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靜動壓軸承球磨機結構改造和主參數確定

作者:紅星機器時間:2015-01-31更新時間:2018-09-07

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靜動壓軸承球磨機為筒式周邊傳動磨機,該型球磨機采用了國外成熟的技術,節能,適宜在大中型選礦廠推廣使用。

靜動壓軸承球磨機

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1、靜動壓軸承的結構特點及改造方案

動靜壓軸承綜合了動壓軸承和靜壓軸承的優點,同時利用高壓油的靜壓作用及轉動引起的動壓效應,既具有動壓軸承在大偏心率時的承載能力大的性能,又具有靜壓軸承在小偏心率時的剛度大、精度高、磨損小、發熱少的特點。實驗和理論研究都表明,動靜壓軸承比相同幾何參數的其他滑動軸承具有高的承載能力,較大的載荷功率比,良好的動、靜特性,因此,動靜壓軸承更適合于高速重載場合下使用。

本文采用的動靜壓軸承的特點是采用表面淺腔式油腔結構,軸承系統在工作時,主軸被一層壓力油膜浮起。主軸未旋轉時系統為純靜壓軸承,主軸旋轉時則由于軸承內孔淺腔和主軸的偏心形成的油楔效應使得軸承油腔內自然形成動壓承載油膜,因而形成具有靜壓壓力場的動壓滑動軸承。大型球磨機軸承較窄,在其上加工出合理的油腔,不僅可以起到進油口靜壓油腔軸承,同時還能滿足轉動之后負載很大狀態下的運動平穩和使用壽命。

靜動壓軸承球磨機

2、主要參數的確定

(1)磨機主軸承寬徑比的選取

由流體動壓潤滑理論可知,滑動軸承寬徑比是影響軸承承載能力的重要因素之一,寬徑比增大時,軸承中油膜的承載能力將隨之增大,所以寬徑比的選取主要是考慮軸承的承載能力。但實際在選取時,還應考慮到軸承的側漏問題。側漏是指具有一定粘度的潤滑油在自身壓力作用下,向軸承兩端流失的現象。側漏一方面會使油壓降低,導致軸承的承載能力下降,另一方面側漏卻使得油在向軸承兩端流動的過程中,將軸承中的一部分摩擦熱帶走,使油的粘度不降得過低。寬徑比增大,潤滑油的側漏流量小,帶走的摩擦熱也少,軸瓦溫升加大,潤滑油的粘度降低,油膜厚度減薄,軸承的承載能力隨之大大降低。因此寬徑比的選擇要綜合考慮以上兩方面因素的影響,不能過大也不能過小。

磨機主軸承球面瓦寬徑比的選取除考慮油膜的承載能力和側漏問題,還與磨機的用途有關。對于烘干兼粉磨的煤磨或原料磨機,中空軸內在喂料的同時還要通過一定體積的熱風,為防止球面瓦溫度升高產生發熱燒瓦情況以及減小通風阻力,中空軸一般都設計成直徑大而寬度窄(寬徑比較小),以加強散熱,具體尺寸與通過的熱風量的多少有關;對水泥磨和濕法原料磨,一般是根據喂料量的大小來決定中空軸的直徑,當中空軸的直徑確定后,再根據比壓來確定球面瓦的寬度。

(2)中空軸頸的軸肩與軸瓦兩側面預留間隙值

磨機運轉時會產生很大的熱量,筒體受熱后伸長,當磨機停轉時,簡體的溫度要下降,筒體會縮短。因此,在設計磨機時必須要考慮簡體的熱脹冷縮問題,這個問題是通過在中空軸軸頸的軸肩與軸瓦兩側面間預留間隙來解決的。不留間隙或預留間隙不足都會使磨機承載后隨著運轉時間的增加或者筒體熱膨脹量不斷增大,導致中空軸軸肩端面與軸瓦端面彼此間倒角弧線接觸,軸肩推動軸瓦移動,造成軸瓦瓦面受力不均,局部受力加大,磨損加劇,引起燒瓦事故的發生。

一般的球磨機,傳動裝置都是設置在磨尾地方。為了保證傳動裝置中的齒輪可以正確嚙合,要求大小齒輪間不產生或盡量減小軸向竄動,一般都把磨尾的支承裝置設計成定位軸承,也就是磨機出料端中空軸軸頸的軸肩與軸瓦兩側面的間隙很小(兩側面間隙值之和為0.5一1mm),能方便安裝、正常運轉就可以。而另一端的支承裝置,即進料端的支承裝置為適應磨機簡體的熱脹冷縮,所以必須留有一定的熱膨脹間隙,這個間隙的大小與筒體的溫升有關,筒體溫升越高,間隙應留得越大。當然,但在滿足簡體熱脹冷縮的前提下,這個預留間隙越小越好。

靜動壓軸承球磨機

(3)軸瓦與中空軸軸頸的配合側隙

為了使軸承得到良好的潤滑,減少摩擦,延長壽命,軸瓦與中空軸軸頸間的配合側隙必須具有合適的數值。側隙過大會出現漏油與振動,油楔壓力降低,油膜難以形成,軸承與軸頸相互摩擦而發熱,燒壞軸瓦和軸。而過小的側隙,會使油楔尺寸減少,潤滑油不能順利地進人接觸區,導致輸油量減少,軸承散熱困難,軸瓦溫度升高。

另外,配合側隙必須形成比較規范的楔形側隙,它有助于油的導入,而近似于等厚或階梯狀的側隙都不利于油的導入,幾乎等厚的大側隙有使油往兩側瓦邊傾瀉的傾向,不利于油膜的形成。

通過對實際應用靜動壓軸承球磨機的中空主軸支承軸承的改造,該設備采用了靜壓軸承、齒輪噴霧潤滑、氣動離合器、微拖裝置等技術。經實際應用表明,設計合理,效果較好,具有實用價值。

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