球磨机支撑装置DOCWord文件下载.docx

1、1. 磨机主轴承的结构特点一是主轴承尺寸大、重量重、承受重载。磨机是以空心轴支承于主轴承上，由于物料是由空心轴内出入磨机，所以空心轴的外径和主轴承轴瓦直径都比较大。二是采用自位调心球面轴承，以保证磨机的直线度。又可分为把自动调心的球面置于壳体之外（如图7-54所示）且球面为1800和把球面置于壳体之内（如图 7-55 所示）且球面为 1200两种形式。三是主轴承只有下瓦而无上瓦，由于磨机回转时，各作用力的合力方向近似垂直向下，因此，主轴承只有下轴瓦。四是主轴承的球面瓦为双金属结构，球面瓦体为铸铁材料，而瓦衬为巴氏合金。五是轴瓦设置有循环冷却水系统。2. 主轴承的结构（如图 7-55 所示）主轴

2、承是由轴瓦、轴承底座、轴承盖、润滑和冷却系统所组成。轴瓦底面呈球面形，装在轴承底座的凹球面上。瓦衬一般多用铅基和锡基轴承合金（巴氏合金）浇注而成。主轴承分固定式（图 7-55 ）和活动式（图 7-23 ）两种形式。活动式主轴承只适用于磨机进料端。图 7-55 所示为球磨机的主轴承。轴承座6用螺栓固定在两端基础上，球面瓦7的底面呈球面形。球面瓦装在轴承座6的四球面上。瓦衬为铅基或铝基巴氏合金制成。轴承座上装有用钢板焊成的轴承盖1，其上设有观察孔，观察供油及轴、轴瓦的运动情况。为了测量轴瓦温度，还装有温度计5，以防轴瓦温度升高超过允许值。中空轴与轴承盖、轴承座之间的缝隙均用压板3将毡垫压紧密封，以

3、防进油和漏料。为了防止球面瓦从轴承座内滑出，用两个定位螺钉和压板来控制，在安装时，定位压板与球面瓦间隙一般在2-4mm。刮油板 2是为了把中空轴上的油刮下，防止流到外面，对环境卫生有利。内球面与外球面主轴承比较：金属用量方面外球面的较省；轴承密封外球面较优，因为轴承两侧的密封圈有可能随调心球面瓦一起自动调整，减小缝隙。但这种外球面轴承储油量较少，有时需要另设计外油池或油箱，使系统复杂化。外球面的球瓦比较形大体重，因而在机械加工和浇注轴承衬时比较复杂。图 7-55 球磨机的主轴承1轴承盖；2刮油板；3压板；4视孔；5温度计；6轴承座；7球面瓦；8油位孔3. 主轴承的润滑主轴承工作时必须装有可靠的

4、润滑装置。大型磨机多采用油泵进行强制循环润滑；小型磨机可以用油困带油或油勺润滑，但润滑效果较差，润滑油得不到过滤。主轴承润滑可采用动压和动静压两种方式。动压润滑有油泵供油和油田带油等几种形式。油泵供油如图 7-55 所示，润滑油从进油管进入轴承内，把油喷射到中空轴上，然后带入轴瓦，轴承座内的润滑油从回油管流回，经过滤、冷却等装置组成闭路循环供油系统，润滑效果良好，油位孔8供检查油箱中的油量之用。由于磨机转速低，所以动压润滑形成的油膜很薄，达不到液体摩擦润滑，而是半液体摩擦润滑，为了完全可靠还装有备用油圈。中小型磨机常采用油圈带油润滑，如图7-23所示，由油圈 9 把油带起，经刮油杆 8 ，将油

