Лагер на цапфа за топкова мелница: бял метал (бабит) срещу търкалящ елемент, хидродинамично смазване и ръководство за режим на повреда

Топкова мелница или мелница SAG в завод за обработка на цимент или минерали може да тежи 1000–5000 тона, когато е напълно заредена със смилаща среда и руда. Цялата тази въртяща се маса се поддържа в две точки - лагерите на цапфата в края на захранването и края на разтоварването на мелницата. В голяма SAG мелница всеки лагер на цапфа може да носи статично радиално натоварване от 3000–8000 kN върху диаметър на шийката на вала от 800–1800 mm. Лагерът, който поддържа това натоварване, не е стандартен лагер с търкалящ елемент от каталог — това е прецизно конструиран хидродинамичен лагер от бял метал (Babbitt), работещ върху тънък слой масло под налягане, който обикновено е с дебелина само 50–150 микрона. Когато този маслен филм е непокътнат, лагерът работи за неопределено време с практически нулево износване. Когато филмът се разпадне - при стартиране, по време на повреда в подаването на масло или при претоварване - контактът метал-метал възниква в рамките на милисекунди и меката накладка Babbitt се жертва, за да защити шийката на вала. Единична повреда на лагер на цапфа на голяма SAG мелница може да струва $2-5 милиона за загуба на производство, ремонт на валове и повторно металиране на лагери.

Това ръководство предоставя пълната инженерна рамка за избор, спецификация и поддръжка на опорни лагери за сачмени мелници и мелници — обхваща основния избор между лагери от бял метал (Babbitt) и търкалящи елементи, теория за хидродинамичното смазване и числото на Зомерфелд, дизайн на системата за принудително смазване, спецификация на хлабината на лагерите и режимите на повреда, които са резултат от неправилна спецификация или недостатъци на системата за смазване.

Част 1: Типове опорни лагери — бял метал срещу търкалящ елемент

1.1 Основният избор

Използват се две лагерни технологии за опора на цапфата на мелницата:

Хидродинамични лагери от бял метал (Babbitt) — доминиращата технология за големи мелници (диаметър на корпуса > 3,0 m). Цокълната цапфа се върти вътре в прецизно пробита лагерна обвивка, облицована с бабитов метал. Маслен филм под налягане разделя шийката от повърхността на Babbitt при нормални работни условия.

Лагери с търкалящи елементи (сферични ролкови лагери) — използвани за по-малки мелници (диаметър на черупката < 3,0 m) и за мелници, където опростената поддръжка на лагерите с търкалящи елементи е с приоритет пред максималната товароносимост на хидродинамичните лагери.

1.2 Технология на лагерите от бял метал (Babbitt).

Белите метални лагери използват слой от бабитова сплав, свързан към стоманена или чугунена обвивка. Бабитовият слой - обикновено с дебелина 3-12 mm - образува действителната опорна повърхност, която контактува с масления филм.

Състав на бабитова сплав:

За опорни лагери на сачмени мелници и мелници SAG, Babbitt на основата на калай (клас 2) е стандартната спецификация — осигурява най-добрата комбинация от якост на умора, устойчивост на корозия и възможност за вграждане (способността да абсорбира малки частици замърсители, без да нарязва шийката на вала).

Основни свойства на Бабит като лагерен материал:

• Жертво износване: Бабитът е по-мек от шийката на вала (обикновено 20–30 HB срещу 200–300 HB за закалената шийка). При контакт метал с метал Babbitt се износва предимно, предпазвайки много по-скъпата шийка на вала от повреда.

• Възможност за вграждане: Меката матрица Babbitt може да вгради малки твърди частици (нагар, прах, остатъци от износване), които навлизат в лагера, предотвратявайки им надраскване на повърхността на цапфата.

• Приспособимост: Babbitt може леко да се деформира под натоварване, за да се съобрази с незначително несъответствие между отвора на лагера и шийката, разпределяйки натоварването по-равномерно от твърдия материал на лагера.

• Граница на умора: Основното ограничение на Babbitt е неговата якост на умора - при циклично натоварване слоят Babbitt може да се напука и да се разслои от подложката. Допустимото лагерно налягане за бабит на калаена основа обикновено е 3,5–7,0 MPa за непрекъсната работа.

