管磨机巴氏合金瓦轴承改造
一、管磨机主轴承改用滚动轴承的研制开发
球磨机广泛应用于建材、化工、冶金、矿山等行业的粉磨作业中，老式磨机的主轴承都采用滑动轴承(巴氏合金瓦)，20世纪80年代部分磨机也有选用动静压轴承的(即巴氏合金瓦配套高压稀油启动，低压稀油工作)。，理论和实践证明，滑动轴承的摩擦系数在0.04左右，每台磨机在正常转动时需要克服滑动轴承较大的摩擦阻力矩，其消耗的电机功率占配套电机功率的7%～12%左右，功率消耗大。20世纪90年代初，辽宁kok体育中国官方网站 - kok全站登录入口 董事长李宪章同志带领本公司技术人员着手研究采用滚动轴承代替老式磨机滑动轴承。
最初选用在滚动轴承的规格型号时遇到了很多困难，也走了很多弯路。因为当时国内生产轴承的厂家，还没有研究出磨机专用滚动轴承，只能采用现有规格型号的标准轴承。采用标准轴承于球磨机的主轴承上有许多不能克服的缺点：①如采用双列调心国标轴承，轴承规格大，造价高，安装困难。由于轴承幅高大，润滑油不能及时润滑到滚动体的全部表面，会出现润滑不良、摩擦系数增大等问题，轴承使用寿命会受到影响。②采用双列调心外球面滚动轴承时，轴承重量大，造价高，且磨机同心度不好，滑动调心时消耗的电机功率大。③选用缺圆柱滚子轴承时，需配置球面轴承座，加工部件复杂，成本高。④选用调心球轴承时，承载能力小，造价高。⑤采用内锥孔轴承时，轴向定位困难，加工难度大。上述这些轴承有一个共同的缺点，就是维护检修不够方便。采用上述滚动轴承之后，在技术上比滑动轴承（巴氏合金瓦）有较大的进步，但效果仍不十分kok体育中国官方网站。
到20世纪90年代初，辽宁北票市kok体育中国官方网站节能工程有限公司kok体育中国官方网站粉磨技术研究所、粉磨试验站，经过近十年的研究、试验和多年的用户使用表明，球磨机主轴承采用滚动轴承是取代滑动轴承较为kok体育中国官方网站的新技术，管磨机主轴承采用滚动轴承早在19世纪初就已经开始逐渐应用，当时应用的空间很小、发展很慢，主要原因是轴承的结构形状及造价不适应。比如第一阶段使用的滚动轴承是短圆柱滚动轴承，采用这种轴承需要继续使用下部球面座解决调心问题，这样，制造和加工都比较麻烦。在第二阶段的设计时采用了短圆柱轴承外套圈为球面体形状，虽然减去了下部球面座，但是仍然是滑动形式的调心，调心阻力偏大，不够kok体育中国官方网站。进入第三阶段是采用双列调心滚动轴承，这种轴承调心功能好、阻力小，但也存在着一定的缺点。由于轴承的规格大、轮幅宽，润滑比较困难，定期检修、清洗轴承不方便，轴承组件有一件损坏就需要更换整套轴承。为了解决上述三种轴承存在的诸多缺点，使其达到造价低且又实用之目的，一种LMGU下半环外套圈双列调心滚动轴承诞生了。
二、LMGU磨机滚动轴承的特点
(1)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。标准调心滚动轴承、短圆柱滚动轴承等都是能够承受圆周各位置径向力的。用在磨机的主轴承上时，只是外圈的下半周承受力的作用，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。虽然可以经常调换外套圈圆周方向位置，但是需要停车、停产才能操作。另外，较大的轴承座拆装也比较困难。这种新型U型轴承体，解决了上述存在的问题。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，同时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。
(2)球磨机滚动轴承外形尺寸随磨机规格的大小、动负荷的轻重而确定，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。
(3)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、时间慢，如果轴承盒内的油量达不到2/3以上时，形不成油压，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，也就起不到节电的作用。采用新研制的LMGU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。
