15063570556
轴承知识
轴承知识
磨机滚动轴承研制与应用
2009-10-29 一、管磨机主轴承采用滚动轴承的开发应用成果
多年以来水泥工业用管磨机一直采用滑动轴承（巴氏合金瓦），辽宁省北票市理想机械工程有限公司在多年设计、制造球磨机的基础上，于1992年开始研究、试制将滚动轴承应用在球磨机的主轴承上，取代了滑动轴承，经过十几年的研究、改革、创新、实践和应用，已经取得了可喜成果。
1.节电方面。磨机采取滚动轴承，其摩擦系数由滑动轴承的0.04降到0.0025，降低了近16倍，磨机起动电流减少40%，工作电流减少10%以上，台时产量的电耗降低10%以上。
2.节省润滑油。老式磨机主轴承采用滴油式或油池式润滑或用稀油润滑站供油，耗油量大，油站维修量大，事故多，滑动轴承因是面接触，在正压力的作用下，油质的劣变现象严重。滚动轴承为滚动式线接触，用油量小，油质的劣变现象很少，每年只需几十千克到100千克的润滑油。
3．采用新型高级优质甘油润滑，减掉稀油站设施，节油量80%～90%。
4．由于原磨机电动机的功率限制，筒体内研磨体的填充量根据实际经验总结明显不足。经改造后电机的输出功率有很大的富余，完全可以增加15%～20%的研磨体装入量，同时改进球磨机前后仓容积，改善衬板和出料篦板结构形状，可提高产品细度，为此能够达到既节省电耗又提高产量的双重效益。
5．减少因滑动轴承温度过高停机和因主轴承烧瓦引起停产影响产量的现象。由于电动机输出功率的降低，所有配电设施、减速机、大小齿轮的使用寿命都会延长。
二、MGU滚动轴承的优点
1．球磨机滚动轴承采用的是下半环形外套圈双列调心滚子轴承，它不仅承载能力强，可以满足球磨机重负荷运转的要求，而且调心功能可以消除由于制造和安装累积的误差引起的电流波动。
2．滚动轴承运转灵活，对提高磨机的传动效率、减少耗能量，具有显著的作用。
3．球磨机在运行时，主轴承受的力是向下的，也有较小的轴向和侧向力，没有向上的力。标准调心滚子轴承、短圆柱滚子轴承等都能够承受圆周各位置径向力。用在磨机的主轴承上时，只是外圈的下半周承受力，上半周处于闲置状态。运行一段时间后，整个外套圈会出现偏磨现象。虽然可以经常对外套圈圆周方向调换位置，但是都需要停车、停产才能操作，另外较大的轴承座拆装都比较困难。所述这种U型轴承体，就解决了上述的问题，它经过优化设计和制造加工，将轴承的外套圈制成下半环结构形状，放置在轴承盒内，其整体结构上有足够的动负荷能力，通过轴承和轴承座之间的结构互补，达到滚动轴承较小的耗材，也简化了加工工艺和缩短了生产周期，使整个轴承体的造价降低。
4．球磨机滚动轴承外形尺寸没有照搬国家标准，更适合球磨机的使用要求，而且制造成本大大降低，经济适用性更强。
5．实现良好润滑，延长轴承使用寿命。采用国标双列调心滚动轴承时，直径和幅高都比较大，润滑油进入滚动体中心时距离长、速度慢，如果轴承盒内的油量达不到2/3以上时，就会出现缺油润滑不良的现象。为此虽然采用了滚动轴承，但是由于润滑不良，轴承的摩擦系数仍然很大，起不到降低轴承摩擦阻力矩的作用，也就起不到节电作用。采用新研制的MGU滚动轴承之后，滚动体的上半圈外露，能够使润滑油直接与滚动体接触，润滑油在轴承盒内只要超过50%油位，即可形成良好润滑，达到节电和延长轴承使用寿命的良好效果。
6．年末检修、清洗轴承时非常方便，因为轴承的滚动体和保持架上半圈全部外露，很容易将废油和杂物都清洗掉。而国标轴承整体的外套圈移动量小，滚动体和保持架不能全部外露，因此不可能将全部的废油和杂物清洗干净，会缩短使用寿命。
7．MGU滚动轴承由内圈、外圈、保持架和滚动体四大部件组成，可以随时更换每个部件，弥补了采用老式轴承每坏一个部件就要更换整套轴承的缺点。
三、MGU滚动轴承球磨机在市场中的推广与应用
1．用于老式磨机改造
桂林独秀水泥有限公司Ф2.2×7m开流水泥磨，产量不能满足生产需求。独秀水泥公司请来了北票市理想机械工程有限公司的技术人员，根据此磨机的工艺状况选择了磨机扩径改造。原磨机的电机、电控、机械传动部件、磨机基础都不变，此种改造只是将原主轴承改为滚动轴承，而后将磨机筒体扩径至Ф2.4×7m。对这项改造独秀水泥公司只投入25万元，却达到增产30%以上，水泥吨电耗下降7%左右的效果，为独秀水泥公司提高经济效益做出了贡献。
