洛阳理工学院毕业设计(论文)
第4章 滑履轴承支承
4.1 概述
现代大中型球蘑机通常采用滑履支承。滑履支承中主要是工作部件是滑瓦和托辊。
由于磨机的特殊工作条件,一般是在满负荷下起动,尤其在长期停磨后,磨机筒体与滑瓦之间的润滑油膜,由于受到挤压而逐减薄直消失,此时磨机筒体与滑瓦之间是处于边界摩擦状态。若能磨机起动前和停磨后,向磨机筒体和轴瓦表面之间供入一定的厚度油膜将磨机浮起,使磨机筒体和滑瓦表面脱离金属接触。此时再起动磨机就能大大减少由于摩檫而产生的阻力矩,进而使磨机的起动负荷降低,同时也避免了擦伤滑瓦,因而延长了滑瓦的使用寿命,并且还保护了电动机,减速器等传动件。因此,滑履支承的滑瓦结构应能满足上述要求。
4.1.1 履滑的工作原理
滑履支承装置一般使滚圈,滚圈罩,托辊,滑瓦组成。其中最重要的工作部分是滑瓦。
滑瓦是一种在静压轴承和动压轴承基础上发展起来的滑动主轴承。这种轴承是在滑瓦的适当位置开设一个或几个静压油腔,并另配一套高压润滑油站,在磨机起动前先开高压润滑油站的高压油泵,将一定数量的高压油静压油腔中,一定的润滑油便从油腔向间隙散出去:当高压油润滑油站不断向静压腔供油,而其供入量与从油腔向外的泄露量相等时,便形成一个稳定的静压油膜来承担外载荷。该静压油膜使筒体与滑瓦完全脱离金属接触处于全液体摩擦状态。
滑瓦的另一个特点是当磨机转入正常运转后,就停此向主轴承内供给高压润滑油,而转换为低压油供油,此时磨机转入动压润滑运转。因此滑瓦既有动压轴承的作用,又有静压轴承的功能。
4.1.2 滑瓦的基本设计参数和计数公式
滑瓦的宽径比L/D
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同心(偏心率?=0)时的压力比i?压力)
功率比K?Pi(Pi-滑瓦中某点油压,Ps-供油PsWHi(Hi-摩擦功率,Hp-油泵功率)承载量系数ù?
PsLDHp确定承载能力关键是求出轴承个点处的油压P值.滑瓦的承载能力是根据从所周知的雷诺方程式求得。雷诺方程式如下:
??3?p????p??hh??6nv?????x??x??z??z??x式中 :x-滑瓦周向坐标:
z-滑瓦轴向坐标: p-油膜压力: h-油膜厚度:
n-润滑油的动力粘度: v-筒体表面的线速度:
对不同润滑状态下的动静压滑瓦进行计算:
(1)磨机处于静止状态,高压润滑油供给高压油,计算滑瓦的承能力。
r1r3r2r4图4-1
Pr1=0.Pr2,Pr3=PL,Pr4=0.
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低压润滑装置的滑履,则采用低压进油力,若采用油圈润滑时则Pr1=0.
(1)磨机开始运转,高压润滑油站停止供油,计算滑瓦的承载力。 (1)式的边界条件,
Pr1=0,Pr2,Pr3=0,Pr4=0.
上述两种计算均利用计算完成
4.2 球磨机降低滑履温度的措施
滑履温度升高,使润滑油的粘度降低,承载能力下降,甚至造成干摩擦,严重的还会烧瓦。而滑履的温升主要来源于磨机内部研磨体之间的相互撞击和滑动产生的大量热,部分由物料和气体带走,一部分则由筒体散发出去,而筒体的热量传到滑环上,滑履温度随之升高,此外环境温度也是影响滑履温度升高的重要因素:
在设计中我们采用一些技术措施,以降低滑履的温度。 (1)磨内设置喷水装置可以降低磨内温度。
(2)磨尾衬板下面铺设隔热材料。环内温度的升高来源于磨内热量的传导,因磨尾水泥的温度最高,为此我们在磨尾衬板下面铺设了一层耐冲击,具有较高强度的隔热材料,以阻断磨内向
磨尾滑环的热传导,减少滑环的温升。
(3)增加润滑系统的润滑油量,加大冷却器的冷却面积。滑履轴承的润滑是采用高低压供油,一般是在磨机启动前和停磨时高压系统,在正常运转时由低压系统供油。低压系统管路设计成三路,其中两路分别通到两个滑瓦前的油盘里,冷却滑环和供油动轴承润滑;另一路通到滑履罩上方的淋油管,对滑环上部进行冷却降温。良好的润滑能有效降低滑瓦于滑环间的摩擦系数,减少摩擦功耗,减少了摩擦面得发热;同时润滑油经过摩擦面时,能将其中的热量带走。因此设计中将润滑油量大幅度增加,以降低润滑温度能保持良好的润滑能力。
(4)滑履罩上安装透气罩,增加散热能力。滑履罩的作用是防止灰尘进入滑履影响润滑油的使用以及防止润滑油的外泄,因此设计中采用了密闭形式,使热量不易散发。有些厂家在滑履罩的上方开设透气孔,增
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加了透气帽,让热气流从上面排出,但没有考虑的气体对流的问题。我们在设计中不仅在滑履罩上方设置了两个透气罩,让热气流从上方排出,同时在滑履罩下方的滑瓦侧向处也设置了两个透气罩,让冷气流从下方进入,形成对流,加快热量的散发。 (5)在滑瓦夹板上增加润滑点。
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结 论
水泥粉磨过程的高效率、低能耗运行,一直是生产完企业追求的目标。本课题主要从开流磨机的基础上针对开流粉磨及设备作了一些设计,设计应用双层隔仓板进行磨内自选粉,各仓研磨体尺寸、级配不同,各零部件尽可能选用通用件和新型材料,以提高粉磨效率,最大幅度达到高产、高细和低能耗运转。
一般地,开流粉磨在近代的水泥厂设计中虽然已经很少采用,这是因为在相同条件下,圈流磨磨机产量能提高15~20%,电耗降低10%。此外衬板球耗均降低。成品温度降低20~40?C,产品细度也易于调整。但圈流磨设备环节多,投资大、厂房高、操作复杂。
本设计的最大特点是在现有开流磨机的粉磨系统上,选型设计了磨内分级选粉装置,既保持了开流系统流程简单,设备少,投资少,操作简便的优点,又发挥了圈流工艺的优点,提高了粉磨效率。
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