Ball Mill Trunnion Bearing: White Metal (Babbitt) vs Rolling Element, Pelinciran Hidrodinamik dan Panduan Mod Kegagalan

Kilang bebola atau kilang SAG di kilang simen atau pemprosesan mineral mungkin mempunyai berat 1,000–5,000 tan apabila dicas sepenuhnya dengan media pengisar dan bijih. Keseluruhan jisim berputar ini disokong pada dua titik — galas trunnion di hujung suapan dan hujung pelepasan kilang. Dalam kilang SAG yang besar, setiap galas trunnion boleh membawa beban jejarian statik 3,000–8,000 kN pada diameter jurnal aci 800–1,800mm. Galas yang menyokong beban ini bukanlah galas elemen gelek standard daripada katalog — ia adalah galas logam putih hidrodinamik (Babbitt) kejuruteraan ketepatan, beroperasi pada salutan nipis minyak bertekanan yang biasanya hanya setebal 50–150 mikron. Apabila filem minyak ini utuh, galas berjalan selama-lamanya dengan hampir sifar haus. Apabila filem rosak — semasa permulaan, semasa kegagalan bekalan minyak, atau di bawah beban berlebihan — sentuhan logam-ke-logam berlaku dalam milisaat, dan lapisan Babbitt yang lembut mengorbankan dirinya untuk melindungi jurnal aci. Kegagalan galas trunnion tunggal pada kilang SAG yang besar boleh menelan kos $2–5 juta dalam kehilangan pengeluaran, pembaikan aci dan pencatatan semula galas.

Panduan ini menyediakan rangka kerja kejuruteraan yang lengkap untuk memilih, menentukan dan menyelenggara kilang bebola dan galas trunnion kilang pengisar — ​​meliputi pilihan asas antara logam putih (Babbitt) dan galas elemen bergolek, teori pelinciran hidrodinamik dan nombor Sommerfeld, reka bentuk sistem pelinciran paksa, spesifikasi kelegaan galas dan mod kegagalan yang disebabkan oleh spesifikasi atau pelinciran sistem yang tidak betul.

Bahagian 1: Jenis Galas Trunnion — Logam Putih lwn Elemen Bergolek

1.1 Pilihan Asas

Dua teknologi galas digunakan untuk sokongan trunnion kilang pengisaran:

Galas hidrodinamik logam putih (Babbitt) — teknologi dominan untuk kilang besar (diameter cangkerang > 3.0m). Jurnal trunnion berputar di dalam cangkerang galas boring ketepatan yang dialas dengan logam Babbitt. Filem minyak bertekanan memisahkan jurnal dari permukaan Babbitt di bawah keadaan operasi biasa.

Galas elemen gelek (galas penggelek sfera) — digunakan untuk kilang yang lebih kecil (diameter cangkerang < 3.0m) dan untuk kilang yang kesederhanaan penyelenggaraan galas elemen gelek diutamakan berbanding kapasiti beban muktamad galas hidrodinamik.

1.2 Teknologi Galas Logam Putih (Babbitt).

Galas logam putih menggunakan lapisan aloi Babbitt yang diikat pada cangkerang penyokong keluli atau besi tuang. Lapisan Babbitt — biasanya setebal 3–12mm — membentuk permukaan galas sebenar yang menyentuh filem minyak.

Komposisi aloi Babbitt:

Untuk kilang bebola dan galas trunnion kilang SAG, Babbitt asas timah (Gred 2) ialah spesifikasi standard — ia memberikan gabungan terbaik kekuatan keletihan, rintangan kakisan dan kebolehbenamkan (keupayaan untuk menyerap zarah pencemar kecil tanpa menjaringkan jurnal aci).

Ciri-ciri utama Babbitt sebagai bahan galas:

• Pemakaian korban: Babbitt lebih lembut daripada jurnal aci (biasanya 20–30 HB vs 200–300 HB untuk jurnal yang dikeraskan). Di bawah sentuhan logam-ke-logam, Babbitt memakai keutamaan, melindungi jurnal aci yang jauh lebih mahal daripada kerosakan.

• Kebolehbenamkan: Matriks Babbitt lembut boleh membenamkan zarah keras kecil (skala kilang, habuk, serpihan haus) yang memasuki galas, menghalangnya daripada menjaringkan permukaan jurnal.

• Kesesuaian: Babbitt boleh berubah bentuk sedikit di bawah beban untuk mematuhi salah jajaran kecil antara gerek galas dan jurnal, mengagihkan beban lebih sekata daripada bahan galas tegar.

• Had kelesuan: Had utama Babbitt ialah kekuatan kelesuannya — di bawah pemuatan kitaran, lapisan Babbitt boleh retak dan tertanggal dari sandaran. Tekanan galas yang dibenarkan untuk Babbitt asas timah biasanya 3.5–7.0 MPa untuk operasi berterusan.

