磨机筒体端盖及筒体断裂的原因
(1)故障现象
①进料端筒体端盖裂纹、断裂一般发生在磨头端盖与中空轴联接的圆角过
渡区,即从中空轴与法兰盘圆弧过渡联接部位断裂。裂纹处或折断处常见铸造
气孔、砂眼孔洞和夹砂之类,铸铁颗粒也较粗。也有在进料端盖与补强板外圆的
焊缝处开裂,这时常见焊缝表面及边缘十分粗糙,与端盖衔接部位凸凹不平,咬
肉较为严重,深度可达1mm 以上,宽度约在1 ~2mm 以上。有时端盖整个裂透,从磨内往外看,能见亮光,开机时磨头漏灰严重。
②料端筒体端盖裂断一般发生在筒体端盖与筒体结合处,呈环向连续分布,
沿筒体裂透漏灰。因有油污覆盖而不易发现,直至造成中空轴脱离筒体的严重
后果。
③筒体断裂。一般发生在磨机入孔门、衬板螺栓孔处四周,并沿环向延伸。
(2)原因分析
造成磨机筒体端盖及筒体开裂的原因主要有以下几方面:
①磨机在加工制造、运输和安装过程中不经心形成的沟痕,导致了裂纹、断
裂这种沟痕常常是无意中在磨机筒体或端盖材料中留下的,如用剪子、洋冲或
别的工具在筒体表面冲打、刻划出沟槽等表面缺陷;再如用火焰割去焊死在筒体
上的安装运输辅具时没有磨削平整、消除其表面缺陷;也有焊接时的咬边,或未
焊透的焊缝等在磨机载荷后有可能形成裂纹。在磨机制造过程中,由于筒体结
构较大,一般制造厂不能进行整体热处理,致使焊接应力残留在焊缝中留下裂缝
隐患。如果焊件坡口未清理干净或焊条不干,焊缝内就可能产生气孔、砂眼等缺
陷或筒体内表面留有微细裂纹,在交变应力和物料、铁渣的磨削作用下,缺陷形
成裂纹,裂纹逐渐延伸加深开裂。
②不适当的维修导致了断裂
a)固定端盖的螺栓螺母“粘”在一起,更换衬板时螺母用火焰割掉,同时也
割伤了端盖,从螺孔处造成的沟槽渐渐形成裂纹。
b)应急消除裂纹时,常常采用焊接方法。如果焊接技术不过关,焊接填充
金属选择不当,所焊部位容易再次开裂。比如,当用圆形嵌入补钉补焊孔洞时,
如果坡口没有完全填满,便在整个焊缝长度上留下凹沟,由此导致裂纹的产生。
③选材不当导致了断裂
a)磨机筒体和端盖受反复交变应力(疲劳应力)作用,故应选用含碳量低较
软的钢板材料。如选材不符合技术要求,弯曲强度不够或钢板内早有微小裂纹
隐患,使用后在交变应力作用下表面产生纵横交叉的裂痕,就会产生疲劳断裂。
b)有些使用期较长的磨机,由于筒体个别部位磨损严重,也会造成筒体强
度不够,出现裂纹。
④磨机超载导致了断裂
经验表明,适当提高研磨体装载量,会提高磨机产量。但提高研磨体装载量
后,导致筒体钢板受力超过设计规范,或其他原因超载都会引起筒体及端盖裂纹
或断裂。另外,磨机作业时磨内温度高、磨内外温差大也会造成热应力,进而加
剧了裂纹的扩展。
⑤筒体厚度和端盖厚度不足导致了断裂
a)磨机筒体厚度安全系数虽然较大,但筒体上开设的人孔门是用火焰切割
的,且无法进行整体退火消除热应力,残余应力与工作时的弯曲应力组成复杂的
应力状态,使筒体产生裂纹。另外,筒体上还开设了许多螺栓孔,使筒体厚度安
全系数大打折扣。http://www.qiumoji163.com/news.html
b)一般磨机端盖的平面较大而壁厚相对较薄,铸造时冷却收缩不均匀,产
生内应力,加上端盖与中空轴近似垂直相交,浇铸时易产生涡流,质量不易保证,
运转时这个圆角部位是承受“变向应力”和“应力集中”最敏感的地方,因此也极
易在此断裂。另外,焊缝设计不合理、补强板设计不合理、焊缝质量差等结构不