滑履軸承磨機(jī)向滾動(dòng)軸承磨機(jī)改造技術(shù)
2020-01-30 李憲章
（遼寧北票市理想節(jié)能工程有限公司）
一、管磨機(jī)滑履軸承的缺點(diǎn)：
1、隨著水泥粉磨裝備的大型化，在直徑3.8m以上大直徑管磨機(jī)主軸承都采用滑履軸承技術(shù)，所述滑履軸承是巴士合金軸承的大型化，因?yàn)檩S承的接觸面是在磨機(jī)筒體的外徑上，軸承直徑的加大，軸承的線速度增加一倍多，磨機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力矩比中空軸磨機(jī)加大一倍以上，摩擦功耗增加，因此滑履軸承消耗的電機(jī)功率需要占15%左右。造成電耗的增加。
2、滑履軸承有較多一部分功耗產(chǎn)生了摩擦溫升，溫度過(guò)高時(shí)會(huì)導(dǎo)致需要停磨、降溫，使磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率下降。
3、潤(rùn)滑油消耗量大：滑履軸承磨機(jī)在工作時(shí)筒體與滑動(dòng)軸承是面接觸，在正壓力的作用下，油脂劣變的現(xiàn)象非常嚴(yán)重。隨著球磨機(jī)滑履溫度升高，使?jié)櫥偷恼扯冉档?，承載能力下降，甚至造成干磨擦，嚴(yán)重的還會(huì)燒瓦。而滑履軸承的溫升主要來(lái)源于磨機(jī)內(nèi)部研磨體之間的相互撞擊和滑動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱，部分由物料和氣體帶走，一部分則由筒體散發(fā)出去，而筒體的熱量傳到滑環(huán)上，滑履溫度隨之升高諸多缺陷。為此我們提出應(yīng)該盡早進(jìn)行改造
二、滑履軸承向滾動(dòng)軸承改造
4.2×13m磨機(jī)2種軸承形式所消耗的電機(jī)功率：
1、滾動(dòng)軸承的功率耗，磨機(jī)的質(zhì)量（630.000kg×0.7系數(shù)）×摩擦系數(shù)0.0025×回轉(zhuǎn)半徑2.20cm×功率轉(zhuǎn)換系數(shù)（15.6÷973.60）=35.32kw.h
2、滑履軸承：磨機(jī)質(zhì)量630.000kg×質(zhì)量系數(shù)0.70×摩擦系數(shù).035×回轉(zhuǎn)半徑2.20cm×功率轉(zhuǎn)換系數(shù)（15.6÷973.60）=494.6kw.h
從2種不同形式軸承所消耗的電機(jī)功率看，滾動(dòng)軸承消耗的功率是35kw.h左右，而滑履軸承消耗電機(jī)功率494kw.h，每小時(shí)多消耗459kw.h的電量。因此將滑履軸承改造為滾動(dòng)軸承會(huì)有很大的節(jié)能降耗潛力。
Φ3.8×13m磨機(jī)2種軸承形式的電機(jī)功率：
1、滾動(dòng)軸承每小時(shí)消耗功率：磨機(jī)質(zhì)量480.000kg×質(zhì)量系數(shù)0.7×摩擦系數(shù)0.0025×回轉(zhuǎn)半徑2.00cm×功率轉(zhuǎn)換系數(shù)（16.3÷973.60）=28.06kw.h
2、滑履軸承每小時(shí)消耗的功率：磨機(jī)質(zhì)量480.000kg×質(zhì)量系數(shù)0.7×摩擦系數(shù)0.035×回轉(zhuǎn)半徑2.00cm×功率轉(zhuǎn)換系數(shù)（16.3÷973.6）0=393.77kw.h
從2種不同形式軸承所消耗的電機(jī)功率看，滾動(dòng)軸承每小時(shí)消耗功率為28kw.h，滑履軸承消耗電機(jī)功率379kw，為此，滑履軸承比滾動(dòng)軸承每小時(shí)多消耗功率362kw.h的功率，技術(shù)改造會(huì)有很大的節(jié)能降耗潛力。
三、改造方法
內(nèi)容（1）：利用滑履軸承的輪帶安裝滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架，外套圈安裝在主軸承座上，這種改造方法比較簡(jiǎn)單，投資略高，軸承規(guī)格比較大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。改造、制造時(shí)間60天-90天，現(xiàn)場(chǎng)安裝10周-20天。
四、磨機(jī)改用LMGU滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)：
（1）降低工作電流。選擇合理的滾動(dòng)軸承應(yīng)用于磨機(jī)上，其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦系數(shù)只為0.0025，是滑動(dòng)軸承的1/16?；妮S承消耗電動(dòng)機(jī)功率近12%。通過(guò)計(jì)算和使用實(shí)例，磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滾動(dòng)軸承消耗的電機(jī)功率只占配套電機(jī)功率的0.5-0.7%左右，這樣就會(huì)降低正常工作電耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)省電費(fèi)支出、降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。
?。?）降低啟動(dòng)電流。由于滑動(dòng)軸承的摩擦阻力大，在啟動(dòng)時(shí)軸與軸承之間相摩擦以加速度原理達(dá)到固定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)為止，電動(dòng)機(jī)要克服很大的摩擦阻力矩，一般啟動(dòng)電流是工作電流的5～6倍之多。采用滾動(dòng)軸承之后，啟動(dòng)電流只是工作電流的2倍左右，老式磨機(jī)正常工作時(shí)的電機(jī)富余功率較大的原因就是因?yàn)榛瑒?dòng)軸承的原因。主軸承改用滾動(dòng)軸承之后，可以減小配套電機(jī)功率或增加磨機(jī)研磨體裝入量，既提高了電機(jī)效率，減小了無(wú)用功，又可提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。