5、分在中空轴和轴瓦衬的表面上，润滑冷却效果比油泵供油系统稍差，且润滑油得不到过滤，但结构简单。图 7-56 静压腔结构（a）圆形结构；（b）矩形结构图 7-57 静压供油系统1过滤器；2径向柱塞泵；3调压阀；4单向阀；5压力表；6磨机主轴承动压润滑轴承主要存在两个问题：一是磨机启动时，由于油膜消失，轴颈与轴瓦之间的摩擦阻力矩增大，导致磨机的启动负荷过大，往往擦伤轴瓦表面。过大的启动负荷对电机、减速机等传动件不利。二是当磨机停止运转时，轴颈由于冷却收缩，在油膜消失的情况下，往往擦伤轴瓦表面。为解决上述问题，在磨机启动前，用高压油泵从轴瓦底部供油，将轴浮起，然后启动磨机。另外，在停磨时向轴承内供高压

6、油，将轴浮起，使轴在轴瓦内自由收缩，直到冷却为止，以保护轴瓦不被擦伤。动静压轴承的静压油腔的结构形状有两种：一种是圆形结构，如图7-56（a）所示；另一种是矩形结构，如图7.56（b）所示。用于油浮升的磨机静压轴承多采用中央单腔式，对于磨机狭窄型的轴承，矩形油腔较为合理，因为矩形油腔中的润滑油沿轴向泄漏的途径比圆形油腔长，有利于轴承静压承载的形成，同时矩形油腔也便于加工。油腔宽度与轴瓦宽度之比为 l/L=1/9-1/20，油腔包角a 为160-200，油腔深度以3-4mm为宜。主轴承静压供油系统如图 7-57 所示。由于干法磨粉尘较大，必须单独设置油箱，加强对润滑油的过滤。同时油箱内应设置电热

7、器，以保证润滑油粘度在适当范围内。在系统中应增设压力控制信号装置，当系统中的压力超过或低于规定值时，应发出信号，同时油泵与电机开关联锁，只有油泵启动后，才能开动电机。4. 主轴承的冷却磨机主轴承工作时，由于磨内热物料及热气体（烘干兼粉磨）不断向轴承传热，以及轴颈与轴衬接触表面因摩擦产生热量，虽然轴承表面同时也向周围空间散发热量，但不足以抵消前者，如不及时排除，热量的积累导致轴承温度升高，破坏润滑作用，主轴承的轴承衬允许温度小于700C，如果轴承温度超过此值，将会发生烧瓦现象，影响磨机正常运转。因此，必须排走热量，降低温度，一般常用水冷却方法，有直接引水入轴瓦内部，或间接用水冷却润滑油，或两种方

8、法同时使用。直接引水入轴瓦内部效果明显，且有两种形式：一种是通过铸在球面瓦瓦体内的蛇形管冷却水道来冷却轴瓦的，如图 7-58 所示；另一种是循环冷却水（如图 7-55 ），经球面瓦7中的铸孔（蛇形管道）冷却轴瓦的，冷却水由入水管接头进入，水通过蛇形管道后由出水管接头排出。有的主轴承还把蛇形管浇注在巴氏合金的燕尾槽中，这样可使蛇形管离巴氏合金的表面较近，冷却效果较好，并简化了轴瓦的铸造工艺，但在浇注巴氏合金时不太方便。5. 主轴承的要求磨机主轴承是一个重要的部件，设计时应充分考虑如何减少发热，降低摩擦损耗。轴承发热的主要原因是筒体内的温度经空心轴传给轴承衬，或者由于冷却润滑装置失灵以及轴承密封不

9、好使灰尘和磨蚀物料进入；有时由于中空轴凸肩与轴瓦一个端面之间产生摩擦，其原因是由于磨机工作时发热，导致筒体伸长造成的。为避免后一种情况产生，在设计中空轴时将两端中空轴的凸肩距离作成不等的，其中一端中空轴轴颈宽度等于轴瓦宽度，另一端中空轴的轴颈宽度稍大于轴瓦的宽度。这样，当简体热伸长后，中空轴颈的凸肩不致碰触轴瓦。磨机主轴承的工作特点是载荷重，转速低，工作时要发热。因此，在零部件设计时要保证以下技术要求：图 7-58 蛇形管冷却水道A 对轴承座的技术要求a. 铸件在进行机械加工前，应进行消除内应力的热处理，或者“时效处理”，目的是防止加工后产生变形；b. 轴承座的球心与轴承中心的不同心度不大于

