静动压轴承球磨机结构改造和主参数确定

静动压轴承球磨机为筒式周边传动磨机，该型球磨机采用了国外成熟的技术，节能，适宜在大中型选矿厂推广使用。

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1、静动压轴承的结构特点及改造方案

动静压轴承综合了动压轴承和静压轴承的优点，同时利用高压油的静压作用及转动引起的动压效应，既具有动压轴承在大偏心率时的承载能力大的性能，又具有静压轴承在小偏心率时的刚度大、精度高、磨损小、发热少的特点。实验和理论研究都表明，动静压轴承比相同几何参数的其他滑动轴承具有高的承载能力，较大的载荷功率比，良好的动、静特性，因此，动静压轴承更适合于高速重载场合下使用。

本文采用的动静压轴承的特点是采用表面浅腔式油腔结构，轴承系统在工作时，主轴被一层压力油膜浮起。主轴未旋转时系统为纯静压轴承，主轴旋转时则由于轴承内孔浅腔和主轴的偏心形成的油楔效应使得轴承油腔内自然形成动压承载油膜，因而形成具有静压压力场的动压滑动轴承。大型球磨机轴承较窄，在其上加工出合理的油腔，不仅可以起到进油口静压油腔轴承，同时还能满足转动之后负载很大状态下的运动平稳和使用寿命。

2、主要参数的确定

（1）磨机主轴承宽径比的选取

由流体动压润滑理论可知，滑动轴承宽径比是影响轴承承载能力的重要因素之一，宽径比增大时，轴承中油膜的承载能力将随之增大，所以宽径比的选取主要是考虑轴承的承载能力。但实际在选取时，还应考虑到轴承的侧漏问题。侧漏是指具有一定粘度的润滑油在自身压力作用下，向轴承两端流失的现象。侧漏一方面会使油压降低，导致轴承的承载能力下降，另一方面侧漏却使得油在向轴承两端流动的过程中，将轴承中的一部分摩擦热带走，使油的粘度不降得过低。宽径比增大，润滑油的侧漏流量小，带走的摩擦热也少，轴瓦温升加大，润滑油的粘度降低，油膜厚度减薄，轴承的承载能力随之大大降低。因此宽径比的选择要综合考虑以上两方面因素的影响，不能过大也不能过小。

磨机主轴承球面瓦宽径比的选取除考虑油膜的承载能力和侧漏问题，还与磨机的用途有关。对于烘干兼粉磨的煤磨或原料磨机，中空轴内在喂料的同时还要通过一定体积的热风，为防止球面瓦温度升高产生发热烧瓦情况以及减小通风阻力，中空轴一般都设计成直径大而宽度窄（宽径比较小），以加强散热，具体尺寸与通过的热风量的多少有关；对水泥磨和湿法原料磨，一般是根据喂料量的大小来决定中空轴的直径，当中空轴的直径确定后，再根据比压来确定球面瓦的宽度。

（2）中空轴颈的轴肩与轴瓦两侧面预留间隙值

磨机运转时会产生很大的热量，筒体受热后伸长，当磨机停转时，简体的温度要下降，筒体会缩短。因此，在设计磨机时必须要考虑简体的热胀冷缩问题，这个问题是通过在中空轴轴颈的轴肩与轴瓦两侧面间预留间隙来解决的。不留间隙或预留间隙不足都会使磨机承载后随着运转时间的增加或者筒体热膨胀量不断增大，导致中空轴轴肩端面与轴瓦端面彼此间倒角弧线接触，轴肩推动轴瓦移动，造成轴瓦瓦面受力不均，局部受力加大，磨损加剧，引起烧瓦事故的发生。

一般的球磨机，传动装置都是设置在磨尾地方。为了保证传动装置中的齿轮可以正确啮合，要求大小齿轮间不产生或尽量减小轴向窜动，一般都把磨尾的支承装置设计成定位轴承，也就是磨机出料端中空轴轴颈的轴肩与轴瓦两侧面的间隙很小（两侧面间隙值之和为0.5一1mm），能方便安装、正常运转就可以。而另一端的支承装置，即进料端的支承装置为适应磨机简体的热胀冷缩，所以必须留有一定的热膨胀间隙，这个间隙的大小与筒体的温升有关，筒体温升越高，间隙应留得越大。当然，但在满足简体热胀冷缩的前提下，这个预留间隙越小越好。

（3）轴瓦与中空轴轴颈的配合侧隙

为了使轴承得到良好的润滑，减少摩擦，延长寿命，轴瓦与中空轴轴颈间的配合侧隙必须具有合适的数值。侧隙过大会出现漏油与振动，油楔压力降低，油膜难以形成，轴承与轴颈相互摩擦而发热，烧坏轴瓦和轴。而过小的侧隙，会使油楔尺寸减少，润滑油不能顺利地进人接触区，导致输油量减少，轴承散热困难，轴瓦温度升高。

另外，配合侧隙必须形成比较规范的楔形侧隙，它有助于油的导入，而近似于等厚或阶梯状的侧隙都不利于油的导入，几乎等厚的大侧隙有使油往两侧瓦边倾泻的倾向，不利于油膜的形成。

通过对实际应用静动压轴承球磨机的中空主轴支承轴承的改造，该设备采用了静压轴承、齿轮喷雾润滑、气动离合器、微拖装置等技术。经实际应用表明，设计合理，效果较好，具有实用价值。