Rulment pentru moara cu bile: metal alb (Babbitt) vs element de rulare, lubrifiere hidrodinamică și ghid pentru modul de defecțiune

O moară cu bile sau o moară SAG dintr-o fabrică de prelucrare a cimentului sau a mineralelor poate cântări între 1.000 și 5.000 de tone atunci când este complet încărcată cu medii de măcinare și minereu. Toată această masă rotativă este susținută în două puncte - lagărele de lagă de la capătul de alimentare și capătul de refulare al morii. Într-o moară SAG mare, fiecare lagăr trunnion poate suporta o sarcină radială statică de 3.000–8.000 kN pe un diametru al arborelui de 800–1800 mm. Rulmentul care susține această sarcină nu este un rulment standard pentru elemente de rulare dintr-un catalog - este un rulment hidrodinamic din metal alb (Babbitt) proiectat cu precizie, care funcționează pe o peliculă subțire de ulei presurizat care are de obicei o grosime de doar 50-150 de microni. Când această peliculă de ulei este intactă, rulmentul funcționează la nesfârșit, fără uzură practic. Când pelicula se defectează - la pornire, în timpul defectării alimentării cu ulei sau sub suprasarcină - contactul metal-metal are loc în câteva milisecunde, iar căptușeala moale Babbitt se sacrifică pentru a proteja jurnalul arborelui. O defecțiune a rulmentului cu un singur trunion la o moară SAG mare poate costa între 2 și 5 milioane USD în producție pierdută, repararea arborelui și remetalizarea rulmenților.

Acest ghid oferă cadrul complet de inginerie pentru selectarea, specificarea și întreținerea lagărelor trunion al morii cu bile și al morii de măcinat - acoperind alegerea fundamentală între rulmenți din metal alb (Babbitt) și elemente de rulare, teoria lubrifierii hidrodinamice și numărul Sommerfeld, proiectarea sistemului de lubrifiere forțată, specificația jocului rulmentului și modurile de defecțiune care rezultă din specificațiile sau deficiențele sistemului incorecte.

Partea 1: Tipuri de rulmenți trunnion - Metal alb vs element de rulare

1.1 Alegerea fundamentală

Două tehnologii de rulmenți sunt utilizate pentru șlefuirea suportului trunion al morii:

Rulmenți hidrodinamici din metal alb (Babbitt) — tehnologia dominantă pentru morile mari (diametrul carcasei > 3,0 m). Toronul se rotește în interiorul unei carcase de rulment alezitate cu precizie căptușită cu metal Babbitt. O peliculă de ulei sub presiune separă jurnalul de suprafața Babbitt în condiții normale de funcționare.

Rulmenți pentru elemente de rulare (rulmenți cu role sferice) — utilizați pentru mori mai mici (diametrul carcasei < 3,0 m) și pentru mori în care simplitatea întreținerii rulmenților cu role este prioritară față de capacitatea de încărcare finală a rulmenților hidrodinamici.

1.2 Tehnologia rulmenților din metal alb (Babbitt).

Rulmenții din metal alb folosesc un strat de aliaj Babbitt lipit de o carcasă de suport din oțel sau fontă. Stratul Babbitt - de obicei de 3-12 mm grosime - formează suprafața reală de rulment care intră în contact cu pelicula de ulei.

Compozițiile aliajului Babbitt:

Pentru moara cu bile și rulmenții trunnion al morii SAG, Babbitt cu bază de staniu (gradul 2) este specificația standard - oferă cea mai bună combinație de rezistență la oboseală, rezistență la coroziune și încorporare (capacitatea de a absorbi particulele mici de contaminant fără a marca jurnalul arborelui).

Proprietățile cheie ale Babbitt ca material pentru rulmenți:

• Uzură de sacrificiu: Babbitt este mai moale decât suportul arborelui (de obicei 20–30 HB vs 200–300 HB pentru jurnalul întărit). În cazul contactului metal-metal, Babbitt-ul se uzează de preferință, protejând jurnalul de ax mult mai scump de deteriorare.

• Capacitate de încorporare: Matricea moale Babbitt poate încorpora particule mici și dure (calamă de măcinare, praf, resturi de uzură) care pătrund în rulment, împiedicându-le să zgârie suprafața mașinii.

• Conformabilitate: Babbitt se poate deforma ușor sub sarcină pentru a se conforma cu dezechilibrele minore dintre alezajul rulmentului și pivot, distribuind sarcina mai uniform decât un material rigid al rulmentului.

• Limita de oboseală: limitarea principală a Babbitt este rezistența la oboseală - sub încărcare ciclică, stratul Babbitt se poate crăpa și se poate delamina de pe suport. Presiunea admisibilă de rulment pentru Babbitt pe bază de staniu este de obicei 3,5–7,0 MPa pentru funcționare continuă.

