球磨机是选矿厂的一种常见设备。但在球磨机的运转过程中,固定端衬板螺栓经常会发生断裂,造成端盖甩漏矿浆而停机检修,这不仅增大了劳动强度,还影响了球磨机的正常生产。红星机器在理论加实验的基础上,对衬板螺栓断裂的原因及特点进行了深入分析,并提出了相应的解决措施。
对外端衬板螺栓的断面形式进行分析,整个表面大致可分为两个区域,一部分为比较粗糙的最后断裂区;另一部分呈贝壳状条纹的光亮疲劳破坏区,而且较光亮区夹杂有不均匀的带状颗粒。由此可推断断面的形成是由多冲击载荷和材质疲劳综合影响造成的。
综合以上螺栓受力及断面分析,外端衬板产生断裂的大致过程是:首先,螺栓在使用初期,因预紧力大,联接牢同,材料强度也已足够,不会发生问题,但是随着工作时间延长,特别是螺栓受到一些交变载荷作用,造成螺栓松动;随着松动的加剧,又由于结构上间隙过大,螺栓在轴向和径向上受到多冲击载荷,这种载荷加剧了金属疲劳现象的出现和发展,材料上的微小裂纹不断加长、变大,最终螺栓的强度达不到要求,造成螺栓断裂。
由以上分析得出螺栓断裂根本原冈是:结构形式的缺陷、工作环境产生的多冲击及金属材料疲劳破坏相互影响和加剧,最终导致螺栓断裂。而其他部位端衬板的螺栓断裂,因工作环境相同,断裂的机理相似,只是程度更轻。
通过对端衬板螺栓的分析,特别是外端衬板螺栓,主要从其结构形式和受力状况来考虑,找到其断裂的根本原因,对症下药。可从减轻和消除多冲击及提高金属的疲劳强度出发,采取如下解决措施:
①改善螺栓与螺栓孔之间的配合间隙,尽量减少螺栓松动现象的发生;
②适当增加螺栓根部的倒角尺寸,并提高其表面光洁度,尽量减少应力集中现象;
③适当提高预紧力,并尽量采取定期预紧方式防止螺栓松动。
采取上述措施过后,就可减少和避免螺栓断裂现象的发生,延长螺栓的使用寿命,保证球磨机的正常生产。