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球磨機的大齒圈為兩半對開齒圈,大齒圈組成整機以后需要用螺栓固定在排礦端法蘭上(如下圖1顯示)
問題分析:
長筒型球磨機的大齒圈接頭形式為斜止口對接,其一半齒圈接頭端面結構示意見圖如下圖2所示。
經過仔細分析斷裂部位,發現在大齒圈接頭處存在一個退刀凹槽,此退刀槽是為了加工斜止口方便,設計出的退刀凹槽。使接頭處的齒牙根部強度明顯減弱,以致造成大齒牙齊根斷裂。
此處齒牙強度計算如下:
齒根處橫截面為矩形,厚度為100 mm,抗彎截面模量W =b·h2/6:800×100 /6=
扭矩即為彎矩M =T=9 550×P/n=9 550×l 250/16.7 = 714.82 kN ·m:
產生的彎曲拉應力σ=M/IV=714.82/1.33=537.45 kN//m2。
式中: 為抗彎截面模量,m3;b為橫截面寬度,mm;^為橫截面厚度,mm;肘為作用于梁上的扭矩,kN·m;P為電機功率,kW;n為磨機筒體轉速,r/min;Or為彎曲應力,kN/m2。
改進方法:
球磨機大齒圈接頭就是因為在大齒圈設計時,為了制造方便,設計了退刀槽,使接頭處的齒牙根部強度明顯減弱,而且在退刀槽根部處也造成了應力集中,由于大齒圈齒牙受脈動循環應力作用,久而久之,造成大齒牙齊根斷裂。這是在設計時沒有考慮到運行實際情況而形成的設計缺陷,去掉退刀槽可避免此缺陷。為了增加大齒圈根部強度,需將大齒圈根部退刀槽去掉,經與其它球棒磨機大齒圈接頭形式比較,仍然可以采用魷削加工。將大齒圈根部退刀槽去掉后,齒牙強度計算如下:
齒根處橫截面仍為矩形,但厚度增加到150 mm??箯澖孛婺A?nbsp;W=6·h2/6 =800×
扭矩即為彎矩M =T=9 550×P/n=9 550×1 250/16.7 = 714.82 kn /m2:
產生的彎曲拉應力σ=M/IV =714.82/2=357.41 kn/m2 產生的彎曲拉應力減小了40%。
可見齒根抗彎強度增加,可有效避免大齒圈的齒牙齊根斷裂報廢。
球磨機在運轉的過程中,經常出現大齒圈在接頭處的一個齒牙從齒根處沿全長斷裂,被迫更換大齒圈,這樣就給我們帶來金錢上的損失,也嚴重影響了球磨機設備的穩定運行。
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