1.3 Лагери на търкалящи елементи за цапфи за мелници

За по-малки мелници, сферичните ролкови лагери са стандартният лагер на търкалящ елемент за опора на цапфа. Сферичните ролкови лагери са избрани, защото:

• Тяхната способност за самоподравняване (до ±2,5° несъосност) се приспособява към деформацията на вала и слягането на основата, което се случва в инсталациите на мелницата

• Тяхната висока радиална товароносимост спрямо диаметъра на отвора

• Тяхната способност да носят комбинирани радиални и аксиални натоварвания

Ограничението на лагерите с търкалящи елементи за големи цапфи за мелници е наличният размер на отвора — стандартните сферични ролкови лагери се предлагат до приблизително 1250 mm диаметър на отвора, което ограничава приложението им за мелници с диаметри на цапфите под приблизително 1100 mm. За по-големите мелници хидродинамичните лагери от бял метал са единствената практична опция.

1.4 Критерии за избор: бял метал срещу търкалящ се елемент

Част 2: Теория на хидродинамичното смазване — Основата на дизайна на опорните лагери

2.1 Уравнението на Рейнолдс и образуването на маслен филм

Хидродинамичният маслен филм в опорен лагер се генерира от клиновото действие на въртящата се шийка. Докато шейната се върти, тя влачи масло в събиращата се междина между повърхността на шийката и отвора на лагера. Налягането, което се натрупва в този сближаващ се маслен клин, поддържа натоварването на шийката — това е хидродинамично смазване.

Управляващото уравнение за разпределението на налягането в масления филм е уравнението на Рейнолдс:

където:

• P = налягане на масления филм (Pa)

• h = локална дебелина на масления филм (m)

• μ = динамичен вискозитет на маслото (Pa·s)

• u = повърхностна скорост на дръжката (m/s)

• x = периферна координата

• z = аксиална координата

Ключовият извод от уравнението на Рейнолдс е, че налягането на масления филм - и следователно товароносимостта - е пропорционално на:

• Вискозитетът на маслото  μ (по-висок вискозитет → по-високо налягане на филма → по-висок капацитет на натоварване)

• Скоростта на повърхността на шейната u (по-висока скорост → повече масло, завлечено в клина → по-високо налягане на филма)

• Обратната на дебелината на филма h⊃3; (по-тънък филм → по-висок градиент на налягане → по-висок капацитет на натоварване, но също така и по-висок риск от разрушаване на филма)

2.2 Числото на Зомерфелд — ключовият проектен параметър

Числото на Зомерфелд (S) е безразмерният параметър, който характеризира работното състояние на хидродинамичния лагер. Той комбинира геометрията на лагера, натоварването, скоростта и вискозитета на маслото в едно число, което прогнозира режима на смазване на лагера:

където:

• μ = динамичен вискозитет на смазочното масло при работна температура (Pa·s)

• N = скорост на въртене на дръжката (об/сек)

• P = натоварване на лагерния възел =

(Pa), където W е натоварването на лагера (N), L е дължината на лагера (m) и D е диаметърът на шийката (m)

• R = радиус на шийката (m) = D/2

• C = радиална хлабина между шийката и отвора на лагера (m)

Тълкуване на числото на Зомерфелд:

За опорни лагери на сачмени мелници и SAG мелници проектната цел е S ≥ 0,30 при всички нормални работни условия. Числото на Зомерфелд е най-критично при стартиране (нисък N) и при условия на пиково натоварване.

2.3 Изчисляване на минималната дебелина на филма

Минималната дебелина на масления филм в хидродинамичен лагер е:

Където ε е коефициентът на ексцентричност (отношението на изместването на центъра на шийката към радиалния хлабина). За добре проектиран цапфен лагер на мелница, работещ в пълен хидродинамичен режим:

За лагер с радиална хлабина C = 0,5 mm:

Минималната дебелина на филма трябва да надвишава комбинираната грапавост на повърхността на шийката и отвора на лагера с коефициент на безопасност най-малко 3–5:

Където  Λ е съотношението на дебелината на филма (цел  Λ ≥3 ), а Ra е грапавостта на повърхността (обикновено 

= 0,4–0,8 μm,

= 0,8–1,6 μm за Babbitt).

