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摘要 文章通过对球磨机滑动轴承与滚动轴承进行节能分析，结构分析以及安装使用的中优缺点，维修费用，球磨机同规格滑动轴承与滚动轴承电机功率等进行分析总结；滚动轴承有着优越于滑动轴承的绝对优势，滚动轴承有着取代滑动轴承的必然趋势。
关键词：球磨机；滚动轴承；滑动轴承；节能
【中图分类号】TH133.33
球磨机是现今被广泛应用于矿山，冶金，电力，水泥，煤炭等行业中的重要粉磨设备。目前国内使用的球磨机主轴承部多采用滑动轴承；滚动轴承应用的不是很广泛。滑动轴承的应用在我国已有很长的历史，可以说球磨机的诞生就伴随着滑动轴承的诞生。随着科技的发展加工工艺的进步滚动轴承也向着大型发展，并被应用到球磨机中来。
球磨机是以主轴承为支撑，横跨于两轴承部之间，跨度非常大。筒体转动受到钢球和物料的冲击及自身的重量影响致使球磨机转动会不同轴。这样对轴承部的负担非常大。需要轴承能够具有调心的能力。双列向心球面滚动轴承与动静压滑动轴承均具有该功能。
1.滑动轴承的特点：
1）在磨机起动或停车时靠高压油静压支撑，正常运转时靠动压润滑低压供油，运行平稳，噪声小。
2）轴承衬是由巴氏合金浇筑制成，所以具有良好的适应性，摩擦相容性，非常适合重载低转速的球磨机。
3）滑动轴承一般设计寿命为35000小时；
4）由于滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力，滑动摩擦力引起产生大量热量，消耗大量能量。滑动轴承的球磨机，轴颈与轴瓦的接触面积约为75%左右；摩擦系数大，阻转矩大，功耗高。
5） 球磨机的工作环境普遍比较恶劣，矿浆等杂质容易进入轴瓦，对轴瓦造成过快磨损等。
6）稀油站缺油中空轴与轴瓦会干摩擦导致烧瓦。
7）虽然滑动轴承结构简单，但由于巴氏合金的铸造工艺繁琐，巴氏合金材料的熔炼、配比、轴承底座的预热、清洗和巴氏合金的研刮等，技术要求高，稍有失误，都有可能引起轴瓦的报废。
8）由于主轴承工作时，滑动摩擦的原因轴瓦温度会不断升高，破坏润滑作用，。因此主轴承部还配备了一套水冷却装置。
2.滚动轴承的特点：
1）滚动轴承滚动摩擦的特点，使摩擦力远远小于滑动轴承，摩擦系数小，阻转矩小因此可减少消耗在摩擦阻力的功耗，节能效果非常明显。
2）滚动轴承省去了巴氏合金材料的浇铸及刮瓦等，复杂且技术要求较高的工艺过程以及供油、供水冷却系统，因此维修量大大减少。而滚动轴承必须是由有资质的专业生产厂制造，质量得到保证。滚动轴承维修简单的特点，特别适合大多企业使用。
3）滚动轴承设计使用寿命比较长，一般设计寿命为50000小时。
球磨机的工作特点是环境复杂，重载，低转速。磨机运转时磨内的研磨介质在离心力和衬板摩擦力的作用下对筒体内壁的冲击及筒体自身的重量等原因，使筒体有一定的变形量，这要求轴承部有这方面的调节作用。滑动轴承与双列调心滚子轴承都能解决这一问题。从上面内容可看出双列调心滚子轴承的优点要多于滑动轴承。通过实践证明在球磨机的使用及维修过程中，滑动轴承维修时只要巴氏合金层还在标准内仍可对其修复使用，滚动轴承需进行整体更换。从维修价格上滑动轴承要远远优于滚动轴承。滑动轴承由于是滑动，运行时噪音要比滚动轴承小的多。
下面对两种轴承进行节能分析：
瑞典SKF公司Plam gren 通过大量的摩擦力矩测量结果提出经验数据的滚动轴承摩擦力矩计算方法
M=M0+M1 通过计算得出M=9.6×10-5D +5P1Dm（N.mm）[1]
公式中的M0为与负荷无关的摩擦力矩（主要与轴承类型、润滑剂的粘度和数量、轴承转速有关）N.mm；M1代表主要是弹性滞效和接触表面差动滑动的摩擦损耗N.mm；Dm代表轴承平均直径，mm；P1代表轴承所承受的负荷，N.
