球磨机中滚动轴承替代滑动轴承的应用研究

摘要

球磨机是选矿厂的关键设备之一，其能耗（电耗、材料成本）一般占全厂能耗的30～70％。球磨机主滑动轴承的摩擦功耗约占球磨机配用电机功率的15～20%，滚动轴承替代滑动轴承后，球磨机的功耗可降低10～15%，能够有效实现节能的目标。
　　本文首先分析了传统球磨机滑动轴承的摩擦机理、功耗及易烧损的原因。以节约能源、提高电动机运行安全系数、降低成本为目的，对采用国产滚动轴承取代滑动轴承的可行性进行了研究。提出了在 MQG210/300型球磨机上用4G30039/800H型滚动轴承代替滑动轴承的方案。在不改变整体结构的基础上设计球磨机的进出料端盖和滚动轴承座体。对改造后球磨机滚动轴承的载荷、振动、润滑机理、润滑结构和润滑材料进行研究。分析了改造后的球磨机的功耗、运行参数及效果。在球磨机上用滚动轴承代替滑动轴承后，可使配用电机功率减少5%左右，能耗降低13%左右，启动扭矩降低38%左右。
　　通过在鲁南矿业公司 MQG210/300型球磨机上采用滚动轴承进行生产实践，验证了在球磨机上使用滚动轴承成效显著，值得推广。

目录

球磨机中滚动轴承替代滑的应用研究

APPLICATION RESEARCH ON THE SUBSTITUTION OF ROLLING BEARING IN BALL MILL

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 本课题国内外现状

1.2.1 国内外球磨机的发展现状

1.2.2 国内外球磨机主轴承技术改造的情况

1.2.3 鲁南矿业公司现状分析

1.3 论文研究内容

第2章 MQG210/300型球磨机运行状态分析

2.1 磨矿机工作原理

2.1.1 磨矿机分类

2.1.2 磨矿机工作原理

2.2 球磨机的结构

2.3 球磨机的主要工作参数

2.4 球磨机运行过程中两端主轴承的受力分析

2.4.1 介质在筒体内的分布及筒体的载荷分析

2.4.2 两端主轴承的载荷分析

2.5 球磨机滑动轴承摩擦分析

2.6 球磨机滑动轴承易烧损原因分析

2.7 本章小结

第3章 原球磨机的改造方案的研究

3.1 轴承的设计

3.1.1 滚动轴承型号的选择

3.1.2 径向基本额定动负荷和径向基本额定静负荷的计算

3.1.3 轴承精度和游隙的选择及其它部分结构特征的确定

3.2 球磨机滚动轴承的分析

3.3 滚动轴承部结构的设计

3.3.1 出料端轴承部

3.3.2 进料端轴承部

3.4 密封结构的设计

3.5 进料端盖和出料端盖的改进设计

3.6 润滑系统的设计

3.6.1 球磨机滚动轴承的润滑机理

3.6.2 润滑剂的选择及润滑系统的配置

3.6.3 球磨机滚动轴承的润滑状态分析

3.7 球磨机滚动轴承—筒体系统的动力学分析

3.7.1 滚动轴承的运动学分析

3.7.2 系统动力学方程的建立

3.8 球磨机滚动轴承的振动形式及振动机理

3.8.1 滚动轴承的固有振动频率及振动形式

3.8.2 滚动轴承的振动机理

3.9 滚动轴承式球磨机的装配与试车

3.9.1 轴承装配加热温度的计算

3.9.2 改造装配与试车

3.10 本章小结

第4章 改造后球磨机的运行分析与效果评价

4.1 球磨机滚动轴承的摩擦功耗分析

4.1.1 球磨机滚动轴承摩擦力矩的计算分析

4.1.2 球磨机滚动轴承摩擦功耗的计算

4.2 球磨机滚动轴承运行寿命分析

4.2.1 滚动轴承寿命计算方法

4.2.2 球磨机滚动轴承寿命计算

4.3 改造前后球磨机启动扭矩的分析

4.4 滚动轴承式球磨机功率的计算和电机的选择

4.4.1 球磨机有用功率N有的计算

4.4.2 总功率的计算

4.5 重负荷运行效果分析

4.6 球磨机改造的经济效益分析

4.6.1 改造投资的计算

4.6.2 节电效果分析

4.6.3 维护成本分析

4.7 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢

个人简历