長(zhǎng)期以來(lái)，關(guān)于球磨機(jī)主軸承、滑履軸承(因兩者具有共性，本文主要以磨機(jī)主軸承為例)潤(rùn)滑油的選擇，在不少磨機(jī)技術(shù)文件中注明:冬用油N100(或HJ-50)；夏用油N150(或HJ-90)。顯然，上述用油的選擇依據(jù)是環(huán)境溫度。其實(shí)，選擇油品不僅和環(huán)境溫度有關(guān)，而且和磨機(jī)內(nèi)粉磨物料的溫度和冷卻水的溫度等因素有關(guān)。況且我國(guó)幅員遼闊，各地冬季不完全一樣，若按上述標(biāo)準(zhǔn)選擇潤(rùn)滑油，磨機(jī)用戶(hù)便得不到要領(lǐng)，難以適從。
　　

有的文件中還規(guī)定主軸承的瓦溫不得超過(guò)60～65℃，否則要報(bào)警及斷開(kāi)主電動(dòng)機(jī)。因此在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)磨機(jī)軸瓦溫度超過(guò)上述值時(shí)，不少?gòu)S采用加大磨機(jī)主軸承稀油站的規(guī)格，增加軸瓦冷卻水的流量的方法，甚至于在軸瓦軸承合金中鋪設(shè)冷卻水，以達(dá)到降溫的目的。如果實(shí)在不行則將磨機(jī)開(kāi)開(kāi)停停，直接影響了生產(chǎn)。
　　

本文通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油的特性以及影響磨機(jī)軸瓦溫度的各個(gè)方面進(jìn)行分析，認(rèn)為應(yīng)綜合考慮確定軸瓦溫度。

1　合理選擇油的粘度保障主軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)

目前，現(xiàn)代化的磨機(jī)軸承都采用高壓油靜壓起動(dòng)，形成靜壓油膜，而運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)則產(chǎn)生動(dòng)壓油膜。不管怎樣，軸、軸瓦之間必須要有具有一定承載能力、一定厚度的油膜存在，將兩者隔開(kāi)。
　　

要形成具有足夠承載能力的油膜，油的粘度是至關(guān)重要的。潤(rùn)滑油必須具備合適的粘度，粘度過(guò)小，油在巨大壓力下被擠出，失去了油膜，運(yùn)轉(zhuǎn)的軸和軸瓦便會(huì)發(fā)生金屬摩擦，燒瓦現(xiàn)象即刻發(fā)生。若油的粘度過(guò)大，油不易流入配合間隙，同樣也會(huì)發(fā)生金屬接觸，燒瓦同樣發(fā)生，因此，選擇合適的潤(rùn)滑油粘度是保障磨機(jī)主軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要因素。

2　選擇潤(rùn)滑油粘度的三要素

油粘度的選擇和軸承比壓、中空軸線(xiàn)速度和油溫三要素有關(guān)。
　　

軸承的比壓越大，需要油的粘度應(yīng)越大，這樣可提高油膜的承載能力；軸的線(xiàn)速度越高，油膜越容易形成，粘度可適當(dāng)降低；油溫越高，潤(rùn)滑油變稀，油膜承載能力便下降，因此要用粘度稍高的油。反之亦然。
　　

就磨機(jī)主軸承而言，其軸承比壓是在1.6～1.9N/mm²范圍內(nèi)；線(xiàn)速度是在1.2～3.6m/s范圍內(nèi)，一旦磨機(jī)已經(jīng)投入運(yùn)行，比壓和線(xiàn)速度已經(jīng)不能改變，是一常數(shù)，因此影響粘度的只能是油溫這個(gè)要素。這里必須指出，磨機(jī)主軸承的油溫是指埋設(shè)在軸瓦中的端面熱電阻的溫度，因?yàn)樗浅＝咏S承摩擦副中的油溫。

3　影響磨機(jī)主軸瓦溫度的因素

　　
3.1　摩擦產(chǎn)生熱的影響
　　

中空軸和軸瓦相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦生熱，嚴(yán)格地說(shuō)是兩者之間的油膜受剪切而產(chǎn)生的熱量，使軸承溫度升高，其數(shù)值相對(duì)較小。

3.2　受研磨體粉碎物料時(shí)產(chǎn)生熱量的影響
　　

磨機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，研磨物料的功僅占總能耗的一小部分，而大部分能量都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎吐暷堋榇?，物料在獲得大量熱量，流經(jīng)出料中空軸或滑環(huán)時(shí)，熱量就傳遞給軸瓦。例如，裝有磨內(nèi)噴水裝置的水泥磨出料溫度為120℃左右。若無(wú)噴水裝置，而進(jìn)磨熟料又未充分冷卻時(shí)，出磨物料可達(dá)160℃以上。如此高溫度的物料源源不斷地流經(jīng)中空軸及滑環(huán)，具有極大的熱容量，會(huì)使主軸承瓦溫大幅度上升，此時(shí)軸瓦溫度可高達(dá)70～80℃或更高。
　　