1.3 Galas Elemen Bergolek untuk Trunnions Kilang

Untuk kilang pengisar yang lebih kecil, galas penggelek sfera ialah galas elemen gelek standard untuk sokongan trunnion. Galas penggelek sfera dipilih kerana:

• Keupayaan penjajaran sendiri (sehingga ±2.5° salah jajaran) menampung pesongan aci dan penyelesaian asas yang berlaku dalam pemasangan kilang pengisar

• Kapasiti beban jejarian yang tinggi berbanding dengan diameter lubang

• Keupayaan mereka untuk membawa beban jejarian dan paksi gabungan

Had galas elemen gelek untuk trunnion kilang besar ialah saiz lubang yang tersedia — galas penggelek sfera standard tersedia sehingga kira-kira 1,250mm diameter lubang, yang mengehadkan penggunaannya kepada kilang dengan diameter jurnal trunnion di bawah kira-kira 1,100mm. Untuk kilang yang lebih besar, galas logam putih hidrodinamik adalah satu-satunya pilihan praktikal.

1.4 Kriteria Pemilihan: White Metal vs Rolling Element

Bahagian 2: Teori Pelinciran Hidrodinamik — Asas Reka Bentuk Galas Trunnion

2.1 Persamaan Reynolds dan Pembentukan Filem Minyak

Filem minyak hidrodinamik dalam galas trunnion dihasilkan oleh tindakan baji jurnal berputar. Semasa jurnal berputar, ia menyeret minyak ke dalam celah menumpu antara permukaan jurnal dan lubang galas. Tekanan yang terkumpul dalam baji minyak menumpu ini menyokong beban jurnal — ini adalah pelinciran hidrodinamik.

Persamaan yang mengawal taburan tekanan dalam filem minyak ialah persamaan Reynolds:

di mana:

• P = tekanan filem minyak (Pa)

• h = ketebalan filem minyak tempatan (m)

• μ = kelikatan dinamik minyak (Pa·s)

• u = halaju permukaan jurnal (m/s)

• x = koordinat lilitan

• z = koordinat paksi

Wawasan utama dari persamaan Reynolds ialah tekanan filem minyak - dan oleh itu kapasiti pembawa beban - adalah berkadar dengan:

• Kelikatan minyak  μ (kelikatan lebih tinggi → tekanan filem lebih tinggi → kapasiti beban lebih tinggi)

• Kelajuan permukaan jurnal u (kelajuan lebih tinggi → lebih banyak minyak diseret ke dalam baji → tekanan filem lebih tinggi)

• Songsangan ketebalan filem h⊃3; (filem nipis → kecerunan tekanan yang lebih tinggi → kapasiti beban yang lebih tinggi, tetapi juga risiko pecahan filem yang lebih tinggi)

2.2 Nombor Sommerfeld — Parameter Reka Bentuk Utama

Nombor Sommerfeld (S) ialah parameter tanpa dimensi yang mencirikan keadaan operasi galas hidrodinamik. Ia menggabungkan geometri galas, beban, kelajuan, dan kelikatan minyak menjadi satu nombor yang meramalkan rejim pelinciran galas:

di mana:

• μ = kelikatan dinamik minyak pelincir pada suhu operasi (Pa·s)

• N = kelajuan putaran jurnal (pulangan/s)

• P = beban unit galas =

(Pa), di mana W ialah beban galas (N), L ialah panjang galas (m), dan D ialah diameter jurnal (m)

• R = jejari jurnal (m) =D/2

• C = kelegaan jejari antara jurnal dan gerek galas (m)

Tafsiran nombor Sommerfeld:

Untuk kilang bebola dan galas trunnion kilang SAG, sasaran reka bentuk ialah S ≥ 0.30 di bawah semua keadaan operasi biasa. Nombor Sommerfeld adalah paling kritikal pada permulaan (N rendah) dan dalam keadaan beban puncak.

2.3 Pengiraan Ketebalan Filem Minimum

Ketebalan filem minyak minimum dalam galas hidrodinamik ialah:

Di mana ε ialah nisbah kesipian (nisbah pusat jurnal mengimbangi kelegaan jejari). Untuk galas trunnion kilang yang direka bentuk dengan baik yang beroperasi dalam rejim hidrodinamik penuh:

Untuk galas dengan kelegaan jejari C = 0.5mm:

Ketebalan filem minimum mesti melebihi gabungan kekasaran permukaan jurnal dan bearing dengan faktor keselamatan sekurang-kurangnya 3–5:

Di mana  Λ ialah nisbah ketebalan filem (sasaran  Λ ≥3 ) dan Ra ialah kekasaran permukaan (biasanya 

= 0.4–0.8 μm,

= 0.8–1.6 μm untuk Babbitt).