1.3 Rulmenți pentru elemente de rulare pentru trunions de freză

Pentru morile de măcinare mai mici, rulmenții sferici cu role sunt rulmentul standard al elementului de rulare pentru suportul trunion. Rulmenții sferici cu role sunt selectați deoarece:

• Capacitatea lor de auto-aliniere (dezaliniere de până la ± 2,5°) găzduiește deformarea arborelui și așezarea fundației care apare în instalațiile morii de măcinat

• Capacitatea lor mare de încărcare radială în raport cu diametrul alezajului

• Capacitatea lor de a suporta sarcini radiale și axiale combinate

Limitarea rulmenților cu elemente de rulare pentru trunions mari de laminoare este dimensiunea alezajului disponibilă - rulmenții standard sferici cu role sunt disponibili până la aproximativ 1.250 mm diametrul alezajului, ceea ce limitează aplicarea lor la morile cu diametrul trunionului sub aproximativ 1.100 mm. Pentru mori mai mari, rulmenții hidrodinamici din metal alb sunt singura opțiune practică.

1.4 Criterii de selecție: metal alb vs element rulant

Partea 2: Teoria lubrifierii hidrodinamice — Fundamentul proiectării rulmenților trunnion

2.1 Ecuația Reynolds și formarea peliculei de ulei

Pelicula de ulei hidrodinamică dintr-un lagăr trunnion este generată de acțiunea panei a pivotului rotativ. Pe măsură ce pivotul se rotește, acesta trage uleiul în spațiul convergent dintre suprafața fusului și alezajul rulmentului. Presiunea care se acumulează în această pană convergentă a uleiului susține sarcina pe pivot - aceasta este lubrifierea hidrodinamică.

Ecuația care guvernează distribuția presiunii în pelicula de ulei este ecuația Reynolds:

Unde:

• P = presiunea peliculei de ulei (Pa)

• h = grosimea peliculei de ulei local (m)

• μ = vâscozitatea dinamică a uleiului (Pa·s)

• u = viteza de suprafață a jurnalului (m/s)

• x = coordonata circumferentiala

• z = coordonata axiala

Perspectiva cheie din ecuația Reynolds este că presiunea filmului de ulei - și, prin urmare, capacitatea de încărcare - este proporțională cu:

• Vâscozitatea uleiului  μ (vâscozitate mai mare → presiune mai mare a peliculei → capacitate de încărcare mai mare)

• Viteza suprafeței jurnalului u (viteză mai mare → mai mult ulei târât în ​​pană → presiune mai mare a filmului)

• Inversa grosimii filmului h⊃3; (film mai subțire → gradient de presiune mai mare → capacitate de încărcare mai mare, dar și risc mai mare de deteriorare a peliculei)

2.2 Numărul Sommerfeld — Parametrul cheie de proiectare

Numărul Sommerfeld (S) este parametrul adimensional care caracterizează starea de funcționare a unui rulment hidrodinamic. Combină geometria rulmentului, sarcina, viteza și vâscozitatea uleiului într-un singur număr care prezice regimul de lubrifiere al rulmentului:

Unde:

• μ = vâscozitatea dinamică a uleiului de lubrifiere la temperatura de funcționare (Pa·s)

• N = viteza de rotație a jurnalului (tur/s)

• P = sarcina unității de rulment =

(Pa), unde W este sarcina lagărului (N), L este lungimea rulmentului (m) și D este diametrul pivotului (m)

• R = raza jurnalului (m) =D/2

• C = jocul radial dintre pivot și alezajul lagărului (m)

Interpretarea numărului Sommerfeld:

Pentru moara cu bile și rulmenții trunnion al morii SAG, obiectivul de proiectare este S ≥ 0,30 în toate condițiile normale de funcționare. Numărul Sommerfeld este cel mai critic la pornire (N scăzut) și în condiții de sarcină de vârf.

2.3 Calculul grosimii minime a filmului

Grosimea minimă a peliculei de ulei într-un rulment hidrodinamic este:

Unde ε este raportul de excentricitate (raportul dintre decalajul centrului pivotului și jocul radial). Pentru un lagăr articulat al morii bine proiectat, care funcționează în regim hidrodinamic complet:

Pentru un rulment cu un joc radial de C = 0,5 mm:

Grosimea minimă a peliculei trebuie să depășească rugozitatea suprafeței combinată a tijului și a alezajului lagărului cu un factor de siguranță de cel puțin 3-5:

Unde  Λ este raportul de grosime a filmului (țintă  Λ ≥3 ) și Ra este rugozitatea suprafeței (de obicei 

= 0,4–0,8 μm,

= 0,8–1,6 μm pentru Babbitt).

