球磨机钢球轴承的影响因素及降噪分析

国内外大量试验表明：保持架、套圈、钢球的加工质量对轴承振动具有不同程度的影响，其中钢球的加工质量对轴承振动影响明显，其次是套圈的加工质量，主要影响因素是钢球和套圈的圆度、波纹度、表面粗糙度、表面磕碰伤等。

   我国钢球产品突出的问题是振动值离散大，表面缺陷严重（单点、群点、凹坑等），尽管表面粗糙度、尺寸、形状、误差都不低于圈外水平，但合套后轴承振动值高，甚至产生异音，主要问题是波纹度没有控制（无标准、无合适测试分析仪器），同时说明机床的*振性差，砂轮、研磨盘、冷却液、工艺参数均存在问题；另一方面要****管理水平，避免磕碰伤、划伤、*等随时机性质量问题。

   对于套圈，影响轴承振动为严重的也是沟道波纹度和表面粗糙度。例如，中小型深沟球轴承内外沟道圆度大于2μm时，将对轴承振动产生明显影响，内外沟道波纹度大于0.7μm时，轴承振动值随波纹度增加而增加，沟道严重磕伤可使振动上升4dB以上，甚至出现异音。

   无论是钢球还是套圈，波纹度产生于磨削加工，超精研虽然可以****波纹度并降低粗糙度，但根本的措施是要降低磨削超精过程中的波纹度，避免随机性磕碰伤，主要有两方面措施：

   一是降低滚动表面磨削超精时的振动，获得良好的表面加工形状精度和表面纹路质量为降低振动，磨超机床必须具有良好的*振性，床身等重要结构件具有吸振性，超精机床的油石振荡系统具有良好的*振动性能；****磨削速度，国外磨削6202外滚道普遍采用6万电主轴，磨削速度60m/s以上，国内一般低得多，主要受主轴及主轴承性能的限制。在高速磨削时，磨削力小，磨削变质层薄，不容易*，又可以****加工精度和效率，对低噪声球轴承影响很大；主轴动静刚度及其速度特性对低噪声球轴承磨削振动影响很大，刚度越高，磨削速度对磨削力的变化越不敏感，磨削系统振动越小；****主轴轴承支刚性，采用随机动平衡技术，****磨削主轴的*振性。国外磨头振动速度（如Gamfior）约为国内一般主轴的十分之一；****砂轮油石的切削性能及修整质量至关重要。我国目前砂轮油石主要问题是*结构均匀性差，严重影响低噪声球轴承磨超加工质量；充分冷却，****过滤精度；****精给系统的进给分辨率，降低进给惯性；合理的磨超加工工艺参数和加工流程是不可忽视的因素，磨削留量要小，形位公差从严，中小型球轴承外径不宜用超精研，粗精磨超不宜分开，以保证良好的表面质量。

   二是****加工基准面精度，降低磨超加工过程中的误差复映外径与端面是磨超加工过程中的*基准。外径对沟道超精的误差复映是通过外径对沟磨，沟磨对沟超的误差复映间接传递的。如果工件在传递过程中产生磕碰伤，将直接复映到滚道加工表面上，影响轴承振动。所以必须采取以下措施：*****基准表面形状精度；加工过程中传递平稳，无磕碰伤；毛坯留量形位误差不能过大，特别是在留量较小时，过大误差会造成终磨和超精结束时形状精度尚未****到****终的质量要求，严重影响加工质量的一致性。

   从上面分析不难看出：由*、高稳定性机床系统组成的自动线方式磨超加工低噪声球轴承合适，可以避免磕碰伤，降低传递误差，排除人工因素，****加工效率和质量一致性，降低生产成本，****企业效益。

适合磷矿研磨的球磨机产品，跟普通球磨机并无太大区别。不同的一点是需对磨细的磷矿粉进行干燥处理。抛开磷矿自身特性对研磨效果的影响，钢球作为主要的研磨体在很大程度上也决定磷矿球磨机的效率。今天就来说一说适合磷矿球磨机的钢球种类。

