球磨機支撐裝置

1、球磨機支撐裝置（二）支承裝置磨機的支承裝置要承受整個回轉(zhuǎn)部分、研磨體和物料在運動過程中或靜止狀態(tài)時的載荷。磨機的軸承是決定安全生產(chǎn)、維護簡便和節(jié)省能量的主要部分之一。磨機支承裝置的工作特點：一是所承受的載荷重，并且具有一定的振動；二是中空軸的轉(zhuǎn)速低，一般中空軸的線速度在1m/s左右；三是磨機的工作環(huán)境惡劣，灰塵大。因此，在設計磨機支承裝置時，不但要考慮到磨機能夠連續(xù)運轉(zhuǎn)，設法降低中空軸與球面瓦之間由于摩擦而產(chǎn)生的功耗，還要防止灰塵進入其中。磨機的支承裝置可分為下述形式：主軸承支承、滑履支承和托輪交承。一般磨機主軸承支承有滾動軸承和滑動軸承兩種。滾動軸承應用于小型磨機上是可以的，而大型磨機不采用

2、滾動軸承的原因是其單件加工費用高，與軸承配合部分加工精度要求也高，滾動軸承的安裝維修較困難，并且滾動軸承的使用壽命有限，且要求有過濾和冷卻用的循環(huán)供油系統(tǒng)。因此，一般較大磨機不采用這種軸承而采用滑動軸承。磨機的滑動軸承，按其結(jié)構(gòu)形式，可分為帶中空軸頸的主軸承和滑履軸承兩種。（1）主軸承磨機主軸承承擔整個磨機回轉(zhuǎn)部分的重量。一般由軸瓦、軸承底座、軸承蓋、潤滑及冷卻系統(tǒng)組成。1. 磨機主軸承的結(jié)構(gòu)特點一是主軸承尺寸大、重量重、承受重載。磨機是以空心軸支承于主軸承上，由于物料是由空心軸內(nèi)出入磨機，所以空心軸的外徑和主軸承軸瓦直徑都比較大。二是采用自位調(diào)心球面軸承，以保證磨機的直線度。又可分為把自動調(diào)

3、心的球面置于殼體之外（如圖7-54所示）且球面為1800和把球面置于殼體之內(nèi)（如圖 7-55 所示）且球面為 1200兩種形式。三是主軸承只有下瓦而無上瓦，由于磨機回轉(zhuǎn)時，各作用力的合力方向近似垂直向下，因此，主軸承只有下軸瓦。四是主軸承的球面瓦為雙金屬結(jié)構(gòu)，球面瓦體為鑄鐵材料，而瓦襯為巴氏合金。五是軸瓦設置有循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。2. 主軸承的結(jié)構(gòu)（如圖 7-55 所示）主軸承是由軸瓦、軸承底座、軸承蓋、潤滑和冷卻系統(tǒng)所組成。軸瓦底面呈球面形，裝在軸承底座的凹球面上。瓦襯一般多用鉛基和錫基軸承合金（巴氏合金）澆注而成。主軸承分固定式（圖 7-55 ）和活動式（圖 7-23 ）兩種形式。活動式主軸承

4、只適用于磨機進料端。圖 7-55 所示為球磨機的主軸承。軸承座6用螺栓固定在兩端基礎上，球面瓦7的底面呈球面形。球面瓦裝在軸承座6的四球面上。瓦襯為鉛基或鋁基巴氏合金制成。軸承座上裝有用鋼板焊成的軸承蓋1，其上設有觀察孔，觀察供油及軸、軸瓦的運動情況。為了測量軸瓦溫度，還裝有溫度計5，以防軸瓦溫度升高超過允許值。中空軸與軸承蓋、軸承座之間的縫隙均用壓板3將氈墊壓緊密封，以防進油和漏料。為了防止球面瓦從軸承座內(nèi)滑出，用兩個定位螺釘和壓板來控制，在安裝時，定位壓板與球面瓦間隙一般在2-4mm。刮油板 2是為了把中空軸上的油刮下，防止流到外面，對環(huán)境衛(wèi)生有利。內(nèi)球面與外球面主軸承比較：金屬用量方面外