Pentru

= 0,4 μm și

= 1,0 μm:

Acest minim este ușor de satisfăcut de grosimea filmului de 150 μm calculată mai sus - confirmând că rulmentul funcționează în siguranță în regimul hidrodinamic complet.

2.4 Specificații de joc ale rulmentului

Jocul radial

C între fus și alezajul rulmentului este unul dintre cei mai critici parametri dimensionali în proiectarea rulmentului trunnion:

• Prea mic: jocul insuficient limitează fluxul de ulei prin rulment, reduce răcirea și crește riscul de gripare termică sub sarcină

• Prea mare: jocul excesiv reduce presiunea peliculei de ulei (acțiunea panei este mai puțin eficientă într-un spațiu mare), crește excentricitatea mașinii și provoacă vibrații

Joc radial recomandat pentru lagărele cu trunion de freză:

Pentru un diametru al jurnalului de 1.200 mm:

Jocul trebuie măsurat la temperatura de funcționare — dilatarea termică a jurnalului (oțel, coeficient ≈ 12 × 10⁻⁶/°C) reduce jocul efectiv pe măsură ce moara se încălzește. Pentru un jurnal de 1.200 mm care rulează la 60°C deasupra mediului ambiant:

Această expansiune termică consumă o parte semnificativă a clearance-ului la rece - clearance-ul la rece trebuie setat suficient de mare pentru a se asigura că clearance-ul la cald rămâne în intervalul recomandat.

Partea 3: Proiectarea sistemului de lubrifiere forțată

3.1 De ce este esențială lubrifierea forțată

Rulmenții trunnion din metal alb necesită un sistem de lubrifiere cu circulație forțată a uleiului - nu o simplă baie de ulei sau lubrifiere cu grăsime. Motivele sunt fundamentale:

1. Îndepărtarea căldurii: forfecarea vâscoasă a peliculei de ulei generează căldură. Pentru un rulment cu trunion al morii SAG mare, viteza de generare a căldurii poate fi de 20–80 kW per rulment. Această căldură trebuie îndepărtată de uleiul care circulă - uleiul acționează atât ca lubrifiant, cât și ca lichid de răcire.

2. Alimentare continuă cu ulei: Filmul hidrodinamic trebuie menținut continuu. Orice întrerupere a alimentării cu ulei – chiar și pentru câteva secunde sub sarcină – face ca filmul să se prăbușească și să înceapă contactul metal-metal.

3. Filtrarea uleiului: Contaminanții din ulei (particule de uzură, praf de moară, apă) trebuie îndepărtați continuu pentru a preveni deteriorarea abrazivă a suprafeței și jurnalului Babbitt.

3.2 Componentele sistemului de lubrifiere forțată

Un sistem complet de lubrifiere a rulmenților trunnion constă din:

Rezervor de ulei (baga):

• Capacitate: De obicei, 500–3.000 de litri pentru sistemele cu trunion mari de moara

• Material: Oțel sudat cu acoperire interioară sau căptușeală din oțel inoxidabil

• Caracteristici: Vizorul nivelului uleiului, senzor de temperatură, alarmă de nivel scăzut, supapă de scurgere, cămin de acces pentru curățare

Pompa principala de ulei:

• Tip: Pompă cu angrenaje (deplasare pozitivă) — asigură un debit constant, indiferent de presiunea sistemului

• Sarcina: Funcționare continuă ori de câte ori moara funcționează

• Standby: O pompă de rezervă cu funcționare 100% cu schimbare automată la defectarea pompei principale - obligatorie pentru fabricile mari

Pompă de înaltă presiune (de cric):

• Tip: Pompă cu piston — asigură o presiune foarte mare (10–25 MPa) la un debit scăzut

• Funcție: Ridică jurnalul de pe suprafața Babbitt în timpul pornirii, prin injectarea uleiului de înaltă presiune direct sub bolț printr-un buzunar din orificiul rulmentului. Acest lucru previne contactul metal-metal în timpul perioadei critice de pornire înainte de stabilirea filmului hidrodinamic.

