摇杆式静动压磨机主轴承设计方法
【专利摘要】一种摇杆式静动压磨机主轴承设计方法，用来设计一种新式磨机主轴承，其设计包含静动压轴承设计、自位调心部位设计、轴瓦冷却设计、轴承润滑系统设计、低压给油装置设计、环形密封结构设计和测温装置设计七个设计部分。用该方法设计的摇杆式主轴承具有调心更灵活、冷却轴瓦更有效、密封更合理、温控更迅速的优点；减少了轴承静阻力矩和瓦面磨损，消除了旧式大型磨机启动停车时经常烧瓦的现象，同比节能5%~10%。
【专利说明】摇杆式静动压磨机主轴承设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轴承的设计领域，尤其是一种摇杆式静动压磨机主轴承的设计方法。【背景技术】
[0002]筒式磨机是广泛应用于矿山、冶金、水泥、化工、电力等行业磨矿作业的重要设备之一，筒式磨机重量大，造价高，功耗多，操作费用昂贵，对于企业投资及操作运转经济合理性有很大影响。
[0003]磨矿作业的动力消耗很大。在选矿厂，电耗一般为6~30kWh/ t，约占整个选矿厂电能消耗的30%~75%，有时高达85% ;在水泥厂，电耗可达5(T60kWh/ t，占水泥厂电能能耗的50%以上。磨矿作业运转费用占整个选矿厂生产费用的40%飞0%，磨矿设备投资费用占总费用60%左右。
[0004]磨机属于连续运转作业设备，一旦出现故障，将影响整个工艺系统的正常运行，尤其对于电厂直吹制粉系统及选厂磨矿作业，所造成的减产损失将是巨大的。
[0005]因此，就生产的重要性和经济效益而言，研究磨机设备的稳定运转及降低无用功耗很有必要。
[0006]磨机主轴承起支承 磨机筒体回转之作用，是筒式磨机的重要部件之一，旧式磨机主轴承的摩擦损耗约占磨机总能耗的10%~15%，是磨机设备运转过程中最大的无功能耗消耗源。
【发明内容】
[0007]为了克服球面瓦旧式磨机主轴承结构的设计缺陷，本发明提供一种摇杆式静动压磨机主轴承设计方法。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该摇杆式静动压磨机主轴承设计方法包括以下各部分的设计。
[0009]1、静动压轴承设计:轴承衬瓦面开设动压孔，磨机起动与停车前开起高压泵站，筒体在静压作用下浮升，减少了轴承阻力矩和瓦面磨损；当磨机正常运转后，停止高压泵站，磨机在动压润滑状态下运行，可以实现动压润滑，即能确保磨机在全油膜状态下工作。
[0010]2、自位调心部位设计:自位调心部位采用摆动式调节,鞍座为柱面,而轴承衬背为鼓形面，鞍座包容轴承衬，两者接触的几何形状为短弧线，由于存在应力变形，实际为窄弧面，轴承衬在鞍座表面沿轴向可作纯滚动，较球面接触更灵活。
[0011]3、轴瓦冷却设计:该设计采用联合冷却方式，在油润滑冷却的同时，轴承合金衬采用蛇形管通水冷却，在轴承衬体中开设梯形沟槽，浇注合金时，埋入冷却水管，直接冷却轴承合金。
[0012]4、轴承润滑系统的设计:为使轴承实现动静压功能及保证磨机安全运转，该轴承设计有3套润滑系统，即静压启动及停车润滑系统、正常工作润滑系统和备修系统。
[0013](I)静压启动及停车润滑系统:静压启动15min，待磨机筒体浮起正常转动后，开动磨机；当磨机正常运转后，关停高压系统；系统动作采用PLC可编程序控制器实现自动控制。
[0014](2)正常工作润滑系统:磨机正常运转时，采用低压自动循环油润滑；该系统与高压泵同时开动，并与磨机同时工作，以保证磨机正常工作时的主轴承润滑。