За

= 0,4 μm и

= 1,0 μm:

Този минимум лесно се удовлетворява от дебелината на филма от 150 μm, изчислена по-горе — потвърждавайки, че лагерът работи безопасно в пълен хидродинамичен режим.

2.4 Спецификация на хлабината на лагера

Радиалният просвет

C между шийката и отвора на лагера е един от най-критичните параметри на размерите в конструкцията на лагера на цапфата:

• Твърде малък: Недостатъчната хлабина ограничава потока на маслото през лагера, намалява охлаждането и увеличава риска от термично задръстване при натоварване

• Твърде голям: Прекомерната хлабина намалява налягането на масления филм (действието на клина е по-малко ефективно при широка междина), увеличава ексцентричността на шийката и причинява вибрации

Препоръчителна радиална хлабина за лагери на мелница:

За 1200 мм диаметър на шината:

Хлабината трябва да се измерва при работна температура — термичното разширение на шийката (стомана, коефициент ≈ 12 × 10⁻⁶/°C) намалява ефективната хлабина, докато мелницата се загрява. За 1200 mm шийка, работеща при 60°C над температурата на околната среда:

Това топлинно разширение отнема значителна част от студената хлабина — студената хлабина трябва да бъде настроена достатъчно голяма, за да се гарантира, че горещата хлабина остава в препоръчителния диапазон.

Част 3: Проектиране на система за принудително смазване

3.1 Защо принудителното смазване е от съществено значение

Белите метални опорни лагери изискват система за смазване с принудителна циркулация на маслото — не просто маслена баня или смазване с грес. Причините са основни:

1. Премахване на топлина: Вискозното срязване на масления филм генерира топлина. За голям лагер на мелница SAG, скоростта на генериране на топлина може да бъде 20–80 kW на лагер. Тази топлина трябва да бъде отстранена от циркулиращото масло — маслото действа едновременно като смазка и охлаждаща течност.

2. Непрекъснато подаване на масло: Хидродинамичният филм трябва да се поддържа непрекъснато. Всяко прекъсване на подаването на масло - дори за няколко секунди под товар - води до свиване на филма и започване на контакт метал с метал.

3. Филтриране на маслото: Замърсителите в маслото (частици от износване, мелничен прах, вода) трябва непрекъснато да се отстраняват, за да се предотврати абразивно увреждане на повърхността на Babbitt и шийката.

3.2 Компоненти на системата за принудително смазване

Цялостната система за смазване на опорни лагери се състои от:

Маслен резервоар (картер):

• Капацитет: Обикновено 500–3000 литра за големи мелнични системи

• Материал: Заварена стомана с вътрешно покритие или облицовка от неръждаема стомана

• Характеристики: Стъкло за наблюдение на нивото на маслото, температурен сензор, аларма за ниско ниво, изпускателен клапан, шахта за достъп за почистване

Главна маслена помпа:

• Тип: Зъбна помпа (обемна) — осигурява постоянен поток независимо от налягането в системата

• Задължение: Непрекъсната работа, когато мелницата работи

• Резервна помпа: 100% работна резервна помпа с автоматично превключване при повреда на основната помпа — задължително за големи мелници

Помпа за високо налягане:

• Тип: Бутална помпа — осигурява много високо налягане (10–25 MPa) при нисък дебит

• Функция: Повдига шийката от повърхността на Babbitt по време на стартиране чрез инжектиране на масло под високо налягане директно под шийката през джоб в отвора на лагера. Това предотвратява контакта метал с метал по време на критичния период на стартиране, преди да се установи хидродинамичният филм.

