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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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