5、球面的較??；軸承密封外球面較優(yōu)，因為軸承兩側(cè)的密封圈有可能隨調(diào)心球面瓦一起自動調(diào)整，減小縫隙。但這種外球面軸承儲油量較少，有時需要另設計外油池或油箱，使系統(tǒng)復雜化。外球面的球瓦比較形大體重，因而在機械加工和澆注軸承襯時比較復雜。圖 7-55 球磨機的主軸承1軸承蓋；2刮油板；3壓板；4視孔；5溫度計；6軸承座；7球面瓦；8油位孔3. 主軸承的潤滑主軸承工作時必須裝有可靠的潤滑裝置。大型磨機多采用油泵進行強制循環(huán)潤滑；小型磨機可以用油困帶油或油勺潤滑，但潤滑效果較差，潤滑油得不到過濾。主軸承潤滑可采用動壓和動靜壓兩種方式。動壓潤滑有油泵供油和油田帶油等幾種形式。油泵供油如圖 7-55 所示，潤滑

6、油從進油管進入軸承內(nèi)，把油噴射到中空軸上，然后帶入軸瓦，軸承座內(nèi)的潤滑油從回油管流回，經(jīng)過濾、冷卻等裝置組成閉路循環(huán)供油系統(tǒng)，潤滑效果良好，油位孔8供檢查油箱中的油量之用。由于磨機轉(zhuǎn)速低，所以動壓潤滑形成的油膜很薄，達不到液體摩擦潤滑，而是半液體摩擦潤滑，為了完全可靠還裝有備用油圈。中小型磨機常采用油圈帶油潤滑，如圖7-23所示，由油圈 9 把油帶起，經(jīng)刮油桿 8 ，將油分在中空軸和軸瓦襯的表面上，潤滑冷卻效果比油泵供油系統(tǒng)稍差，且潤滑油得不到過濾，但結(jié)構(gòu)簡單。圖 7-56 靜壓腔結(jié)構(gòu)（a）圓形結(jié)構(gòu)；（b）矩形結(jié)構(gòu)圖 7-57 靜壓供油系統(tǒng)1過濾器；2徑向柱塞泵；3調(diào)壓閥；4單向閥；5壓力表；

7、6磨機主軸承動壓潤滑軸承主要存在兩個問題：一是磨機啟動時，由于油膜消失，軸頸與軸瓦之間的摩擦阻力矩增大，導致磨機的啟動負荷過大，往往擦傷軸瓦表面。過大的啟動負荷對電機、減速機等傳動件不利。二是當磨機停止運轉(zhuǎn)時，軸頸由于冷卻收縮，在油膜消失的情況下，往往擦傷軸瓦表面。為解決上述問題，在磨機啟動前，用高壓油泵從軸瓦底部供油，將軸浮起，然后啟動磨機。另外，在停磨時向軸承內(nèi)供高壓油，將軸浮起，使軸在軸瓦內(nèi)自由收縮，直到冷卻為止，以保護軸瓦不被擦傷。動靜壓軸承的靜壓油腔的結(jié)構(gòu)形狀有兩種：一種是圓形結(jié)構(gòu)，如圖7-56（a）所示；另一種是矩形結(jié)構(gòu)，如圖7.56（b）所示。用于油浮升的磨機靜壓軸承多采用中央單