• Funcționare: Activat automat cu 2-5 minute înainte de pornirea morii; dezactivat atunci când moara atinge viteza de funcționare și filmul hidrodinamic este confirmat prin stabilizarea temperaturii rulmentului

Răcitor de ulei:

• Tip: Schimbător de căldură cu carcasă și tub sau cu plăci, răcit cu apă

• Funcție: Mențineți temperatura de alimentare cu ulei la 40–50°C (admisie în rulment)

• Control: Supapa de bypass controlată termostatic menține temperatura constantă de alimentare cu ulei indiferent de temperatura ambiantă sau de sarcina morii

Filtrarea uleiului:

• Filtru primar: filtrare absolută de 25-50 microni - elimină particulele care ar putea marca suprafața Babbitt

• Filtru secundar (fin): absolut de 10 microni — pentru rulmenți de înaltă precizie

• Separator magnetic: Îndepărtează particulele feroase de uzură din ulei

• Curățenie țintă: ISO 4406 Clasa 16/14/11 sau mai bună pentru rulmenți cu trunion de freză

Instrumentare și interblocări:

Interblocare critică: Dacă presiunea de alimentare cu ulei scade sub valoarea de referință de declanșare, moara trebuie oprită imediat - rulmentul nu poate supraviețui mai mult de 10-30 de secunde de funcționare fără alimentare cu ulei la sarcină maximă.

3.3 Selectarea uleiului pentru rulmenții trunnion

Notă critică: NU utilizați uleiuri care conțin aditivi pentru presiune extremă (EP) sau anti-uzură (AW) în rulmenții cu trunion din metal alb. Compușii de sulf și fosfor din aditivii EP/AW reacționează chimic cu staniul și plumbul din metalul Babbitt, provocând atacuri corozive pe suprafața rulmentului - un mod de defecțiune care este adesea diagnosticat greșit ca uzură mecanică.

3.4 Sistemul de ulei cu cric (de înaltă presiune).

Sistemul de ulei de cric este cea mai critică protecție pentru rulmentul trunion în timpul pornirii. În timpul pornirii din repaus:

• Jurnalul se sprijină pe suprafața Babbitt (lubrificare la limită - contact metal-metal)

• Moara trebuie să accelereze de la 0 la viteza de funcționare (de obicei 0,2–0,5 rpm pentru morile SAG mari)

• Filmul hidrodinamic nu se poate stabili până când jurnalul nu atinge o viteză suficientă

Fără ulei de ridicare, perioada de pornire implică un contact metal-metal între jurnal și Babbitt timp de 30-120 de secunde - provocând uzura Babbitt măsurabilă la fiecare pornire. Peste sute de porniri, acest lucru se acumulează la o pierdere semnificativă a grosimii Babbitt și o eventuală defecțiune a rulmentului.

Sistemul de ulei de cric injectează ulei la 10–25 MPa direct sub pivot printr-un buzunar dedicat din orificiul rulmentului. Aceasta ridică hidraulic jurnalul de pe suprafața Babbitt înainte de a începe rotația, menținând o peliculă de ulei plină pe toată durata secvenței de pornire.

Specificații sistemului de ulei de cric:

Partea 4: Jocul rulmentului, alinierea și instalarea

4.1 Măsurarea alezajului rulmentului și verificarea jocului

Jocul radial dintre pivot și alezajul lagărului trebuie măsurat și verificat la instalare și la fiecare remetalizare:

Metoda de măsurare - tehnica firului de plumb:

1. Așezați firele de plumb moi (diametrul puțin mai mare decât jocul așteptat) în partea de sus și de jos a orificiului rulmentului, paralel cu axa arborelui

2. Asamblați carcasa rulmentului și strângeți-l la cuplul specificat

3. Dezasamblați și măsurați grosimea firului de plumb comprimat cu un micrometru

4. Distanța în partea de sus = grosimea firului de plumb în partea de sus; joc în jos = grosimea firului de plumb în partea de jos

5. Jocul diametral = jocul superior + jocul inferior

Metoda de măsurare - cadran:

Pentru rulmenții instalați, ridicarea fusului (distanța la care poate fi ridicată vertical înainte de a intra în contact cu partea superioară a orificiului rulmentului) este măsurată cu un comparator. Aceasta este egală cu jocul superior, care este aproximativ jumătate din jocul diametral total.

4.2 Cerințe de suprafață a jurnalului arborelui

Calitatea suprafeței arborelui este critică pentru performanța hidrodinamică a rulmentului:

O suprafață a jurnalului care este prea aspră (Ra > 0,8 μm) va abraza suprafața Babbitt chiar și în condiții de lubrifiere hidrodinamică completă - asperitățile de pe suprafața tacului pătrund periodic în pelicula de ulei și contactează Babbitt.