Untuk

= 0.4 μm dan

= 1.0 μm:

Minimum ini mudah dipenuhi oleh ketebalan filem 150 μm yang dikira di atas — mengesahkan galas beroperasi dengan selamat dalam rejim hidrodinamik penuh.

2.4 Spesifikasi Kelegaan Galas

Kelegaan jejari

C antara jurnal dan gerek galas adalah salah satu parameter dimensi paling kritikal dalam reka bentuk galas trunnion:

• Terlalu kecil: Kelegaan yang tidak mencukupi menyekat aliran minyak melalui galas, mengurangkan penyejukan dan meningkatkan risiko penyitaan haba di bawah beban

• Terlalu besar: Kelegaan yang berlebihan mengurangkan tekanan filem minyak (tindakan baji kurang berkesan dalam jurang yang luas), meningkatkan kesipian jurnal dan menyebabkan getaran

Kelegaan jejari yang disyorkan untuk galas trunnion kilang:

Untuk diameter jurnal 1,200mm:

Kelegaan mesti diukur pada suhu operasi — pengembangan haba jurnal (keluli, pekali ≈ 12 × 10⁻⁶/°C) mengurangkan kelegaan berkesan apabila kilang menjadi panas. Untuk jurnal 1,200mm berjalan pada 60°C di atas ambien:

Pengembangan haba ini menggunakan sebahagian besar kelegaan sejuk — kelegaan sejuk mesti ditetapkan cukup besar untuk memastikan kelegaan panas kekal dalam julat yang disyorkan.

Bahagian 3: Reka Bentuk Sistem Pelinciran Paksa

3.1 Mengapa Pelinciran Paksa Adalah Penting

Galas trunnion logam putih memerlukan sistem pelinciran peredaran minyak paksa - bukan mandi minyak mudah atau pelinciran gris. Sebabnya adalah asas:

1. Penyingkiran haba: Ricih likat filem minyak menjana haba. Untuk galas trunnion kilang SAG yang besar, kadar penjanaan haba boleh menjadi 20–80 kW setiap galas. Haba ini mesti dikeluarkan oleh minyak yang beredar - minyak bertindak sebagai pelincir dan penyejuk.

2. Bekalan minyak berterusan: Filem hidrodinamik mesti dikekalkan secara berterusan. Sebarang gangguan dalam bekalan minyak — walaupun selama beberapa saat di bawah beban — menyebabkan filem runtuh dan sentuhan logam-ke-logam bermula.

3. Penapisan minyak: Bahan cemar dalam minyak (zarah haus, habuk kilang, air) mesti dibuang secara berterusan untuk mengelakkan kerosakan kasar pada permukaan dan jurnal Babbitt.

3.2 Komponen Sistem Pelinciran Paksa

Sistem pelinciran galas trunnion yang lengkap terdiri daripada:

Takungan minyak (sump):

• Kapasiti: Biasanya 500–3,000 liter untuk sistem trunnion kilang besar

• Bahan: Keluli dikimpal dengan salutan dalaman atau lapisan keluli tahan karat

• Ciri-ciri: Kaca penglihatan aras minyak, sensor suhu, penggera aras rendah, injap longkang, lubang akses untuk pembersihan

Pam minyak utama:

• Jenis: Pam gear (anjakan positif) — menyediakan aliran berterusan tanpa mengira tekanan sistem

• Tugas: Operasi berterusan setiap kali kilang berjalan

• Siap sedia: Pam siap sedia 100% dengan penukaran automatik pada kegagalan pam utama — wajib untuk kilang besar

Pam tekanan tinggi (jacking):

• Jenis: Pam omboh — memberikan tekanan yang sangat tinggi (10–25 MPa) pada kadar aliran rendah

• Fungsi: Mengangkat jurnal dari permukaan Babbitt semasa permulaan dengan menyuntik minyak tekanan tinggi terus di bawah jurnal melalui poket di lubang galas. Ini menghalang sentuhan logam-ke-logam semasa tempoh permulaan kritikal sebelum filem hidrodinamik ditubuhkan.

• Operasi: Diaktifkan secara automatik 2–5 minit sebelum kilang bermula; dinyahaktifkan apabila kilang mencapai kelajuan operasi dan filem hidrodinamik disahkan dengan penstabilan suhu galas

Penyejuk minyak:

• Jenis: Penukar haba cangkerang dan tiub atau plat, disejukkan dengan air

• Kewajipan: Mengekalkan suhu bekalan minyak pada 40–50°C (masuk ke galas)

• Kawalan: Injap pintasan terkawal secara termostatik mengekalkan suhu bekalan minyak malar tanpa mengira suhu ambien atau beban kilang

Penapisan minyak:

• Penapis utama: Penapisan mutlak 25–50 mikron — mengeluarkan zarah yang boleh menjaringkan permukaan Babbitt

• Penapis sekunder (halus): 10 mikron mutlak — untuk galas berketepatan tinggi

• Pemisah magnetik: Mengeluarkan zarah haus ferus daripada minyak

• Kebersihan sasaran: ISO 4406 Kelas 16/14/11 atau lebih baik untuk galas trunnion kilang

Instrumentasi dan saling kunci:

Saling kunci kritikal: Jika tekanan bekalan minyak turun di bawah titik tetapan perjalanan, kilang mesti dihentikan serta-merta — galas tidak boleh bertahan lebih daripada 10–30 saat operasi tanpa bekalan minyak di bawah beban penuh.