• Работа: Активира се автоматично 2–5 минути преди стартиране на мелницата; деактивира се, когато мелницата достигне работна скорост и хидродинамичният филм се потвърждава чрез стабилизиране на температурата на лагера

Маслен охладител:

• Тип: Кожухотръбен или пластинчат топлообменник с водно охлаждане

• Задължение: Поддържайте температура на подаване на масло 40–50°C (вход към лагера)

• Контрол: Термостатично контролиран байпасен клапан поддържа постоянна температура на подаване на масло, независимо от температурата на околната среда или натоварването на мелницата

Филтриране на маслото:

• Първичен филтър: 25–50 микрона абсолютна филтрация — премахва частици, които биха могли да намалят повърхността на Babbitt

• Вторичен (фин) филтър: 10 микрона абсолютен — за високопрецизни лагери

• Магнитен сепаратор: Премахва железните частици от износване от маслото

• Целева чистота: ISO 4406 клас 16/14/11 или по-добър за лагери на мелница

Инструменти и блокировки:

Критична блокировка: Ако налягането на захранването с масло падне под зададената точка за изключване, мелницата трябва да бъде спряна незабавно — лагерът не може да издържи повече от 10–30 секунди работа без подаване на масло при пълно натоварване.

3.3 Избор на масло за опорни лагери

Критична забележка: НЕ използвайте масла, съдържащи добавки за екстремно налягане (EP) или добавки против износване (AW) в бели метални опорни лагери. Серните и фосфорните съединения в EP/AW добавките реагират химически с калая и оловото в метала Babbitt, причинявайки корозивна атака върху повърхността на лагера - режим на повреда, който често се диагностицира погрешно като механично износване.

3.4 Маслена система (високо налягане).

Маслената система за крик е най-критичната защита за лагера на цапфата по време на стартиране. По време на стартиране от покой:

• Шината лежи върху повърхността на Babbitt (гранично смазване — контакт метал към метал)

• Мелницата трябва да се ускори от 0 до работна скорост (обикновено 0,2–0,5 rpm за големи SAG мелници)

• Хидродинамичният филм не може да се установи, докато шейната не достигне достатъчна скорост

Без масло за повдигане, периодът на стартиране включва контакт метал към метал между шийката и Babbitt за 30–120 секунди — което води до измеримо износване на Babbitt при всяко стартиране. В продължение на стотици стартирания това се натрупва до значителна загуба на дебелина на Бабит и евентуална повреда на лагера.

Маслената система за повдигане инжектира масло при 10–25 MPa директно под шийката през специален джоб в отвора на лагера. Това хидравлично повдига шийката от повърхността на Babbitt преди да започне въртенето, поддържайки пълен маслен филм през цялата последователност на стартиране.

Спецификация на маслената система за крик:

Част 4: Хлабина, подравняване и монтаж на лагери

4.1 Измерване на отвора на лагера и проверка на хлабината

Радиалната хлабина между шийката и отвора на лагера трябва да се измерва и проверява при монтажа и при всяко повторно метализиране:

Метод на измерване — техника с оловен проводник:

1. Поставете меки проводници (диаметър малко по-голям от очакваната хлабина) в горната и долната част на отвора на лагера, успоредно на оста на вала

2. Сглобете корпуса на лагера и го затегнете до определения въртящ момент

3. Разглобете и измерете дебелината на компресирания оловен проводник с микрометър

4. Просветът в горната част = дебелината на оловния проводник в горната част; хлабина отдолу = дебелина на оловния проводник отдолу

5. Диаметралната хлабина = горната хлабина + долната хлабина

Метод на измерване — циферблат:

За монтирани лагери, повдигането на шийката (разстоянието, на което шийката може да се повдигне вертикално, преди да докосне горната част на отвора на лагера) се измерва с циферблат. Това се равнява на горния просвет, който е приблизително половината от общия диаметрален просвет.

4.2 Изисквания за повърхността на шийката на вала

Качеството на повърхността на шийката на вала е критично за хидродинамичните характеристики на лагера:

Твърде грапава повърхност на шийката (Ra > 0,8 μm) ще изтърка повърхността на Babbitt дори при пълно хидродинамично смазване — неравностите на повърхността на шийката периодично проникват през масления филм и влизат в контакт с Babbitt.

4.3 Подравняване на лагера

Несъответствието между двата лагера на цапфата на мелницата е една от основните причини за преждевременна повреда на лагера. Двете централни линии на лагера трябва да са коаксиални в рамките на:

За 1200 мм шийка в лагер с дължина 1500 мм:

Несъответствието кара шейната да се движи под ъгъл в отвора на лагера, концентрирайки натоварването върху единия край на лагера и създавайки неравномерно разпределение на налягането по повърхността на Бабит. Резултатът е ускорено износване в натоварения край и евентуално напукване от умора на Babbitt.