4.3 Alinierea lagărului

Alinierea greșită între cei doi rulmenți ai unei mori de măcinat este una dintre cauzele principale ale defectării premature a rulmentului. Cele două linii centrale ale rulmentului trebuie să fie coaxiale în:

Pentru un fust de 1.200 mm într-un rulment de 1.500 mm lungime:

Alinierea greșită face ca pivotul să ruleze la un unghi în interiorul alezajului rulmentului, concentrând sarcina la un capăt al rulmentului și creând o distribuție neuniformă a presiunii pe suprafața Babbitt. Rezultatul este uzura accelerată la capătul încărcat și eventuala fisurare de oboseală Babbitt.

Partea 5: Analiza modului de defectare a rulmentului trunnion

5.1 Oboseală Babbitt (crăpare și delaminare)

Aspect: fisuri în stratul Babbitt, de obicei paralele cu axa lagărului sau într-un model de rețea. În cazuri avansate, secțiuni de Babbitt se delaminează din carcasa suport și circulă în sistemul de ulei (detectate prin analiza uleiului sau inspecția filtrului).

Cauze fundamentale:

• Presiunea unității de rulment depășește limita admisă (> 7 MPa): Supraîncărcarea rulmentului dincolo de limita de oboseală Babbitt provoacă stres ciclic în stratul Babbitt care inițiază fisuri. Cel mai frecvent este cauzată de supraîncărcarea morii (încărcare excesivă a mediului de măcinare) sau de redistribuirea sarcinii de la așezarea fundației.

• Defecte de legătură Babbitt: Legătura slabă între stratul Babbitt și învelișul de suport creează concentrații de stres la interfață care inițiază delaminarea sub încărcare ciclică. Cauzat de pregătirea inadecvată a suprafeței carcasei de suport înainte de remetalare.

• Oboseală termică: ciclurile repetate de pornire-oprire creează stres termic în stratul Babbitt (Babitt se extinde și se contractă mai mult decât suportul din oțel datorită coeficientului său de dilatare termică mai mare).

Acțiune corectivă:

• Verificați greutatea încărcăturii morii să nu depășească proiectul - verificați nivelul mediului de măcinare și densitatea minereului

• Efectuați analiza uleiului și inspecția filtrului pentru a detecta particulele Babbitt înainte de o defecțiune catastrofală

• La următoarea oprire, inspectați suprafața Babbitt printr-o examinare vizuală și testare a colorantului penetrant (PT)

• Dacă fisurarea acoperă > 10% din suprafața rulmentului, programați remetalarea la următoarea fereastră de întreținere planificată

5.2 Notarea jurnalului (Ștergerea)

Aspect: zgârieturi longitudinale sau pete pe suprafața jurnalului și deteriorarea corespunzătoare a suprafeței Babbitt. În cazurile severe, Babbitt este uns și redistribuit de-a lungul jurnalului.

Cauze fundamentale:

• Prăbușirea peliculei de ulei în timpul funcționării: cauzată de o defecțiune a alimentării cu ulei (defecțiunea pompei, blocarea țevii, bypass filtrului), vâscozitatea uleiului prea scăzută (supraîncălzirea uleiului sau grad incorect) sau sarcina lagărului care depășește capacitatea filmului hidrodinamic.

• Pornire fără ulei de cric: Contactul metal-metal în timpul pornirii fără ca sistemul de ulei de cric activat cauzează ștergerea suprafeței Babbitt. Fiecare pornire neprotejată îndepărtează o grosime măsurabilă de Babbitt.

• Pătrunderea contaminanților: particulele dure (calață de moară, silice) din ulei care sunt mai mari decât grosimea peliculei de ulei pătrund în peliculă și înregistrează atât suprafețele jurnalului, cât și suprafețele Babbitt.

Acțiune corectivă:

• Verificați că sistemul de ulei de cric este funcțional și activat înainte de pornirea fiecărei fabrici - acest lucru nu este negociabil

• Verificați temperatura, presiunea și debitul de alimentare cu ulei în raport cu specificațiile de proiectare

• Îmbunătățiți filtrarea uleiului la 10 microni absoluti dacă se suspectează contaminarea

• Inspectați suprafața jurnalului la următoarea oprire — scorurile minore (Ra < 1,6 μm) pot fi lustruite in situ; notarea severă necesită îndepărtarea jurnalului și re-șlefuirea

5.3 Atacul coroziv asupra lui Babbitt

Aspect: Sâmburi și gravare a suprafeței Babbitt, adesea cu un aspect întunecat sau decolorat. Sâmburele este distribuită pe suprafața portantă, mai degrabă decât concentrată într-o anumită locație (distingându-l de spargerea prin oboseală, care este localizată).

Cauze fundamentale:

• Aditivi EP/AW în ulei: Compușii de sulf și fosfor în presiune extremă sau aditivi anti-uzură reacţionează cu staniul și plumbul din Babbitt, provocând coroziunea chimică a suprafeței rulmentului. Aceasta este cea mai frecventă cauză a atacului coroziv la rulmenții trunnion al morii - apare atunci când specificațiile uleiului sunt schimbate fără a verifica compatibilitatea cu Babbitt.

