轴承是矿山机械的核心零部件之一,直接影响设备的运行效率、稳定性和使用寿命。矿山机械工况通常具有高负荷、强冲击、多粉尘、潮湿多振动等特点,因此对轴承的承载能力、耐磨性、密封性和抗污染能力要求极高。以下是轴承在矿山机械中的主要应用场景及具体类型:
一、破碎设备中的轴承应用
破碎设备是矿山开采的第一道关键工序,用于将大块矿石破碎为较小颗粒,轴承在其中承担核心传动和支撑作用。
颚式破碎机
应用部位:动颚轴、偏心轴、轴承座。
轴承类型:主要采用双列球面滚子轴承(调心滚子轴承),因其具有高径向承载能力和自动调心功能,可补偿设备运行中的安装误差和轴的挠度,适应破碎时的冲击载荷。
特点:需承受矿石破碎时的强烈冲击和挤压载荷,要求轴承具有良好的抗冲击性和耐磨性。
圆锥破碎机
应用部位:主轴、偏心套、传动轴。
轴承类型:
主轴支撑多采用双列圆锥滚子轴承或球面滚子轴承,承受径向和轴向复合载荷;
传动轴常使用圆柱滚子轴承或深沟球轴承,辅助传递动力并减少摩擦。
特点:设备转速较高,轴承需同时承受径向载荷和轴向推力,对精度和散热性要求较高。
反击式破碎机
应用部位:转子轴、板锤轴。
轴承类型:调心滚子轴承(适应转子的轻微偏摆)、圆柱滚子轴承(高转速下的径向支撑)。
特点:转子高速旋转时产生强烈振动,轴承需具备抗振动和抗冲击能力。
二、输送设备中的轴承应用
输送设备用于将破碎后的矿石、物料运输至后续工序(如筛分、选矿),轴承需适应长距离、连续运转的需求。
带式输送机
应用部位:驱动滚筒、改向滚筒、托辊组。
轴承类型:
滚筒轴支撑多采用深沟球轴承(低负荷、高转速,结构简单)或调心滚子轴承(大跨度滚筒的调心需求);
托辊轴承多为单列圆锥滚子轴承或冲压外圈滚针轴承(轻量化、低摩擦,适应粉尘环境)。
特点:设备运行时间长,轴承需具备低摩擦、长寿命特性,且需加强密封以防止粉尘侵入。
刮板输送机
应用部位:链轮轴、刮板链条支撑轮。
轴承类型:调心滚子轴承(适应链条传动的冲击和偏载)、圆柱滚子轴承(承受径向重载)。
特点:工况恶劣(多粉尘、潮湿),轴承需具备强密封性和抗腐蚀能力。
三、采矿设备中的轴承应用
直接用于矿山开采的设备,需在极端工况下稳定运行。
挖掘机 / 装载机
应用部位:动臂液压缸、铲斗铰接点、回转支承、驱动桥。
轴承类型:
铰接点采用关节轴承(允许较大角度摆动,适应复杂运动轨迹);
回转支承采用大型交叉滚子轴承或四点接触球轴承(承受轴向、径向和倾覆力矩的复合载荷);
驱动桥使用圆锥滚子轴承(传递动力并承受车辆自重和载荷)。
特点:需承受剧烈冲击和变载荷,轴承材料需高强度(如渗碳轴承钢)。
凿岩机
应用部位:冲击活塞、旋转主轴、推进机构。
轴承类型:滚针轴承(结构紧凑,适应狭小空间)、角接触球轴承(承受轴向冲击载荷)。
特点:高频冲击振动,轴承需具备高疲劳强度和抗冲击韧性。
四、筛分与选矿设备中的轴承应用
用于矿石的分级、筛选和精选,轴承需保证设备平稳运行以提高分选精度。
振动筛
应用部位:振动轴、激振器、支撑弹簧座。
轴承类型:圆柱滚子轴承(高转速下的径向支撑)、调心滚子轴承(适应振动产生的偏载)、推力球轴承(承受轴向振动载荷)。
特点:设备高频振动(振幅大、频率高),轴承需具备抗振动疲劳性能和良好的润滑密封。
球磨机 / 棒磨机
应用部位:筒体两端的中空轴、传动齿轮轴。
轴承类型:
中空轴支撑采用双列球面滚子轴承或滑动轴承(承受超大径向载荷和筒体自重);
传动系统使用调心滚子轴承(补偿齿轮啮合误差)和深沟球轴承(辅助支撑)。
特点:低速重载,轴承需承受巨大径向载荷,且需适应粉尘和矿浆污染。
五、提升设备中的轴承应用
用于矿山物料或人员的垂直提升,安全性要求极高。
矿井提升机
应用部位:主轴、卷筒、减速器齿轮轴、导向轮。
轴承类型:
主轴采用双列圆锥滚子轴承或球面滚子轴承(承受提升载荷和卷筒自重);
减速器内使用圆锥滚子轴承(传递扭矩并承受轴向力)和圆柱滚子轴承(径向支撑)。
特点:需长期连续运行,轴承可靠性至关重要,通常采用高精度等级(如 P5 级)。
刮板提升机
应用部位:驱动链轮轴、张紧轮轴。
轴承类型:调心滚子轴承(适应链条张紧误差)、圆柱滚子轴承(高承载能力)。
矿山机械轴承的特殊要求
材料与工艺:多采用高碳铬轴承钢(如 GCr15SiMn) 或渗碳轴承钢(如 20CrNi2Mo),通过淬火、回火提高硬度和耐磨性;部分极端工况使用陶瓷轴承(耐高温、耐腐蚀)。
密封与润滑:采用双唇骨架油封、迷宫式密封或高压注脂密封,防止粉尘、矿浆侵入;润滑多使用极压锂基脂或合成润滑脂,增强抗磨和抗污染能力。
结构设计:优先选择调心型轴承(如球面滚子轴承)以补偿安装误差和轴挠度;重载部位采用多列轴承组合或加厚滚子设计提高承载能力。