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球磨機滑履軸承油溫升高的處理

2018-10-09

趙紅霞
（洛陽工業(yè)高等?？茖W校，河南洛陽　471003）

　　摘　要：根據(jù)球磨機滑履軸承的結(jié)構(gòu)，從滑動軸承動壓潤滑的潤滑機制，分析了球磨機正常工作時，滑履軸承油溫居高不下的原因。根據(jù)分析結(jié)果，找到油溫升高的主要原因是由于帶油不暢和供油量不足引起，提出刮瓦和改造低壓供油裝置的措施。改造后效果良好，解決了球磨機滑履軸承油溫升高的問題。
　　關(guān)鍵詞：球磨機；滑履軸承；動壓潤滑；帶油槽

　　滑履軸承是大型管磨機上廣泛采用的一種支撐裝置。隨著管磨機從Z初的主軸承和滑履軸承聯(lián)合支撐方式發(fā)展到目前的雙滑履支撐方式，以及近10年來水泥廠建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，滑履軸承在管磨機上的應用越來越多。潤滑對于軸承來說非常重要，潤滑裝置的好壞直接影響著軸瓦的使用壽命，進而影響整個球磨機系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率。滑履軸承的設(shè)計中，潤滑裝置的設(shè)計常常不被重視。

　　目前球磨機滑履軸承都是采用高低壓潤滑系統(tǒng)，即在軸瓦上的適當位置開設(shè)1個或幾個高壓油腔，并配1套高低壓潤滑稀油站，在磨機啟動前先開高壓油泵，將潤滑油供入軸瓦的油囊中。當高壓油不斷供入高壓油腔，并且供入量與泄漏量相等時，便形成一個穩(wěn)定的油膜來承擔外載荷。該油膜使軸頸與軸瓦表面達到完全脫離金屬接觸，從而降低磨機啟動荷載。當磨機正常運轉(zhuǎn)后就停止供應高壓油，低壓油泵繼續(xù)正常運轉(zhuǎn)，磨機軸承在動壓潤滑下運轉(zhuǎn)。

　　某水泥廠磨機滑履軸承在磨機正常工作時，由于軸承回油溫度居高不下，因而高壓油泵不能停止運轉(zhuǎn)。從理論上來講，由于磨機滑履軸承接觸面處相對運動線速度比較高，在磨機正常工作時，可以滿足動壓潤滑的條件。根據(jù)這一問題，本文作者從潤滑機制分析軸承溫度過高的原因，并提出處理措施。
　　1、軸承溫度過高的原因分析目前高壓油腔結(jié)構(gòu)大致分為兩種形式：

　　一種是長方形結(jié)構(gòu)，一種是圓形結(jié)構(gòu)。長方形油腔加工方便，在油腔面積相同的情況下，潤滑油在軸向的泄漏途徑Z長，便于形成動壓油膜。圖1是長方形高壓油腔示意圖。如果油腔邊緣距瓦體邊緣距離過小，潤滑油容易過早泄漏，不容易把磨機頂起；過大則影響油膜的形成。一般球磨機滑履軸承采用兩塊滑履瓦，則每塊滑履瓦在圓周方向的夾角θ在24°～30°之間，油腔包角在4°～6°之間；油腔邊緣距瓦體邊緣距離z=（0.05～0.07）D，其中D為軸徑；高壓油腔深度一般取3～5mm。

圖1 長方形高壓油腔示意圖

 

　　根據(jù)動壓潤滑理論，滑動軸承實現(xiàn)動壓潤滑的條件有3個，即一定的線速度；合適的潤滑油粘度；一定的幾何條件。在實際生產(chǎn)中，下列條件會影響動壓油膜的形成，可能引起軸承溫度的升高。

　?。?）潤滑油的粘度會隨著使用時間的增長而改變，油的品質(zhì)變差，影響動壓潤滑油膜的形成，從而影響潤滑效果，引起軸承溫度升高。

　?。?）球磨機用滑履軸承由于承載較大，通常軸承都有強力冷卻裝置，若冷卻裝置故障如堵塞等，則使冷卻效果差，也可能引起軸承溫度升高。

　?。?）球磨機滑履軸承冷卻水管與潤滑油管在一個殼體內(nèi)，若冷卻水裝置出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，在回油中有水，會引起油乳化，品質(zhì)變差，使?jié)櫥Ч儾?，也可能引起軸承溫度升高。

　?。?）動壓油膜的形成需要一定時間和一定的供油量，若在摩擦副之間的供油不足，沒有充足的油可以被帶入摩擦副，動壓潤滑也不能實現(xiàn)，使得潤滑效果變差。

　　筆者通過對球磨機滑履軸承的實際情況進行分析知道，在軸承接觸面處的線速度足以滿足動壓潤滑的條件；潤滑油的選用和其它廠家所選用油品相當，也排除了冷卻裝置堵塞和滲漏的故障，那么油溫升高的原因只能從幾何條件和供油Z上來考慮。

　　2　潤滑裝置的改進

　　2.1托瓦形狀的改進

　　在托瓦的內(nèi)圓柱面上刮瓦并進行研磨，刮出油楔形狀如圖2所示，以保證在球磨機正常工作時可以形成足夠的負壓，把油帶入到摩擦副之間。同時，在以油囊為中心的瓦范圍內(nèi)，接觸斑點的分布要均勻，間距δ不大于5mm。

圖2 刮研后托瓦的形狀

 

　　2.2增加帶油槽
　　提高帶油能力球磨機雙滑履軸承中如圖3所示，同軸瓦供油一般采用噴油和油槽帶油相結(jié)合的方法，因為對于噴油潤滑來說，由于當油剛噴到輥圈時足線狀形態(tài)，潤滑油并未均勻分布在輥圈上，因此從輥圈轉(zhuǎn)入滑履瓦到形成連續(xù)油膜時間較長，雖然有油槽可儲存一定量的潤滑油，但是問題并未根本解決。而采用噴油與油槽帶油相結(jié)合的方法，當輥圈轉(zhuǎn)入第二個滑履瓦時，輥圈從油槽帶油，從而起到潤滑第二個滑履瓦的作用。這種方法雖然形成油膜時問短，但結(jié)構(gòu)較為復雜，互換性差。

圖3 球磨機雙滑履軸承支承裝置

 

　　從分析知道，軸承溫度升高的原因是由于帶油量不足，形成不了足夠的油壓，因而引起軸承溫度升高。為解決穩(wěn)定帶油能力，在每個滑瓦前面加裝帶油槽。帶油槽結(jié)構(gòu)如圖4所示。帶油槽用螺栓固定在瓦體上，槽底接進油管。安裝時使帶油槽B面與簡體輥圈貼合嚴密，確保帶油槽內(nèi)能存貯潤滑油。低壓潤滑油從帶油槽底部進入帶油槽，潤滑油充滿帶油槽內(nèi)，多余的潤滑油從軸瓦兩側(cè)溢出。

圖4 帶油槽結(jié)構(gòu)

 

　　輥圈轉(zhuǎn)入滑履瓦時在輥圈與滑履瓦之間形成負壓，把潤滑油吸入到滑履瓦上。

　　磨機正常工作時，由于帶油槽中穩(wěn)定的供油量，保證了滑履軸承的潤滑，從而會使磨機正常工作時，能夠保證動壓潤滑。

　　通過上述改造，磨機正常工作時。高壓供油裝置停止，低壓供油潤滑系統(tǒng)工作，油溫正常，故障排除。

來源：《潤滑與密封》