3.3 Pemilihan Minyak untuk Galas Trunnion

Nota kritikal: JANGAN gunakan minyak yang mengandungi bahan tambahan tekanan melampau (EP) atau anti haus (AW) dalam galas trunnion logam putih. Sebatian sulfur dan fosforus dalam bahan tambahan EP/AW bertindak balas secara kimia dengan timah dan plumbum dalam logam Babbitt, menyebabkan serangan menghakis pada permukaan galas — mod kegagalan yang sering disalah diagnosis sebagai haus mekanikal.

3.4 Sistem Minyak Jacking (Tekanan Tinggi).

Sistem minyak bicu adalah perlindungan paling kritikal untuk galas trunnion semasa permulaan. Semasa permulaan dari rehat:

• Jurnal diletakkan pada permukaan Babbitt (pelinciran sempadan — sentuhan logam-ke-logam)

• Kilang mesti memecut dari 0 kepada kelajuan operasi (biasanya 0.2–0.5 rpm untuk kilang SAG yang besar)

• Filem hidrodinamik tidak boleh membentuk dirinya sehingga jurnal mencapai kelajuan yang mencukupi

Tanpa minyak bicu, tempoh permulaan melibatkan sentuhan logam-ke-logam antara jurnal dan Babbitt selama 30–120 saat — menyebabkan kehausan Babbitt yang boleh diukur dengan setiap permulaan. Lebih beratus-ratus permulaan, ini terkumpul kepada kehilangan ketebalan Babbitt yang ketara dan akhirnya kegagalan galas.

Sistem minyak bicu menyuntik minyak pada 10–25 MPa terus di bawah jurnal melalui poket khusus dalam lubang galas. Ini secara hidraulik mengangkat jurnal dari permukaan Babbitt sebelum putaran bermula, mengekalkan filem minyak penuh sepanjang urutan permulaan.

Spesifikasi sistem minyak jacking:

Bahagian 4: Kelegaan Galas, Penjajaran dan Pemasangan

4.1 Pengukuran Bor Galas dan Pengesahan Kelegaan

Kelegaan jejari antara jurnal dan gerudi galas mesti diukur dan disahkan pada pemasangan dan pada setiap pemetaan semula:

Kaedah pengukuran — teknik wayar plumbum:

1. Letakkan wayar plumbum lembut (diameter lebih besar sedikit daripada kelegaan yang dijangkakan) di bahagian atas dan bawah lubang galas, selari dengan paksi aci

2. Pasang perumahan galas dan ketatkan kepada tork yang ditentukan

3. Buka dan ukur ketebalan wayar plumbum termampat dengan mikrometer

4. Kelegaan di bahagian atas = ketebalan wayar plumbum di bahagian atas; kelegaan di bahagian bawah = ketebalan wayar plumbum di bahagian bawah

5. Kelegaan diametral = kelegaan atas + kelegaan bawah

Kaedah pengukuran — tolok dail:

Untuk galas yang dipasang, daya angkat jurnal (jarak jurnal boleh diangkat secara menegak sebelum menghubungi bahagian atas lubang galas) diukur dengan tolok dail. Ini sama dengan kelegaan atas, iaitu kira-kira separuh daripada jumlah kelegaan diametral.

4.2 Keperluan Permukaan Jurnal Aci

Kualiti permukaan jurnal aci adalah penting untuk prestasi galas hidrodinamik:

Permukaan jurnal yang terlalu kasar (Ra > 0.8 μm) akan melecet permukaan Babbitt walaupun di bawah pelinciran hidrodinamik penuh — asperities pada permukaan jurnal secara berkala menembusi filem minyak dan menghubungi Babbitt.

4.3 Penjajaran Bearing

Salah jajaran antara dua galas trunnion kilang pengisar adalah salah satu punca utama kegagalan galas pramatang. Dua garis tengah galas mestilah bersama paksi dalam:

Untuk jurnal 1,200mm dalam galas panjang 1,500mm:

Penyelewengan menyebabkan jurnal berjalan pada sudut dalam lubang galas, menumpukan beban pada satu hujung galas dan mewujudkan taburan tekanan tidak seragam merentasi permukaan Babbitt. Hasilnya ialah haus dipercepatkan pada hujung yang dimuatkan dan akhirnya keletihan Babbitt retak.