10、0.5mm ，这样便于测量和安装；c. 机械加工后，对球面瓦冷却水通道进行大于 0.4MPa 的水压试验，在此压力下连续试验时间为 2h ，不应有渗漏现象；d. 轴承座两个通过中空轴的侧孔，应与轴承盖一起联合加工，侧孔直径应比中空轴颈大15-20mm ，以免在轴承衬磨损时引起中心的偏移，而磨坏中空轴。B. 对轴承底座的技术要求轴承底座（底板）既是轴承的支承又是轴承安装时找正的基准。底座要有很好的刚性和吸振性。从这点出发，铸铁件有很大的优点。但是当单件小批量生产时，铸件比起焊接件成本要高些。以前多用铸件，近来用型钢焊接的愈来愈多。为了安装时方便，铸铁轴承底座的上下表面都需进行机械加工。尤其是装有

11、钢辊（活动式主轴承），其粗糙度不低于，便于钢辊在其上自由滚动。C. 球面瓦球面瓦是主轴承直接与中空轴颈接触零件，即是主轴承直接承受载荷的零件。对主轴承来说，球面瓦是一个重要而又容易损坏的零件。因此，球面瓦本体的材料应不低于GB 中的 HT200，对于大型磨机用ZG270-500铸钢制造。a. 结构及主要尺寸球面瓦底面是一个与轴承中心同心的部分球体，它在轴承座的球窝里（凹球面里）可以自由转动，使轴瓦的承压面均匀地承受载荷。球面瓦的结构及主要尺寸（见图 7-59 ）按下述原则确定：作用在轴承上的外力是固定的，因此，球面瓦的承压角基本上固定在 750 -90 0之间。为此，我国近年来所设计的球面瓦的

12、承压角都是 1000-1200 的。球面瓦的直径和宽度与磨机的用途有关，对于烘干兼粉磨的煤磨或原料磨，中空轴内要在喂料的同时通过一定体积的热风。为了减小通风阻力，中空轴一般都设计成直径大而宽度窄，具体尺寸与通过的热风量多少有关。对水泥磨和湿法原料磨，一般是根据喂料量的大小来决定中空轴的直径，当直径确定后，再根据比压来确定球面瓦的宽度。一般烘干兼粉磨的磨机的宽度径比为L/d=0.25-0.35，水泥磨和原料磨的宽径比L/d=0.35-0.55。图 7-59 球面瓦的结构及其主要尺寸b.球面瓦的瓦衬材料球面瓦的关键部件是瓦衬，它是直接与中空轴轴颈接触的部件。即使是在液体摩擦状态下工作的轴承，在长期

13、停磨后再启动磨机，如不是静压主轴承，则不可避免地产生轴颈与球面瓦瓦面的直接接触，即金属接触。因此，在选用瓦衬材料时要慎重。现在大多数磨机主轴承在轴瓦上（球面瓦）浇注轴承合金（即铅基和锡基巴氏合金），这种合金的优越性，如顺应性、嵌藏性好，很易与轴颈跑合，抗胶合能力也较强，但弱点是机械强度低并且与钢铁的贴附性差，合金瓦的制造加工困难。浇注合金前，在球面瓦的凹球面开纵、横燕尾槽，目的使巴氏合金与瓦体贴合牢固，防止脱壳。浇注后，需进行精细刮研。在中小型磨机上也有用塑料做瓦衬的。（2）滑履支承磨机的两端或一端不用通常的主轴承支承，而是采用滑履支承。如图 7-60 所示，一端是主轴承支承，而另一端是滑履支

14、承的混合支承装置示意图。国外早已在磨机上采用。我国江南水泥厂湿法生料磨机已在进料端采用该支承方式。由于磨机向大型化发展，其轴承负荷也愈来愈大，另外烘干兼粉磨的磨机，其进料口要大，而且热气流温度又高，主轴承就不适应，这样，采用滑履支承较为合适。滑履轴承的磨机是通过固装在磨机筒体上的轮带支承在滑履上运转，如图 7-60 所示。图 7-61 是轮带放在具有三个履瓦的滑履支承装置上的示意图。图 7-62 是轮带放在具有两个履瓦的滑履支承装置上的示意图。图 7-60 混合支承装置1静压润滑装置；2进料装置；3滑履支承装置；4筒体；5大齿轮；6动压滑动主轴承；7出料管；8传动轴图 7-61 三履瓦的滑履支

