Φ6.4×10m溢流型球磨機油膜軸承仿真計算

（北方重工礦山冶金設備分公司，遼寧 沈陽 110141）

Φ6.4×10m溢流型球磨機油膜軸承仿真計算

劉 剛 孫 健

（北方重工礦山冶金設備分公司，遼寧 沈陽 110141）

采用有限元法對Φ6.4×10m溢流型球磨機油膜軸承進行了仿真計算，得到了油膜壓力分布及流速分布，并計算出整個軸承系統所需潤滑油量，為大型磨機潤滑油站流量的選擇提供了理論依據。

有限元；油膜；壓力分布；速度分布；潤滑油流量

1 概述

軸承系統是礦用磨機的關鍵部件，近幾年隨著球磨機規格的增大，軸承系統需要承受的負荷和變形不斷增大，為降低磨機的摩擦功耗及延長軸瓦的使用壽命，

大型磨機的軸承系統采用全靜壓潤滑方式，潤滑油流量的計算則是磨機軸承系統的核心技術。

圖1 Φ6.4×10m溢流型球磨機總圖

圖2 軸承結構示意圖

圖3 壓力分布云圖

圖4 速度分布云圖

本文采用了有限元法對磨機軸承靜壓油膜進行了仿真計算，仿真得到了軸瓦支撐面與中空軸之間的油膜壓力分布和速度分布，通過仿真計算結果計算整個軸承系統潤滑油的流量。

2 磨機主參數介紹

Φ6.4×10m溢流型球磨機其設計總圖如圖1所示，主要技術參數如表1所示。

該磨機具有處理能力大、功耗低、自動化程度高等優點。該規格磨機在滿負荷情況下，磨機每個軸承載荷為700t。

3 油膜模型的建立

由于軸承具有自動調心能力，在不考慮軸的偏斜的情況下，其結構是對稱的，沿周向取油膜的一半進行分析。軸承結構的1/2如圖2所示，R1為中空軸的半徑，R2為軸瓦半徑，a為半個油腔的寬度，b為半個軸瓦的寬度。α，β為油腔封油邊與豎直方向所成的夾角，γ為油腔封油邊與軸瓦邊界所成的角。Φ6.4×10m溢流型球磨機中空軸的直徑為3m，軸瓦寬度為0.75m，潤滑油動力粘度為η40°=0.195pa·s，密度為ρ=895kg/m3，最小油膜厚度為h0=0.25mm，

a=0.187m，b=0.375m，R1=1500mm，R2=1500.5 mm.建立有限元模型。

4 結果分析

油膜的壓力分布和速度分布分別如圖3和4所示。

表1 MQY6095球磨機主要技術參數

由壓力分布圖可以看出，主油腔附近的壓力最大，越靠近回油邊壓力值越小。將壓力分布沿整個軸承面積積分，計算得出承載能力為700t，將流速沿四周面積進行積分，計算軸承系統所需潤滑油流量為242 L/min。

結語

根據計算流體動力學，計算得到了油膜內的速度和壓力的分布規律，準確的計算軸承的承載能力和流量，為大型磨機潤滑油站流量的選擇提供了理論依據。

[1]Φ7.9m×13.6m雙驅溢流型球磨機[J].礦山機械，2013（07）.

TD45 < class="emphasis_bold"> 文獻標識碼：A

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