Bahagian 5: Analisis Mod Kegagalan Galas Trunnion

5.1 Keletihan Babbitt (Retak dan Penghancuran)

Rupa: Keretakan pada lapisan Babbitt, biasanya berjalan selari dengan paksi galas atau dalam corak rangkaian. Dalam kes lanjutan, bahagian Babbitt menyahlamina dari cangkang sandaran dan beredar dalam sistem minyak (dikesan oleh analisis minyak atau pemeriksaan penapis).

Punca punca:

• Tekanan unit galas melebihi had yang dibenarkan (> 7 MPa): Melebihi beban galas melebihi had keletihan Babbitt menyebabkan tegasan kitaran dalam lapisan Babbitt yang memulakan keretakan. Selalunya disebabkan oleh lebihan beban kilang (caj media pengisaran yang berlebihan) atau oleh pengagihan semula beban daripada penyelesaian asas.

• Kecacatan ikatan Babbitt: Ikatan yang lemah antara lapisan Babbitt dan cangkerang sandaran menghasilkan kepekatan tegasan pada antara muka yang memulakan penyimpangan di bawah pemuatan kitaran. Disebabkan oleh penyediaan permukaan cangkerang sandaran yang tidak mencukupi sebelum pencatatan semula.

• Kelesuan terma: Kitaran penutupan permulaan yang berulang menghasilkan tegasan haba dalam lapisan Babbitt (Babbitt mengembang dan mengecut lebih daripada sokongan keluli disebabkan pekali pengembangan haba yang lebih tinggi).

Tindakan pembetulan:

• Sahkan berat cas kilang tidak melebihi reka bentuk — semak tahap media pengisaran dan ketumpatan bijih

• Lakukan analisis minyak dan pemeriksaan penapis untuk mengesan zarah Babbitt sebelum kegagalan bencana

• Pada penutupan seterusnya, periksa permukaan Babbitt dengan pemeriksaan visual dan ujian penembus pewarna (PT)

• Jika keretakan meliputi > 10% daripada luas permukaan galas, jadualkan penghitungan semula pada tetingkap penyelenggaraan yang dirancang seterusnya

5.2 Pemarkahan Jurnal (Mengelap)

Rupa: Calar membujur atau calar pada permukaan jurnal dan kerosakan yang sepadan pada permukaan Babbitt. Dalam kes yang teruk, Babbitt dicalit dan diedarkan semula di sepanjang jurnal.

Punca punca:

• Filem minyak runtuh semasa operasi: Disebabkan oleh kegagalan bekalan minyak (kegagalan pam, paip tersumbat, pintasan penapis), kelikatan minyak terlalu rendah (minyak terlalu panas atau gred tidak betul), atau beban galas melebihi kapasiti filem hidrodinamik.

• Permulaan tanpa minyak bicu: Sentuhan logam ke logam semasa permulaan tanpa sistem minyak bicu diaktifkan menyebabkan permukaan Babbitt mengelap. Setiap permulaan yang tidak dilindungi menghilangkan ketebalan Babbitt yang boleh diukur.

• Kemasukan bahan cemar: Zarah keras (skala kilang, silika) dalam minyak yang lebih besar daripada ketebalan filem minyak menembusi filem dan menjaringkan kedua-dua jurnal dan permukaan Babbitt.

Tindakan pembetulan:

• Sahkan sistem minyak bicu berfungsi dan diaktifkan sebelum setiap kilang bermula — ini tidak boleh dirunding

• Periksa suhu bekalan minyak, tekanan dan kadar aliran terhadap spesifikasi reka bentuk

• Tingkatkan penapisan minyak kepada 10 mikron mutlak jika pencemaran disyaki

• Periksa permukaan jurnal pada penutupan seterusnya — pemarkahan kecil (Ra < 1.6 μm) boleh digilap in-situ; pemarkahan teruk memerlukan penyingkiran jurnal dan pengisaran semula

5.3 Serangan Menghakis ke atas Babbitt

Rupa: Pitting dan goresan pada permukaan Babbitt, selalunya dengan rupa gelap atau berubah warna. Pitting diagihkan merentasi permukaan galas dan bukannya tertumpu di lokasi tertentu (membezakannya daripada spalling keletihan, yang disetempatkan).

Punca punca:

• Aditif EP/AW dalam minyak: Sebatian sulfur dan fosforus dalam tekanan melampau atau bahan tambahan anti haus bertindak balas dengan timah dan plumbum dalam Babbitt, menyebabkan kakisan kimia pada permukaan galas. Ini adalah punca paling biasa serangan menghakis dalam galas trunnion kilang — ia berlaku apabila spesifikasi minyak ditukar tanpa mengesahkan keserasian dengan Babbitt.

