水泥磨中空軸法蘭聯(lián)接螺栓斷裂的分析及處理
我廠Φ2.2m×11m開(kāi)流水泥磨大小齒輪不是一次整體滾齒成型，而是分段組合加工成型，周節(jié)、齒厚不均，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)打磨處理，于1997年元月投入使用，起初運(yùn)轉(zhuǎn)聲音異常，傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)很大，后來(lái)經(jīng)過(guò)多次調(diào)整和幾年的磨合，運(yùn)轉(zhuǎn)情況有所好轉(zhuǎn)，但出料端中空軸法蘭螺栓經(jīng)常斷裂(共計(jì)24條，M48×254均布)，剛開(kāi)始每隔3～5個(gè)月斷裂3～4條，以后斷裂間隔逐次縮短，斷裂的螺栓個(gè)數(shù)也逐漸增多，有時(shí)1個(gè)月多達(dá)2次，每次3～4條，螺栓斷裂的位置、斷面形狀很不規(guī)則，在法蘭圓周的分布也不固定，時(shí)間也沒(méi)有規(guī)律。起初，我們只是認(rèn)為大小齒輪嚙合不良，有較大的沖擊，是螺栓斷裂的主要原因，因此，只是簡(jiǎn)單地更換螺栓。后來(lái)調(diào)整了齒輪傳動(dòng)部分，傳動(dòng)性能得到改善，運(yùn)行基本平穩(wěn)，無(wú)明顯沖擊，運(yùn)行電流波動(dòng)在±5A，螺栓換用40Cr材料，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，但使用3個(gè)月后，依然發(fā)生斷裂。
至2001年11月停機(jī)檢修時(shí)，共計(jì)斷裂螺栓83條。對(duì)出料端中空軸法蘭與磨機(jī)端蓋結(jié)合處解體檢查，發(fā)現(xiàn)頻繁斷裂處的螺栓孔有微量的錯(cuò)位現(xiàn)象，最小量為0.78mm，最大量為1.14mm，該處中空軸法蘭端面與磨體端面有約2mm縫隙(240°范圍內(nèi)無(wú)法合嚴(yán))，端面粘有2mm厚的水泥和切削加工的鐵屑雜質(zhì)，而與之對(duì)稱處120°螺栓孔內(nèi)無(wú)此情況。因此，可以推斷，設(shè)備在出廠裝配時(shí)即有問(wèn)題，存在隱患。據(jù)此，我們改變了以往簡(jiǎn)單更換的做法。拆下中空軸，檢查變形情況，修磨由于長(zhǎng)期擠壓而形成的明顯硬點(diǎn)，使兩法蘭接合面清潔平整，粗糙度達(dá)到規(guī)定要求，最終裝配后保證結(jié)合面嚴(yán)密。原鉸制孔螺栓數(shù)量有8條，增加至12條。擴(kuò)大Φ48螺栓孔至Φ，粗糙度1.6，加工鉸制孔螺栓Φ，表面粗糙度為0.8，螺紋M48，螺栓根部R3過(guò)度圓角，磨機(jī)筒體螺栓處倒角，修整螺栓處筒體法蘭表面，確保受力點(diǎn)平整受力均勻。
處理完畢后，空載試機(jī)12h，再次均勻緊固，待磨機(jī)加載后(裝入研磨體)，正常運(yùn)行8～12h對(duì)所有螺栓重新緊固。經(jīng)過(guò)以上方法處理，水泥磨運(yùn)轉(zhuǎn)近1年來(lái)，再?zèng)]有發(fā)生過(guò)以前的故障現(xiàn)象，設(shè)備運(yùn)行正常。
磨機(jī)筒體和中空軸法蘭聯(lián)接螺栓斷裂的故障,主要是設(shè)計(jì)和安裝不當(dāng)引起的。在一些工廠，只是簡(jiǎn)單地采用更換螺栓的方法，甚至將法蘭焊死，但仍無(wú)法控制斷裂的趨勢(shì)，導(dǎo)致法蘭接合面張開(kāi)，雜質(zhì)進(jìn)入，法蘭端面磨損，螺孔變形成橢圓，磨機(jī)中心線超差等問(wèn)題，形成惡性循環(huán)。反過(guò)來(lái)加劇了螺栓斷裂。
此文比較典型地反映了筒體和中空軸法蘭聯(lián)接螺栓反復(fù)斷裂、更換,直至不得不徹底查找原因、修理的過(guò)程。希望對(duì)此類故障要及時(shí)查清原因，標(biāo)本兼治，以避免更大的損失。
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