8、腔式，對于磨機狹窄型的軸承，矩形油腔較為合理，因為矩形油腔中的潤滑油沿軸向泄漏的途徑比圓形油腔長，有利于軸承靜壓承載的形成，同時矩形油腔也便于加工。油腔寬度與軸瓦寬度之比為 l/L=1/9-1/20，油腔包角a 為160-200，油腔深度以3-4mm為宜。主軸承靜壓供油系統(tǒng)如圖 7-57 所示。由于干法磨粉塵較大，必須單獨設置油箱，加強對潤滑油的過濾。同時油箱內(nèi)應設置電熱器，以保證潤滑油粘度在適當范圍內(nèi)。在系統(tǒng)中應增設壓力控制信號裝置，當系統(tǒng)中的壓力超過或低于規(guī)定值時，應發(fā)出信號，同時油泵與電機開關聯(lián)鎖，只有油泵啟動后，才能開動電機。4. 主軸承的冷卻磨機主軸承工作時，由于磨內(nèi)熱物料及熱氣體（

9、烘干兼粉磨）不斷向軸承傳熱，以及軸頸與軸襯接觸表面因摩擦產(chǎn)生熱量，雖然軸承表面同時也向周圍空間散發(fā)熱量，但不足以抵消前者，如不及時排除，熱量的積累導致軸承溫度升高，破壞潤滑作用，主軸承的軸承襯允許溫度小于700C，如果軸承溫度超過此值，將會發(fā)生燒瓦現(xiàn)象，影響磨機正常運轉(zhuǎn)。因此，必須排走熱量，降低溫度，一般常用水冷卻方法，有直接引水入軸瓦內(nèi)部，或間接用水冷卻潤滑油，或兩種方法同時使用。直接引水入軸瓦內(nèi)部效果明顯，且有兩種形式：一種是通過鑄在球面瓦瓦體內(nèi)的蛇形管冷卻水道來冷卻軸瓦的，如圖 7-58 所示；另一種是循環(huán)冷卻水（如圖 7-55 ），經(jīng)球面瓦7中的鑄孔（蛇形管道）冷卻軸瓦的，冷卻水由入水

10、管接頭進入，水通過蛇形管道后由出水管接頭排出。有的主軸承還把蛇形管澆注在巴氏合金的燕尾槽中，這樣可使蛇形管離巴氏合金的表面較近，冷卻效果較好，并簡化了軸瓦的鑄造工藝，但在澆注巴氏合金時不太方便。5. 主軸承的要求磨機主軸承是一個重要的部件，設計時應充分考慮如何減少發(fā)熱，降低摩擦損耗。軸承發(fā)熱的主要原因是筒體內(nèi)的溫度經(jīng)空心軸傳給軸承襯，或者由于冷卻潤滑裝置失靈以及軸承密封不好使灰塵和磨蝕物料進入；有時由于中空軸凸肩與軸瓦一個端面之間產(chǎn)生摩擦，其原因是由于磨機工作時發(fā)熱，導致筒體伸長造成的。為避免后一種情況產(chǎn)生，在設計中空軸時將兩端中空軸的凸肩距離作成不等的，其中一端中空軸軸頸寬度等于軸瓦寬度，另

11、一端中空軸的軸頸寬度稍大于軸瓦的寬度。這樣，當簡體熱伸長后，中空軸頸的凸肩不致碰觸軸瓦。磨機主軸承的工作特點是載荷重，轉(zhuǎn)速低，工作時要發(fā)熱。因此，在零部件設計時要保證以下技術(shù)要求：圖 7-58 蛇形管冷卻水道A 對軸承座的技術(shù)要求a. 鑄件在進行機械加工前，應進行消除內(nèi)應力的熱處理，或者“時效處理”，目的是防止加工后產(chǎn)生變形；b. 軸承座的球心與軸承中心的不同心度不大于 0.5mm ，這樣便于測量和安裝；c. 機械加工后，對球面瓦冷卻水通道進行大于 0.4MPa 的水壓試驗，在此壓力下連續(xù)試驗時間為 2h ，不應有滲漏現(xiàn)象；d. 軸承座兩個通過中空軸的側(cè)孔，應與軸承蓋一起聯(lián)合加工，側(cè)孔直徑應比

