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摘 要:采用有限元法对Φ6.4×10m溢流型球磨机油膜轴承进行了仿真计算,得到了油膜压力分布及流速分布,并计算出整个轴承系统所需润滑油量,为大型磨机润滑油站流量的选择提供了理论依据.

关 键 词 :有限元;油膜;压力分布;速度分布;润滑油流量

中图分类号:TD45 文献标识码:A

1概述

轴承系统是矿用磨机的关键部件,近几年随着球磨机规格的增大,轴承系统需要承受的负荷和变形不断增大,为降低磨机的摩擦功耗及延长轴瓦的使用寿命,

大型磨机的轴承系统采用全静压润滑方式,润滑油流量的计算则是磨机轴承系统的核心技术.

本文采用了有限元法对磨机轴承静压油膜进行了仿真计算,

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仿真得到了轴瓦支撑面与中空轴之间的油膜压力分布和速度分布,通过仿真计算结果计算整个轴承系统润滑油的流量.

2.磨机主参数介绍

Φ6.4×10m溢流型球磨机其设计总图如图1所示,主要技术参数如表1所示.

该磨机具有处理能力大、功耗低、自动化程度高等优点.该规格磨机在满负荷情况下,磨机每个轴承载荷为700t.

3油膜模型的建立

由于轴承具有自动调心能力,在不考虑轴的偏斜的情况下,其结构是对称的,沿周向取油膜的一半进行分析.轴承结构的1/2如图2所示,R1为中空轴的半径,R2为轴瓦半径,a为半个油腔的宽度,b为半个轴瓦的宽度.α,β为油腔封油边与竖直方向所成的夹角,γ为油腔封油边与轴瓦边界所成的角.Φ6.4×10m溢流型球磨机中空轴的直径为3m,轴瓦宽度为0.75m,润滑油动力粘度为η40°等于0.195pa·s,密度为ρ等于895kg/m3,最小油膜厚度为h0等于0.25mm,

取,a等于0.187m,b等于0.375m,R1等于1500mm,R2等于1500.5 mm.建立有限元模型.

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4结果分析

油膜的压力分布和速度分布分别如图3和4所示.

由压力分布图可以看出,主油腔附近的压力最大,越靠近回油边压力值越小.将压力分布沿整个轴承面积积分,计算得出承载能力为700t,将流速沿四周面积进行积分,计算轴承系统所需润滑油流量为242 L/min.


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结语

根据计算流体动力学,计算得到了油膜内的速度和压力的分布规律,准确的计算轴承的承载能力和流量,为大型磨机润滑油站流量的选择提供了理论依据.

参考文献

[1]Φ7.9m×13.6m双驱溢流型球磨机[J].矿山机械,2013(07).


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