滑履轴承、巴氏合金轴承磨机向滚动轴承磨机改造技术

水泥北票市理想节能工程有限公司 2018-06-07

1、随着水泥粉磨装备的大型化，在直径3.8m以上大直径管磨机主轴承都采用滑履轴承技术，所述滑履轴承是巴士合金轴承的大型化，因为轴承的接触面是在磨机筒体的外径上，轴承直径的加大，轴承的线速度增加一倍多，磨机在转动时产生的摩擦阻力矩比中空轴磨机加大一倍以上，摩擦功耗增加，因此滑履轴承消耗的电机功率需要占15%左右。造成电耗的增加。

一、管磨机滑履轴承的缺点：

2、滑履轴承有较多一部分功耗产生了摩擦温升，温度过高时会导致需要停磨、降温，使磨机的运转率下降……

3、润滑油消耗量大：滑履轴承磨机在工作时筒体与滑动轴承是面接触，在正压力的作用下，油脂劣变的现象非常严重。随着球磨机滑履温度升高，使润滑油的粘度降低，承载能力下降，甚至造成干磨擦，严重的还会烧瓦。而滑履轴承的温升主要来源于磨机内部研磨体之间的相互撞击和滑动产生的摩擦热，部分由物料和气体带走，一部分则由筒体散发出去，而筒体的热量传到滑环上，滑履温度随之升高诸多缺陷。为此我们提出应该尽早进行改造

二。滑履轴承向滚动轴承改造

去掉滑履磨机的滑动轴承支撑，改为滚动轴承支撑会实现磨机轴承摩擦阻力矩的减小。因为在工作时筒体与滚动轴承是线接触，用油量小，油脂劣变现象很小。通过查找资料，我们得知滑动轴承的摩擦系数为0.04-0.035，而滚动轴承的摩擦系数为0.0025，二者相差将近16倍。因此，改造后，就能够减少主轴承回转摩擦阻力矩，达到减小电动机使用功率、节约电能的目的，摩擦阻力矩转换电机功率的计算方法是：

磨机重量×负荷系数×摩擦系数×轴承回转半径×磨机转数/97360（功率转换系数）

Φ4.2×13m磨机3种轴承形式所消耗的电机功率：

1、滚动轴承的功率耗，磨机的质量（630.000kg×0.7系数）×摩擦系数0.0025×回转半径2.20cm×功率转换系数（15.6÷973.60）=35.32kw.h

3、滑履轴承：磨机质量630.000kg×质量系数0.70×摩擦系数。035×回转半径2.20cm×功率转换系数（15.6÷ 973.60）=494.6kw.h

从2种不同形式轴承所消耗的电机功率看，滚动轴承消耗的功率是35kw.h左右，而滑履轴承消耗电机功率494kw.h，每小时多消耗459kw.h的电量。因此将滑履轴承改造为滚动轴承会有很大的节能降耗潜力。

滑履轴承磨机研磨体装载量为220t，改滚动轴承之后会达到250t。增加30t以上的研磨体，磨机研磨体填充率的提高，吨研磨体的消耗电机功率也会降低（因为研磨体靠近中心，回转力矩变小），相反，填充率的提高，研磨体落差加大，研磨体冲击能力研磨能力增加，粉磨效率提高。因此管磨机应该尽量保持较高的填充率，研磨体装的多，耗电低。

Φ3.8×13m磨机2种轴承形式的电机功率：

1、滚动轴承每小时消耗功率：磨机质量480.000kg×质量系数0.7×摩擦系数0.0025×回转半径2.00cm×功率转换系数（16.3÷973.60）=28.06kw.h

3、滑履轴承每小时消耗的功率：磨机质量480.000kg×质量系数0.7×摩擦系数0.035×回转半径2.00cm×功率转换系数（16.3÷ 973.6）0=393.77kw.h

从2种不同形式轴承所消耗的电机功率看，滚动轴承每小时消耗功率为28kw.h，滑履轴承消耗电机功率379kw，为此，滑履轴承比滚动轴承每小时多消耗功率362kw.h的功率，技术改造会有很大的节能降耗潜力。

三、改造方法

内容（1）：利用滑履轴承的轮带安装滚动轴承的内圈、滚动体和保持架，外套圈安装在主轴承座上，这种改造方法比较简单，投资略高，轴承规格比较大，运转平稳。改造、制造时间50天-60天，现场安装1周-10天。

内容2、磨机筒体轴向热胀冷缩的解决：磨机进料端轴承座的下部与水泥基础地板接触的部位采用滚针组件，当筒体的伸长或缩短时，轴承组件随着筒体的轴向移动，使轴承不受较大的轴向力的破坏，特别是磨机停止运转时筒体温度下降，筒体长度缩短时，轴承不会受到轴向力的损坏。磨机开始运转后筒体温度升高，筒体轴向伸长时，轴承座都会自由移动。参看照片：

内容3、轴承润滑，轴承座下部为三个室，其中轴向两侧是油室，将滚动轴承的下排滚动体沁泡，滚动体回转时将稀油带到轴承的圆周全部，实现良好润滑。由于轴承是滚动摩擦，对润滑油油质的损坏非常轻微。不需要经常更换润滑油，半年一次，300kg即可。不象滑履轴承的面接触使润滑油在高压下产生裂变系数较大。更换润滑油次数频繁，用油量大。滚动轴承的轴承座在外部有润滑油的油位标志，操作工或工作人员都可以观察到轴承的润滑油情况，发现缺油立即添加即可。