?。?）節(jié)省大量的潤(rùn)滑油：由于滑履軸承的潤(rùn)滑是采用高低壓供油，磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)巴士和金瓦與滑履帶之間產(chǎn)生很大壓力，每經(jīng)過(guò)一次摩擦之后都會(huì)有部分潤(rùn)滑油劣變，因此需要經(jīng)常更換，潤(rùn)滑油消耗量。經(jīng)過(guò)滾動(dòng)軸承節(jié)能改造后，可以取消稀油潤(rùn)滑站，油池潤(rùn)滑，軸承滾動(dòng)體與軸承內(nèi)外套圈是線接觸，潤(rùn)滑油劣變現(xiàn)象輕微。滾動(dòng)體在下部油池內(nèi)經(jīng)過(guò)后，就會(huì)帶上潤(rùn)滑油，既能滿足潤(rùn)滑要求。半年更換一次潤(rùn)滑油，更換一次只需200kg即可。保證了良好的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。需要很少量的循環(huán)油即可?？晒?jié)省潤(rùn)滑油80%。
?。?）增加研磨體裝載量，提高磨機(jī)產(chǎn)量；由于磨機(jī)的工作電流下降15%左右，因此可以增加研磨體的裝載量10%以上，研磨體的增加必然達(dá)到提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的效果。臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增高15%左右，生產(chǎn)成本就會(huì)下降，噸水泥的利潤(rùn)率就會(huì)提高。
?。?）年末檢修、清洗軸承非常方便。因?yàn)檩S承的滾動(dòng)體和保持架上半圈全部外露，廢油和雜物都容易清洗干凈。而國(guó)標(biāo)軸承，整體外套圈移動(dòng)量小，滾動(dòng)體和保持架不能全部外露，因此不可能將全部的廢油和雜物清洗干凈，會(huì)影響以后作用。
?。?）滾動(dòng)軸承可以更換部件：LMGU滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、保持架和滾動(dòng)體四大部件組成，可以隨時(shí)更換每個(gè)部件，避免了老式軸承每壞一個(gè)部件，就要更換整套軸承的缺點(diǎn)。為了使這種軸承向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，我公司承擔(dān)了中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水泥工業(yè)用軸瓦（軸承）》的起草工作，通過(guò)了行業(yè)內(nèi)專(zhuān)家的審議，經(jīng)中華人民共和國(guó)國(guó)家員會(huì)批準(zhǔn)于2006年12月1日開(kāi)始頒布實(shí)施。
（7）減少維修量，提高運(yùn)轉(zhuǎn)率?；瑒?dòng)軸承使用年限一般為1～3年，磨機(jī)主軸也會(huì)磨損，如果保養(yǎng)不好，有些廠家?guī)讉€(gè)月就得換一副軸承?；瑒?dòng)軸承正常工作時(shí)不允許出現(xiàn)缺少潤(rùn)滑油、冷卻水或軸承溫升過(guò)高的現(xiàn)象發(fā)生。一旦發(fā)生就要停機(jī)檢修，因此普遍存在運(yùn)轉(zhuǎn)率低的現(xiàn)象。采用滾動(dòng)軸承之后只要及時(shí)加注少量的干油，就能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不需要專(zhuān)門(mén)看護(hù)磨機(jī)，且滾動(dòng)軸承的實(shí)際使用年限在8～12年，用戶(hù)可放心使用。這會(huì)減小部分維修量和停機(jī)現(xiàn)象，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。
?。?）節(jié)約冷卻水，改善環(huán)境衛(wèi)生。采用滾動(dòng)軸承之后，濕式磨和水泥原料磨可省去軸承循環(huán)冷卻水裝置，不影響軸承使用年限；滾動(dòng)軸承座采用干油潤(rùn)滑之后，沒(méi)有油漬污染現(xiàn)象發(fā)生，改善了環(huán)境衛(wèi)生。
用戶(hù)實(shí)例：
云南新平縣魯奎山水泥公司2011年，φ3.8×14m磨機(jī)采用滾動(dòng)軸承，電機(jī)功率為2500kw，研磨體裝載量達(dá)到198t。普通滑履軸承磨機(jī)研磨體裝載量是178t，多裝研磨體25t。磨機(jī)額定工作電流是172A，在研磨體178t的時(shí)候工作電流是150A的電流。節(jié)電效果是非常明顯的。
河北省唐山市燈塔水泥，2012安裝滾動(dòng)軸承磨機(jī)，規(guī)格為4.2m×13m。磨機(jī)電機(jī)功率為3150kw，研磨體裝載量達(dá)到220噸，同比電機(jī)功率滑履磨機(jī)研磨體裝載量195噸多裝20噸，磨機(jī)配套1612輥壓機(jī)，電機(jī)功率1800kw，粉磨主機(jī)設(shè)備裝機(jī)容量為4950kw。粉磨礦渣42.5級(jí)水泥臺(tái)時(shí)產(chǎn)量190t。成品比表面積＞400㎡/㎏，噸水泥電耗28kw.h/t。是國(guó)內(nèi)水平的粉磨電耗。該用戶(hù)的10000V工作壓不能保證，基本是在9000V的電壓運(yùn)行，如果供電電壓能夠保證10000V的情況下，那么運(yùn)行情況會(huì)更好。
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