[0015](3)备修系统:对应于每个主轴承，在高低压泵站上都装置一个手动高压泵，以供检修设备或在异常情况下使用。
[0016]5、低压给油装置设计:低压给油装置由活接头与淋油管相联，再与轴承盖的内锥螺纹接头相接，方便了淋油管位置调整；淋油口由旧式轴承钻孔型式改成间断开槽，使淋下的油形成瀑布，使给油更加均匀。
[0017]6、环形密封结构设计:该设计采用活塞环式或橡胶环槽干油密封结构，活塞环式或橡胶环与轴颈之间留有间隙，用干充油润滑脂，实现密封。
[0018]7、测温装置设计:该轴承测温采用端面钼热电阻，WZP2M-301型式，时间常数为15s，其触头与轴颈接触。
[0019]本发明的有益效果是:用该方法设计的摇杆式主轴承具有调心更灵活、冷却轴瓦更有效、密封更合理、温控更迅速的优点；减少了轴承静阻力矩和瓦面磨损，消除了旧式大型磨机启动停车时经常烧瓦的现象，同比节能59TlO%。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0021]图1为磨机主轴承结构图。
[0022]图2为高压油腔结构图。
[0023]图3为低压给油装置图。
[0024]图4为活塞环式干油密封结构图。
[0025]图中，1、轴承底座，2、鞍座，3、轴瓦，4、压板，5、轴承盖，6、环形密封，7、淋油管，8、端面测温电阻，9、动压孔，10、活接头。
【具体实施方式】
[0026]该摇杆式静动压磨机主轴承设计方法包括以下各部分的设计。
[0027]1、静动压轴承设计:如图1左视图所示,鞍座(2)固连在轴承底座(I)上,轴承衬瓦面(3)开设动压孔(9)，磨机起动与停车前开起高压泵站，筒体在静压作用下浮升，减少了轴承阻力矩和瓦面(3)磨损；当磨机正常运转后，停止高压泵站，磨机在动压润滑状态下运行，可以实现动压润滑，即能确保磨机在全油膜状态下工作。
[0028]2、自位调心部位设计:自位调心部位采用摆动式调节，鞍座(2)为柱面，而轴承衬背为鼓形面，鞍座(2)包容轴承衬，两者接触的几何形状为短弧线，由于存在应力变形，实际为窄弧面，轴承衬在鞍座(2)表面沿轴向可作纯滚动，较球面接触更灵活。
[0029]3、轴瓦(3)冷却设计:该设计采用联合冷却方式，在油润滑冷却的同时，轴承合金衬采用蛇形管通水冷却，在轴承衬体中开设梯形沟槽，浇注合金时，埋入冷却水管，冷却水管通过轴瓦端部的压板(4)通往轴瓦内部直接冷却轴承合金。
[0030]4、轴承润滑系统的设计:为使轴承实现动静压功能及保证磨机安全运转，该轴承设计有3套润滑系统，即静压启动及停车润滑系统、正常工作润滑系统和备修系统。
[0031](I)静压启动及停车润滑系统:静压启动15min，待磨机筒体浮起正常转动后，开动磨机；当磨机正常运转后，关停高压系统；系统动作采用PLC可编程序控制器实现自动控制。
[0032](2)正常工作润滑系统:磨机正常运转时，采用低压自动循环油润滑；该系统与高压泵同时开动，并与磨机同时工作，以保证磨机正常工作时的主轴承润滑。
[0033](3)备修系统:对应于每个主轴承，在高低压泵站上都装置一个手动高压泵，以供检修设备或在异常情况下使用。
[0034]5、低压给油装置设计:如图3所示，低压给油装置由活接头(10)与淋油管(7)相联，再与轴承盖(5)的内锥螺纹接头相接，方便了淋油管(7)位置调整；淋油口由旧式轴承钻孔型式改成间断开槽，使淋下的油形成瀑布，使给油更加均匀。
[0035]6、环形密封(6)结构设计:该设计采用活塞环式或橡胶环槽干油密封结构，密封结构如图4所示，活塞环式或橡胶环与轴颈之间留有间隙，用干充油润滑脂，实现密封。
