球磨机衬板螺栓断裂的解决方法

球磨机衬板螺栓断裂会造成磨机在运行的过程中，会出现严重漏料现象，重要的是影响球磨机的运转率，降低球磨机的生产能力。为了降低螺栓断裂对球磨机运转的影响，需要及时采取有效解决措施。

(1)原因分析

①螺栓的材质  

衬板螺栓材质一般为A3F，即甲类普通低碳沸腾钢。这种钢材内部组织比较疏松，杂质和夹杂物较多，冲击韧性较差，在热胀冷缩影响下，容易变脆，从而使强度降低。在冬季，球磨机运转时，筒体温度可达到1OO°C左右，此时衬板螺栓受热膨胀，停磨数小时或数天后，螺栓受气温低的影响而发生收缩，这样材质变脆后导致强度降低，直至终螺栓断裂。

②螺栓的加工

衬板螺栓在加工过程中，一般先车螺栓头，后车削螺纹。一般车削后的牙形为尖角形，即牙根处为尖角，这种牙根应力集中较大，加上A3F钢极易产生回火脆性，而螺纹加工又无严格要求，致使螺栓疲劳裂纹容易在牙根处形成，终导致螺栓疲劳断裂。

③螺栓的受力分析

球磨机运转时，由于一仓钢球直径大，冲击力强，使得衬板在钢球的撞击下极易产生径向向心弓起变形，使螺栓轴向拉应力增大。

另外，当球磨机筒体转动时，衬板和筒体发生切向相对位移，使得螺栓在与筒体相切的两个截面上承受剪切力的作用。

随着筒体转动，上述两种力的大小和方向不断变化。在这种交变载荷的作用下，螺栓逐渐疲劳，在应力比较集中的部位，比如螺栓与筒体外周相切的螺纹处产生微观裂纹，并逐渐扩展，断口增大，终断裂。

(2)处理方法

故障处理对策——衬板螺栓快速更换法。

具体步骤是：

①将球磨机打空后停机，使螺栓折断处位置朝上，露出料面。

②将球磨机磨头检修门打开，清理进料螺旋筒内的物料至看清磨内情况。将一根长铅丝从螺栓孔向磨内穿入，为便于拉出，可将铅丝前端事先做成尖钩状。

③用一前端弯成钩形的圆钢筋从磨头检修门穿入，把铅丝拉出来。

④在需要更换的螺栓上焊一垫片（也可事先焊好备用）．将垫片拴在铅丝上。

⑤顺螺栓孔往外拉铅丝，使螺栓套在螺栓孔溜上，再穿上垫圈（可用高压橡胶石棉板制作，也可用废旧皮带制作垫圈）和垫片，拧紧螺母即可。

故障预防对策：

在不改变筒体上的螺栓孔和现有衬板型式及材质情况下，可从以下几方面预防衬板螺栓断裂：

①将螺栓延长1Omm，将螺纹长度缩短1Omm(在螺母下面加20个垫片，在筒体表面加一高压橡胶石棉板垫或废旧皮带改制的板垫，拧紧螺母后，既可防止漏料又有一定的缓冲性能，从而缓解螺栓所承受的交变应力）．使螺栓危险断面（螺纹处）由原来的M30螺纹变为f30mm圆柱，断面有效直径增加3-4mm，抗拉强度增加了36%以上，有效地预防了螺栓的断裂。

②采用A3钢（而不用A3F钢）制作衬板螺柱。

③增大螺纹牙根处圆角半径，减小应力集中，从而提高螺栓的疲劳强度，延长螺栓使用寿命。据测算，增大危险断面有效直径、增大螺纹牙根处圆角半径，两种措施同时采用，可使螺栓抗拉强度增大60%左右，相当于将螺栓直径增大7mm左右。牙根圆角半径以r=(0.18-0.22)t(t为螺纹节距)为宜。