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破碎机主传动轴断裂的问题怎么解决已解决
解决时间:2012-08-28 17:18提问者: 匿名 | 悬赏分:20 | 浏览次数:1360次
最佳答案

  断口表面都被油污严重污染,采用清洗剂对断口进行清洗后观察,发现断口为结晶状,断口齐平且垂直轴向。断裂起源于表面,断裂起始处存在形变,具有切向断裂特征。调取设计图纸,其中规定:电机功率75kW,电机转数,主动轴转数。主动轴材质为45号钢,须经过调质处理,调质处理后硬度。力学性能测定在断裂位置附近1/2半径区域截取径向和轴向拉力及冲击试样进行力学性能测定,测定结果列入。比照《优质碳素结构钢》力学性能要求,所测断轴低于正常正火组织性能,尤其是冲击韧性。45号钢正常调质状态的屈服强度为,而正常正火状态屈服强度为370MPa.如果设计要求需在调质状态使用的构件,而实际只是正火状态下使用,则实际的许用载荷将大大降低。如为非正常正火组织状态,承载能力就会进一步降低。由于断口表面被严重污染,但在扫描电镜下观察污染较轻部分,断口微观呈解理形貌,解理面较大,体现出组织粗大特征,。为了进一步分析,对所取冲击样断口形貌进行观察,断口微观具有解理特征,解理面较大,也体现出组织粗大特征,与实物断口微观形貌一致,。无论从实物断口还是冲击样断口微观形貌均无调质断口特征。

  从边部到芯部组织均为铁素体+珠光体,并有魏氏铁素体。魏氏组织是先共析相的一种特殊形态。对于亚共析钢来说,是指从晶界向晶内生长形成的一系列具有一定取向的片(或针)状铁素体,通常称为魏氏铁素体。魏氏铁素体从单个的形态来看,虽呈片(或针)状,但从整体来看出,由于许多片常常是相互平行的,形似羽毛状,但与无碳化物贝氏体相比,它显得较粗大且末端较尖细。同时在一个原奥氏体晶粒内也可看到魏氏组织有几组不同方向的平等长片互相交割的情况,从而呈现为三角形分布。从铁素体所围珠光体面积来判定原奥氏体晶粒度大约有3级,具有过热组织特征。边部组织形貌距边部15mm组织形貌;距边部30mm组织形貌;1/2半径处组织形貌;中心区域组织形貌。观察断口处金相组织。断裂源区域组织发生磨损变形,沿铁素体边界扩展,。断口处组织为铁素体+珠光体,并有魏氏铁素体。魏氏体的形成倾向与钢的成分(碳及合金元素的含量)奥氏体晶粒度和轧制时的冷却速度有关。当奥氏体晶粒粗大时(出现这种组织所对应钢的碳含量范围要宽些),即使在较慢的冷速(如退火)下也能形成。也不同于45号钢的调质组织。该组织的形成与该轴热处理时加热温度偏高有关。

  断裂原因分析四辊破碎机是靠二组辊相互挤压将煤破碎成所需粒度送到高炉。有上下两组辊,上组主动辊带动下被动辊,而下主动辊带动上被动辊。煤首先经过上组辊进行第一道破碎,然后进入下组辊进行第二次破碎。如果第一道辊间隙调整过大,起不到破碎作用,这样煤就对第二组辊有一个大的直接冲击作用,当煤中有如煤矸石等较硬物体时,破碎辊受到的作用力增加。此时辊身的作用力转给轴,如果轴强韧性配合的不好,或存在应力集中的条件,就非常易在应力集中处断裂。第一道辊间隙调整过,又要降低作业率。所以,两组辊的良好配合是系统安全运行的必要条件。四辊破碎机主传动轴工作中承受较大的冲击力,如果机械装配不理想会大大增大其失效的概率。作为轴类零件,由于承受弯、扭、拉、压等应力,要求所用材料必须经过适当的热处理(正火或调质处理)来改善组织结构,提高综合力学性能,满足工作条件的要求。但从检验结果表明,该轴没有按设计的技术要求进行调质处理,只是经过正火热处理,但从组织状态来看,正火处理温度偏高,出现魏氏组织,组织比较粗大。魏氏组织是亚共析钢中比较严重的非正常组织,它是由于终锻温度过高或在规定的锻造温度范围内停留时间太长形成过热,使钢的奥氏体晶粒粗大,在较大冷却速度下,在奥氏体晶界上析出大量先共析铁素体晶核很快长大并将奥氏体晶粒包围起来,在铁素体增厚的同时,铁素体从晶界向晶内生长,形成与旧相奥氏体保持一定结晶位向关系的片(针)状铁素体。魏氏组织出现后,钢的冲击韧度明显降低,脆性增加。如果与其伴生的枝晶状组织共同作用则会明显降低主传动轴的塑性和冲击韧性。且钢中如果存在带状铁素体组织、非金属夹杂物,会进一步削弱了主传动轴的力学性能,致使其过早失效。

  结论综合上述分析,四辊破碎机主传动轴断裂原因为:该轴没有按照设计要求进行调质处理,而是采用正火处理,但由于加热温度较高,冷速较快生成粗大的魏氏体组织,导致强度不足形成早期断裂。建议更换的传动主轴采用调质处理,同时要严格控制淬火加热温度、保温时间及冷却速度,在正确回火温度下进行回火,保证回火保温时间,通过正确的热处理工艺,以得到回火索氏体组织,确保传动轴具有良好的综合力学性能。经过按标准热处理后的传动主轴装机后连续工作3年没有发生断轴事故。

 

  回答者: 222.175.*.*  2012-08-28 17:16   
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