管磨機滾動軸承的設計與應用

王建武

管磨機滾動軸承的設計與應用

Design and Application of Mill Rolling Bearing

王建武

介紹了管磨機滾動軸承的內套在進、出料中空軸上固定方法的改進過程，同時闡述了滾動軸承在設計及使用方面的認識誤區，闡述了滾動軸承在設計時應該注意的問題。

管磨機；滾動軸承；軸承設計

在我公司所銷售的管磨機中，越來越多的用戶要求主軸承采用滾動軸承。同滑動主軸承相比，滾動軸承節能省電，維護簡便，是一種值得大力推廣的先進技術，為生產帶來了更大的經濟效益，降低了能源消耗。然而，由于許多用戶甚至磨機的設計人員對于滾動軸承的設計及使用了解不夠透徹，因而產生了設計及認識上的幾個誤區。

1 滾動軸承內套在進、出料中空軸上固定方法的改進

圖1所示為我公司最初設計的滾動軸承內圈在中空軸上的固定方法，其中主軸承屬于雙列調心外球面滾子軸承，因為中空軸受熱要膨脹，又考慮到軸承內徑較大，過緊對于安裝及拆卸都會帶來麻煩，加上軸承內套的尺寸公差帶位于零位線以下，這樣在安裝時預留了一定的過盈量，因而中空軸尺寸的公差最終確定為：上偏差是+0.05，下偏差是-0.05。在給主軸承內套定位時，采用一隔套來頂住軸承內套，并且將隔套外端面由進出料螺旋筒與中空軸之間的固定法蘭內面擋住，從而將軸承的內套定位。同時，為了保險起見，將內套與中空軸之間配作定位螺釘定位。但在使用半年后卻出現了問題，即：出料端螺旋筒與出料中空軸之間的把合螺栓總是松動或斷裂，使固定軸承內圈的隔套與軸承內套間脫離，磨機筒體在軸向發生大距離串動。大、小齒輪之間因相對軸向滑動而磨擦出硬傷，嚴重影響了水泥廠的正常生產。

后來，與滾動軸承生產廠家進行商議，準備將進、出料中空軸與軸承內套間的過盈量加大，但軸承廠家指出，中空軸的尺寸公差上偏差最大可增加到+0.2，下偏差可以變為0，主要顧慮是中空軸受熱膨脹，若是中空軸尺寸上偏差加得過大，容易使軸承內套與中空軸之間配合過緊而對軸承內套的強度產生不利影響，同時會使軸承內、外套之間卡得過緊，裝拆也會造成不便。于是決定對軸承內套的固定方法作一些改進，結構上也作了調整，調整后的方案如圖2所示。此種方法是在中空軸上加工出深15mm、寬30mm的環溝槽，然后將兩個半圓卡環裝入環溝中，將軸承內套固定。此種方案經用戶使用后，運轉情況良好，從而解決了滾動軸承內套在中空軸上容易串動的問題。回火，因而能夠保證軸承本身在-20°～220°之內不發生變形，退一步講，磨機的螺旋筒與中空軸之間加有巖棉等隔溫材料，所以磨機內部傳遞給主軸承的熱量肯定遠不會達到主軸承的極限承受溫度。

（2）軸承的底部是否需要通有冷卻水

有許多磨機生產廠家所生產的滾動軸承磨均在軸承座內部通有冷卻水。事實上，和滑動軸承磨相比，滾動軸承的優勢之一應該是節省了大量冷卻水，并且節省了稀油潤滑站。滾動軸承耐高溫的特性決定了滾動軸承在使用中不需要用冷卻水來冷卻。

（3）滾動軸承的外球面是否需要與固定球體座之間定位

筆者在最初設計的滾動軸承磨機中，均用螺釘將軸承外殼與固定球體座之間定位，以防軸承脫落（如圖3所示）。但實踐證明，這個設計是不必要的。因為磨機安裝后，軸承在球面座內被回轉部分的重量壓住，定位是很可靠的。通過用戶現場觀察發現，凡是運轉良好的滾動軸承磨機，其軸承的外球面都是不斷作擺動，以起到自動調心的作用。將外球面與軸承球面座固定后，很容易使軸承在磨機運轉時軸承外套轉動不靈活，導致軸承運轉阻力增大，甚至使軸承過早損壞，影響磨機的正常運轉。

通過以上的分析介紹，可以得出結論：滾動軸承與傳統的滑動軸承相比，不需要水冷裝置，可以節省大量的冷卻水；不需要測溫裝置，并且省卻了維護起來較麻煩的稀油站；可以節省電能大約10%～15%，因而可以比同規格的安裝滑動軸承的磨機多裝一定量的研磨體，從而提高磨機的產量，降低成本消耗。

2 軸承設計中的幾個認識誤區

（1）安裝滾動軸承的磨機是否需要加測溫熱電阻

有些用戶在購買我公司安裝滾動軸承的磨機時，要求對主軸承填加測溫熱電阻，甚至有的磨機設計者也認為應在滾動軸承上加上測溫電阻。筆者認為，這是畫蛇添足。事實上，對于磨機的滾動軸承，內部所填加的是耐高溫的極壓鋰基潤滑脂，并且在制造軸承時均采用了兩次高溫

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趙蓮

圖3 滾動軸承示意圖