(4)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。
(5)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。
(6)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。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%～1%，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。
(7)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。
(8)减小润滑油消耗。滑动轴承采用稀油润滑才能正常工作，由于稀油润滑的轴承盒密封不好，稀油中容易混进粉尘杂物，加之轴与轴承产生的压力使稀油的劣变也较为严重，因此稀油的消耗和浪费现象特别严重。改用滚动轴承之后，因为转数低，承载能力大，不产生摩擦热源，因此改用润滑脂可以满足要求。这样就可以去掉稀油润滑站，节省油耗80%。
(9)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。
(10)节约冷却水。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。
主轴承改造为滚动轴承的应用
广西华宏水泥有限公司多年来一直使用老式滑动轴承球磨机，这种球磨机存在着耗电量大、油耗高、事故率高、易烧瓦、安装维修不便、设备运转率低等缺陷。随着水泥行业的不断发展，如何降低粉磨电耗和生产成本，是一个企业能否生存的根本，广西华宏水泥有限公司经过多方设备调研考证，了解到广西龙安四合工贸有限责任公司有10台球磨机由kok体育中国官方网站 - kok全站登录入口 进行了主轴承改造（滑动轴承改为滚动轴承），改造后效果非常kok体育中国官方网站。于是广西华宏水泥有限公司于2007年5月与kok体育中国官方网站 - kok全站登录入口 签订了三台（其中φ3×11m两台、φ3×9m一台）球磨机主轴承改造合同。改造后相继投入使用，运行安全，节电、增产效果特别明显，带来了可观的经济效益，生产成本大大降低。2008年和2009年又分别与辽宁北票kok体育中国官方网站 签订了φ2.4×6.5m、φ3.5×10m两台球磨机主轴承改造合同。目前，广西华宏水泥有限公司所有球磨机都已进行了主轴承改造。
一、改造方法
磨机改造停产时间的长短，直接影响到水泥厂的经济效益。由于广西华宏水泥有限公司要求停产时间短，kok体育中国官方网站 - kok全站登录入口 采取了两种方法：第一种方法是将磨机滑动轴承（巴氏合金瓦）改造成滚动轴承，原磨机中空轴不用拆下，加设精密调整套的方法，装配滚动轴承和轴承座。第二种方法是改造中只更换原磨机巴氏合金瓦及轴承座部，中空轴与北票kok体育中国官方网站 的中空轴进行对换，滚动轴承提前安装在对换的中空轴上，安装仅用了3天时间，从而缩短了安装工期。
二、改造效果
1、运转中的摩擦阻力大大降低，主要表现在：
①启车容易：原巴氏合金瓦球磨机启动电流是工作电流的5倍，改造为滚动轴承后，启动电流是工作电流的2倍左右，启动电流大大降低，启动磨机特别容易。
②降低了运行电流：在同等研磨体装载量的情况下与原磨机相比运行电流降低10%左右。
③运转灵活：在不装研磨体的情况下，用手扳动筒体上的螺栓就能将磨机扳转，这在以前是不可能的。
2、提高设备运转率：
①由于运行电流降低，避免了原来出现的烧损电机、电器、电路等现象。
②由于运行摩擦阻力矩减小、减速机、磨机大小齿轮等实际承载能力下降，设备磨损减小，延长了使用年限。
③去掉了巴氏合金瓦润滑液压站，减少了维修量。
④避免了巴氏合金瓦球磨机因断油、断水、瓦温过高而出现的研瓦、烧瓦等事故。主要体现在平时工人不用长时间守在磨机现场，不用担心出现缺油、断水及瓦温过高而造成停产的现象。
3、实现节能降耗
(3)节电：运行电流降低10%左右，可以节省电机输出功率10%左右。
(4)节油：安装时在轴承中加满油，以后只需每星期定时补充即可，每台磨机年可节油1.5t左右。