由于滑动轴承是在混合摩擦状态下，这时的摩擦系数、摩擦功率和载荷是各分量的总和。因此用Fleischer的能量原理确定轴承的寿命及磨损率；滑动轴承的摩擦力矩为T= × [2]
公式中P1代表轴承所承受的负荷，t；D代表中空轴直径，mm； 代表摩擦系数约为0.01。将公式中的P1单位转换成N；T=6.37×102P1D.
根据经验中空轴直径D应与滚动轴承内径基本相等；即：D≈Dm；
通过M/T可以得出理论计算的摩擦功耗滚动轴承比滑动轴承减少至少90%。
通过近期改进的两台球磨机进行对比
球磨机规格/m 轴承形式 电机功率/KW 电机节能
2.1×4.5
滑动轴承 280 12.5%
滚动轴承 245
2.7×4.5
滑动轴承 500 10%
滚动轴承 450
从表中数据我们可以看出滚动轴承是比滑动轴承节能10%左右。对于球磨机这种高能耗的设备来说这意味着能够节约一笔可观的费用。
3.滚动轴承的选型：
轴承的配合选择与所受的负载的特性、转速快慢、轴及盖的结构有关。要进行全面考虑，磨机的轴承内圈旋转中承受径向负荷，外圈不旋转，也承受径向负荷、通常旋转负荷的内圈采用过盈配合，外圈采用过度配合。磨机的负载比较大，为了保证轴承在负载下内圈与轴颈不产生相对滑动而磨损轴承，同时还要考虑安装和拆卸的方便，过盈量要适量。对于湿式球磨机轴承温度，工作时受热膨胀的因素可以忽略。
由于球磨机中空轴的尺寸是按球磨机生产能力计算设计的，因此与中空轴尺寸相应的双列向心滚子轴承的承载力大要一些，承载能力是能够得到充分保证的。
由于滚动轴承转速较慢，直径较大，只要定期用油枪或者油泵加入润滑脂即可。维修保养方便，操作简单。
滚动轴承的密封对密封装置要求较高，由于球磨机工作环境相当恶劣。密封盖和轴承盖之间要采用轴向迷宫式密封，径向还需用毛毡密封，以防止外界杂质进入，引起轴承滚道磨损过快，降低润滑油粘度，润滑油效果下降，使轴承温度升高，降低轴承使用寿命。
滚动轴承的结构及寿命采用ISO15-198l，ISO076-1987 ， ISO281-1900等标准，结合GB设计的专用特大型滚动轴承，确定了轴承额定动载荷、额定寿命及额定静负荷的计算方法，综合考虑了轴承外形尺寸、径向游隙、材质、热处理、加工工艺、验收规范等系列因素解决了球磨机专用特大型滚动轴承设计、制造和寿命问题。[3]
例如，MQY2745溢流型球磨机，中空轴直径（外径） 1120mm，运转时轴承负荷160t，转速20.5r/min。
根据负荷与直径，该磨机设计为双列调心滚子轴承249/1120CAB/W33尺寸为1120X1460X335 该轴承的额定寿命为50000小时。
滚动轴承与滑动轴承相比较即节能，又有维修方便等特性；虽然维修时投入费用较维修轴瓦要贵得多但通过其长期运转所节省的费用相比还是比较划算的。在中小型球磨机中滚动轴承代替滑动轴承将是必然的发展趋势。
参考文献
[1]刘泽九.滚动轴承应用手册[M].机械工业出版社.
