球磨機主軸承的改進不僅能有效降低其生產(chǎn)成本同時也推動了球磨機設(shè)備走向高效、節(jié)能、減耗的道路。下面豫暉專家一是對球磨機滑動軸承及滾動軸承的優(yōu)缺點做比較分析，球磨機主軸承為什么用滾動軸承代替滑動軸承？二是對滾動軸承代替滑動軸承的設(shè)計要點提出幾方面要求。
        一、球磨機滑動軸承的優(yōu)點與缺點
        (一)優(yōu)點
        作為粉磨設(shè)備的球磨機，目前一般采用滑動軸承作為主軸承，軸承襯采用巴氏合金材料。因其具有良好的摩擦相容性、順應(yīng)性和嵌入性，非常適合像球磨機這樣的重載、低速，并伴有沖擊現(xiàn)象的機械設(shè)備的要求，因此在生產(chǎn)中已被廣泛采用。
        (二)缺點
        1、能耗高。由于滑動摩擦力遠遠大于滾動摩擦力，摩擦力引起產(chǎn)生大量熱量，消耗大量能耗。據(jù)計算，滑動軸承支承的球磨機，軸頸與軸瓦的接觸面積較少達75%。傳統(tǒng)的球面瓦滑動軸承的摩擦功耗理論上約占總裝機容量的1/3。
        2、維修困難。滑動軸承雖然結(jié)構(gòu)簡單，但巴氏合金的澆鑄工藝復(fù)雜，須經(jīng)過巴氏合金材料的配比、熔煉、軸承底座的清洗、預(yù)熱、掛錫和巴氏合金澆鑄以及研刮，每道工序均有嚴格的技術(shù)要求，稍有不慎，即有可能引起報廢。
        3、滑動軸承的保養(yǎng)復(fù)雜。由于主軸承工作時，滑動摩擦以及熱物料通過空心軸的結(jié)果不斷產(chǎn)生熱量，如不及時排除，將使軸瓦溫度升高，破壞潤滑作用，甚至發(fā)生“燒瓦”現(xiàn)象。因此主軸承還必須安裝一套冷卻裝置。球磨機的滑動軸承的潤滑，分為動壓潤滑和靜壓潤滑。油勺和強制潤滑系統(tǒng)都屬于動壓潤滑。這種潤滑油膜的形成是借助于中空軸回轉(zhuǎn)時所起的“油泵”作用將潤滑油帶入軸承間隙造成一定壓力的油膜。但由于球磨機轉(zhuǎn)速低、產(chǎn)生“油泵”作用不大，故形成油膜很薄，達不到液體摩擦潤滑，而是半液體摩擦潤滑。這樣不但容易擦傷軸襯，縮短軸襯使用壽命，而且增加了磨機的傳動功率消耗，起動也比較困難。靜壓潤滑的油膜的形成是依靠外部的壓力油，使軸頸懸浮于油膜之上。雖然靜壓潤滑承載能力大，摩擦系數(shù)低，但必須有一套復(fù)雜且安全可靠的供油系統(tǒng)，保養(yǎng)與維護工作量大，而且價格昂貴。
        可見，滑動軸承的維修與保養(yǎng)所需要的技術(shù)要求高。這對于技術(shù)力量相對薄弱的企業(yè)，確實是件困難的事情，設(shè)備的正常運行常常因此而受到嚴重影響。
        二、球磨機主軸承采用滾動軸承的優(yōu)點
        (一)節(jié)能顯著
        由于滾動軸承自身運動的特點，使其摩擦力遠遠小于滑動軸承，可減少消耗在摩擦阻力的功耗，因此節(jié)能效果顯著。從理論分析及生產(chǎn)實踐中，主軸承采用滾動軸承的一般小型球磨機節(jié)電達30%～35%，中型磨機節(jié)電達15%～20%，大型球磨機節(jié)電可達10%～20%。由于球磨機本身是生產(chǎn)中的耗能大戶，這將意味著可節(jié)約一筆極其可觀的費用。
        (二)維修方便，質(zhì)量可靠
        采用滾動軸承可以省去巴氏合金材料的熔煉、澆鑄及刮瓦等一系列復(fù)雜且技術(shù)要求甚高的維修工藝過程以及供油、供水冷卻系統(tǒng)，因此維修量大大減少。而且滾動軸承由于是由專業(yè)生產(chǎn)廠家制造，質(zhì)量往往得到保證。滾動軸承維修省時省力的特點，特別適合于技術(shù)力量相對薄弱的企業(yè)。
        三、滾動軸承代替滑動軸承的設(shè)計要求
       (一)軸承類型的選擇
        軸承類型應(yīng)選用雙列向心球面滾子軸承。因為球磨機荷載大，兩端支承跨度大，球磨機筒體彎曲變形在運行過程中將產(chǎn)生不同軸。而向心球面滾子軸承具有自動調(diào)心性能，可補償筒體在動、靜負荷下變形產(chǎn)生的軸線撓度，又具有較強的承載能力，并能減少外徑尺寸。