Част 5: Анализ на режима на отказ на опорен лагер

5.1 Умора на бабит (напукване и разслояване)

Външен вид: Пукнатини в слоя Babbitt, обикновено протичащи успоредно на оста на лагера или в мрежест модел. В напреднали случаи участъци от Babbitt се разслояват от опорната обвивка и циркулират в маслената система (открива се чрез анализ на маслото или проверка на филтъра).

Основни причини:

• Налягането на лагерния възел надвишава допустимата граница (> 7 MPa): Претоварването на лагера над границата на умора на Бабит причинява циклично напрежение в слоя Бабит, което инициира пукнатини. Най-често се причинява от претоварване на мелницата (прекомерен заряд на мелницата) или от преразпределение на натоварването от слягането на основата.

• Дефекти на бабитовото свързване: Лошото свързване между слоя Бабит и поддържащата обвивка създава концентрации на напрежение на интерфейса, които инициират разслояване при циклично натоварване. Причинено от неадекватна подготовка на повърхността на носещата обвивка преди повторно метализиране.

• Термична умора: Повтарящите се цикли на стартиране-изключване създават термично напрежение в слоя Babbitt (Babitt се разширява и свива повече от стоманената основа поради по-високия си коефициент на топлинно разширение).

Коригиращо действие:

• Уверете се, че теглото на зареждането на мелницата не надвишава проектното — проверете нивото на смилащата среда и плътността на рудата

• Извършете анализ на маслото и проверка на филтъра, за да откриете бабитови частици преди катастрофална повреда

• При следващо изключване проверете повърхността на Babbitt чрез визуален преглед и тест за проникване на багрила (PT)

• Ако напукването покрива > 10% от повърхността на лагера, насрочете преметализиране на следващия планиран прозорец за поддръжка

5.2 Точкуване в дневника (изтриване)

Външен вид: Надлъжни драскотини или зацапвания по повърхността на дръжката и съответното увреждане на повърхността на Babbitt. В тежки случаи Babbitt се намазва и преразпределя по дължината на списанието.

Основни причини:

• Свиване на масления филм по време на работа: Причинено от повреда в подаването на масло (повреда на помпата, запушване на тръбата, байпас на филтъра), твърде нисък вискозитет на маслото (прегряване на маслото или неправилен клас) или натоварване на лагера, превишаващо капацитета на хидродинамичния филм.

• Стартиране без масло за повдигане: Контактът метал към метал по време на стартиране без активирана система за масло за повдигане причинява изтриване на повърхността на Babbitt. Всяко незащитено стартиране премахва измерима дебелина на Babbitt.

• Проникване на замърсители: Твърди частици (нагар, силициев двуокис) в маслото, които са по-големи от дебелината на масления филм, проникват през филма и нарязват както повърхностите на шината, така и повърхността на Babbitt.

Коригиращо действие:

• Уверете се, че маслената система за повдигане работи и е активирана преди всяко стартиране на мелницата — това не подлежи на обсъждане

• Проверете температурата, налягането и дебита на подаваното масло спрямо проектните спецификации

• Увеличете филтрирането на маслото до 10 микрона абсолютни, ако има съмнение за замърсяване

• Проверете повърхността на дневника при следващото изключване — малки набраздявания (Ra < 1,6 μm) могат да бъдат полирани на място; силното набраздяване изисква премахване на втулката и повторно шлайфане

5.3 Корозивна атака на Babbitt

Външен вид: вдлъбнатини и ецване на повърхността на Babbitt, често с тъмен или обезцветен вид. Вдлъбнатината се разпределя по опорната повърхност, а не се концентрира на определено място (разграничавайки я от разцепването от умора, което е локализирано).

Основни причини:

• EP/AW добавки в маслото: Сярните и фосфорни съединения при екстремно налягане или добавките против износване реагират с калай и олово в Babbitt, причинявайки химическа корозия на повърхността на лагера. Това е най-честата причина за корозивна атака в лагерите на цапфата на мелницата — възниква, когато спецификацията на маслото се промени, без да се провери съвместимостта с Babbitt.