15、承装置1滚圈；2滚圈罩；3履瓦；4滚圈罩支座图 7-63 两履瓦的滑履支承装置滑履轴承的结构如图 7-63 所示，表面浇铸轴承合金的钢制履瓦2坐在带有凸球面的支块3上，两者之间用圆柱销定位，凸球面支块又置于四球面支块4之中，而凹球面支块又放在滑履支座的底座5上，两者之间也是通过圆柱销定位。滑履支座的底座5的下边放置两个能沿磨机轴向自由滚动的托轮6，托轮安装在轮带罩的底座上。轮带罩除了起到防灰尘进到其中将润滑油弄脏外，轮带罩的下座还起油箱的作用。整个保护罩放在焊接结构的底座上，而底座通过地脚螺栓固定在混凝土基础上。轮带罩和轮带之间的密封结构如图7-64和图7-65所示，环形的毛毡圈1被压板2压在

16、轮带罩上，并由拉伸弹簧3将其紧紧地压在工字形轮带的法兰上，进而起到密封的作用。滑履支座的每个滑瓦都能自动调心，它是靠球形瓦来完成的。这样就可以弥补由于轮带安装误差所造成的轮带与履瓦的接触不良。滑履轴承目前普遍采用的是动静压润滑。这种滑履上只有一个油囊，当磨机启动、停止和慢速运转时，高压油泵8将具有一定压力的压力油通过高压输油管7送到每个滑瓦的静压油囊中，浮升抬起轮带，使轴承处于静压润滑状态，而在磨机正常运转时，高压油泵停止供油，此时润滑是靠轮带浸在润滑油中，轮带上的润滑油被带入瓦内，实现动压润滑。由于轮带的圆周速度较大，其“间隙泵”的作用也大，且滑履能在球座上自由摆动，自动调整间隙，故润滑效果

17、也较好。磨机在正常运转过程中，向滑瓦供油的方式有两种：一种是通过低压油泵向滑瓦进口处喷油；另一种是将滑瓦浸在油中。滑履轴承的优点：1.支承磨机轮带的滑履可以有两个、三个或四个，因此其结构不仅完全适用于中小型磨机，而且不受规格限制，还可以在特大型磨机上采用。图 7-63 滑履支承装置的结构图1轮带；2履瓦；3凸球面支块；4凹球面支块；5底座；6托轮；7高压输油管；8高压油泵；9轮带罩图 7-64 轮带剖面图图 7-65 滑瓦侧视图1环形的毛毡圈；2压板；3拉伸弹簧2. 采用滑履支承结构，可取消大型磨机上易于损坏的磨头（包括中空轴）和主轴承，运转比较安全，并可以缩短磨机的长度，尤其是磨机的进料端很

18、明显地缩短了很多，减少占地面积。3. 对于烘干兼粉磨的磨机，由于取消了中空轴，进料口的断面积不受中空轴的约束，因此，可以更合理地设计进料口，有利于粉磨物料和热气流通过，并减少通风阻力。4. 因为磨机两端支承间距缩短，所以磨筒体的弯矩和应力相应地减小了，因此，磨筒体钢板厚度可以减薄。尤其是烘干兼粉磨的磨机，烘干仓的筒体可以选用更薄的钢板，减轻了磨机的重量。5. 轮带的线速度比中空轴颈高得多，对于润滑油膜的形成比较有利。滑履轴承由于对轮带和履瓦的加工精度和粗糙度要求较严，因而比用主轴承支承磨机的成本高。滑履轴承的结构和维护比较复杂，一旦系统中某个环节出现故障，要求及时发现和修复，否则将影响整个磨机的正常运转，因此，要求装设相应监测和自控仪表。