球磨机主轴承的改造

苏晓峰 李记妍

（北方重工集团矿山机械设备有限公司，辽宁 沈阳 110027）

球磨机主轴承的改造

苏晓峰 李记妍

（北方重工集团矿山机械设备有限公司，辽宁 沈阳 110027）

本文介绍了北方重工集团依靠科技进步，将φ3.2m×3.1m老式球磨机轴瓦滑动轴承，改造成滚动轴承，节能11%～19%；使管理更加方便，为生产能力的提高留下足够的空间。

球磨机轴承；改造；技术方案

球磨机多被用于物料初破后的再次粉碎加工，可以将颗粒较大的物料粉碎成后续加工所需要的物料大小。其在工业中有着广泛的应用，其中应用较多的行业有水泥行业、选矿行业、玻璃行业中应用较多，其能够适用于多种矿石的粉碎加工。球磨机根据其工作方式可分为干式和湿式两种磨矿方式，并具有分格子型和溢流型两种排矿方式。MQ系列球磨机是一型应用较多的球磨机，按出料方式分为MQG、 MQS、MQY、MQZ系列等出料型球磨机；按衬板类型分为A系列（高锰钢衬板、磁性衬板）标准型和B系列（橡胶衬板、高铝衬板、硅石衬板、陶瓷衬板）节能型；按传动方式分为边缘传动球磨机和中心传动球磨机。

1 球磨机改造前的设备状况

球磨机改造前筒体运行不平稳，具有较为明显的甩矿问题，甩出的矿物容易造成球磨机的润滑系统堵塞，无法对球磨机的轴承进行良好的润滑，从而使得球磨机在运行的过程中轴承发热、卡死现象严重，严重影响了球磨机的使用效率。随着装备制造业的科技进步，新产品、新工艺的推广应用为早期投入使用的陈旧设备进行技术改造提供了技术支撑，通过对原有的设备进行技术升级，延长其使用寿命，可以在使用较少经费的同时提高球磨机的工作效率。在对球磨机改造时以兄弟单位成功经验为参考，提出采用滚动轴承替代球磨机大瓦，开始对球磨机进行改造。

2 球磨机改造原理

球磨机在设计时考虑到球磨机的转速较慢且需要承受较大的载荷，因此选用滑动轴承作为其主要摩擦构件，相对于滚动轴承，滑动轴承的接触面较大，摩擦阻力较高，高速旋转时会发出较高的热量，因此需要做好球磨机滑动轴承的润滑工作，其中，滑动轴承因摩擦所消耗的功耗占到磨机装机容量的18%～21%，且因润滑问题导致的滑动轴承刮瓦现象时有发生，更换滑动轴承轴瓦费时费力，严重影响了球磨机的使用效率，为提高球磨机的使用效率使用滚动轴承对原有的滑动轴承进行替换，替换后的滚动会轴承其摩擦功耗降低90%，可显著降低磨机能耗，管理简单，是球磨机实现节能的重要途径。

3 球磨机改造的技术方案

3.1 技术方案

球磨机改造时不需加工原磨机中空轴（端盖），利用原轴承座，增加专用调心滚动轴承及专用分体式轴承定位套，一次性安装到位。

3.2 技术特征

（1）滚动轴承外部为球体，球体直径φ3.2m，与现有轴承座凹球面配合；

（2）利用现有轴承座，取掉原轴承衬和轴承上盖；

（3）滚动轴承外部设有柱销孔，利用现有轴承座中心的定位柱销；

（4）构造简单，易安装和维护；

（5）采用手动（电动）干泵，取消稀油站；

（6）增加测温仪表。

3.3 磨机受力分析

P1——给料器重力；P2——大齿轮重力；P——进（出）料部、筒体部、磨介及动载荷； Ra、Rb——进、出料端轴承座支反力；R1——小齿轮旋转对大齿轮产生的向上分力（由切向力产生的向上抬举力） 根据力学计算：Ra=80t，Rb=75t， R1=8t。

3.4 轴承受力分析及安装

3.4.1 自动调心滚动轴承的选用

通过对球磨机滚动轴承进行受力计算，得出轴承将会受到80t的径向载荷，通过对球磨机运行时所受到的力进行分析以及从轴承安装的同心度等方面的考虑，使用自动调心滚子轴承完全可以满足球磨机筒体对于同心度、挠度及偏心等精度方面的要求；通过对滚动轴承进行寿命计算，正常使用情况下，6～8年不必更换主轴承；滚动体不脱离外滚道时，内套相对于外套可轴向移动2mm～4mm，在进行球磨机改造的过程中需要保证其同心度不得出现筒体向出料端移动。

3.4.2 分体式轴承定位套

使用分体式的轴承定位套来实现对于轴承外端的顶紧，在减小中空轴影响

的同时简化了安装工作量。

图1

3.4.3 轴承的润滑

使用润滑脂取代原有的润滑方式，使用手动干油泵作为泵油方式，轴承座下部留有油孔，在润滑脂受热变稀后，润滑脂将会顺着油孔渗出，有利于轴承散热。

3.4.4 轴承的密封

密封设计为双层迷宫式结构，加上专用柔性密封脂填充，保证密封效果，密封脂系柔性介质，能够与轴承紧密贴合，避免外部灰尘、杂质等进入轴承中影响轴承使用寿命。

4 改造期与安装时间

（1）轴承、轴承座与分体式轴承定位套等部件加工时间为三个月。

（2）安装时间为从停机到完成约需3～5天，安装新轴承包、分体式轴承定位套及滚动轴承需4个班的时间。

结语

通过对球磨机进行滑动轴承的改造，改造后使用滚动轴承在球磨机上的成功应用大大降低了用于克服摩擦阻力所做的无用功，球磨机电耗得到了有效控制，同时由于润滑站的取消，润滑油的消耗几乎为零，而且轴承几乎不需要维护，达到了节能、环保、降低工人劳动强度的目的，为下一步对一段磨机进行技术改造奠定了基础。

[1]杨和平，李建.球磨机第三代滚动轴承的研究及应用[J].现代矿业，2010（09）：27～29.

[2]杨秀君，等.浅析球磨机滑动轴承及润滑方式的改进[J].制造，2012（11）.

[3]孙运会.球磨机滑履轴承的性能研究[J].南京航空航天大学，2011（04）.

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