目前，Φ1.5m×5.7m球磨機(jī)在很多行業(yè)中都會(huì)應(yīng)用到，這個(gè)型號(hào)的球磨機(jī)使用中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)中空軸與筒體端蓋聯(lián)接螺栓松動(dòng)或者斷裂的問(wèn)題。有的是螺母脫落螺栓松動(dòng)，有的是螺栓根部或者螺紋與光桿交接處斷裂，斷口平整。換上新螺栓運(yùn)行一段時(shí)間后，問(wèn)題再次出現(xiàn)。我們河南吉宏球磨機(jī)廠家對(duì)此類問(wèn)題進(jìn)行了深入的觀察與分析，并提出的解決方法。

一、球磨機(jī)中空軸與筒體端蓋聯(lián)接螺栓松動(dòng)斷裂的主要原因

螺栓預(yù)緊力衰減
1、螺紋配合間隙過(guò)大，導(dǎo)致自鎖性差而松動(dòng)；
2、螺紋精度差，受力后牙扣之間擠壓導(dǎo)致螺紋配合間隙加大，螺母后退松動(dòng)；
3、球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中鋼球?qū)ν搀w的沖擊產(chǎn)生的振動(dòng)到中空軸使螺栓松動(dòng)。

螺栓預(yù)緊力不均勻
安裝過(guò)程中部分螺栓預(yù)緊力超過(guò)設(shè)計(jì)值，而另一部分螺栓預(yù)緊力則未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，預(yù)緊力不足的螺栓會(huì)松動(dòng)脫落，預(yù)緊力過(guò)大的螺栓因承受的拉伸應(yīng)力超過(guò)允許值而斷裂。

中空軸與球磨機(jī)筒體端蓋之間的止口配合過(guò)松
中空軸與球磨機(jī)筒體端蓋之間有一個(gè)深40mm的止口，如下圖1所顯示：

該止口除起到中空軸與球磨機(jī)筒體端蓋之間相互定位的作用外，還在很大程度上起支撐作用，可以限制除了繞中空軸軸線旋轉(zhuǎn)的自由度之外的其他5個(gè)自由度。其中關(guān)鍵的是可以限制中空軸與筒體端蓋之間沿徑向的相對(duì)移動(dòng)以及中空軸以止口為支點(diǎn)的擺動(dòng)。中空軸與筒體的徑向相對(duì)移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致聯(lián)接螺栓承受的剪切應(yīng)力增加，中空軸相對(duì)于球磨機(jī)筒體端蓋的擺動(dòng)會(huì)導(dǎo)致聯(lián)接螺栓拉伸應(yīng)力的增加，兩者都會(huì)導(dǎo)致螺栓斷裂。在聯(lián)接螺栓預(yù)緊力衰減的情況下這種危害更大。

中空軸的螺栓孔與聯(lián)接螺栓的配合間隙過(guò)大
聯(lián)接螺栓的作用，除了是要在中空軸與磨機(jī)筒體端蓋的結(jié)合面上產(chǎn)生一定的壓緊力外，還要為球磨機(jī)提供徑向和切向的支撐。如果螺栓孔與爆栓的配合間隙過(guò)大，在球磨機(jī)自重作用以及開(kāi)停機(jī)產(chǎn)生的巨大沖擊力作用下，中空軸與磨機(jī)筒體端的結(jié)合平面以及止口處都會(huì)因?yàn)槭芰^(guò)大而產(chǎn)生微量滑移，隨著球磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，這兩個(gè)配合面就會(huì)產(chǎn)生磨損。

在分析聯(lián)接螺栓松動(dòng)或者斷裂問(wèn)題時(shí)，中空軸與磨機(jī)筒體之間止口配合過(guò)松的原因常被人們忽視，而實(shí)際上這一點(diǎn)非常關(guān)鍵。在球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)以上四種問(wèn)題中的任何一種，都有可能導(dǎo)致其他幾種問(wèn)題的出現(xiàn)，進(jìn)而造成惡性循環(huán)，聯(lián)接螺栓會(huì)不斷承受拉、彎、剪等綜合交變應(yīng)力的作用，直至斷裂。運(yùn)轉(zhuǎn)中的球磨機(jī)出現(xiàn)這種問(wèn)題，如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)的話便會(huì)造成重大設(shè)備事故甚至人身傷害事故。

二、球磨機(jī)中空軸與筒體端蓋聯(lián)接螺栓斷裂的解決方法

1、改善螺栓與螺母螺紋的配合間隙
螺紋中徑和頂徑公差帶均應(yīng)選用4H（4h），并且應(yīng)該在裝配時(shí)進(jìn)行選配，力求做到螺紋中徑和頂徑間隙最小乃至為零。螺紋表面精度要求應(yīng)該達(dá)到1.6或者更高。這樣可以提高螺紋自鎖性。

