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主轴与机体过盈配合失效的原因综合分析
- 矿山企业选矿设备的厂家在选矿车间用的1台圆锥式破碎机,4年多的时间共发生3次主轴与机体过盈配合失效现象。针对过盈配合连续失效问题,结合选矿车间破碎机实际使用状况,用户以及我公司技术专员,共同对主轴与机体过盈配合失效的原因进行综合分析。
- 造成配合失效的原因大致包括以下几个方面:
- 原因一:机体总成加工质量存在缺陷
- (1)主轴与机体过盈配合公差未达到设计要求,从而导致过盈量低于技术要求。
- 一方面是在主轴与机体加工过程中,加工单位未能严格按照图纸技术要求,造成主轴与机体未能达到规定的公差值,从而倒置主轴与机体过盈配合过盈量偏低(根据要求,该主轴与机体的正常过盈量应该为25~35μm)。
- 另一方面是主轴与机体加工完毕后,一般采取将机体加热后装入主轴的装配方法(该方法费时费力,旧轴拆卸时需利用500t千斤顶方能将主轴压下来,由此可见其过盈配合紧密度之大),加工单位有可能为了装配方便,人为改变了主轴与机体的实际加工尺寸,从而导致过盈配合过盈量较少。
- (2)主轴与机体圆锥直径公差和圆锥角度公差为满足设计要求,从而导致过盈配合有接触面面积较小。根据设计要求,主轴为锥度轴,其与机体过盈配合接触面为锥形面。外在加工过程中,若轴与孔配合面的表面光洁度较差,虽然轴孔过盈量达到过盈配合要求,但只是局部满足要求,而较大面积则未能满足过盈要求。
- (3)主轴与机体的材质为满足设计要求。根据圆锥式破碎机设计要求,主轴材质为37siMn2Mov合金钢机体材质为使过盈量达到原设计要求,也无法达到原材质同等过盈条件下的配合要求,在频繁的交变载荷冲击下,容易造成过盈配合失效。
- 原因二:圆锥式破碎机连续工作负荷过大,持续工作时间较长
- 据了解,正常情况下该圆锥式破碎机每天工作18~19h,但是从2007年初直至汛期,该破碎机每天工作时间一般在20h以上,甚至有24h连续工作现象。主轴与机体承受频繁的交变载荷,加之矿石含水量增加、粘度较大,长时间作业使得主轴与机体配合面产生了接触疲劳,造成表面产生小片金属剥落等现象,终导致过盈配合失效。
整改及预防措施。
- (1)损坏机体总成共使用了17个月,通过现场查看,该主轴与机体磨损程度不大,如能进行修复,尚能够使用一段时间,具有修复价值。因此决定将其修复作为备件使用。该方案的目的是为了充分利用机体总成的剩余价值。
- (2)经咨询厂家技术人员,修复时采取的方法是:对主轴轴径及机体内孔采取焊补然后再去车削加工方式。而主轴作为合金钢材质,其焊接性较差,因此对主轴及机体采取焊补再进行车削加工的方式,虽然能够修复机体总成,但修复后的质量很难保证。为了确保破碎工段工作可靠,同时增加一套机体总成作为圆锥式破碎机的备件。
- (3)利用检修时间,将润滑油重新更换为40号机械油。对破碎工段进行升级改造,降低破碎机连续工作时间,以减少因连续工作时间过长而产生的疲劳损伤,延长圆锥式破碎机的使用寿命。
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