[0036]7、测温装置设计:该轴承测温时的端面测温电阻(8)采用端面钼热电阻，WZP2M-301型式，时间常数为15s，其触头与轴颈接触。
[0037]本发明的有益效果是:用该方法设计的摇杆式主轴承具有调心更灵活、冷却轴瓦更有效、密封更合理、温控更迅速的优点；减少了轴承静阻力矩和瓦面磨损，消除了旧式大型磨机启动停车时经常烧瓦的现象，同比节能59TlO%。
[0038]上述方案本行业技术人员通过行业技术手段可以实现。
【权利要求】
1.一种摇杆式静动压磨机主轴承设计方法,用来设计一种新式磨机主轴承,其特征是:其设计中包含静动压轴承设计、自位调心部位设计、轴瓦冷却设计、轴承润滑系统设计、低压给油装置设计、环形密封结构设计和测温装置设计七个设计部分。
2.根据权利要求1所述的摇杆式静动压磨机主轴承设计方法，其特征是:其静动压轴承设计方法是鞍座(2)固连在轴承底座(I)上，轴承衬瓦面(3)开设动压孔(9)，磨机起动与停车前开起高压泵站，筒体在静压作用下浮升，减少了轴承阻力矩和瓦面(3)磨损；当磨机正常运转后，停止高压泵站，磨机在动压润滑状态下运行，实现动压润滑。
3.根据权利要求1所述的摇杆式静动压磨机主轴承设计方法，其特征是:其自位调心部位设计方法是其自位调心部位采用摆动式调节，鞍座(2)为柱面，而轴承衬背为鼓形面，鞍座(2)包容轴承衬，两者接触的几何形状为短弧线，由于存在应力变形，实际为窄弧面，轴承衬在鞍座(2)表面沿轴向可作纯滚动。
4.根据权利要求1所述的摇杆式静动压磨机主轴承设计方法,其特征是:其轴瓦冷却设计方法是采用联合冷却方式，在油润滑冷却的同时，轴承合金衬采用蛇形管通水冷却，在轴承衬体中开设梯形沟槽，浇注合金时，埋入冷却水管,冷却水管通过轴瓦端部的压板(4)通往轴瓦内部直接冷却轴承合金。
5.根据权利要求1所述的摇杆式静动压磨机主轴承设计方法，其特征是:其轴承润滑系统的设计方法是该轴承设计有3套润滑系统，即静压启动及停车润滑系统、正常工作润滑系统和备修系统；各套系统的设计方法如下: (O静压启动及停车润滑系统:静压启动15min,待磨机筒体浮起正常转动后，开动磨机；当磨机正常运转后，关停高压系统；系统动作采用PLC可编程序控制器实现自动控制； (2)正常工作润滑系统:磨机正常运转时，采用低压自动循环油润滑；该系统与高压泵同时开动，并与磨机同时工作，以保证磨机正常工作时的主轴承润滑； (3)备修系统:对应于每个主轴承，在高低压泵站上都装置一个手动高压泵，以供检修设备或在异常情况下使用。
6.根据权利要求1所述的摇杆式静动压磨机主轴承设计方法，其特征是:其低压给油装置设计方法是低压给油装置由活接头(10)与淋油管(7)相联，再与轴承盖(5)的内锥螺纹接头相接，方便淋油管(7)位置调整；淋油口由旧式轴承钻孔型式改成间断开槽，使淋下的油形成瀑布，使给油更加均匀。
7.根据权利要求1所述的摇杆式静动压磨机主轴承设计方法，其特征是:其环形密封结构设计方法是采用活塞环式或橡胶环槽干油密封结构，活塞环式或橡胶环与轴颈之间留有间隙，用干充油润滑脂，实现密封。
8.根据权利要求1所述的摇杆式静动压磨机主轴承设计方法，其特征是:其测温装置设计方法是其端面测温电阻(8)采用端面钼热电阻，其触头与轴颈接触。
【文档编号】F16C37/00GK103775497SQ201210406607
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月23日 优先权日:2012年10月23日
【发明者】杨伟, 殷毓庚 申请人:洛阳嘉维轴承制造有限公司