12、中空軸頸大15-20mm ，以免在軸承襯磨損時引起中心的偏移，而磨壞中空軸。B. 對軸承底座的技術(shù)要求軸承底座（底板）既是軸承的支承又是軸承安裝時找正的基準。底座要有很好的剛性和吸振性。從這點出發(fā)，鑄鐵件有很大的優(yōu)點。但是當單件小批量生產(chǎn)時，鑄件比起焊接件成本要高些。以前多用鑄件，近來用型鋼焊接的愈來愈多。為了安裝時方便，鑄鐵軸承底座的上下表面都需進行機械加工。尤其是裝有鋼輥（活動式主軸承），其粗糙度不低于，便于鋼輥在其上自由滾動。C. 球面瓦球面瓦是主軸承直接與中空軸頸接觸零件，即是主軸承直接承受載荷的零件。對主軸承來說，球面瓦是一個重要而又容易損壞的零件。因此，球面瓦本體的材料應不低于GB

13、 中的 HT200，對于大型磨機用ZG270-500鑄鋼制造。a. 結(jié)構(gòu)及主要尺寸球面瓦底面是一個與軸承中心同心的部分球體，它在軸承座的球窩里（凹球面里）可以自由轉(zhuǎn)動，使軸瓦的承壓面均勻地承受載荷。球面瓦的結(jié)構(gòu)及主要尺寸（見圖 7-59 ）按下述原則確定：作用在軸承上的外力是固定的，因此，球面瓦的承壓角基本上固定在 750 -90 0之間。為此，我國近年來所設計的球面瓦的承壓角都是 1000-1200 的。球面瓦的直徑和寬度與磨機的用途有關，對于烘干兼粉磨的煤磨或原料磨，中空軸內(nèi)要在喂料的同時通過一定體積的熱風。為了減小通風阻力，中空軸一般都設計成直徑大而寬度窄，具體尺寸與通過的熱風量多少有關

14、。對水泥磨和濕法原料磨，一般是根據(jù)喂料量的大小來決定中空軸的直徑，當直徑確定后，再根據(jù)比壓來確定球面瓦的寬度。一般烘干兼粉磨的磨機的寬度徑比為L/d=0.25-0.35，水泥磨和原料磨的寬徑比L/d=0.35-0.55。圖 7-59 球面瓦的結(jié)構(gòu)及其主要尺寸b.球面瓦的瓦襯材料球面瓦的關鍵部件是瓦襯，它是直接與中空軸軸頸接觸的部件。即使是在液體摩擦狀態(tài)下工作的軸承，在長期停磨后再啟動磨機，如不是靜壓主軸承，則不可避免地產(chǎn)生軸頸與球面瓦瓦面的直接接觸，即金屬接觸。因此，在選用瓦襯材料時要慎重?，F(xiàn)在大多數(shù)磨機主軸承在軸瓦上（球面瓦）澆注軸承合金（即鉛基和錫基巴氏合金），這種合金的優(yōu)越性，如順應性、

15、嵌藏性好，很易與軸頸跑合，抗膠合能力也較強，但弱點是機械強度低并且與鋼鐵的貼附性差，合金瓦的制造加工困難。澆注合金前，在球面瓦的凹球面開縱、橫燕尾槽，目的使巴氏合金與瓦體貼合牢固，防止脫殼。澆注后，需進行精細刮研。在中小型磨機上也有用塑料做瓦襯的。（2）滑履支承磨機的兩端或一端不用通常的主軸承支承，而是采用滑履支承。如圖 7-60 所示，一端是主軸承支承，而另一端是滑履支承的混合支承裝置示意圖。國外早已在磨機上采用。我國江南水泥廠濕法生料磨機已在進料端采用該支承方式。由于磨機向大型化發(fā)展，其軸承負荷也愈來愈大，另外烘干兼粉磨的磨機，其進料口要大，而且熱氣流溫度又高，主軸承就不適應，這樣，采用滑

