某廠B630斗式熟料輸送機(jī)總長(zhǎng)63m,水平段8.1m,弧形段9.42m,傾斜段45. 91m,傾斜角450,垂直輸送高度36m,見布置圖1。設(shè)計(jì)輸送能力65t/h。
該機(jī)自1995年6月末投運(yùn)后,小時(shí)輸送能力雖能滿足系統(tǒng)要求,但運(yùn)轉(zhuǎn)中故障頻繁,嚴(yán)重制約了整條系統(tǒng)生產(chǎn)能力的發(fā)揮,主要問(wèn)題是頭輪固定輪齒的螺栓折斷和齒槽斷裂。我們于1997年2月末進(jìn)行了改造。
1、頭輪故障分析
頭輪裝配圖如圖2所示,輪齒是嵌入到齒槽中的,由輸送鏈傳遞給輪齒的反作用力,主要是由螺栓和齒槽分擔(dān),因此,兩者的強(qiáng)度和剛度足夠與否,對(duì)其中任何一個(gè)部件都是十分重要的。因?yàn),一旦螺栓折斷,所有的反作用力將全部加載到齒槽上,致使齒槽如圖3中所示位置出現(xiàn)裂斷;反之,如果齒槽變形或斷裂,則螺栓也就難以堅(jiān)持住,直至斷掉,從而導(dǎo)致整個(gè)頭輪體失效。
2、改進(jìn)方法
改進(jìn)后的頭輪體裝配圖見圖4。
為了提高零件的強(qiáng)度和剛度,在條件許可的情況下,最簡(jiǎn)易的辦法就是增加零件的實(shí)體尺寸,或?qū)α慵M(jìn)行熱處理。從圖3中A—A斷面可以計(jì)算出,它的斷面積是1050mm2。我們認(rèn)為,該斷面過(guò)小,是造成故障的主要原因。從運(yùn)行中的各相互間位置看,運(yùn)行中的各部件無(wú)干涉空間較大,如滾輪槽的半徑過(guò)大,頭輪體輪緣厚度又較小等。因此,將R90的圓弧縮小到R80,輪緣厚度由35mm增加到45mm,再將齒槽的深度由885mm縮為835mm,即槽深增加了30mm。如此改后,圖5中B-B斷面的面積增加到2250mm2,強(qiáng)度得到了極大的改善。
頭輪體每個(gè)有350kg(不含輪齒),由于其價(jià)格高,加之安裝、檢修起來(lái)較困難,在不影響它的強(qiáng)度的前提下,將輪轂尺寸由原來(lái)的中425mm改為中345mm,扣除輪緣加厚增重后,還減少了60多kg。
為了更進(jìn)一步提高頭輪的使用壽命,將緊固螺栓改用鉻錳鈦高強(qiáng)度螺栓,替代原40Cr螺栓,并采用預(yù)緊力裝配,效果明顯。
總之,改進(jìn)后兩年多時(shí)間,從未因頭輪問(wèn)題而停機(jī)停產(chǎn)。2號(hào)系統(tǒng)投產(chǎn)后不久,出現(xiàn)了同樣的問(wèn)題,我們將頭輪也按上述方法改進(jìn),運(yùn)行也很良好,取得了十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益。