适合磷矿研磨的钢球有三种选择：普通铸铁钢球、锻造钢球和合金铸造钢球。

1、普通铸铁钢球

这类钢球很普遍。

优点是价格很便宜，很容易得到；

缺点是过脆、强度硬度低，在磷矿研磨过程中很容易被磨损，消耗大，吨消耗大约为5千克，湿法研磨磷矿不推荐使用普通铸铁钢球。

2、锻造钢球

这类钢球的原材料是回收的旧钢材。

优点是韧性好；

缺点是单个钢球质量不稳定，耐腐蚀、硬度效果差，用于研磨磷矿使用，吨消耗在1kg左右。

3、合金铸造钢球

合金铸造钢球有几大类：

*高锰钢合金铸造钢球*性好，吨消耗为500g；

*含铬在14%-30%的高铬铸造钢球*、耐化学腐蚀，吨消耗仅30克，但价格较高；

*含铬2%-5%的低铬钢球，可有效减轻化学腐蚀研磨，吨消耗在100克左右，价格也低于高铬钢球。

选择磷矿球磨机钢球，适合自己的才是好的，可从价格、耐腐蚀、*等方面考虑。综合对比后，选择出合适的球磨机配件钢球，才能确保整个磷矿选矿生产工艺顺利进行下去。

球磨机中不同钢球的质量指标

球磨机用钢球有很多不同的种类，如锻造钢球和铸造钢球，其中，锻造钢球简称锻球；铸造钢球简称铸球，铸球又分为高中低铬，众联盛重工本文主要说的就是这几种不同球磨机钢球的质量指标。

　　一、锻球质量指标

　　锻球由圆钢经不同的工艺做成球，含碳量在1.0%以下，材料的好坏对产品质量至关重要（合金元素），表面没有浇注口，球在研磨过程中不会出现变形，始终呈球状，目前的生产工艺有空气锤锻打和旋切滚段两种。

　　二、高铬球质量指标

　　含铬量≥10.0%、含碳量在1.80%-3.20%之间都称为高铬球，*标准要求高铬球硬度（HRC）必须≥58以上，冲击值ak≥3.0J/㎝2，若达此硬度高铬球必须采用高温淬火＋回火处理（目前国内高铬球淬火有油淬和风淬两种淬火方式），如检测硬度（HRC）低于54以下说明高铬球没有经过淬火处理。

　　三、中铬球质量指标  

　　含铬量3.0%～7.0%，含碳量在1.80%-3.20%之间都称为中铬球，冲击值ak≥2.0J/㎝2，*标准要求中铬球硬度（HRC）必须≥47以上，为保证钢球质量中铬球需采用高温回火处理（以达到消除铸造应力之目的），如钢球表面呈暗红色表明产品已经过高温回火处理、如钢球表面仍呈金属本色表明产品没有高温回火处理。

　四、低铬球质量指标  

　　含铬量0.5%-2.5%，含碳量在1.80%-3.20%之间都称为低铬球，*标准要求低铬球硬度（HRC）必须≥45以上，冲击值ak≥1.5J/㎝2，为保证钢球质量低铬球也需采用高温回火处理（以达到消除铸造应力之目的），如钢球表面呈暗红色表明产品已经过高温回火处理、如钢球表面仍呈金属本色表明产品没有高温回火处理。

　　锻球材料为****钢，而铸球材料为废铁；锻球由于表面质量优于铸球，使用过程中不易变形；铸球只适用于干磨，而锻球由于采用****钢铸造，天生具有耐腐蚀性，干磨和湿磨均适用。

　　一般说来，铸球可称耐“热”球，适合干磨，水泥厂用铸球比较合适，锻球可称耐“腐蚀”球，适合湿磨，选矿等用锻球比较合适，尤其是半自磨机或100mm以上的球。目前，国际上使用普遍的是锻球，而国内铸球占主导地位，究竟选择哪种钢球，众联盛重工认为还是要根据待处理物料及企业经济情况综合决定。