王占光
(焦作堅(jiān)固水(shuǐ)泥(ní))
托輪與托輪軸是回轉窯的關鍵部件(jiàn),與其它托輪支撐著(zhe)回(huí)轉窯的全部重量,不但價(jià)值高製造周期長,且更換(huàn)難(nán)度大,一旦出現托輪軸(zhóu)斷裂,會給企業生產(chǎn)帶來很大損(sǔn)失,必須予以重(chóng)視,現就托輪軸斷裂的原因及預防進行(háng)闡述(shù)。
一、托輪斷軸(zhóu)的(de)原因
托輪與(yǔ)軸一般(bān)采用熱或冷裝(zhuāng)法,把軸與托輪緊密裝配在(zài)一起,作為被包容件的托輪軸將會收(shōu)到(dào)很大的壓力(lì),使(shǐ)之產(chǎn)生巨大的摩擦力,不然(rán)會隨著托輪的壓延伸長,與軸產生鬆(sōng)動。由於托(tuō)輪通(tōng)過軸(zhóu)支撐著窯的所有重量,所以軸承受著很大的剪應力,同時由於托輪是旋轉部件,還要受到交(jiāo)變(biàn)應力(lì)的侵擾。不但如此還有溫度應(yīng)力、摩擦力的幹擾,受力比較複雜。下(xià)麵從受力的角度其它方麵的影響,闡述托輪軸斷裂的原因。
1、托輪與軸配合不合理
托輪與軸的配合過盈量一般為軸徑的千分之零點六到千分之一,以保證托輪與軸不會產(chǎn)生鬆動,但這個過盈量會使(shǐ)軸在托(tuō)輪孔的端部產生縮頸,產生應力集中,那麽軸在此發生斷裂不難想像,事實也是如此。
2、疲勞斷(duàn)裂
由於托輪受力複雜,若把托輪與軸(zhóu)作為一個整(zhěng)體考慮,那麽軸所承受的彎曲應(yīng)力、剪應力Z大之處在托輪孔端部的對應處,該處在交變負荷的作用下(xià)容易疲勞(láo),所以斷裂也(yě)應發(fā)生在托輪與軸(zhóu)結合部位的(de)端部。
3、製造缺陷
托輪軸一般需要由(yóu)鋼錠或圓鋼鍛(duàn)打、機械加(jiā)工、熱處理等工序完成,中間一旦出現缺陷又未能(néng)檢出(chū),比如鋼錠內雜質、鍛造蟲皮等、熱處理(lǐ)中出現微裂紋,這些(xiē)缺陷不但使軸承載能力受限,還產生應力集中,由此為源,一旦裂紋擴張,斷裂就不可避免。
4、溫度應力或受力不當(dāng)
回轉窯大瓦發熱(rè)是一種常見故障,若操作維護(hù)不當,容易使托輪軸產生表麵裂紋。當大瓦發熱時,軸(zhóu)的溫度一定很高(gāo),此時(shí)若使軸急劇冷(lěng)卻(què),由於軸的內部冷卻很慢,急劇收縮的軸表麵隻有通過(guò)裂紋來釋放巨大的(de)收縮(suō)應力,這時表麵(miàn)裂紋(wén)會產生應力集(jí)中,在交變應力的(de)作用下,裂紋一旦出現環向擴(kuò)張,且達到(dào)一定程度就會發生(shēng)斷裂。托(tuō)輪受力過大(dà)也是如此,比如調整不當,使軸或軸的某個截麵受力過大,容易(yì)造成托(tuō)輪軸的斷裂。
二、托(tuō)輪軸斷(duàn)裂(liè)的預防
時(shí)麵說了托輪軸斷裂的原(yuán)因,現根據原因談談預防的方法。
1、托(tuō)輪與軸包(bāo)容區域采取不同的過盈量
因托輪與軸過盈量很大,所以托輪內孔端部(bù)熱裝冷卻收(shōu)緊後,使得軸在該處產生縮頸,應力集中過(guò)大,所以在設計、製造、安裝過程中,將托輪內孔的(de)兩端部(範(fàn)圍100mm左右),由內而外逐步減小過盈量,以緩(huǎn)解縮頸現象的(de)發生,縮(suō)小的量可逐步減小到中間過盈量的三分之一(yī)到二分之一,以此避免或減少縮頸現象。
2、全麵探傷消除缺陷
缺陷會使軸的承載能力(lì)下降,也會產生應力集中,常常(cháng)引發(fā)斷裂事故,危害極大,必須予以重(chóng)視,對於托輪軸(zhóu)來說,必須提(tí)前查出缺陷,比如在加(jiā)工前要對選材進行探(tàn)傷,選擇沒有問題的(de)材(cái)料;加工(gōng)中也(yě)要探傷,消除缺陷,保證軸的內在質量,同時保證軸(zhóu)的加工(gōng)精度,消除裂(liè)紋源和應力集中源。
3、對大(dà)窯合理調整,減少附加載荷
多根托輪軸通過托輪支撐著窯的全部重量,載荷很大,若安(ān)裝(zhuāng)或(huò)維修調整不當,就會產生偏載。離(lí)窯中(zhōng)心線不一致時,會致使某個托輪受力過大;當托輪軸線與窯中心線不平行(háng)時,會使軸(zhóu)的某側受力變大。受力過大不當回引發(fā)大瓦發熱,還會因(yīn)軸的某處應力大,給軸造成傷害,所以對窯的維(wéi)修調整必須重視,避免或減少附加載荷,使(shǐ)窯輕快運行。在維修過程中,避免在軸上(shàng)動火、動焊,避免對軸砂輪打(dǎ)磨,以減少對軸的損傷。
4、運轉期間不要對熱軸急冷
大窯在運轉中(zhōng),會因某些原因引(yǐn)起(qǐ)大瓦發熱,此時為了減少生產損失,有些單位(wèi)往往采取(qǔ)快速冷卻,這就(jiù)容易造成軸表麵產(chǎn)生微裂紋,所以要(yào)采取緩冷但辦法,力求避免急劇(jù)冷卻。
結束語,以上(shàng)隻是對(duì)托輪軸斷裂的(de)原因及預防的粗淺看法,托輪軸的斷裂多是綜合原因造成的結果,同時在此提醒(xǐng),由於本人水(shuǐ)平(píng)有限,文中定有不到或不當之處,還望讀者批評指正(zhèng)。謝謝!
(來源:智(zhì)慧水泥)