球磨機(jī)主軸承的改進(jìn)不僅能有效降低其生產(chǎn)成本同時(shí)也推動(dòng)了球磨機(jī)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(jī)滑動(dòng)軸承及滾動(dòng)軸承的優(yōu)缺點(diǎn)做比較分析，球磨機(jī)主軸承為什么用滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承？二是對滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)要點(diǎn)提出幾方面要求。
        一、球磨機(jī)滑動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
        (一)優(yōu)點(diǎn)
        作為粉磨設(shè)備的球磨機(jī)，目前一般采用滑動(dòng)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(jī)這樣的重載、低速，并伴有沖擊現(xiàn)象的機(jī)械設(shè)備的要求，因此在生產(chǎn)中已被廣泛采用。
        (二)缺點(diǎn)
        1、能耗高。由于滑動(dòng)摩擦力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滾動(dòng)摩擦力，摩擦力引起產(chǎn)生大量熱量，消耗大量能耗。據(jù)計(jì)算，滑動(dòng)軸承支承的球磨機(jī)，軸頸與軸瓦的接觸面積較少達(dá)75%。傳統(tǒng)的球面瓦滑動(dòng)軸承的摩擦功耗理論上約占總裝機(jī)容量的1/3。
        2、維修困難�；瑒�(dòng)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(yán)格的技術(shù)要求，稍有不慎，即有可能引起報(bào)廢。
        3、滑動(dòng)軸承的保養(yǎng)復(fù)雜。由于主軸承工作時(shí)，滑動(dòng)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(shí)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(jī)的滑動(dòng)軸承的潤滑，分為動(dòng)壓潤滑和靜壓潤滑。油勺和強(qiáng)制潤滑系統(tǒng)都屬于動(dòng)壓潤滑。這種潤滑油膜的形成是借助于中空軸回轉(zhuǎn)時(shí)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(jī)轉(zhuǎn)速低、產(chǎn)生“油泵”作用不大，故形成油膜很薄，達(dá)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(jī)的傳動(dòng)功率消耗，起動(dòng)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(hù)工作量大，而且價(jià)格昂貴。
        可見，滑動(dòng)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(shí)是件困難的事情，設(shè)備的正常運(yùn)行常常因此而受到嚴(yán)重影響。
        二、球磨機(jī)主軸承采用滾動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)
        (一)節(jié)能顯著
        由于滾動(dòng)軸承自身運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，使其摩擦力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑動(dòng)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(shí)踐中，主軸承采用滾動(dòng)軸承的一般小型球磨機(jī)節(jié)電達(dá)30%～35%，中型磨機(jī)節(jié)電達(dá)15%～20%，大型球磨機(jī)節(jié)電可達(dá)10%～20%。由于球磨機(jī)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(fèi)用。
        (二)維修方便，質(zhì)量可靠
        采用滾動(dòng)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(dòng)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(dòng)軸承維修省時(shí)省力的特點(diǎn)，特別適合于技術(shù)力量相對薄弱的企業(yè)。
        三、滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)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?yàn)榍蚰�機(jī)荷載大，兩端支承跨度大，球磨機(jī)筒體彎曲變形在運(yùn)行過程中將產(chǎn)生不同軸。而向心球面滾子軸承具有自動(dòng)調(diào)心性能，可補(bǔ)償筒體在動(dòng)、靜負(fù)荷下變形產(chǎn)生的軸線撓度，又具有較強(qiáng)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(gè)系數(shù)將有風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)金收支調(diào)整為無風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)金收支，然后用無風(fēng)險(xiǎn)的貼現(xiàn)率計(jì)算項(xiàng)目的凈現(xiàn)值，以便用凈現(xiàn)值的規(guī)則判斷投資機(jī)會(huì)的可取程度。運(yùn)用這種方法，投資者必須首先確定有風(fēng)險(xiǎn)情況下的單位收益相當(dāng)于多少無風(fēng)險(xiǎn)情況下的收益，即肯定當(dāng)量系數(shù)a。其計(jì)算公式如下：a=無風(fēng)險(xiǎn)情況下的收益/有風(fēng)險(xiǎn)情況下的收益。一般而言0≤a≤1。a值越小，風(fēng)險(xiǎn)越大；a值越大，風(fēng)險(xiǎn)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(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)離差率來確定肯定當(dāng)量系數(shù)，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)離差率是衡量風(fēng)險(xiǎn)大小的一個(gè)很好的指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)離差率與肯定當(dāng)量系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)對照關(guān)系如下表：

        這樣在有風(fēng)險(xiǎn)的情況下，采用肯定當(dāng)量系數(shù)計(jì)算的凈現(xiàn)值NPV的計(jì)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(dāng)量系數(shù)，Ci第i年的現(xiàn)金凈流量，Sn為項(xiàng)目凈殘值，r為無風(fēng)險(xiǎn)貼現(xiàn)率，I為原始投資額。運(yùn)用肯定當(dāng)量法計(jì)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(shí)，可運(yùn)用肯定當(dāng)量法分別計(jì)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(dāng)量系數(shù)相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)離差率的計(jì)算由于引用了概率分析，凈現(xiàn)值的計(jì)算存在一定的人為因素。因此，在運(yùn)用概率計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)離差率時(shí)，一定要采用科學(xué)的、精確的方法提高概率預(yù)測的準(zhǔn)確性。標(biāo)準(zhǔn)離差率的準(zhǔn)確性關(guān)系著凈現(xiàn)值計(jì)算的精確性，那么以凈現(xiàn)值為基礎(chǔ)的肯定當(dāng)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(jī)滾動(dòng)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(fù)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(fù)荷的大小，較重的負(fù)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(dòng)過程中不產(chǎn)生相對滑動(dòng)。但過盈量也要保證軸承的正常運(yùn)行，如果過盈量過大，就會(huì)造成軸承變形嚴(yán)重，甚至報(bào)廢。
       而滾動(dòng)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(fù)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(dòng)，也可繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。為了補(bǔ)償筒體軸向伸縮變形，把筒體的一端支承設(shè)計(jì)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(dòng)，而使伸縮的預(yù)留間隙設(shè)在進(jìn)料端。當(dāng)筒體受熱伸長后，自由端的軸承外圈可沿軸承座滑動(dòng)，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(dòng)。
        (三)承載力的保證
        由于球磨機(jī)中空軸的尺寸是按球磨機(jī)生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)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(dòng)軸承的潤滑
        由于是滾動(dòng)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(dòng)軸承的密封
        對滾動(dòng)軸承的密封裝置要求較高，這是因?yàn)榍蚰�機(jī)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(jìn)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(shí)，潮氣滲入也會(huì)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(jī)的主軸承由滾動(dòng)軸承來充當(dāng)后，能耗、成本、維修、操作等方面的費(fèi)用都有所降低，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率提高同時(shí)也帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益！

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