• Contaminarea cu apă: Apa din ulei (din cauza scurgerilor de apă de răcire sau a condensului) provoacă oxidarea componentei de plumb din Babbitt, formând oxid de plumb care este mai dur decât matricea Babbitt și provoacă uzură abrazivă.

• Degradarea acidă a uleiului: uleiul sever degradat (număr de acid mare) atacă chimic suprafața Babbitt.

Acțiune corectivă:

• Schimbați imediat la un ulei mineral R&O pur (inhibat rugină și oxidare), fără aditivi EP sau AW

• Clătiți întregul sistem de lubrifiere cu ulei curat înainte de umplere

• Verificați dacă există scurgeri de apă de răcire în răcitorul de ulei - efectuați un test de presiune pe răcitor

• Implementați o analiză regulată a uleiului (minimum trimestrial), inclusiv numărul de acid, conținutul de apă și analiza spectrometrică a metalelor

5.4 Supraîncălzirea rulmentului

Aspect: Temperatura metalului rulmentului depășește 80°C (punct de referință de declanșare). Temperatura de alimentare cu ulei crește. În cazuri severe, Babbitt se topește local (punct de topire Babbitt: bază de staniu ≈ 240°C; bază de plumb ≈ 180°C) și metalul topit este expulzat din rulment.

Cauze fundamentale:

• Debit insuficient de ulei: debitul de ulei sub debitul proiectat reduce atât lubrifierea, cât și răcirea. Cauzat de uzura pompei, filtre blocate sau supape de izolare parțial închise.

• Încrustarea răcitorului de ulei: acumularea de calcar pe partea cu apă de răcire a răcitorului de ulei reduce transferul de căldură, determinând creșterea temperaturii de alimentare cu ulei.

• Joc excesiv al rulmentului: Un rulment uzat cu joc excesiv permite rulmentului să ruleze la o excentricitate mare, reducând grosimea peliculei de ulei și crescând generarea de căldură vâscoasă.

• Supraîncărcarea morii: Mediile de măcinare excesive sau încărcătura cu minereu măresc sarcina lagărului dincolo de proiectare, crescând generarea de căldură în pelicula de ulei.

Acțiune corectivă:

• Verificați debitul de ulei în raport cu specificațiile de proiectare - curățați sau înlocuiți filtrele, verificați puterea pompei

• Curățați răcitorul de ulei (partea cu apă) - detartrați dacă este necesar

• Măsurați jocul lagărului - dacă jocul depășește 1,5 × valoarea de proiectare, programați remetalizarea

• Verificați că greutatea încărcăturii morii este în limitele de proiectare

5.5 Vibrația și instabilitatea lagărului (vârtej de ulei)

Aspect: vibrație subsincronă la aproximativ 0,4–0,48× frecvența de rotație. Amplitudinea vibrației crește odată cu viteza și poate deveni auto-susținut (bici de ulei) la viteze mai mari.

Cauze fundamentale:

• Vârtej de ulei: o instabilitate hidrodinamică care apare atunci când centrul pivotului orbitează în jurul centrului lagărului la aproximativ jumătate din viteza de rotație. Cauzat de sarcina insuficientă a lagărului în raport cu capacitatea de încărcare a rulmentului — jurnalul „plutește” în centrul rulmentului, mai degrabă decât să fie împins într-o parte de sarcină.

• Joc excesiv al lagărelor: Rulmenții uzați cu joc excesiv sunt mai susceptibili la instabilitatea la vârtejul uleiului.

• Presiune scăzută a lagărelor: Lagărele cu încărcare ușoară (presiunea unității < 0,5 MPa) sunt predispuși la turbionarea uleiului.

Acțiune corectivă:

• Pentru lagărele cu trunion de freză, turbionarea uleiului este neobișnuită din cauza sarcinilor foarte mari ale rulmentului - dacă apare, verificați dacă rulmentul este efectiv încărcat (verificați așezarea fundației care ar putea fi redus sarcina pe un rulment)

• Luați în considerare un design de rulment preîncărcat sau un rulment cu un profil de alezaj necircular (alezaj de lămâie, alezaj cu trei lobi) care oferă stabilitate inerentă

• Măsurați și corectați jocul lagărului dacă este excesiv

Întrebări frecvente

Î1: Care este diferența dintre metalul alb (Babbitt) și rulmenții cu elemente de rulare pentru trunions de moara cu bile?