        它是以凈現(xiàn)值為基礎(chǔ)，先用一個系數(shù)將有風(fēng)險的現(xiàn)金收支調(diào)整為無風(fēng)險的現(xiàn)金收支，然后用無風(fēng)險的貼現(xiàn)率計算項目的凈現(xiàn)值，以便用凈現(xiàn)值的規(guī)則判斷投資機會的可取程度。運用這種方法，投資者必須首先確定有風(fēng)險情況下的單位收益相當于多少無風(fēng)險情況下的收益，即肯定當量系數(shù)a。其計算公式如下：a=無風(fēng)險情況下的收益/有風(fēng)險情況下的收益。一般而言0≤a≤1。a值越小，風(fēng)險越大；a值越大，風(fēng)險越小。為了防止決策者的偏好不同而造成決策失誤，可根據(jù)計算的標準離差率來確定肯定當量系數(shù)，因為標準離差率是衡量風(fēng)險大小的一個很好的指標。標準離差率與肯定當量系數(shù)的經(jīng)驗對照關(guān)系如下表：

        這樣在有風(fēng)險的情況下，采用肯定當量系數(shù)計算的凈現(xiàn)值NPV的計算公式為:NPV=∑=AiCi/(1+r)^I + AnSn/(1+r)^N-I (i=1，2，3…n)，式中:NPV為凈現(xiàn)值，Ai肯定當量系數(shù)，Ci第i年的現(xiàn)金凈流量，Sn為項目凈殘值，r為無風(fēng)險貼現(xiàn)率，I為原始投資額。運用肯定當量法計算出的凈現(xiàn)值大于零，表明方案可行，凈現(xiàn)值越大方案越優(yōu)。凈現(xiàn)值小于零，表明方案不可行。承租人在購買與租賃設(shè)備之間作出決策時，可運用肯定當量法分別計算購買與租賃兩種方案的凈現(xiàn)值，比較凈現(xiàn)值的大小，選擇凈現(xiàn)值較大的方案。但是需要引起注意的是，與肯定當量系數(shù)相對應(yīng)的標準離差率的計算由于引用了概率分析，凈現(xiàn)值的計算存在一定的人為因素。因此，在運用概率計算標準離差率時，一定要采用科學(xué)的、精確的方法提高概率預(yù)測的準確性。標準離差率的準確性關(guān)系著凈現(xiàn)值計算的精確性，那么以凈現(xiàn)值為基礎(chǔ)的肯定當量決策法，就能夠使企業(yè)對生產(chǎn)設(shè)施是采用租賃還是購買做出正確的決策。
       (二)配合的選擇
       由于球磨機滾動軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，承受方向固定的徑向載荷，所以內(nèi)圈是循環(huán)負荷，中空軸與軸承內(nèi)圈應(yīng)采用過盈配合。過盈量取決于負荷的大小，較重的負荷取較大的過盈量。過盈量必須保證在接觸面間產(chǎn)生的壓力滿足軸承受筒體軸向力及中空軸頸與軸承內(nèi)圈的摩擦力矩，保證兩者在轉(zhuǎn)動過程中不產(chǎn)生相對滑動。但過盈量也要保證軸承的正常運行，如果過盈量過大，就會造成軸承變形嚴重，甚至報廢。
       而滾動軸承外圈不旋轉(zhuǎn)，承受方向固定的徑向荷載，所以外圈是局部負荷。軸承外圈與軸承座的配合應(yīng)選用間隙配合，軸承外圈可沿軸向滑動，也可繞軸線轉(zhuǎn)動。為了補償筒體軸向伸縮變形，把筒體的一端支承設(shè)計為自由支承。為了保證齒輪的正確嚙合，不讓卸料端中空軸有軸向串動，而使伸縮的預(yù)留間隙設(shè)在進料端。當筒體受熱伸長后，自由端的軸承外圈可沿軸承座滑動，減少筒體及端蓋的軸向內(nèi)力，以適應(yīng)筒體受熱伸長后軸向的串動。
        (三)承載力的保證
        由于球磨機中空軸的尺寸是按球磨機生產(chǎn)能力設(shè)計的，因此選用與中空軸尺寸相應(yīng)的滾子軸承的承載力偏大，即承載能力是能夠得到保證的。
        (四)滾動軸承的潤滑
        由于是滾動軸承，且轉(zhuǎn)速較慢，直徑較大，只要定期加入潤滑脂即可。維修保養(yǎng)方便，操作容易。
        (五)滾動軸承的密封
        對滾動軸承的密封裝置要求較高，這是因為球磨機工作環(huán)境惡劣的原因所致。密封蓋和軸承蓋之間應(yīng)采用軸向迷宮式密封，徑向需有毛氈密封，防止外界粉塵進入，引起軸承滾道磨損加劇，使軸承溫度升高，降低潤滑油粘度，潤滑油效果下降。同時，潮氣滲入也會使軸承銹蝕，降低軸承使用壽命。
        經(jīng)過對上面具體情況的分析，可以看出球磨機的主軸承由滾動軸承來充當后，能耗、成本、維修、操作等方面的費用都有所降低，設(shè)備運轉(zhuǎn)率提高同時也帶來了良好的經(jīng)濟效益！

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