• Замърсяване с вода: Водата в маслото (от течове на охлаждаща вода или кондензация) причинява окисляване на оловния компонент в Babbitt, образувайки оловен оксид, който е по-твърд от матрицата Babbitt и причинява абразивно износване.

• Киселинно разграждане на маслото: Силно разграденото масло (високо киселинно число) атакува повърхността на Babbitt химически.

Коригиращо действие:

• Незабавно сменете с чисто R&O (с инхибиране на ръжда и окисление) минерално масло без EP или AW добавки

• Промийте цялата система за смазване с чисто масло преди повторно пълнене

• Проверете за течове на охлаждаща вода в охладителя на маслото — извършете тест за налягане на охладителя

• Извършете редовен анализ на масло (минимум на тримесечие), включително киселинно число, водно съдържание и спектрометричен анализ на метали

5.4 Прегряване на лагера

Външен вид: Температурата на метала на лагера надвишава 80°C (зададена точка за изключване). Температурата на подаване на масло се повишава. В тежки случаи Бабитът се топи локално (точка на топене на Бабит: калаена основа ≈ 240°C; оловна основа ≈ 180°C) и разтопеният метал се изхвърля от лагера.

Основни причини:

• Недостатъчен дебит на маслото: Дебитът на маслото под проектния дебит намалява както смазването, така и охлаждането. Причинено от износване на помпата, блокирани филтри или частично затворени изолационни вентили.

• Замърсяване на масления охладител: Натрупването на котлен камък от страната на охлаждащата вода на масления охладител намалява преноса на топлина, което води до повишаване на температурата на подаваното масло.

• Прекомерна хлабина на лагера: Износен лагер с прекомерна хлабина позволява на шийката да работи при висок ексцентрицитет, намалявайки дебелината на масления филм и увеличавайки генерирането на вискозна топлина.

• Претоварване на мелницата: Прекомерната мелница или заряд на руда увеличава натоварването на лагера над проектното, увеличавайки генерирането на топлина в масления филм.

Коригиращо действие:

• Проверете дебита на маслото спрямо проектната спецификация — почистете или сменете филтрите, проверете мощността на помпата

• Почистете масления охладител (водната страна) — отстранете котления камък, ако е необходимо

• Измерете хлабината на лагера — ако хлабината надвишава 1,5 пъти проектната стойност, насрочете повторно метализиране

• Уверете се, че теглото на мелничния заряд е в границите на проекта

5.5 Вибрация и нестабилност на лагера (масло завихряне)

Външен вид: Субсинхронна вибрация при приблизително 0,4–0,48 × честотата на въртене. Амплитудата на вибрациите се увеличава със скоростта и може да стане самоподдържаща се (маслен камшик) при по-високи скорости.

Основни причини:

• Маслен вихър: хидродинамична нестабилност, която възниква, когато центърът на шийката обикаля около центъра на лагера с приблизително половината от скоростта на въртене. Причинено от недостатъчно натоварване на лагера спрямо товароносимостта на лагера — шийката „плува“ в центъра на лагера, вместо да бъде избутана на една страна от товара.

• Прекомерна хлабина на лагера: Износените лагери с прекомерна хлабина са по-податливи на нестабилност на маслени вихри.

• Ниско налягане на лагерния възел: Леко натоварените лагери (налягане на единичния блок < 0,5 MPa) са податливи на маслени вихри.

Коригиращо действие:

• За лагерите на цапфите на мелницата масленото вихрене е необичайно поради много високите натоварвания на лагерите — ако се случи, проверете дали лагерът действително е натоварен (проверете за слягане на основата, което може да е намалило натоварването върху единия лагер)

• Помислете за конструкция с предварително натоварен лагер или лагер с некръгъл профил на отвора (лимонен отвор, отвор с три листа), който осигурява присъща стабилност

• Измерете и коригирайте хлабината на лагера, ако е прекомерна

Често задавани въпроси

Въпрос 1: Каква е разликата между лагерите от бял метал (Babbitt) и търкалящите елементи за цапфите на сачмените мелници?