[2] 徐灏. 机械设计手册[M]. 机械工业出版社.
[3]孔海发.论重型球磨机节能[J].陶瓷，1998（3）：41-46.
关键词：球磨机；滚动轴承；滑动轴承；节能
【中图分类号】TH133.33
球磨机是现今被广泛应用于矿山，冶金，电力，水泥，煤炭等行业中的重要粉磨设备。目前国内使用的球磨机主轴承部多采用滑动轴承；滚动轴承应用的不是很广泛。滑动轴承的应用在我国已有很长的历史，可以说球磨机的诞生就伴随着滑动轴承的诞生。随着科技的发展加工工艺的进步滚动轴承也向着大型发展，并被应用到球磨机中来。
球磨机是以主轴承为支撑，横跨于两轴承部之间，跨度非常大。筒体转动受到钢球和物料的冲击及自身的重量影响致使球磨机转动会不同轴。这样对轴承部的负担非常大。需要轴承能够具有调心的能力。双列向心球面滚动轴承与动静压滑动轴承均具有该功能。
1.滑动轴承的特点：
1）在磨机起动或停车时靠高压油静压支撑，正常运转时靠动压润滑低压供油，运行平稳，噪声小。
2）轴承衬是由巴氏合金浇筑制成，所以具有良好的适应性，摩擦相容性，非常适合重载低转速的球磨机。
3）滑动轴承一般设计寿命为35000小时；
4）由于滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力，滑动摩擦力引起产生大量热量，消耗大量能量。滑动轴承的球磨机，轴颈与轴瓦的接触面积约为75%左右；摩擦系数大，阻转矩大，功耗高。
5） 球磨机的工作环境普遍比较恶劣，矿浆等杂质容易进入轴瓦，对轴瓦造成过快磨损等。
6）稀油站缺油中空轴与轴瓦会干摩擦导致烧瓦。
7）虽然滑动轴承结构简单，但由于巴氏合金的铸造工艺繁琐，巴氏合金材料的熔炼、配比、轴承底座的预热、清洗和巴氏合金的研刮等，技术要求高，稍有失误，都有可能引起轴瓦的报废。
8）由于主轴承工作时，滑动摩擦的原因轴瓦温度会不断升高，破坏润滑作用，。因此主轴承部还配备了一套水冷却装置。
2.滚动轴承的特点：
1）滚动轴承滚动摩擦的特点，使摩擦力远远小于滑动轴承，摩擦系数小，阻转矩小因此可减少消耗在摩擦阻力的功耗，节能效果非常明显。
2）滚动轴承省去了巴氏合金材料的浇铸及刮瓦等，复杂且技术要求较高的工艺过程以及供油、供水冷却系统，因此维修量大大减少。而滚动轴承必须是由有资质的专业生产厂制造，质量得到保证。滚动轴承维修简单的特点，特别适合大多企业使用。
3）滚动轴承设计使用寿命比较长，一般设计寿命为50000小时。
球磨机的工作特点是环境复杂，重载，低转速。磨机运转时磨内的研磨介质在离心力和衬板摩擦力的作用下对筒体内壁的冲击及筒体自身的重量等原因，使筒体有一定的变形量，这要求轴承部有这方面的调节作用。滑动轴承与双列调心滚子轴承都能解决这一问题。从上面内容可看出双列调心滚子轴承的优点要多于滑动轴承。通过实践证明在球磨机的使用及维修过程中，滑动轴承维修时只要巴氏合金层还在标准内仍可对其修复使用，滚动轴承需进行整体更换。从维修价格上滑动轴承要远远优于滚动轴承。滑动轴承由于是滑动，运行时噪音要比滚动轴承小的多。
下面对两种轴承进行节能分析：
瑞典SKF公司Plam gren 通过大量的摩擦力矩测量结果提出经验数据的滚动轴承摩擦力矩计算方法
M=M0+M1 通过计算得出M=9.6×10-5D +5P1Dm（N.mm）[1]
公式中的M0为与负荷无关的摩擦力矩（主要与轴承类型、润滑剂的粘度和数量、轴承转速有关）N.mm；M1代表主要是弹性滞效和接触表面差动滑动的摩擦损耗N.mm；Dm代表轴承平均直径，mm；P1代表轴承所承受的负荷，N.
