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衬板螺栓断裂的原因及处理方法

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2015-12-22     浏览次数:    

        螺栓断裂现象多发生在磨机的一仓,也见于二仓。冬季停磨数小时或数天后,启动磨机,容易发生螺栓连续断裂现象。


??(1)原因分析

??螺栓断裂的原因比较复杂,我们可从三方面去分析:

??①螺栓的材质

??衬板螺栓材质一般为A3F,即甲类普通低碳沸腾钢。这种钢材内部组织比较疏松,杂质和夹杂物较多,冲击韧性较差,在热胀冷缩影响下,容易变脆,从而使强度降低。在冬季,蘑机运转时,筒体温度可达到1OO°C左右,此时衬板螺栓受热膨胀,停磨数小时或数天后,螺栓受气温低的影响而发生收缩,这样材质变脆后导致强度降低,直至最终螺栓断裂。

??②螺栓的加工

??衬板螺栓在加工过程中,一般先车螺栓头,后车削螺纹。一般车削后的牙形为尖角形,即牙根处为尖角,这种牙根应力集中较大,加上A3F钢极易产生回火脆性,而螺纹加工又无严格要求,致使螺栓疲劳裂纹容易在牙根处形成,最终导致螺栓疲劳断裂。


??③螺栓的受力分析

??磨机运转时,由于一仓钢球直径大,冲击力强,使得衬板在钢球的撞击下极易产生径向向心弓起变形,使螺栓轴向拉应力增大。

??另外,当磨机筒体转动时,衬板和筒体发生切向相对位移,使得螺栓在与筒体相切的两个截面上承受剪切力的作用。

??随着筒体转动,上述两种力的大小和方向不断变化。在这种交变载荷的作用下,螺栓逐渐疲劳,在应力比较集中的部位,比如螺栓与筒体外周相切的螺纹处产生微观裂纹,并逐渐扩展,断口增大,最终断裂。

??(2)处理方法

??故障处理对策——衬板螺栓快速更换法。

??具体步骤是:

??①将磨机打空后停机,使螺栓折断处位置朝上,露出料面。

??②将磨头检修门打开,清理进料螺旋筒内的物料至看清磨内情况。将一根长铅丝从螺栓孔向磨内穿入,为便于拉出,可将铅丝前端事先做成尖钩状。

??③用一前端弯成钩形的圆钢筋从磨头检修门穿入,把铅丝拉出来。

??④在需要更换的螺栓上焊一垫片(也可事先焊好备用)。将垫片拴在铅丝上。

??⑤顺螺栓孔往外拉铅丝,使螺栓套在螺栓孔溜上,再穿上垫圈(可用高压橡胶石棉板制作,也可用废旧皮带制作垫圈)和垫片,拧紧螺母即可。

??故障预防对策:

??在不改变筒体上的螺栓孔和现有衬板型式及材质情况下,可从以下几方面预防村板螺栓断裂:

??①将螺栓延长1Omm,将螺纹长度缩短1Omm(在螺母下面加20个垫片,在筒体表面加一高压橡胶石棉板垫或废旧皮带改制的板垫,拧紧螺母后,既可防止漏料又有一定的缓冲性能,从而缓解螺栓所承受的交变应力)。使螺栓危险断面(螺纹处)由原来的M30螺纹变为f30mm圆柱,断面有效直径增加3-4mm,抗拉强度增加了36%以上,有效地预防了螺栓的断裂。

??②采用A3钢(而不用A3F钢)制作衬板螺柱。

??③增大螺纹牙根处圆角半径,减小应力集中,从而提高螺栓的疲劳强度,延长螺栓使用寿命。据测算,增大危险断面有效直径、增大螺纹牙根处圆角半径,两种措施同时采用,可使螺栓抗拉强度增大60%左右,相当于将螺栓直径增大7mm左右。牙根圆角半径以r=(0.18-0.22)t(t为螺纹节距)为宜。
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