Rulmenții hidrodinamici din metal alb (Babbitt) funcționează pe o peliculă de ulei presurizat care separă complet jurnalul de suprafața rulmentului - în condiții de lubrifiere hidrodinamică completă, nu există niciun contact metal-metal și practic nicio uzură. Sunt standardul pentru mori mari (> 3,0 m diametru) deoarece pot găzdui diametre foarte mari de jurnal (până la 2.000 mm+) fără limită practică de dimensiune. Rulmenții cu elemente de rulare (rulmenți cu role sferice) utilizează contact de rulare și sunt mai ușor de întreținut, dar sunt limitati la aproximativ 1.100 mm diametrul alezajului și au o toleranță mai mică la șoc. Pentru morile SAG mari și cu bile din minerit și ciment, rulmenții hidrodinamici din metal alb sunt singura alegere practică.

Î2: Pentru ce număr Sommerfeld ar trebui să fie proiectat un rulment de trunion de moară?

Ținta de proiectare pentru funcționarea continuă este S ≥ 0,30 - aceasta asigură o lubrifiere hidrodinamică completă, fără contact metal-metal. La S < 0,05, pelicula de ulei se descompune și începe lubrifierea limită (contact cu metalul) - acest lucru este periculos și nu trebuie să apară în timpul funcționării normale. Numărul Sommerfeld este cel mai critic la pornire (viteză mică N) și la sarcină de vârf. Sistemul de ulei de cric este special conceput pentru a proteja rulmentul în timpul pornirii atunci când numărul Sommerfeld este sub pragul hidrodinamic.

Î3: De ce trebuie să fie evitați aditivii EP (presiune extremă) în uleiul pentru rulmenți pentru mușchii?

Aditivii EP și AW (anti-uzură) conțin compuși de sulf și fosfor care reacționează chimic cu staniul și plumbul din metalul Babbitt, provocând zâmbituri corozive pe suprafața rulmentului. Acest atac coroziv este adesea diagnosticat greșit ca uzură mecanică. Specificația corectă a uleiului pentru rulmenții trunnion din metal alb este un ulei mineral R&O pur (inhibat rugină și oxidare), ISO VG 100–220, în funcție de calculul numărului Sommerfeld, fără aditivi EP sau AW. Verificați întotdeauna compatibilitatea uleiului cu Babbitt înainte de a schimba mărcile sau clasele de ulei. 

Î4: Cât de des ar trebui activat sistemul de ulei de cric?

Sistemul de ulei de cric trebuie activat înainte de pornirea fiecărei moară - fără excepție. Fiecare pornire neprotejată (fără ulei de cric) provoacă uzură Babbitt măsurabilă de la contactul metal-metal în timpul perioadei de pornire. Peste sute de porniri, acest lucru se acumulează la o pierdere semnificativă de grosime Babbitt. Sistemul de ulei de cric trebuie activat cu 2–5 minute înainte de comanda de pornire a morii și dezactivat automat când moara atinge 50–70% din viteza de funcționare. Verificați ca presiunea uleiului de cric să se încadreze în specificație (10–25 MPa) înainte de fiecare pornire.

Î5: Care este jocul radial corect pentru un rulment cu pivot de moara cu bile?

Jocul radial recomandat este de 0,001 până la 0,0015 × diametrul jurnalului. Pentru un jurnal de 1.200 mm, aceasta oferă un joc radial de 1,2–1,8 mm. Distanța la rece trebuie să fie mai mare decât ținta de degajare la cald pentru a ține cont de dilatarea termică a tacului - pentru un tambur de oțel de 1.200 mm care rulează cu 60 °C peste mediul ambiant, dilatarea termică reduce jocul cu aproximativ 0,86 mm. Măsurați spațiul liber folosind tehnica firului de plumb la instalare și după fiecare remetalizare. Dacă spațiul liber măsurat depășește 1,5 × valoarea de proiectare, programați remetalizarea.

Î6: Cum detectez oboseala Babbitt înainte de eșec catastrofal?

Cele mai eficiente metode de avertizare timpurie sunt: ​​(1) Analiza uleiului - analiza spectrometrică detectează particulele de staniu și plumb din ulei de la uzura Babbitt înainte de apariția daunelor vizibile; programare analiză trimestrială a uleiului minim; (2) Inspecția filtrului — inspectați elementul filtrului de ulei la fiecare schimbare a filtrului pentru particule metalice; Particulele Babbitt sunt moi și argintii; (3) Monitorizarea vibrațiilor — accelerometrele de pe carcasa rulmentului detectează modificări ale semnăturii vibrațiilor pe măsură ce starea suprafeței Babbitt se deteriorează; (4) Tendința temperaturii lagărului - o creștere treptată a temperaturii metalului rulmentului de-a lungul săptămânilor indică o frecare în creștere din degradarea suprafeței Babbitt.