物料傳遞給主軸瓦的熱量，促使軸瓦溫升的比例是最大的。

3.3　受磨機(jī)類(lèi)型的影響
　　

由于磨機(jī)類(lèi)型不同，對(duì)軸瓦溫升的影響是不同的。
　　

濕法原料磨加入的是料漿，磨內(nèi)溫升不高，出料主軸承的瓦溫是最低的；水泥磨出料主軸瓦的溫度是最高的；烘干原料磨及風(fēng)掃煤磨在進(jìn)料的同時(shí)還要通熱風(fēng)，若用窯尾廢氣烘干物料，進(jìn)風(fēng)溫度達(dá)350℃；若用輔助熱風(fēng)爐，入磨氣體溫度達(dá)450℃。這樣進(jìn)料主軸承的溫度較一般的磨機(jī)要高。

3.4　受磨機(jī)結(jié)構(gòu)的影響
　　

磨機(jī)進(jìn)、出料螺旋筒(錐套)和中空軸之間設(shè)有隔熱層，為的是減少物料傳遞到中空軸乃至軸瓦上的熱量。有的磨機(jī)隔熱層很薄(圖1)，有的磨機(jī)隔熱層較厚(圖2)。對(duì)于水泥磨出料主軸承而言，希望有較厚的隔熱層來(lái)阻隔熱量的傳遞。

又如滑履軸承，挑出筒體外的滑環(huán)(圖3)，因?yàn)檫h(yuǎn)離物料，溫度較低。而焊接滑環(huán)(圖4)，因?yàn)橘N近物料，它和襯板之間又無(wú)隔熱層，因此軸瓦的溫度是最高的，最高可達(dá)85～90℃。
　　

3.5　受磨機(jī)周?chē)h(huán)境溫度的影響
　　

磨機(jī)周?chē)h(huán)境溫度也影響軸瓦的溫度。例如季節(jié)、地埋位置，甚至包括車(chē)間的通風(fēng)程度等。筆者曾見(jiàn)過(guò)某水泥廠(chǎng)，煤磨無(wú)廠(chǎng)房，直接被放置在回轉(zhuǎn)窯旁，環(huán)境溫度極高，磨機(jī)工況十分惡劣，在這種情況下環(huán)境溫度對(duì)瓦溫的影響因素急劇增加。

3.6　主軸承冷卻水溫及冷卻水量的影響
　　

磨機(jī)主軸承用水包括兩個(gè)方面，一是主軸瓦內(nèi)的竄水，二是主軸承稀油站中水冷卻器用水。
　　

冷卻水的水溫及水量對(duì)瓦溫影響也是較大的，尤其是水溫。因?yàn)樗从兴煌械膹S(chǎng)用河水或湖水，有的廠(chǎng)用地下水，因此冷卻水的入水溫度是有差別的。水溫也受季節(jié)的影響。某一水泥廠(chǎng)地處太湖邊，在炎熱的夏季太湖淺水區(qū)的水已被曬得發(fā)燙，根本起不到冷卻水的作用，此時(shí)軸瓦溫度就會(huì)上升。反之，用地下水降溫效果就十分明顯。
　　

誠(chéng)然，當(dāng)瓦溫偏高，冷卻水入水溫度又不能改變時(shí)，加大水量進(jìn)行降溫也是可取的。

3.7　外設(shè)稀油站的影響
　　

磨機(jī)主軸承稀油站有兩個(gè)作用。第一，供給建立動(dòng)壓油膜所需的油量；第二，帶走多余的熱量，給軸瓦降溫。通常，使主軸承形成動(dòng)壓油膜的油量約6～10L/min就夠了，而FLS公司用的是16L/min。我國(guó)通常用25L/min，有的甚至于用到45L/min。這里便包含了帶走熱量所需要的潤(rùn)滑油量。

4　磨機(jī)主軸承潤(rùn)滑油的選擇及報(bào)警溫度的確定

綜上所述，影響磨機(jī)主軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)的條件是:是否建立起具有支承能力的油膜，而油膜和油的粘度有關(guān)，而油粘度直接受油溫即瓦溫的影響。因此選擇什么牌號(hào)的油關(guān)鍵是在瓦溫這個(gè)因素上。
　　

我國(guó)工業(yè)用潤(rùn)滑油是以該油在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為牌號(hào)的。如N320是指該油在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為320mm²/s。當(dāng)然，在磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承摩擦副中的油溫并非40℃，而是工況溫度。此時(shí)的粘度并非320mm²/s，而是某一特定的值。該值可以通過(guò)粘溫曲線(xiàn)圖查得。
　　

一般礦物油，粘度指數(shù)為95時(shí)，40℃時(shí)的粘度和100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度對(duì)應(yīng)值約為表1。

注：表中粘度是一個(gè)平均值，對(duì)不同的油品都應(yīng)有和一個(gè)粘度范圍。
　　

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，軸瓦溫度和主軸承用油牌號(hào)之間的關(guān)系如表2所示。

注：報(bào)警信號(hào)可以和主電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)同步發(fā)生，也可以提前5℃報(bào)警。
　　

雙滑履的焊接滑環(huán)由于和襯板直接接觸，瓦溫是最高的，潤(rùn)滑油的牌號(hào)及報(bào)警溫度還需增加。
　　

判斷一臺(tái)新磨機(jī)應(yīng)使用哪一種油，應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度、冷卻水溫度及流量、粉磨物料的溫度、磨機(jī)的型式等等因素來(lái)綜合判斷軸瓦可能處在的溫度范圍，然后選擇某種牌號(hào)的潤(rùn)滑油。在生產(chǎn)實(shí)踐中再加以調(diào)整，生產(chǎn)穩(wěn)定后使用潤(rùn)滑油的牌號(hào)便固定下來(lái)了。