球磨机“滑动轴承”改造过程及节能效益

吕蒙

（铜陵有色股份天马山黄金矿业有限公司）

　　摘　要：球磨机是磨矿设备，耗能大，每降低一个百分点，对企业带来效益都是很大的，球磨机两端主滑动轴承结构复杂，维修难度大，耗能多。天马矿业公司依靠新产品：大直径滚动轴承，将Φ2.7×3.6m球磨机滑动轴承改造成滚动轴承，经一年运行测算，节能10%左右。

　　关键词：球磨机；大直径滚动轴承；巴氏合金滑动轴承；节能效益

　　为降低球磨机电能消耗，减少球磨机运转阻力，降低职工劳动强度，提高经济效益，2009年12月，铜陵有色股份天马山黄金矿业公司对φ2.7×3.6m球磨机两端主滑动轴承进行改造，采用大直径滚动轴承取代现有滑动轴承。通过改造后近3年运行状况和电耗比较分析，降低维护保养成本，节能效果较好，达到改造效果。

　　1　球磨机使用“巴氏合金”前滑动轴承的运行状态

　　天马山黄金矿业公司现有一段φ2.7×3.6m球磨机筒体是通过进出料端中空轴落在两个“巴氏合金滑动轴承”上。两个主轴承座中心线：4400mm，装机功率：400KW，6KV，球磨机转速：18转/分，处理量（转炉渣）：20～22吨/h，运行负荷电流在：35～38A。原有冷却润滑“巴氏合金滑动轴承”油箱，因油管密封磨损泄漏、老化及粉尘污染，油箱的内润滑油2个月左右要补加润滑油约120Kg，6～7个月全部更换，更换润滑油年成本：2.5万元左右。“巴氏合金滑动轴承”在运转过程中，因油压、油量较难控制，一旦缺油、断油，短的时间内，由于“巴氏合金”因干磨损发热而导致溶化，导致滑动轴承失效停机检修，滑动轴承需重新浇铸“巴氏合金”。在新浇铸巴氏合金前，要将球磨机筒内钢球全部倒出，通过油顶将球磨顶起，将“滑动轴承”吊出，除去烧坏的巴氏合金。新浇巴氏合金瓦要反复研刮、研磨，直至达到技术要求后才能安装，浇筑和研刮费工费时，维修人员劳动强度大，停球时间长，影响生产。

　　2　球磨机大直径滚动轴承安装

　　2.1大直径滚动轴承安装前条件和检测项目

　　首先球磨机原进出料滑动主轴承座中心线不变，对球磨机进出料中空轴轴径进行测量，在滑动轴承与中空轴轴向前端、中端、后端400mm接触面上测量4个点，为安装大直径滚动轴承所用的涨紧套内径提供加工公差。

　　2.2大直径滚动轴承涨紧套安装

　　在球磨机中空轴先安装涨紧套，大直径滚动轴承内孔安装在涨紧套外圆上，为保证安装同心度，涨紧套加工成1：30的锥度上，大直径滚动轴承内圈同样也加工成1：30的锥度。涨紧套要求厚度Z小端为25mm，宽度280。在安装前可以拆分，涨紧套安装到中空轴上后，在事先对称加工好的涨紧套孔壁上用6个M16×70内六角螺钉将涨紧套联接，滚动轴承热装到涨紧套上，为防止内六角螺钉松动而造成涨紧套联接处松动，再用对半式厚度卡箍法兰在涨紧套端面错位联接。

　　2.3大直径滚动轴承安装准备工作

　　根据轴承大小，用10mm铁板方形油盆一个，220号重负荷齿轮油300Kg，手持测温仪一个，干柴准备充足。起吊量2吨的起重设备要求全面检查，确保起吊安全。

　　2.4大直径滚动轴承安装

　　安装大直径滚动轴承前要在涨紧套刻画出滚动轴承Z终位置线，一是保证进出轴承座轴向中心线，二是防止安装错位，加热滚动轴承冷却后在锥度涨紧套外径过大，导致因滚动轴承内径小而造成滚动轴承内套开裂。