Mașini Yile: Rulmenți cu trunchi personalizate și componente ale frezei

Yile Machinery furnizează componente personalizate pentru rulmenți, carcase de rulmenți și hardware asociat pentru morile cu bile, mori SAG, mori cu tije și cuptoare rotative în aplicații de ciment, minerit și prelucrare a mineralelor.

Capacitățile noastre de furnizare a rulmenților trunnion:

• Carcase de rulment căptușite cu Babbitt: Babbitt cu bază de staniu (gradul 1 și gradul 2) și Babbitt cu bază de plumb; diametre ale carcasei de la 400 mm la 2.000 mm; alezat cu precizie la ± 0,01 mm după remetalizare

• Învelișuri de susținere a rulmenților: Fontă sau oțel fabricat; alezaj și diametru exterior prelucrate cu precizie; buzunar de ulei de cric prelucrat conform specificațiilor

• Coloane (capete de arbore): Oțel aliat forjat 42CrMo4; măcinat la Ra ≤ 0,4 μm; întărit la 200–300 HB

• Carcase de rulmenți: Oțel turnat sau fabricat; plictisit de precizie; racorduri de intrare/ieșire a uleiului; porturile senzorului de temperatură

• Serviciu de remetalizare: service complet de îndepărtare Babbitt, pregătire a suprafeței și recăptușire pentru carcase de rulment uzate sau deteriorate

• Documentație de inginerie: calculul numărului Sommerfeld; verificarea grosimii minime a peliculei; specificația jocului rulmentului; revizuirea designului sistemului de ulei

Produse și resurse tehnice conexe:

• Soluții pentru industria minieră și ciment - furnizare completă de componente pentru morile cu bile, morile SAG și cuptoarele rotative

• Ghid pentru anvelope și role de susținere a cuptorului rotativ — Metodologia de stres de contact și aliniere Hertz pentru sistemele de susținere a cuptorului

• Role de laminor: rulou de lucru și ghidaj de rulou de rezervă — selectarea rulmenților cu gât de rulare și tensiunea de contact pentru aplicațiile laminoare

• Ghid de selecție a cutiei de viteze industriale elicoidale și conice-helicoidale — selecția cutiei de viteze cu antrenare a frezei și metodologia factorului de service

• Ghid de selecție a scripetelor transportoare — designul arborelui și specificațiile rulmenților pentru scripetele transportoare

• Piese forjate la comandă — Arbori, semifabricate de angrenaje și Piese forjate cu inele — suporturi forjate și componente ale rulmenților

• Arbore din oțel forjat vs. turnat pentru concasoare — referință la procesul de forjare și selecția materialului

• Soluții de prelucrare a oțelului și a metalelor — componente ale morii pentru echipamentele de măcinare a fabricilor de oțel

Pentru a primi o cotație, furnizați:

• ✅ Tip moara (moara cu bile / moara SAG / moara cu tije) si diametrul morii × lungime

• ✅ Diametrul și lungimea trunionului (mm)

• ✅ Sarcina portantă pe trunion (kN) sau greutatea totală a morii

• ✅ Viteza de funcționare a morii (rpm)

• ✅ Dimensiunile carcasei rulmentului existente (OD, ID, lungime) sau desen

• ✅ Se cere gradul Babbitt (bază de staniu Grad 1 / Grad 2 / bază de plumb)

• ✅ Distanța necesară pentru rulment (sau specificația OEM)

• ✅ Cantitate și data de livrare necesară

• ✅ Carcasă de rulment uzată sau deteriorată disponibilă pentru inginerie inversă

E-mail: jasmine@yileindustry.com

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

Calculul numărului Sommerfeld și revizuirea proiectării sistemului de ulei sunt furnizate cu fiecare comandă de rulmenți. Durata de remetalizare: 2–4 săptămâni pentru dimensiuni standard.

Resurse tehnice conexe

• Anvelopa cuptorului rotativ și rola de susținere: stresul de contact, migrarea anvelopelor și ghidul de aliniere

• Selectarea rolei de rulare a transportorului: seria CEMA, capacitatea de încărcare și ghidul de viață al rulmentului

• Selectarea scripetelui transportor: proiectarea arborelui, tensiunea curelei și ghidul de întindere

• Role de laminor: Ghid de selecție a materialului ruloului de lucru și rolului de rezervă

• Ghid de selecție a cutiei de viteze industriale elicoidale și conice

• Piese forjate la comandă — Piese semifabricate, elemente forjate cu inele și arbori

• Soluții pentru industria minieră și ciment