè)計時考慮到承載能力，每組托輥設(shè)計成了兩個，確保磨機筒體一端有4個托輪支撐，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軸承的內(nèi)圈、滾動體和保持架，外套圈安裝在主軸承座上，這種改造方法比較簡單，投資略高，軸承規(guī)格比較大，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。改造、制造時間50天-60天，現(xiàn)場安裝1周-10天。

　　3 磨機改用LMGU滾動軸承的特點：

　　3.1 降低工作電流

　　選擇合理的滾動軸承應(yīng)用于磨機上，其轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的摩擦系數(shù)只為0.0025，是滑動軸承的1/16。滑履軸承消耗電動機功率近14%。通過計算和使用實例，磨機轉(zhuǎn)動時滾動軸承消耗的電機功率只占配套電機功率的0.5-7%左右，這樣就會降低正常工作電耗，實現(xiàn)節(jié)省電費支出、降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目標(biāo)。

　　3.2 降低啟動電流

　　由于滑動軸承的摩擦阻力大，在啟動時軸與軸承之間相摩擦以加速度原理達到固定轉(zhuǎn)數(shù)時為止，電動機要克服很大的摩擦阻力矩，一般啟動電流是工作電流的5～6倍之多。采用滾動軸承之后，啟動電流只是工作電流的2倍左右，老式磨機正常工作時的電機富余功率較大的原因就是因為滑動軸承的原因。主軸承改用滾動軸承之后，可以減小配套電機功率或增加磨機研磨體裝入量，既提高了電機效率，減小了無用功，又可提高臺時產(chǎn)量。

　　3.3 節(jié)省大量的潤滑油

　　由于滑履軸承的潤滑是采用高低壓供油，一般是在磨機啟動前和停磨時用高壓系統(tǒng)，在正常運轉(zhuǎn)時由低壓系統(tǒng)供油。低壓系統(tǒng)管路設(shè)計成三路，其中兩路分別通到兩個滑瓦前的油盤里，冷卻滑環(huán)和供油動軸承潤滑；另一路通到滑履罩上方的淋油管，對滑環(huán)上部進行冷卻降溫，消耗大量潤滑油。經(jīng)過滾動軸承節(jié)能改造后，可以取消稀油潤滑站，油池潤滑，軸承滾動體在下部油池內(nèi)經(jīng)過后，就會帶上潤滑油，既能滿足潤滑要求。半年更換一次潤滑油，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，在潤滑油的作用下，減少摩擦功耗，降低了摩擦而發(fā)熱，同時潤滑油經(jīng)過摩擦處時，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，保證了良好的設(shè)備運轉(zhuǎn)率。需要很少量的循環(huán)油即可。可節(jié)省潤滑油80%。

　　3.4 增加研磨體裝載量，提高磨機產(chǎn)量

　　由于磨機的工作電流下降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到提高磨機臺時產(chǎn)量的效果。臺時產(chǎn)量增高15%左右，生產(chǎn)成本就會下降，噸水泥的利潤率就會提高。

　　3.5 年末檢修、清洗軸承非常方便

　　因為軸承的滾動體和保持架上半圈全部外露，廢油和雜物都容易清洗干凈。而國標(biāo)軸承，整體外套圈移動量小，滾動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，會影響以后作用。

　　3.6滾動軸承可以更換部件

　　LMGU滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、保持架和滾動體四大部件組成，可以隨時更換每個部件，避免了老式軸承每壞一個部件，就要更換整套軸承的缺點。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，通過了行業(yè)內(nèi)專家的審議，經(jīng)中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會批準(zhǔn)于2006年12月1日開始頒布實施。

　　3.7 減少維修量，提高運轉(zhuǎn)率

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

　　3.8 節(jié)約冷卻水，改善環(huán)境衛(wèi)生

　　采用滾動軸承之后，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；滾動軸承座采用干油潤滑之后，沒有油漬污染現(xiàn)象發(fā)生，改善了環(huán)境衛(wèi)生。