管磨机滚动轴承的设计与应用

王建武

管磨机滚动轴承的设计与应用

Design and Application of Mill Rolling Bearing

王建武

介绍了管磨机滚动轴承的内套在进、出料中空轴上固定方法的改进过程，同时阐述了滚动轴承在设计及使用方面的认识误区，阐述了滚动轴承在设计时应该注意的问题。

管磨机；滚动轴承；轴承设计

在我公司所销售的管磨机中，越来越多的用户要求主轴承采用滚动轴承。同滑动主轴承相比，滚动轴承节能省电，维护简便，是一种值得大力推广的先进技术，为生产带来了更大的经济效益，降低了能源消耗。然而，由于许多用户甚至磨机的设计人员对于滚动轴承的设计及使用了解不够透彻，因而产生了设计及认识上的几个误区。

1 滚动轴承内套在进、出料中空轴上固定方法的改进

图1所示为我公司最初设计的滚动轴承内圈在中空轴上的固定方法，其中主轴承属于双列调心外球面滚子轴承，因为中空轴受热要膨胀，又考虑到轴承内径较大，过紧对于安装及拆卸都会带来麻烦，加上轴承内套的尺寸公差带位于零位线以下，这样在安装时预留了一定的过盈量，因而中空轴尺寸的公差最终确定为：上偏差是+0.05，下偏差是-0.05。在给主轴承内套定位时，采用一隔套来顶住轴承内套，并且将隔套外端面由进出料螺旋筒与中空轴之间的固定法兰内面挡住，从而将轴承的内套定位。同时，为了保险起见，将内套与中空轴之间配作定位螺钉定位。但在使用半年后却出现了问题，即：出料端螺旋筒与出料中空轴之间的把合螺栓总是松动或断裂，使固定轴承内圈的隔套与轴承内套间脱离，磨机筒体在轴向发生大距离串动。大、小齿轮之间因相对轴向滑动而磨擦出硬伤，严重影响了水泥厂的正常生产。

后来，与滚动轴承生产厂家进行商议，准备将进、出料中空轴与轴承内套间的过盈量加大，但轴承厂家指出，中空轴的尺寸公差上偏差最大可增加到+0.2，下偏差可以变为0，主要顾虑是中空轴受热膨胀，若是中空轴尺寸上偏差加得过大，容易使轴承内套与中空轴之间配合过紧而对轴承内套的强度产生不利影响，同时会使轴承内、外套之间卡得过紧，装拆也会造成不便。于是决定对轴承内套的固定方法作一些改进，结构上也作了调整，调整后的方案如图2所示。此种方法是在中空轴上加工出深15mm、宽30mm的环沟槽，然后将两个半圆卡环装入环沟中，将轴承内套固定。此种方案经用户使用后，运转情况良好，从而解决了滚动轴承内套在中空轴上容易串动的问题。回火，因而能够保证轴承本身在-20°～220°之内不发生变形，退一步讲，磨机的螺旋筒与中空轴之间加有岩棉等隔温材料，所以磨机内部传递给主轴承的热量肯定远不会达到主轴承的极限承受温度。

（2）轴承的底部是否需要通有冷却水

有许多磨机生产厂家所生产的滚动轴承磨均在轴承座内部通有冷却水。事实上，和滑动轴承磨相比，滚动轴承的优势之一应该是节省了大量冷却水，并且节省了稀油润滑站。滚动轴承耐高温的特性决定了滚动轴承在使用中不需要用冷却水来冷却。

（3）滚动轴承的外球面是否需要与固定球体座之间定位

笔者在最初设计的滚动轴承磨机中，均用螺钉将轴承外壳与固定球体座之间定位，以防轴承脱落（如图3所示）。但实践证明，这个设计是不必要的。因为磨机安装后，轴承在球面座内被回转部分的重量压住，定位是很可靠的。通过用户现场观察发现，凡是运转良好的滚动轴承磨机，其轴承的外球面都是不断作摆动，以起到自动调心的作用。将外球面与轴承球面座固定后，很容易使轴承在磨机运转时轴承外套转动不灵活，导致轴承运转阻力增大，甚至使轴承过早损坏，影响磨机的正常运转。

通过以上的分析介绍，可以得出结论：滚动轴承与传统的滑动轴承相比，不需要水冷装置，可以节省大量的冷却水；不需要测温装置，并且省却了维护起来较麻烦的稀油站；可以节省电能大约10%～15%，因而可以比同规格的安装滑动轴承的磨机多装一定量的研磨体，从而提高磨机的产量，降低成本消耗。

2 轴承设计中的几个认识误区

（1）安装滚动轴承的磨机是否需要加测温热电阻

有些用户在购买我公司安装滚动轴承的磨机时，要求对主轴承填加测温热电阻，甚至有的磨机设计者也认为应在滚动轴承上加上测温电阻。笔者认为，这是画蛇添足。事实上，对于磨机的滚动轴承，内部所填加的是耐高温的极压锂基润滑脂，并且在制造轴承时均采用了两次高温

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2011-10-20；

赵莲

图3 滚动轴承示意图