• Pencemaran air: Air dalam minyak (daripada kebocoran atau pemeluwapan air penyejuk) menyebabkan pengoksidaan komponen plumbum dalam Babbitt, membentuk oksida plumbum yang lebih keras daripada matriks Babbitt dan menyebabkan haus kasar.

• Degradasi minyak berasid: Minyak terurai teruk (nombor asid tinggi) menyerang permukaan Babbitt secara kimia.

Tindakan pembetulan:

• Segera tukar kepada minyak mineral R&O tulen (karat dan terhalang pengoksidaan) tanpa bahan tambahan EP atau AW

• Siram keseluruhan sistem pelinciran dengan minyak bersih sebelum mengisi semula

• Periksa kebocoran air penyejuk dalam penyejuk minyak — lakukan ujian tekanan pada penyejuk

• Laksanakan analisis minyak biasa (minimum suku tahunan) termasuk nombor asid, kandungan air, dan analisis logam spektrometri

5.4 Galas Terlalu Panas

Rupa: Suhu logam galas melebihi 80°C (titik set perjalanan). Suhu bekalan minyak meningkat. Dalam kes yang teruk, Babbitt cair secara tempatan (titik lebur Babbitt: asas timah ≈ 240°C; asas plumbum ≈ 180°C) dan logam lebur dikeluarkan daripada galas.

Punca punca:

• Kadar aliran minyak tidak mencukupi: Aliran minyak di bawah kadar reka bentuk mengurangkan kedua-dua pelinciran dan penyejukan. Disebabkan oleh haus pam, penapis tersumbat, atau injap pengasingan tertutup separa.

• Kekotoran penyejuk minyak: Pembentukan skala pada bahagian air penyejuk penyejuk minyak mengurangkan pemindahan haba, menyebabkan suhu bekalan minyak meningkat.

• Kelegaan galas yang berlebihan: Galas yang haus dengan kelegaan yang berlebihan membolehkan jurnal berjalan pada kesipian yang tinggi, mengurangkan ketebalan filem minyak dan meningkatkan penjanaan haba likat.

• Lebihan beban kilang: Media pengisaran yang berlebihan atau cas bijih meningkatkan beban galas melebihi reka bentuk, meningkatkan penjanaan haba dalam filem minyak.

Tindakan pembetulan:

• Semak kadar aliran minyak terhadap spesifikasi reka bentuk — bersihkan atau gantikan penapis, sahkan keluaran pam

• Bersihkan penyejuk minyak (sebelah air) — nyah kerak jika perlu

• Ukur kelegaan galas — jika kelegaan melebihi 1.5× nilai reka bentuk, jadualkan pemetaan semula

• Sahkan berat caj kilang berada dalam had reka bentuk

5.5 Getaran dan Ketidakstabilan Galas (Pusaran Minyak)

Rupa: Getaran sub-segerak pada kira-kira 0.4–0.48× frekuensi putaran. Amplitud getaran meningkat dengan kelajuan dan boleh menjadi mampan sendiri (minyak cambuk) pada kelajuan yang lebih tinggi.

Punca punca:

• Pusaran minyak: Ketidakstabilan hidrodinamik yang berlaku apabila pusat jurnal mengorbit di sekitar pusat galas pada kira-kira separuh kelajuan putaran. Disebabkan oleh beban galas yang tidak mencukupi berbanding dengan kapasiti beban galas — jurnal 'terapung' di tengah galas dan bukannya ditolak ke satu sisi oleh beban.

• Kelegaan galas yang berlebihan: Galas yang haus dengan kelegaan yang berlebihan lebih terdedah kepada ketidakstabilan pusaran minyak.

• Tekanan unit galas rendah: Galas bermuatan ringan (tekanan unit < 0.5 MPa) terdedah kepada pusaran minyak.

Tindakan pembetulan:

• Untuk galas trunnion kilang, pusaran minyak jarang berlaku disebabkan oleh beban galas yang sangat tinggi — jika ia berlaku, sahkan bahawa galas itu benar-benar dimuatkan (periksa penyelesaian asas yang mungkin telah mengurangkan beban pada satu galas)

• Pertimbangkan reka bentuk galas pramuat atau galas dengan profil lubang bukan bulat (lubang limau, lubang tiga cuping) yang memberikan kestabilan yang wujud

• Ukur dan betulkan kelegaan galas jika berlebihan

Soalan Lazim

S1: Apakah perbezaan antara logam putih (Babbitt) dan galas elemen bergolek untuk trunnion kilang bebola?

