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襯板螺栓斷裂的原因及處理方法

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2017/4/27     瀏覽次數:    


  螺栓斷裂現象多發生在磨機的一倉,也見于二倉。冬季停磨數小時或數天后,啟動磨機,容易發生螺栓連續斷裂現象。

  (1)原因分析
  螺栓斷裂的原因比較復雜,我們可從三方面去分析:
  ①螺栓的材質
  襯板螺栓材質一般為A3F,即甲類普通低碳沸騰鋼。這種鋼材內部組織比較疏松,雜質和夾雜物較多,沖擊韌性較差,在熱脹冷縮影響下,容易變脆,從而使強度降低。在冬季,蘑機運轉時,筒體溫度可達到1OO°C左右,此時襯板螺栓受熱膨脹,停磨數小時或數天后,螺栓受氣溫低的影響而發生收縮,這樣材質變脆后導致強度降低,直至最終螺栓斷裂。
  ②螺栓的加工
  襯板螺栓在加工過程中,一般先車螺栓頭,后車削螺紋。一般車削后的牙形為尖角形,即牙根處為尖角,這種牙根應力集中較大,加上A3F鋼極易產生回火脆性,而螺紋加工又無嚴格要求,致使螺栓疲勞裂紋容易在牙根處形成,最終導致螺栓疲勞斷裂。
  ③螺栓的受力分析
  磨機運轉時,由于一倉鋼球直徑大,沖擊力強,使得襯板在鋼球的撞擊下極易產生徑向向心弓起變形,使螺栓軸向拉應力增大。
  另外,當磨機筒體轉動時,襯板和筒體發生切向相對位移,使得螺栓在與筒體相切的兩個截面上承受剪切力的作用。
  隨著筒體轉動,上述兩種力的大小和方向不斷變化。在這種交變載荷的作用下,螺栓逐漸疲勞,在應力比較集中的部位,比如螺栓與筒體外周相切的螺紋處產生微觀裂紋,并逐漸擴展,斷口增大,最終斷裂。
  (2)處理方法
  故障處理對策——襯板螺栓快速更換法。
  具體步驟是:
  ①將磨機打空后停機,使螺栓折斷處位置朝上,露出料面。
  ②將磨頭檢修門打開,清理進料螺旋筒內的物料至看清磨內情況。將一根長鉛絲從螺栓孔向磨內穿入,為便于拉出,可將鉛絲前端事先做成尖鉤狀。
  ③用一前端彎成鉤形的圓鋼筋從磨頭檢修門穿入,把鉛絲拉出來。
  ④在需要更換的螺栓上焊一墊片(也可事先焊好備用)。將墊片拴在鉛絲上。
  ⑤順螺栓孔往外拉鉛絲,使螺栓套在螺栓孔溜上,再穿上墊圈(可用高壓橡膠石棉板制作,也可用廢舊皮帶制作墊圈)和墊片,擰緊螺母即可。
  故障預防對策:
  在不改變筒體上的螺栓孔和現有襯板型式及材質情況下,可從以下幾方面預防村板螺栓斷裂:
  ①將螺栓延長1Omm,將螺紋長度縮短1Omm(在螺母下面加20個墊片,在筒體表面加一高壓橡膠石棉板墊或廢舊皮帶改制的板墊,擰緊螺母后,既可防止漏料又有一定的緩沖性能,從而緩解螺栓所承受的交變應力)。使螺栓危險斷面(螺紋處)由原來的M30螺紋變為f30mm圓柱,斷面有效直徑增加3-4mm,抗拉強度增加了36%以上,有效地預防了螺栓的斷裂。
  ②采用A3鋼(而不用A3F鋼)制作襯板螺柱。
  ③增大螺紋牙根處圓角半徑,減小應力集中,從而提高螺栓的疲勞強度,延長螺栓使用壽命。據測算,增大危險斷面有效直徑、增大螺紋牙根處圓角半徑,兩種措施同時采用,可使螺栓抗拉強度增大60%左右,相當于將螺栓直徑增大7mm左右。牙根圓角半徑以r=(0.18-0.22)t(t為螺紋節距)為宜。
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