16、履支承較為合適。滑履軸承的磨機是通過固裝在磨機筒體上的輪帶支承在滑履上運轉(zhuǎn)，如圖 7-60 所示。圖 7-61 是輪帶放在具有三個履瓦的滑履支承裝置上的示意圖。圖 7-62 是輪帶放在具有兩個履瓦的滑履支承裝置上的示意圖。圖 7-60 混合支承裝置1靜壓潤滑裝置；2進料裝置；3滑履支承裝置；4筒體；5大齒輪；6動壓滑動主軸承；7出料管；8傳動軸圖 7-61 三履瓦的滑履支承裝置1滾圈；2滾圈罩；3履瓦；4滾圈罩支座圖 7-63 兩履瓦的滑履支承裝置滑履軸承的結(jié)構(gòu)如圖 7-63 所示，表面澆鑄軸承合金的鋼制履瓦2坐在帶有凸球面的支塊3上，兩者之間用圓柱銷定位，凸球面支塊又置于四球面支塊4之中，而

17、凹球面支塊又放在滑履支座的底座5上，兩者之間也是通過圓柱銷定位?；闹ё牡鬃?的下邊放置兩個能沿磨機軸向自由滾動的托輪6，托輪安裝在輪帶罩的底座上。輪帶罩除了起到防灰塵進到其中將潤滑油弄臟外，輪帶罩的下座還起油箱的作用。整個保護罩放在焊接結(jié)構(gòu)的底座上，而底座通過地腳螺栓固定在混凝土基礎上。輪帶罩和輪帶之間的密封結(jié)構(gòu)如圖7-64和圖7-65所示，環(huán)形的毛氈圈1被壓板2壓在輪帶罩上，并由拉伸彈簧3將其緊緊地壓在工字形輪帶的法蘭上，進而起到密封的作用?；闹ё拿總€滑瓦都能自動調(diào)心，它是靠球形瓦來完成的。這樣就可以彌補由于輪帶安裝誤差所造成的輪帶與履瓦的接觸不良?；妮S承目前普遍采用的是動靜壓潤滑

18、。這種滑履上只有一個油囊，當磨機啟動、停止和慢速運轉(zhuǎn)時，高壓油泵8將具有一定壓力的壓力油通過高壓輸油管7送到每個滑瓦的靜壓油囊中，浮升抬起輪帶，使軸承處于靜壓潤滑狀態(tài)，而在磨機正常運轉(zhuǎn)時，高壓油泵停止供油，此時潤滑是靠輪帶浸在潤滑油中，輪帶上的潤滑油被帶入瓦內(nèi)，實現(xiàn)動壓潤滑。由于輪帶的圓周速度較大，其“間隙泵”的作用也大，且滑履能在球座上自由擺動，自動調(diào)整間隙，故潤滑效果也較好。磨機在正常運轉(zhuǎn)過程中，向滑瓦供油的方式有兩種：一種是通過低壓油泵向滑瓦進口處噴油；另一種是將滑瓦浸在油中?；妮S承的優(yōu)點：1.支承磨機輪帶的滑履可以有兩個、三個或四個，因此其結(jié)構(gòu)不僅完全適用于中小型磨機，而且不受規(guī)格限制，還可以在特大型磨機上采用。圖 7-63 滑履支承裝置的結(jié)構(gòu)圖1輪帶；2履瓦；3凸球面支塊；4凹球面支塊；5底座；6托輪；7高壓輸油管；8高壓油泵；9輪帶罩圖 7-64 輪帶剖面圖圖 7-65 滑瓦側(cè)視圖1環(huán)形的毛氈圈；2壓板；3拉伸彈簧2. 采用滑履支承結(jié)構(gòu)，可取消大型磨機上易于損壞的磨頭（包括中空軸）和主軸承，運轉(zhuǎn)比較安全，并可以縮短磨機的長度，尤其是磨機的進料端很明顯地縮短了很多，減少占地面積。3. 對于烘干兼粉磨的磨