Хидродинамичните лагери от бял метал (Babbitt) работят върху маслен филм под налягане, който напълно разделя шийката от повърхността на лагера — при пълно хидродинамично смазване няма контакт метал с метал и практически няма износване. Те са стандарт за големи мелници (диаметър > 3,0 m), тъй като могат да поемат много големи диаметри на шейната (до 2000 mm+) без практическо ограничение на размера. Лагерите с търкалящи елементи (сферични ролкови лагери) използват търкалящ контакт и са по-лесни за поддръжка, но са ограничени до приблизително 1100 mm диаметър на отвора и имат по-нисък толеранс на ударно натоварване. За големи SAG и топкови мелници в минното дело и цимента хидродинамичните лагери от бял метал са единственият практичен избор.

В2: За какъв номер на Зомерфелд трябва да бъде проектиран лагерът на цапфата?

Проектната цел за непрекъсната работа е S ≥ 0,30 — това гарантира пълно хидродинамично смазване без контакт метал с метал. При S < 0,05 масленият филм се разпада и започва гранично смазване (контакт с метал) — това е опасно и не трябва да се случва при нормална работа. Числото на Зомерфелд е най-критично при стартиране (ниска скорост N) и при пиково натоварване. Маслената система за повдигане е специално проектирана да защитава лагера по време на стартиране, когато числото на Зомерфелд е под хидродинамичния праг.

Въпрос 3: Защо трябва да се избягват добавките EP (за екстремно налягане) в маслото за лагерни опори на мелници?

Добавките EP и AW (против износване) съдържат серни и фосфорни съединения, които реагират химически с калая и оловото в метала на Babbitt, причинявайки корозивно образуване на ями по повърхността на лагера. Тази корозивна атака често се диагностицира погрешно като механично износване. Правилната спецификация на маслото за бели метални опорни лагери е чисто R&O (предотвратено ръжда и окисление) минерално масло, ISO VG 100–220 в зависимост от изчислението на числото на Зомерфелд, без EP или AW добавки. Винаги проверявайте съвместимостта на маслото с Babbitt, преди да смените марката или класа масло. 

Q4: Колко често трябва да се активира маслената система?

Маслената система за повдигане трябва да се активира преди всяко стартиране на мелницата - без изключение. Всяко незащитено стартиране (без масло за повдигане) причинява измеримо износване на Бабит от контакт метал с метал по време на периода на стартиране. В продължение на стотици стартирания това се натрупва до значителна загуба на дебелина на Babbitt. Маслената система за повдигане трябва да се активира 2–5 минути преди командата за стартиране на мелницата и да се деактивира автоматично, когато мелницата достигне 50–70% от работната скорост. Уверете се, че налягането на маслото за крик е в рамките на спецификацията (10–25 MPa) преди всяко стартиране.

В5: Каква е правилната радиална хлабина за опорен лагер на сачмена мелница?

Препоръчителната радиална хлабина е 0,001 до 0,0015 × диаметър на цапфата. За 1200 мм шийка това дава 1,2–1,8 мм радиален просвет. Студената хлабина трябва да бъде зададена по-голяма от целта за гореща хлабина, за да се отчете термичното разширение на цапфата — за 1200 mm стоманена греда, работеща при 60°C над околната температура, топлинното разширение намалява хлабината с приблизително 0,86 mm. Измерете хлабината, като използвате техниката на оловния проводник при монтажа и след всяко повторно метализиране. Ако измерената хлабина надвишава 1,5 пъти проектната стойност, насрочете повторно метализиране.

В6: Как да открия умората на Babbitt преди катастрофален отказ?

Най-ефективните методи за ранно предупреждение са: (1) Анализ на маслото — спектрометричният анализ открива частици калай и олово в маслото от износване на Babbitt, преди да настъпи видима повреда; график за тримесечен минимум анализ на маслото; (2) Проверка на филтъра — проверявайте елемента на масления филтър при всяка смяна на филтъра за метални частици; Бабитовите частици са меки и сребристи; (3) Мониторинг на вибрации — акселерометрите на корпуса на лагера откриват промени във вибрационната сигнатура, когато състоянието на повърхността на Babbitt се влошава; (4) Промяна на температурата на лагера — постепенно повишаване на температурата на метала на лагера в продължение на седмици показва нарастващо триене от разграждането на повърхността на Babbitt.