2．用于新装备磨机整机
北京平谷水泥二厂对此项技术非常满意，2002年该厂新上1条1200t/d旋窑生产线，其中关键设备2台Φ3×12m球磨机采用了滚动轴承技术取得实效。随后山东烟台塔峰水泥厂Φ3×12m磨、江苏镇江市镇光水泥厂Φ3×11m磨、江西赣丰建材公司Φ3×13m、Φ3×9m磨机等多个厂家全部采用滚动轴承先进技术。磨机的装载量比普通磨提高15%，产量增加10%以上，吨水泥电耗下降3kWh。
3．用户实例
宛北水泥有限公司从辽宁省北票市理想机械工程有限公司购置了1台JMQGФ2.2×7.0m轴承磨机，该磨机采用了滚动轴承、双U形高效衬板、磨内筛分、活化强磨装置、排料控制装置等一系列先进技术，并于2003年3月投入运行，通过一系列考核，该磨机具有以下优点：
①装载量高：与普通磨机相比提高了3t，现达到36t，运行电流在36A～38A之间。
②产量高：普通磨机一般为25t/h，该磨机Z高可达35t/h，现控制在32t/h，已满足生产需要。
③节电：与老式Ф2.2×7.0m普通磨机相比，每天节电750kWh，全年可节省电费支出12万多元。
④启动时间短：普通Ф2.2×7.0m磨机启动时间为6～7秒，此台磨机启动时间小于4秒，这样使机械传动部件和电器配件的寿命也得到了延长。
⑤节油、节水：正常运转情况下每天约耗0.1千克锂基质黄油，一年除Z高温的几个月，其余时间可不用冷却水，两项总计年可节约费用近万元。
⑥运行平稳、运转率达98%以上、维护工作量小,该磨机不会像老式磨机那样发生瓦升温、研瓦等事故，只需每周加注黄油一次，维护人员少，可实现一人多职，大大降低了劳动强度和人工成本。
宛北水泥公司生料制备系统改造总计投资约72万多元。生料制备系统改造后，生产能力达到了44万吨，不仅充分满足了窑的需要，并且生料吨电耗下降了3kWh，全年可节电132万kWh，节省电费支出66万多元。仅节电费用1年可大致收回投资，如加上增产收益，效益更为可观。
多年以来水泥工业用管磨机一直采用滑动轴承（巴氏合金瓦），辽宁省北票市理想机械工程有限公司在多年设计、制造球磨机的基础上，于1992年开始研究、试制将滚动轴承应用在球磨机的主轴承上，取代了滑动轴承，经过十几年的研究、改革、创新、实践和应用，已经取得了可喜成果。
1.节电方面。磨机采取滚动轴承，其摩擦系数由滑动轴承的0.04降到0.0025，降低了近16倍，磨机起动电流减少40%，工作电流减少10%以上，台时产量的电耗降低10%以上。
2.节省润滑油。老式磨机主轴承采用滴油式或油池式润滑或用稀油润滑站供油，耗油量大，油站维修量大，事故多，滑动轴承因是面接触，在正压力的作用下，油质的劣变现象严重。滚动轴承为滚动式线接触，用油量小，油质的劣变现象很少，每年只需几十千克到100千克的润滑油。
3．采用新型高级优质甘油润滑，减掉稀油站设施，节油量80%～90%。
4．由于原磨机电动机的功率限制，筒体内研磨体的填充量根据实际经验总结明显不足。经改造后电机的输出功率有很大的富余，完全可以增加15%～20%的研磨体装入量，同时改进球磨机前后仓容积，改善衬板和出料篦板结构形状，可提高产品细度，为此能够达到既节省电耗又提高产量的双重效益。
5．减少因滑动轴承温度过高停机和因主轴承烧瓦引起停产影响产量的现象。由于电动机输出功率的降低，所有配电设施、减速机、大小齿轮的使用寿命都会延长。
二、MGU滚动轴承的优点
1．球磨机滚动轴承采用的是下半环形外套圈双列调心滚子轴承，它不仅承载能力强，可以满足球磨机重负荷运转的要求，而且调心功能可以消除由于制造和安装累积的误差引起的电流波动。
2．滚动轴承运转灵活，对提高磨机的传动效率、减少耗能量，具有显著的作用。
