磨機筒體端蓋及筒體斷裂的原因
(1)故障現象
①進料端筒體端蓋裂紋、斷裂一般發(fā)生在磨頭端蓋與中空軸聯接的圓角過
渡區(qū),即從中空軸與法蘭盤圓弧過渡聯接部位斷裂。裂紋處或折斷處常見鑄造
氣孔、砂眼孔洞和夾砂之類,鑄鐵顆粒也較粗。也有在進料端蓋與補強板外圓的
焊縫處開裂,這時常見焊縫表面及邊緣十分粗糙,與端蓋銜接部位凸凹不平,咬
肉較為嚴重,深度可達1mm 以上,寬度約在1 ~2mm 以上。有時端蓋整個裂透,從磨內往外看,能見亮光,開機時磨頭漏灰嚴重。
②料端筒體端蓋裂斷一般發(fā)生在筒體端蓋與筒體結合處,呈環(huán)向連續(xù)分布,
沿筒體裂透漏灰。因有油污覆蓋而不易發(fā)現,直至造成中空軸脫離筒體的嚴重
后果。
③筒體斷裂。一般發(fā)生在磨機入孔門、襯板螺栓孔處四周,并沿環(huán)向延伸。
(2)原因分析
造成磨機筒體端蓋及筒體開裂的原因主要有以下幾方面:
①磨機在加工制造、運輸和安裝過程中不經心形成的溝痕,導致了裂紋、斷
裂這種溝痕常常是無意中在磨機筒體或端蓋材料中留下的,如用剪子、洋沖或
別的工具在筒體表面沖打、刻劃出溝槽等表面缺陷;再如用火焰割去焊死在筒體
上的安裝運輸輔具時沒有磨削平整、消除其表面缺陷;也有焊接時的咬邊,或未
焊透的焊縫等在磨機載荷后有可能形成裂紋。在磨機制造過程中,由于筒體結
構較大,一般制造廠不能進行整體熱處理,致使焊接應力殘留在焊縫中留下裂縫
隱患。如果焊件坡口未清理干凈或焊條不干,焊縫內就可能產生氣孔、砂眼等缺
陷或筒體內表面留有微細裂紋,在交變應力和物料、鐵渣的磨削作用下,缺陷形
成裂紋,裂紋逐漸延伸加深開裂。
②不適當的維修導致了斷裂
a)固定端蓋的螺栓螺母“粘”在一起,更換襯板時螺母用火焰割掉,同時也
割傷了端蓋,從螺孔處造成的溝槽漸漸形成裂紋。
b)應急消除裂紋時,常常采用焊接方法。如果焊接技術不過關,焊接填充
金屬選擇不當,所焊部位容易再次開裂。比如,當用圓形嵌入補釘補焊孔洞時,
如果坡口沒有完全填滿,便在整個焊縫長度上留下凹溝,由此導致裂紋的產生。
③選材不當導致了斷裂
a)磨機筒體和端蓋受反復交變應力(疲勞應力)作用,故應選用含碳量低較
軟的鋼板材料。如選材不符合技術要求,彎曲強度不夠或鋼板內早有微小裂紋
隱患,使用后在交變應力作用下表面產生縱橫交叉的裂痕,就會產生疲勞斷裂。
b)有些使用期較長的磨機,由于筒體個別部位磨損嚴重,也會造成筒體強
度不夠,出現裂紋。
④磨機超載導致了斷裂
經驗表明,適當提高研磨體裝載量,會提高磨機產量。但提高研磨體裝載量
后,導致筒體鋼板受力超過設計規(guī)范,或其他原因超載都會引起筒體及端蓋裂紋
或斷裂。另外,磨機作業(yè)時磨內溫度高、磨內外溫差大也會造成熱應力,進而加
劇了裂紋的擴展。
⑤筒體厚度和端蓋厚度不足導致了斷裂
a)磨機筒體厚度安全系數雖然較大,但筒體上開設的人孔門是用火焰切割
的,且無法進行整體退火消除熱應力,殘余應力與工作時的彎曲應力組成復雜的
應力狀態(tài),使筒體產生裂紋。另外,筒體上還開設了許多螺栓孔,使筒體厚度安
全系數大打折扣。http://www.qiumoji163.com/news.html
b)一般磨機端蓋的平面較大而壁厚相對較薄,鑄造時冷卻收縮不均勻,產
生內應力,加上端蓋與中空軸近似垂直相交,澆鑄時易產生渦流,質量不易保證,
運轉時這個圓角部位是承受“變向應力”和“應力集中”最敏感的地方,因此也極
易在此斷裂。另外,焊縫設計不合理、補強板設計不合理、焊縫質量差等結構不