静压轴承的设计计算,为了安全可靠,在静压轴承的设计中,供油方式采用定量式单油泵供油,并以油压值作为限制煤磨机启动、停止的连锁信号,以此控制煤磨机的运转。静压轴承的结构型式采用120b部分瓦拉杆式自动调心轴承,周向双静压油腔,与载荷方向成30b夹角。静压腔结构及尺寸的确定为了提高轴承的动压效应,应当采用较小的静压腔结构,即宽封油面、较小的油腔周向包角、圆弧形静压腔,同时选用较小的设计间隙。油腔结构见煤磨机的设计参数如下:有效体积为1914m3,转速为2017r/min,铭牌出力为10t/h,最大装球量22t,最大充球系数0123,电机功率460kW。主轴承为1800半圆动压轴承,轴径为1200mm,轴瓦宽300mm。从设计参数可知,其直径D=1200mm,B=300mm。轴承的夹角2H1为120b,由此可以计算出轴承的周向长度L,即:L=60PR/180=628mm在每个轴瓦上设计两块油腔,油腔夹角60b,选定轴承油腔的周向长度l=200mm,宽度b1=70mm,油腔偏位角<=30b,可以计算出油腔的周向夹角H2,其值为:H2=360l/PD=360@200/1200P=191108bb=(B-b1)/2=115mm油腔的外型尺寸确定以后,即可确定油腔的油封尺寸。轴承的设计间隙由最小油膜厚度和最大位移率决定,即:h0=hmin/(1-Emax)式中hmin)最小油膜厚度,hmin>40Ra=40@018=32Lm,取hmin=50Lm;Emax)最大位移率,取值为Emax=015。h0=50/(1-015)=100Lm。单油腔压力P0的计算(按静态条件计算)G=2F0cosH=2P0AeFecos<式中G)轴承载荷,即磨机转动部重量的一半,已知为25@104N;Ae)单油腔有效承载面积,Ae=D(B-b)@sinH2=112@(013-01115)sin191108b=01073m2;Fe)载荷系数,Fe=(2LB+Lb+2lb+Lb)/(6LB)=(2@628@300+200@300+2@200@115+628@115)/(6@628@300)=01491;<)油腔偏位角,<=30b;P0)油腔压力,P0=G/(2AeFecos<)=25@104/(2@01073@01491@cos30b)=41027MPa。单油腔流量q0部分组成:即压力流和速度流。轴承轴向两端及周向两端均是出油边。Q0=Q1+Q2+Q3+Q4+Qu式中Q1、Q2)由轴承周向两端1、2排出的油流量,l/min;Q3、Q4)由轴承轴向两端3、4排出的油流量,l/min;考虑到供油系统其它部分的泄漏,油泵流量q按112倍取,每台球磨机两块瓦四个油腔的油泵供流量为:q=112@4@92145@10-6=414376@10-4m3/s=26163(l/min),在压力为41027MPa、每个油腔供油量414376l的情况下,油的温升在2192e左右。
供油系统的改造由于改造采用定量供油,因此系统中用一个油泵分别向各节流器供油,再送入各油腔,由溢流阀调节供油压力。与恒压供油方式相比,该供油系统没有溢流和节流器的损失,故功率损耗小,不会发生节流器堵塞故障。采取静压系统连续工作的方式。供油系统简单,设备占用少,使用维护十分方便。根据流量q=qeP0h30/G=常数可知,油腔压力P0可与油膜厚度h30成反比,油膜厚度减小时,油腔压力将迅速增加。因此,恒流量供油系统的轴承具有很高的承载能力和油膜刚度。