3．球磨机在运行时，主轴承受的力是向下的，也有较小的轴向和侧向力，没有向上的力。标准调心滚子轴承、短圆柱滚子轴承等都能够承受圆周各位置径向力。用在磨机的主轴承上时，只是外圈的下半周承受力，上半周处于闲置状态。运行一段时间后，整个外套圈会出现偏磨现象。虽然可以经常对外套圈圆周方向调换位置，但是都需要停车、停产才能操作，另外较大的轴承座拆装都比较困难。所述这种U型轴承体，就解决了上述的问题，它经过优化设计和制造加工，将轴承的外套圈制成下半环结构形状，放置在轴承盒内，其整体结构上有足够的动负荷能力，通过轴承和轴承座之间的结构互补，达到滚动轴承较小的耗材，也简化了加工工艺和缩短了生产周期，使整个轴承体的造价降低。
4．球磨机滚动轴承外形尺寸没有照搬国家标准，更适合球磨机的使用要求，而且制造成本大大降低，经济适用性更强。
5．实现良好润滑，延长轴承使用寿命。采用国标双列调心滚动轴承时，直径和幅高都比较大，润滑油进入滚动体中心时距离长、速度慢，如果轴承盒内的油量达不到2/3以上时，就会出现缺油润滑不良的现象。为此虽然采用了滚动轴承，但是由于润滑不良，轴承的摩擦系数仍然很大，起不到降低轴承摩擦阻力矩的作用，也就起不到节电作用。采用新研制的MGU滚动轴承之后，滚动体的上半圈外露，能够使润滑油直接与滚动体接触，润滑油在轴承盒内只要超过50%油位，即可形成良好润滑，达到节电和延长轴承使用寿命的良好效果。
6．年末检修、清洗轴承时非常方便，因为轴承的滚动体和保持架上半圈全部外露，很容易将废油和杂物都清洗掉。而国标轴承整体的外套圈移动量小，滚动体和保持架不能全部外露，因此不可能将全部的废油和杂物清洗干净，会缩短使用寿命。
7．MGU滚动轴承由内圈、外圈、保持架和滚动体四大部件组成，可以随时更换每个部件，弥补了采用老式轴承每坏一个部件就要更换整套轴承的缺点。
三、MGU滚动轴承球磨机在市场中的推广与应用
1．用于老式磨机改造
桂林独秀水泥有限公司Ф2.2×7m开流水泥磨，产量不能满足生产需求。独秀水泥公司请来了北票市理想机械工程有限公司的技术人员，根据此磨机的工艺状况选择了磨机扩径改造。原磨机的电机、电控、机械传动部件、磨机基础都不变，此种改造只是将原主轴承改为滚动轴承，而后将磨机筒体扩径至Ф2.4×7m。对这项改造独秀水泥公司只投入25万元，却达到增产30%以上，水泥吨电耗下降7%左右的效果，为独秀水泥公司提高经济效益做出了贡献。
2．用于新装备磨机整机
北京平谷水泥二厂对此项技术非常满意，2002年该厂新上1条1200t/d旋窑生产线，其中关键设备2台Φ3×12m球磨机采用了滚动轴承技术取得实效。随后山东烟台塔峰水泥厂Φ3×12m磨、江苏镇江市镇光水泥厂Φ3×11m磨、江西赣丰建材公司Φ3×13m、Φ3×9m磨机等多个厂家全部采用滚动轴承先进技术。磨机的装载量比普通磨提高15%，产量增加10%以上，吨水泥电耗下降3kWh。
3．用户实例
宛北水泥有限公司从辽宁省北票市理想机械工程有限公司购置了1台JMQGФ2.2×7.0m轴承磨机，该磨机采用了滚动轴承、双U形高效衬板、磨内筛分、活化强磨装置、排料控制装置等一系列先进技术，并于2003年3月投入运行，通过一系列考核，该磨机具有以下优点：
①装载量高：与普通磨机相比提高了3t，现达到36t，运行电流在36A～38A之间。
②产量高：普通磨机一般为25t/h，该磨机Z高可达35t/h，现控制在32t/h，已满足生产需要。
③节电：与老式Ф2.2×7.0m普通磨机相比，每天节电750kWh，全年可节省电费支出12万多元。
④启动时间短：普通Ф2.2×7.0m磨机启动时间为6～7秒，此台磨机启动时间小于4秒，这样使机械传动部件和电器配件的寿命也得到了延长。
⑤节油、节水：正常运转情况下每天约耗0.1千克锂基质黄油，一年除Z高温的几个月，其余时间可不用冷却水，两项总计年可节约费用近万元。
⑥运行平稳、运转率达98%以上、维护工作量小,该磨机不会像老式磨机那样发生瓦升温、研瓦等事故，只需每周加注黄油一次，维护人员少，可实现一人多职，大大降低了劳动强度和人工成本。
宛北水泥公司生料制备系统改造总计投资约72万多元。生料制备系统改造后，生产能力达到了44万吨，不仅充分满足了窑的需要，并且生料吨电耗下降了3kWh，全年可节电132万kWh，节省电费支出66万多元。仅节电费用1年可大致收回投资，如加上增产收益，效益更为可观。