球磨机端盖裂纹3个方面原因分析及处理措

    球磨机的关键部件为盛装物料的回转体，回转体由进料部、筒体部和出料部组成，端盖则是进、出料部中的关键件，分为进料端盖和出料端盖。

某溢流型球磨机运行一年后，端盖根部出现裂纹现象，现场停机处理给用户造成了经济上的损失。

今天三科变频器公司主要讲解下以下几个方面的问题原因和处理措施。

1裂纹产生的原因

1)制造过程方面

该球磨机的出料端盖产生裂纹时，考虑到当时制造周期的原因，分析可能铸件本身存在影响强度的缺陷。

所以，通过立式车床，对此件产生裂纹的端盖进行去除表面的方法，沿裂纹进行圆周层层切削，以检测铸件是否存在夹渣、缩松或裂纹等缺陷，直至完全车透，未发现裂纹源及影响强度的缺陷。

在铸造过程中可能产生的偏箱现象，致使端盖壁厚厚度均比图纸设计尺寸薄10mm左右，这是产生裂纹的主要原因之一。

2)安装过程方面

磨机在运行过程中承受物料及磨破介质的循环冲击和挤压作用，磨机的回转部分在运行过程中要不承受额外附加力，其端盖与筒体之间、端盖与轴承座之间的同轴度精度必须达到技术参数要求。

铸造产生尺寸偏差，是裂纹产生的被动原因，而对于磨机工况来说，安装精度则是引起受力状态变化的关键原因。因此，安装精度及回转部同轴度的精度不够，致使端盖在运转过程中承受剪切力过大，可能是导致裂纹产生的另一原因。

3)使用维护方面

除制造及安装问题，使用维护往往也是现场质量问题发生的要因之一，比如超负荷运转、基础松动、螺栓松动、检修维护不及时等。

2制造分析

1)端盖铸造上进行改进

砂型制作过程中对R处放置排气物质，减少R处钢水过热及型砂的溃散性。炉料上采用精料炼钢保证钢水内在质量，减少铸件内部缺陷。铸件较大，热处理要调整保温工艺，保证铸件晶粒细化，强度达到技术要求。

端盖法兰尺寸较大，铸造收缩容易变形，加工时要细致，保证不偏心，保证R处尺寸在图纸范围内。

购置探伤设备，在原有的检测工序(采用磁粉探伤)中增加了适合于裂纹检测的工序，即R处局部超声波探伤的检测工序，以保证端盖的R区域周边的内在质量。

2)加强工艺过程检验

为确保生产工艺流程顺畅，严格根据技术协议要求，编写相关机加、特殊过程、探伤、涂装及包装相关工艺文件。

3安装分析

安装上进行整改：在更换端盖时，将对磨机回转部的同轴度，回转轴线的同轴度，齿侧间隙进行全面的检测和调整。

如图3所示，端盖、筒体及齿圈把合后形成磨机的回转部分，其轴线定义为筒体回转中心线，小齿轮装置、减速机及电机形成磨机的传动部分，其轴线定义为传动轴中心线。

如何使筒体回转中心线和传动中心线平行，如何使其水平投影距离符合图纸要求是磨机能否正常运转的关键。要使上述两条轴线符合要求，其单独的轴线同轴度是否符合要求是首要因素。即进料端盖、筒体及出料端盖组装后的轴线同轴度。小齿轮装置与减速机连接后的同轴度。

1)满足回转轴线同轴的参数及要求

端盖加工尺寸公差及形位公差满足设计图纸要求;筒体加工尺寸公差及形位公差满足设计图纸要求;大齿轮加工尺寸公差及形位公差满足设计图纸要求;上述工件把合定位精孔加工尺寸公差及形位公差满足设计图纸和加工工艺要求;安装过程主轴承底板的找正精度符合《安装说明书》及相关标准、规范的要求;主轴承底板的安装水平不应大0.20/1000;两底盘的相对标高偏差不应大于0.5mm，并使进料端高于出料端。

回转轴线同轴的检测及要求，两中空轴的轴线理论上应在同一直线上，用百分表在主轴承端面上间接测量，其端面跳动应符合表1的要求。

主轴承端面跳动偏差值

上述涉及的所有尺寸，均可以进行测量，满足设计图纸和加工工艺要求，回转轴线在理论上即认定其合格。

2)满足传动轴线同轴的参数及要求

传动轴和电动机轴(或减速器轴)的同轴度不应大于0.3mm;安装水平不应大于1.0/1000，并应与磨机的倾斜方向一致。小齿轮底板、减速机及电机安装满足平面的水平误差<0.06mm。满足上述条件即可认定传动轴线同轴度满足设计要求。

满足筒体回转轴线与传动轴线平行的参数及要求：

如图4所示，球磨机大小齿轮组啮合布置图：序号1为齿轮副中心距，序号2为两轴线水平标高差，序号3为两轴线水平投影尺寸。这三条线理论上组成一个封闭三角形，其决定两轴线的平行，并影响磨机的正常运转。

传动轴线与筒体回转轴线的平行度偏差，每米不应大于0.15mm。其检测方法以齿轮啮合的齿侧间隙进行间测量，为齿侧间隙要求。

沿齿宽方向，两端齿侧间隙按每米不大于0.15mm的要求进行调整和检测。

4维护分析

除制造及安装问题，使用维护上要严格控制超负荷运转，经常检查基础和螺栓把合是否松动，及时检修维护等。

综上所述，工件的机械加工质量、安装精度及现场的调整是球磨机正常运行的关键。从加工制造、安装维护上进行多方面过程控制，以保证端盖的制造质量，加强检测方法和手段，确保安装维护到位，以保证现场设备的平稳运行。