Galas hidrodinamik logam putih (Babbitt) beroperasi pada filem minyak bertekanan yang memisahkan sepenuhnya jurnal daripada permukaan galas — di bawah pelinciran hidrodinamik penuh, terdapat sentuhan logam-ke-logam sifar dan hampir tiada haus. Ia adalah standard untuk kilang besar (> diameter 3.0m) kerana ia boleh menampung diameter jurnal yang sangat besar (sehingga 2,000mm+) tanpa had saiz praktikal. Galas elemen gelek (galas penggelek sfera) menggunakan sesentuh bergolek dan lebih mudah diselenggara, tetapi terhad kepada kira-kira 1,100mm diameter lubang dan mempunyai toleransi beban hentakan yang lebih rendah. Untuk SAG besar dan kilang bebola dalam perlombongan dan simen, galas hidrodinamik logam putih adalah satu-satunya pilihan praktikal.

S2: Apakah nombor Sommerfeld yang patut direka bentuk untuk galas trunnion kilang?

Sasaran reka bentuk untuk operasi berterusan ialah S ≥ 0.30 — ini memastikan pelinciran hidrodinamik penuh tanpa sentuhan logam-ke-logam. Pada S <0.05, filem minyak rosak dan pelinciran sempadan (sentuhan logam) bermula — ini berbahaya dan tidak boleh berlaku semasa operasi biasa. Nombor Sommerfeld adalah paling kritikal pada permulaan (kelajuan rendah N) dan di bawah beban puncak. Sistem minyak bicu direka khusus untuk melindungi galas semasa permulaan apabila nombor Sommerfeld berada di bawah ambang hidrodinamik.

S3: Mengapakah bahan tambahan EP (tekanan melampau) mesti dielakkan dalam minyak galas trunnion kilang?

Aditif EP dan AW (anti haus) mengandungi sebatian sulfur dan fosforus yang bertindak balas secara kimia dengan timah dan plumbum dalam logam Babbitt, menyebabkan pitting menghakis permukaan galas. Serangan menghakis ini sering salah didiagnosis sebagai haus mekanikal. Spesifikasi minyak yang betul untuk galas trunnion logam putih ialah minyak mineral R&O (karat dan terhalang pengoksidaan) tulen, ISO VG 100–220 bergantung pada pengiraan nombor Sommerfeld, tanpa bahan tambahan EP atau AW. Sentiasa sahkan keserasian minyak dengan Babbitt sebelum menukar jenama atau gred minyak. 

S4: Berapa kerapkah sistem minyak bicu perlu diaktifkan?

Sistem minyak bicu mesti diaktifkan sebelum setiap kilang bermula — tanpa pengecualian. Setiap permulaan yang tidak dilindungi (tanpa minyak bicu) menyebabkan kehausan Babbitt yang boleh diukur daripada sentuhan logam ke logam semasa tempoh permulaan. Lebih beratus-ratus permulaan, ini terkumpul kepada kehilangan ketebalan Babbitt yang ketara. Sistem minyak bicu hendaklah diaktifkan 2–5 minit sebelum perintah mula kilang dan dinyahaktifkan secara automatik apabila kilang mencapai 50–70% daripada kelajuan operasi. Sahkan tekanan minyak bicu berada dalam spesifikasi (10–25 MPa) sebelum setiap permulaan.

S5: Apakah kelegaan jejari yang betul untuk galas trunnion kilang bebola?

Kelegaan jejari yang disyorkan ialah 0.001 hingga 0.0015 × diameter jurnal. Untuk jurnal 1,200mm, ini memberikan kelegaan jejari 1.2–1.8mm. Kelegaan sejuk mesti ditetapkan lebih besar daripada sasaran kelegaan panas untuk mengambil kira pengembangan terma jurnal — untuk jurnal keluli 1,200mm yang berjalan 60°C di atas ambien, pengembangan terma mengurangkan kelegaan kira-kira 0.86mm. Ukur kelegaan menggunakan teknik wayar plumbum semasa pemasangan dan selepas setiap pemetaan semula. Jika kelegaan yang diukur melebihi 1.5× nilai reka bentuk, jadualkan pemetaan semula.

S6: Bagaimanakah cara saya mengesan keletihan Babbitt sebelum kegagalan bencana?

Kaedah amaran awal yang paling berkesan ialah: (1) Analisis minyak — analisis spektrometri mengesan zarah timah dan plumbum dalam minyak daripada kehausan Babbitt sebelum kerosakan yang nyata berlaku; jadual analisis minyak suku tahunan minimum; (2) Pemeriksaan penapis — periksa elemen penapis minyak pada setiap penukaran penapis untuk zarah logam; Zarah Babbitt lembut dan keperakan; (3) Pemantauan getaran — pecutan pada perumah galas mengesan perubahan dalam tandatangan getaran apabila keadaan permukaan Babbitt semakin merosot; (4) Arah aliran suhu galas — kenaikan suhu logam galas secara beransur-ansur selama beberapa minggu menunjukkan peningkatan geseran daripada kemerosotan permukaan Babbitt.

