目前，Φ1.5m×5.7m球磨機(jī)在很多行業(yè)中都會應(yīng)用到，這個型號的球磨機(jī)使用中經(jīng)常會出現(xiàn)中空軸與筒體端蓋聯(lián)接螺栓松動或者斷裂的問題。有的是螺母脫落螺栓松動，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)行一段時間后，問題再次出現(xiàn)。我們河南吉宏球磨機(jī)廠家對此類問題進(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)接螺栓松動斷裂的主要原因

螺栓預(yù)緊力衰減
1、螺紋配合間隙過大，導(dǎo)致自鎖性差而松動；
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；
3、球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中鋼球?qū)ν搀w的沖擊產(chǎn)生的振動到中空軸使螺栓松動。

螺栓預(yù)緊力不均勻
安裝過程中部分螺栓預(yù)緊力超過設(shè)計值，而另一部分螺栓預(yù)緊力則未達(dá)到設(shè)計要求。球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，預(yù)緊力不足的螺栓會松動脫落，預(yù)緊力過大的螺栓因承受的拉伸應(yīng)力超過允許值而斷裂。

中空軸與球磨機(jī)筒體端蓋之間的止口配合過松
中空軸與球磨機(jī)筒體端蓋之間有一個深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移動以及中空軸以止口為支點的擺動。中空軸與筒體的徑向相對移動會導(dǎo)致聯(lián)接螺栓承受的剪切應(yīng)力增加，中空軸相對于球磨機(jī)筒體端蓋的擺動會導(dǎo)致聯(lián)接螺栓拉伸應(yīng)力的增加，兩者都會導(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大，在球磨機(jī)自重作用以及開停機(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因為受力過大而產(chǎn)生微量滑移，隨著球磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，這兩個配合面就會產(chǎn)生磨損。

在分析聯(lián)接螺栓松動或者斷裂問題時，中空軸與磨機(jī)筒體之間止口配合過松的原因常被人們忽視，而實際上這一點非常關(guān)鍵。在球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，出現(xiàn)以上四種問題中的任何一種，都有可能導(dǎo)致其他幾種問題的出現(xiàn)，進(jìn)而造成惡性循環(huán)，聯(lián)接螺栓會不斷承受拉、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)這種問題，如果發(fā)現(xiàn)不及時的話便會造成重大設(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)接螺栓的時候應(yīng)應(yīng)分次對稱進(jìn)行，對于有12顆聯(lián)接螺栓的球磨機(jī)，在裝配時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)筒體之間的止口過盈配合
首先要精確測量球磨機(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，要通過補(bǔ)焊后再車削的方法來滿足過盈量的要求。我們吉宏球磨機(jī)廠家技術(shù)工程師認(rèn)為這一點非常重要，也是解決斷螺栓問題的關(guān)鍵。

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

三、定期檢查工作

我們在使用過程中，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松動，這一點也很重要。在球磨機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)初期，要每隔1~2小時檢查一次。如果發(fā)現(xiàn)螺母沒有松動，可繼續(xù)運(yùn)行，如果發(fā)現(xiàn)螺母有松動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：檢查的時候絕大多數(shù)螺栓螺母都應(yīng)緊固如初，即使有個別螺母松動，其擰緊角度也不應(yīng)該超過1/12圈（即30度），而且松動螺母不應(yīng)該超過3個。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：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)過程中，如果操作人員對螺栓螺母松動情況檢查不及時，就會造成螺母松動脫落，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)接螺栓斷裂的問題，可從上述幾個方面做全面分析，并可以按照本篇資料提到的方法來進(jìn)行解決。

同時，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)原來的端蓋去掉，并且在球磨機(jī)筒體端頭制作外法蘭，同時將中空軸法蘭加大，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)相對比較簡單，容易維修，同時由于聯(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)。