Yile Machinery: Персонализирани лагери и компоненти на мелница

Yile Machinery доставя персонализирани лагерни компоненти, лагерни черупки и свързан мелничен хардуер за топкови мелници, SAG мелници, прътови мелници и въртящи се пещи в приложения за цимент, минно дело и обработка на минерали.

Нашите възможности за доставка на опорни лагери:

• Облицовани с бабит лагерни черупки: бабит на калаена основа (клас 1 и клас 2) и бабит на оловна основа; диаметри на корпуса от 400 mm до 2000 mm; прецизно пробити до ±0,01 mm след повторно металиране

• Носещи черупки: Чугун или фабрична стомана; прецизно обработен отвор и OD; джоб за масло за повдигане, обработен по спецификация

• Шинки (краища на вала): кована легирана стомана 42CrMo4; смлян до Ra ≤ 0,4 μm; закалени до 200–300 HB

• Корпуси на лагери: лята или изработена стомана; прецизно пробити; връзки за вход/изход на масло; портове за температурни сензори

• Услуга за преметализиране: Цялостно отстраняване на Babbitt, подготовка на повърхността и услуга за повторно облицоване за износени или повредени черупки на лагери

• Инженерна документация: Изчисляване на числото на Зомерфелд; проверка на минималната дебелина на филма; спецификация на хлабината на лагера; преглед на дизайна на маслената система

Свързани продукти и технически ресурси:

• Решения за минна и циментова промишленост — пълна доставка на компоненти за топкови мелници, SAG мелници и ротационни пещи

• Ръководство за гуми и опорни ролки за въртящи се пещи — методология за контактно напрежение и подравняване на Hertz за поддържащи системи за пещи

• Rolling Mill Rolls: Work Roll & Backup Roll Guide — избор на лагер на валцова шийка и контактно напрежение за приложения на валцова мелница

• Ръководство за избор на промишлена спирална и конусовидна скоростна кутия — методология за избор на скоростна кутия за задвижване на мелница и коефициент на обслужване

• Ръководство за избор на конвейерна ролка — конструкция на вала и спецификация на лагера за конвейерна ролка

• Персонализирани изковки — валове, заготовки за зъбни колела и изковки за пръстени — ковани цапфи и лагерни компоненти

• Ковани срещу ляти стоманени валове за трошачки — справка за процес на коване и избор на материал

• Решения за обработка на стомана и метал — компоненти за мелница за оборудване за смилане на стоманени заводи

За да получите оферта, посочете:

• ✅ Тип мелница (топкова мелница / SAG мелница / прътова мелница) и диаметър на мелницата × дължина

• ✅ Диаметър и дължина на цапфата (mm)

• ✅ Носещо натоварване на цапфа (kN) или общо тегло на мелницата

• ✅ Работна скорост на мелницата (rpm)

• ✅ Съществуващи размери на корпуса на лагера (OD, ID, дължина) или чертеж

• ✅ Изисква се клас бабит (калайена основа клас 1 / клас 2 / оловна основа)

• ✅ Необходима хлабина на лагера (или OEM спецификация)

• ✅ Количество и необходима дата за доставка

• ✅ Износена или повредена лагерна обвивка, достъпна за обратно инженерство

Имейл: jasmine@yileindustry.com

Изпратете RFQ: www.yilemachinery.com/contactus.html

Изчисляване на числото на Sommerfeld и преглед на дизайна на маслената система, предоставени с всяка поръчка на опорен лагер. Ремонтиране: 2–4 седмици за стандартни размери.

Свързани технически ресурси

• Гума за въртяща се пещ и опорен валяк: Контактен стрес, миграция на гумата и ръководство за подравняване

• Избор на направляваща ролка на конвейер: Серия CEMA, Ръководство за рейтинг на натоварване и живот на лагера

• Избор на транспортна шайба: Конструкция на вала, ръководство за опъване и изоставане на ремъка

• Валцови ролки: Ръководство за избор на материал за работни и резервни ролки

• Ръководство за избор на индустриална спирална и конусовидна скоростна кутия

• Изковки по поръчка — заготовки за зъбни колела, изковки за пръстени и валове

• Решения за минната и циментовата промишленост