2、裝配過(guò)程中要做到各聯(lián)接螺栓預(yù)緊力均勻
在緊固聯(lián)接螺栓的時(shí)候應(yīng)應(yīng)分次對(duì)稱進(jìn)行，對(duì)于有12顆聯(lián)接螺栓的球磨機(jī)，在裝配時(shí)第一遍用扭力扳手以300N•m的扭矩按照1-7、4-10、2-8、5-11、3-9、6-12的順序依次將各螺母緊一遍，然后每次將扭矩增加500N•m，按同樣的順序進(jìn)行緊固，直至所有螺母擰緊扭矩達(dá)到500N•m，然后按照從1到12的順序再檢査一遍，確保所有螺母擰緊力矩均達(dá)到要求。

3、確保中空軸與磨機(jī)筒體之間的止口過(guò)盈配合
首先要精確測(cè)量球磨機(jī)筒體上與中空軸配合的止口的內(nèi)徑，再依此確定中空軸止口的外徑，使止口配合處徑向過(guò)盈量達(dá)到0.05~0.10mm。如果磨機(jī)中空軸止口的外徑太小，要通過(guò)補(bǔ)焊后再車削的方法來(lái)滿足過(guò)盈量的要求。我們吉宏球磨機(jī)廠家技術(shù)工程師認(rèn)為這一點(diǎn)非常重要，也是解決斷螺栓問(wèn)題的關(guān)鍵。

4、中空軸螺栓孔與螺栓光桿處應(yīng)為過(guò)盈配合
螺栓孔選H7，螺栓光桿處選r6。在裝配過(guò)程中要根據(jù)孔的實(shí)際尺寸選配合的螺栓，保證其配合過(guò)盈量在0.02~0.04mm之間。

三、定期檢查工作

我們?cè)谑褂眠^(guò)程中，需要定期檢查球磨機(jī)中空軸與筒體端蓋聯(lián)接螺栓螺母是否有無(wú)松動(dòng)，這一點(diǎn)也很重要。在球磨機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)初期，要每隔1~2小時(shí)檢查一次。如果發(fā)現(xiàn)螺母沒(méi)有松動(dòng)，可繼續(xù)運(yùn)行，如果發(fā)現(xiàn)螺母有松動(dòng)的話需要我們立即緊固螺母。

檢查的周期根據(jù)每次檢查結(jié)果確定，其標(biāo)準(zhǔn)是：檢查的時(shí)候絕大多數(shù)螺栓螺母都應(yīng)緊固如初，即使有個(gè)別螺母松動(dòng)，其擰緊角度也不應(yīng)該超過(guò)1/12圈（即30度），而且松動(dòng)螺母不應(yīng)該超過(guò)3個(gè)。是否應(yīng)該縮短檢查周期，直至運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
注：

目前Φ1.5m×5.7m球磨機(jī)中空軸與筒體端蓋聯(lián)接螺栓分布圓的直徑問(wèn)Φ466。端蓋與筒體采用焊接，如上圖1中所顯示。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：中空軸與端蓋聯(lián)接螺栓分布圓的直徑小，聯(lián)接螺栓數(shù)量少，承載荷大。運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，如果操作人員對(duì)螺栓螺母松動(dòng)情況檢查不及時(shí)，就會(huì)造成螺母松動(dòng)脫落，螺栓斷裂，甚至中空軸與筒體端蓋配合平面和止口嚴(yán)重磨損等事故，嚴(yán)重者還有可能造成人身傷害事故。所以在使用中務(wù)必做到定期檢查和維護(hù)，如果發(fā)生聯(lián)接螺栓斷裂的問(wèn)題，可從上述幾個(gè)方面做全面分析，并可以按照本篇資料提到的方法來(lái)進(jìn)行解決。

同時(shí)，本篇資料提出如下改進(jìn)結(jié)構(gòu)的建議如下：
將球磨機(jī)原來(lái)的端蓋去掉，并且在球磨機(jī)筒體端頭制作外法蘭，同時(shí)將中空軸法蘭加大，使其與筒體外法蘭相配，配合面用止口定位，并用螺栓聯(lián)接，如下圖2所顯示：

這種結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，容易維修，同時(shí)由于聯(lián)接螺栓分布圓直徑增大，聯(lián)接螺栓數(shù)量增多，承載能力將明顯加強(qiáng)。