由于滑动轴承是在混合摩擦状态下，这时的摩擦系数、摩擦功率和载荷是各分量的总和。因此用Fleischer的能量原理确定轴承的寿命及磨损率；滑动轴承的摩擦力矩为T= × [2]
公式中P1代表轴承所承受的负荷，t；D代表中空轴直径，mm； 代表摩擦系数约为0.01。将公式中的P1单位转换成N；T=6.37×102P1D.
根据经验中空轴直径D应与滚动轴承内径基本相等；即：D≈Dm；
通过M/T可以得出理论计算的摩擦功耗滚动轴承比滑动轴承减少至少90%。
通过近期改进的两台球磨机进行对比
球磨机规格/m 轴承形式 电机功率/KW 电机节能
2.1×4.5
滑动轴承 280 12.5%
滚动轴承 245
2.7×4.5
滑动轴承 500 10%
滚动轴承 450
从表中数据我们可以看出滚动轴承是比滑动轴承节能10%左右。对于球磨机这种高能耗的设备来说这意味着能够节约一笔可观的费用。
3.滚动轴承的选型：
轴承的配合选择与所受的负载的特性、转速快慢、轴及盖的结构有关。要进行全面考虑，磨机的轴承内圈旋转中承受径向负荷，外圈不旋转，也承受径向负荷、通常旋转负荷的内圈采用过盈配合，外圈采用过度配合。磨机的负载比较大，为了保证轴承在负载下内圈与轴颈不产生相对滑动而磨损轴承，同时还要考虑安装和拆卸的方便，过盈量要适量。对于湿式球磨机轴承温度，工作时受热膨胀的因素可以忽略。
由于球磨机中空轴的尺寸是按球磨机生产能力计算设计的，因此与中空轴尺寸相应的双列向心滚子轴承的承载力大要一些，承载能力是能够得到充分保证的。
由于滚动轴承转速较慢，直径较大，只要定期用油枪或者油泵加入润滑脂即可。维修保养方便，操作简单。
滚动轴承的密封对密封装置要求较高，由于球磨机工作环境相当恶劣。密封盖和轴承盖之间要采用轴向迷宫式密封，径向还需用毛毡密封，以防止外界杂质进入，引起轴承滚道磨损过快，降低润滑油粘度，润滑油效果下降，使轴承温度升高，降低轴承使用寿命。
滚动轴承的结构及寿命采用ISO15-198l，ISO076-1987 ， ISO281-1900等标准，结合GB设计的专用特大型滚动轴承，确定了轴承额定动载荷、额定寿命及额定静负荷的计算方法，综合考虑了轴承外形尺寸、径向游隙、材质、热处理、加工工艺、验收规范等系列因素解决了球磨机专用特大型滚动轴承设计、制造和寿命问题。[3]
例如，MQY2745溢流型球磨机，中空轴直径（外径） 1120mm，运转时轴承负荷160t，转速20.5r/min。
根据负荷与直径，该磨机设计为双列调心滚子轴承249/1120CAB/W33尺寸为1120X1460X335 该轴承的额定寿命为50000小时。
滚动轴承与滑动轴承相比较即节能，又有维修方便等特性；虽然维修时投入费用较维修轴瓦要贵得多但通过其长期运转所节省的费用相比还是比较划算的。在中小型球磨机中滚动轴承代替滑动轴承将是必然的发展趋势。
参考文献
[1]刘泽九.滚动轴承应用手册[M].机械工业出版社.
[2] 徐灏. 机械设计手册[M]. 机械工业出版社.
[3]孔海发.论重型球磨机节能[J].陶瓷，1998（3）：41-46.