Jentera Yile: Galas Trunnion Tersuai dan Komponen Kilang

Jentera Yile membekalkan komponen galas trunnion tersuai, cengkerang galas, dan perkakasan kilang yang berkaitan untuk kilang bebola, kilang SAG, kilang rod dan tanur berputar dalam simen, perlombongan dan aplikasi pemprosesan mineral.

Keupayaan bekalan galas trunnion kami:

• Cengkerang galas berlapis Babbitt: Babbitt asas timah (Gred 1 dan Gred 2) dan Babbitt asas plumbum; diameter cangkerang dari 400mm hingga 2,000mm; bosan ketepatan hingga ±0.01mm selepas pengiraan semula

• Cangkerang penyandar galas: Besi tuang atau keluli buatan; gerek mesin ketepatan dan OD; poket minyak bicu dimesin mengikut spesifikasi

• Jurnal Trunnion (hujung aci): Keluli aloi 42CrMo4 palsu; tanah kepada Ra ≤ 0.4 μm; mengeras hingga 200–300 HB

• Perumah galas: Keluli tuang atau fabrikasi; ketepatan-bosan; sambungan salur masuk/luar minyak; port sensor suhu

• Perkhidmatan pencatatan semula: Penyingkiran Babbitt lengkap, penyediaan permukaan dan perkhidmatan pelapik semula untuk cengkerang galas yang haus atau rosak

• Dokumentasi kejuruteraan: pengiraan nombor Sommerfeld; pengesahan ketebalan filem minimum; spesifikasi kelegaan galas; kajian reka bentuk sistem minyak

Produk berkaitan dan sumber teknikal:

• Penyelesaian Industri Perlombongan & Simen — bekalan komponen lengkap untuk kilang bebola, kilang SAG dan tanur berputar

• Panduan Penggelek Tayar & Sokongan Rotary Kiln — Tekanan sentuhan Hertz dan metodologi penjajaran untuk sistem sokongan tanur

• Rolling Mill Rolls: Panduan Gulung Kerja & Sandaran Gulung — pemilihan galas leher gulung dan tekanan sentuhan untuk aplikasi kilang bergolek

• Panduan Pemilihan Kotak Gear Heliks & Serong-Heliks Industri — pemilihan kotak gear pemacu kilang dan metodologi faktor perkhidmatan

• Panduan Pemilihan Takal Penghantar — reka bentuk aci dan spesifikasi galas untuk takal penghantar

• Penempaan Tersuai — Aci, Kosong Gear & Penempaan Cincin — jurnal trunnion palsu dan komponen galas

• Aci Keluli Tempa lwn Cast untuk Penghancur — proses penempaan dan rujukan pemilihan bahan

• Penyelesaian Pemprosesan Keluli & Logam — komponen kilang untuk peralatan pengisaran kilang keluli

Untuk menerima sebut harga, berikan:

• ✅ Jenis kilang (ball mill / SAG mill / rod mill) dan diameter kilang × panjang

• ✅ Diameter dan panjang jurnal Trunnion (mm)

• ✅ Beban galas setiap trunnion (kN) atau jumlah berat kilang

• ✅ Kelajuan operasi kilang (rpm)

• ✅ Dimensi cengkerang galas sedia ada (OD, ID, panjang) atau lukisan

• ✅ Gred Babbitt diperlukan (asas timah Gred 1 / Gred 2 / asas plumbum)

• ✅ Kelegaan galas yang diperlukan (atau spesifikasi OEM)

• ✅ Kuantiti dan tarikh penghantaran yang diperlukan

• ✅ Cangkerang galas yang haus atau rosak tersedia untuk kejuruteraan terbalik

e-mel: jasmine@yileindustry.com

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

Pengiraan nombor Sommerfeld dan semakan reka bentuk sistem minyak disediakan dengan setiap pesanan galas trunnion. Pemulihan logam semula: 2–4 minggu untuk saiz standard.

Sumber Teknikal Berkaitan

• Rotary Kiln Tayar & Penggelek Sokongan: Tekanan Sentuhan, Panduan Migrasi & Penjajaran Tayar

• Pemilihan Penggelek Idler Pengangkut: Siri CEMA, Penarafan Beban & Panduan Hayat Galas

• Pemilihan Takal Penghantar: Reka Bentuk Aci, Ketegangan Tali Pinggang & Panduan Lagging

• Rolling Mill Rolls: Panduan Pemilihan Bahan Gulungan Kerja & Gulungan Sandaran

• Panduan Pemilihan Kotak Gear Heliks & Serong-Heliks Industri

• Penempaan Tersuai — Kosong Gear, Penempaan Cincin & Aci

• Penyelesaian Industri Perlombongan & Simen