　　将大直径120℃轴承平放在油盆中，向油盆加油，油面超过轴承上平面40～60mm左右。用手持红外线测温仪测油面温度到160℃后停止加热，保温约1.0～1.5小时左右，待油冷却到100度左右时，用起吊设备吊起膨胀滚动轴承后迅速安装到球磨机中空轴事先安装涨紧套上，轴向位置为涨紧套刻画线处，然后用凡布将安装好的滚动轴承全部包好，缓慢冷却轴承温度。避免因温差变化大将滚动轴承内圈胀裂。

　　2.5大直径滚动轴承安装后检查

　　滚动轴承安装到两个中空轴上后，要求检查滚动轴承上内外圈是否有裂纹，无裂纹后，新滚动轴承座安装轴承座前，检查轴承座轴向中心线是否为5430mm，检查进料轴承座与出料轴承座水平高差，要求控制在0-0.3mm。球磨机安装落位后，检查滚动轴承滚柱间隙并作好原始记录。数据符合技术标准后，给滚动轴承注入二硫化钼20～22Kg左右准备试车运转。首先进行5小时球磨机空车试运行，空车运行5小时结束后，加入规定满负荷量40%的球料进行半负荷运行，运行3小时后，再加入满负荷量40%的球料，继续运转3小时。以上运行无问题后，满负荷运转12小时停机，停机检查球磨机前后端主轴承座各部件螺栓有无松动。无松则可以连续运行，连续运行两个月后，除去滚动轴承润滑脂，并用柴油对滚动轴承内圈进行彻底清洗，用高压风进行吹扫，然后注入新的同标号润滑脂。

　　3　球磨机滑动轴承与滚动轴承运行对比

　　原球磨机滑动轴承球形易进砂进水，自动调心能力差，球磨机回转体同心度不好且容易出现烧瓦、停产换瓦现象，研瓦和换瓦时间长，抢修工人劳动强度大。采用滚动轴承，因为滚动轴承密封较好，并具有自动调心功能，同心度偏差在允许的范围内，能够保证正常运转。改造后磨机取消稀油润滑站，没有油渍污染现象，较好地改善现场清洁，使经济效益和环境效益同步改善。

　　4　球磨机滚动轴承改造后节能效益

　　φ2.7×3.6m球磨机滑动轴承改造成滚动轴承后，球磨机电机电流下降10%左右，球磨机全负荷：每小时处理20-22吨转炉渣，滑动轴承电机电流32-34A，同样的处理量，安装滚动轴承后电机电流：28-31A。

　　改造前Φ2.7×3.6m球磨机同步电机电流32～34A，改造后电机电流为28～31A，节电效果明显，具体计算如下（按330天，每天24h计）：

　　改造前年用电量：电量=1.732×6000×34×330×24÷1000=279.84万度。

　　改造后年用电量：

　　电量=1.732×6000×31×330×24÷1000=255.14万度

　　改造前与改造后相比节电量：

　　279.84-255.14=24.70万KWh（度）

　　节电率约在10%左右，电价按天马公司综合电价0.66元/KWh计量，年节约电量：

　　24.70×0.66=16.30万元。

　　φ2.7×3.6m球磨机运用“大直径滚动轴”之后，取消集中供油站，采用手动加压泵加锂基脂润滑，每季加油一次，改善工作环境，减少油污染。润滑油和油泵费用大大减少，综合测算球磨机运用“大直径滚动轴”年综合节约费用约在16万元左右，节能效果明显，一年半即可收回投资，改造达到较为理想的效果。

　　参考文献：

　　[1]郜峰.球磨机负荷监测软件平台的设计与开发[D].东北大学，2010.

　　[2]凌永发.球磨机装球率自动检测系统[D].昆明理工大学，2004.

　　[3]马月川.球磨机控制系统的设计及其控制策略研究[D].太原理工大学，2010.

来源：《中小企业管理与科技》2013年第9期