选矿厂球磨机动压和静压轴承的应用范文

0引言

峨口铁矿是20世纪70年产的老矿山，初期精矿产量维持在1000000t以下。球磨机是峨口铁矿选矿厂的主体设备，主要承担破碎工序后的磨矿作业。目前在用的球磨机形成3个系列三段磨矿生产模式，原矿处理能力达到950t/h。2000年以后，为提高产品的产、质量，满足日益竞争激烈的市场要求，陆续进行了扩能改造和工艺改造。因此在用的球磨机型号、规格不一，主要有Ф5.03×6.4m，Ф4.27×6.1m，Ф3.6×4.5m，Ф3.2×4.5m等，兼有动压轴承和静压轴承2种形式。经过多年不断的研究与探讨，选矿厂对球磨机动压轴承、静压轴承的使用、维护和检修技术相对成熟，并摸索、总结出很多实用的现场经验，近十年来从未发生过球磨机轴瓦烧损的现象，计划内的轴瓦更换都能一次成功。

1球磨机动压轴承应用分析

动压轴承工作原理：润滑油从空心轴上部给入，当空心轴以一定的转速相对于轴瓦做旋转运动时，润滑油被带入空心轴与轴瓦的间隙，从而形成压力油膜，实现油液润滑。

1.1优势

（1）油站结构简单。油站液压元件少，只有齿轮油泵、单向阀及过滤、冷却系统，调压由手动阀门控制，系统1用1备，结构简单可靠成本低。易分析判断异常情况，日常维护工作量小，一般就是按周期更换传动销子，清洗单向阀、滤网即可。（2）系统运行压力低。动压供油系统运行压力较低，轴瓦供油点维持在（0.08～0.1）MPa，油泵出口压力在（0.25～0.3）MPa左右即可。现场判断润滑是否良好的标准简单，即只要空心轴表面轴向位置都能淋上油就可以了。由于运行压力较低，润滑元件故障少，易满足远距离供油。（3）1个油站给多机台供油。1个油站可以满足（2～3）台球磨机的轴瓦润滑。现场只要从油站出口总管分支到各机台即可，各分支管路分别用阀门控制，满足单台球磨机停车时管路维护要求。（4）短期内能适应润滑油质的变化。动压轴承对油液质量要求相对较低，由于运行压力较低，供油方式不同于静压轴承，润滑油轻微的进水、进矿都暂不影响继续使用，能适应油液变化。

1.2不足

（1）轴瓦易突然失效。球磨机起动时负荷大，而两摩擦表面是无油的干摩擦状态，因此对轴瓦有一定程度损伤。尤其当轴瓦浇铸质量不好时，轴瓦表面会出现轻微裂纹并不断扩展，当累积到一定程度时，由于变化的不易察觉性，往往突然表现出轴瓦发热现象，经抽瓦检查发现轴瓦表面已整体呈龟裂状。（2）轴瓦修复精度要求较高。球磨机的轴瓦烧损后，修理技术精度要求较高，对维修人员的技能水平要求较高。需要现场开瓦口、保证良好的接触点（均匀且≥2点/平方英寸）和接触角（70°～90°）。主轴瓦下部球面接触点（≥1点/平方英寸）均匀，两配合球面四周楔形空间长度基本相同（约（50～70）mm，间隙（0.50～0.75）mm）。每个动压轴瓦更换需要（72～80）h。（3）轴瓦运行可靠性不高。对润滑系统能监控的数据仅仅1个总油压显示。当机台油压低时可以实现报警和跳闸，但对因管路堵塞造成的供油中断则不能实现跳闸保护。由于不能精确显示轴瓦与空心轴之间油膜压力和二者之间的接触状态，因此为了满足稳定运行则必然要加大巡检力度和专业检查精度。

2球磨机静压轴承应用分析

静压轴承工作原理：润滑油从空心轴下部给入，在球磨机运转以前，即依靠高压油泵向空心轴和轴瓦的间隙供油，从而将球磨机2个空心轴顶起，形成高压油膜，实现油液润滑。

2.1优势

（1）起动时对轴瓦损伤小。球磨机起动时，2个摩擦表面形成高压油膜已经分离。只要静压油站工作，轴瓦与空心轴间始终处于油液摩擦润滑状态，轴瓦表面磨损小，不易产生疲劳裂纹。（2）轴瓦修复精度要求较低.球磨机轴瓦烧损后，修理技术精度要求较低，对维修人员的技能水平要求较低。因为轴瓦在机床上加工完成后，在检修时现场的刮研量比动压轴承少。为了保证压力稳定，可以视试压状况决定轴瓦精刮程度。一般每个静压轴瓦更换约需要（16～24）h。（3）可以实现无人值守。可以对4个油腔的油压、流量实现在线监测，其中任何一个供油点油压、流量低于设定值时都能实现跳闸保护。如果将油压、流量信号接入集控室时，可以满足系统生产无人值守的要求，大大降低生产工人巡回检查的工作量。

2.2不足

（1）液压油站元件多、成本高。液压系统复杂，元件多、成本高。系统分为高压、低压2部分：用低压系统进行过滤，用高压齿轮泵及齿轮分流器进行压力流量均衡传输。由于液压元件多，故障点相对较多，发生液压系统问题时分析判断有一定难度，并且有时会发生误动作停车。（2）液压系统运行压力高。油泵出口总压维持在（5～6）MPa，4个供油点中每个点的油压约4MPa，供油压力是动压轴承的20倍以上，系统运行压力较高，而且空心轴表面的油量不能用肉眼直观地观察到。由于运行压力较高，润滑元件、管路需要定期更换，运行可靠性相对较低。（3）对油液变化较敏感。由于运行压力较高，润滑油轻微的进水、进矿都将在压力上反映出来。在球磨机运行中，矿粉颗粒可能从油腔随空心轴进入轴瓦和轴的间隙，在轴瓦表面划出沟槽，引起液压系统泄压，影响稳定运行。（4）1个油站单独给1个球磨机轴瓦进行润滑，不能满足多台同时供油。

3使用建议

3.1动压轴承

由于结构简单，维护工作量和成本较低，在轴瓦刮研技术相对成熟，员工检查维护技能较高，动压轴承在未具备自动控制的中小矿山中有较多优势。为提高运行可靠性，最优方案是在空心轴部位安装温度监控，以减少检查力度，达到使用可靠的目的。

3.2静压轴承

随着生产技术进步和规模化生产发展的要求，尤其对实现自动控制的大中型矿山，静压轴承必然是发展趋势。如实现集控室在线监控后，原生产工人数和巡检力度都可减少。从企业减员增效的目的看，有很大参考价值。为提高运行可靠性，最优方案将静压油站的低压系统出油口分支一部分润滑油直供至球磨机空心轴表面，形成静压和动压结合系统，使用效果最佳。

4结语

在现场设备维护、管理时，应根据现场自身特点，综合运用各种措施，尽量弥补动压、静压系统各自的不足，将优势最大化。

作者:张天祥 单位:太钢矿业分公司峨口铁矿