内容4、轴承的冷却：滚动轴承在正常负荷的情况下，不产生摩擦热，需要考虑的是物料和磨机筒体的传导热，滚动轴承的下部三个室中的中间一个室是冷却水室，通入常温水即可，水室会冷却两侧的润滑油，使润滑油保持在常温状态，润滑油再冷却轴承，使轴承经常保持在常温下运行。

内容5、轴承的安装，轴承的内套圈需要安装在磨机筒体的滑环上，为了安装方便，轴承与滑环之间有安装调整夹套，将滑环与轴承的内套圈涨紧。达到安装维修方便，轴承的保持架安装在轴承的内套圈的外面，滚动体安装在保持架上。轴承的外套圈是180度的。放在轴承座的下座上。

内容6、滚动轴承的使用寿命在8年以上，如果有2%的轴承出现个别的滚动体、外套圈、保持架、或内套圈的损坏时，可以在停产2天之内更换一种部件，不需要更换整套轴承，达到降低维修成本，减少维修时间的目的。经过我公司10几年的实践经验总结，由于磨机轴承的转数较低，滚动轴承的磨损量很小，在5年之内更换配件时，不用考虑各部件的磨损量不一致的问题。

四、磨机改用LMGU滚动轴承的特点：

（1）降低工作电流。选择合理的滚动轴承应用于磨机上，其转动时产生的摩擦系数只为0.0025，是滑动轴承的1/16。滑履轴承消耗电动机功率近12%。通过计算和使用实例，磨机转动时滚动轴承消耗的电机功率只占配套电机功率的0.5-0.7%左右，这样就会降低正常工作电耗，实现节省电费支出、降低生产成本、提高企业经济效益的目标。

（2）降低启动电流。由于滑动轴承的摩擦阻力大，在启动时轴与轴承之间相摩擦以加速度原理达到固定转数时为止，电动机要克服很大的摩擦阻力矩，一般启动电流是工作电流的5～6倍之多。采用滚动轴承之后，启动电流只是工作电流的2倍左右，老式磨机正常工作时的电机富余功率较大的原因就是因为滑动轴承的原因。主轴承改用滚动轴承之后，可以减小配套电机功率或增加磨机研磨体装入量，既提高了电机效率，减小了无用功，又可提高台时产量。

（3）节省大量的润滑油：由于滑履轴承的润滑是采用高低压供油，磨机运转时巴士和金瓦与滑履带之间产生很大压力，每经过一次摩擦之后都会有部分润滑油劣变，因此需要经常更换，润滑油消耗量。经过滚动轴承节能改造后，可以取消稀油润滑站，油池润滑，轴承滚动体与轴承内外套圈是线接触，润滑油劣变现象轻微。滚动体在下部油池内经过后，就会带上润滑油，既能满足润滑要求。半年更换一次润滑油，更换一次只需200kg即可。保证了良好的设备运转率。需要很少量的循环油即可。可节省润滑油80%。

（4）增加研磨体装载量，提高磨机产量；由于磨机的工作电流下降15%左右，因此可以增加研磨体的装载量10%以上，研磨体的增加必然达到提高磨机台时产量的效果。台时产量增高15%左右，生产成本就会下降，吨水泥的利润率就会提高。

（5）年末检修、清洗轴承非常方便。因为轴承的滚动体和保持架上半圈全部外露，废油和杂物都容易清洗干净。而国标轴承，整体外套圈移动量小，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，会影响以后作用。

（6）滚动轴承可以更换部件：LMGU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，避免了老式轴承每坏一个部件，就要更换整套轴承的缺点。为了使这种轴承向系列化、标准化方向发展，我公司承担了中华人民共和国建材行业标准《水泥工业用轴瓦（轴承）》的起草工作，通过了行业内专家的审议，经中华人民共和国国家发展和改革委员会批准于2006年12月1日开始颁布实施。

（7）减少维修量，提高运转率。滑动轴承使用年限一般为1～3年，磨机主轴也会磨损，如果保养不好，有些厂家几个月就得换一副轴承。滑动轴承正常工作时不允许出现缺少润滑油、冷却水或轴承温升过高的现象发生。一旦发生就要停机检修，因此普遍存在运转率低的现象。采用滚动轴承之后只要及时加注少量的干油，就能正常运转，不需要专门看护磨机，且滚动轴承的实际使用年限在8～12年，用户可放心使用。这会减小部分维修量和停机现象，提高了设备运转率。

（8）节约冷却水，改善环境卫生。采用滚动轴承之后，湿式磨和水泥原料磨可省去轴承循环冷却水装置，不影响轴承使用年限；滚动轴承座采用干油润滑之后，没有油渍污染现象发生，改善了环境卫生。

用户实例：

云南新平县鲁奎山水泥公司2011年，φ3.8×14m磨机采用滚动轴承，电机功率为2500kw，研磨体装载量达到198t。普通滑履轴承磨机研磨体装载量是178t，多装研磨体25t。磨机额定工作电流是172A，在研磨体178t的时候工作电流是150A的电流。节电效果是非常明显的。

河北省唐山市灯塔水泥，2012安装滚动轴承磨机，规格为4m×13m。磨机电机功率为3150kw，研磨体装载量达到215吨，比滑履磨机研磨体装载量195吨多装20吨，磨机配套1612辊压机，电机功率1800kw，粉磨主机设备装机容量为4950kw。粉磨矿渣42.5级水泥台时产量190t。成品比表面积＞400㎡/㎏，吨水泥电耗28 kw.h/t。是国内最低水平的粉磨电耗。该用户的10000V工作压不能保证，基本是在9000V的电压运行，如果供电电压能够保证10000V的情况下，那么运行情况会更好。

编辑：俞垚伊

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