Блог

На фоне того, что мельницы, используемые в глиноземной промышленности, имеют тенденцию быть крупными. Из-за особого процесса измельчения температура внутри мельницы слишком высока, что может легко привести к открытию поверхности соединения разрезной шестерни. Это влияет на нормальное зацепление открытой шестерни мельницы, вызывая регулярную вибрацию мельницы, серьезно влияя на срок службы оборудования и даже ломая крепежные болты разрезной шестерни, вызывая несчастные случаи.

Глинозем является важным звеном в цепи алюминиевой промышленности. В процессе производства крупные куски боксита необходимо измельчить и размолоть на мелкие частицы. Шлифовальное оборудование является ключевым оборудованием в цехе подготовки глиноземного сырья. Из-за суровых условий высоких температур и высокого содержания щелочи при подготовке глиноземного сырья мельницы, используемые в глиноземной промышленности, должны иметь более высокую адаптируемость, безопасность и надежность, чем обычные горнодобывающие мельницы.

В настоящее время нерешенной проблемой глиноземных мельниц в промышленности является то, что с развитием крупных мельниц явление открытия поверхности соединения разрезной шестерни мельницы становится все более и более серьезным. Сильная щелочь и высокотемпературная среда в мельнице вызывают ползучесть и релаксацию напряжений в материале шестерни мельницы и ее болтовых соединений, что приводит к постепенному уменьшению усилия предварительной затяжки и трения в соединении. Наконец, крепежное болтовое соединение на поверхности соединения большой шестерни выйдет из строя, что серьезно повлияет на безопасную и стабильную работу мельницы.

Поэтому выбор крепежных болтов для большой шестерни глиноземной мельницы отличается от выбора обычных мельниц.

1. Большая зубчатая передача глиноземного завода

Крупные мельницы, особенно шаровые, имеют большие шестерни с большими венцами и малыми диаметрами цилиндров. Как правило, для крепления разрезных шестерен в радиальном направлении равномерно распределяют от 3 до 4 рядов болтов, как показано на рисунке 1.

Роль соединительного болта здесь заключается в обеспечении надежности и герметичности соединения разрезной шестерни при работе мельницы, предотвращении зазоров или относительного проскальзывания на поверхности соединения разрезной шестерни, а также в обеспечении плавной передачи зацепления. открытых и крупных передач. Поскольку фланец мельницы крепится к корпусу цилиндра и торцевой крышке тремя частями, их можно рассматривать как единое целое. Следовательно, метод расчета крепежных болтов разрезной шестерни горной мельницы заключается в том, чтобы решить окружную силу зацепления шестерни и решить нагрузку каждого болта в соответствии с силой группы болтов, несущей крутящий момент, чтобы для выбора болтов.

Внутренняя температура мельницы для глинозема достигает примерно 95 °C, а температура поверхности зубчатого колеса составляет около 50 °C. Для плоских тонколистовых материалов формула термического напряжения, создаваемая градиентом температуры, имеет вид

В формуле:

Q — термическое напряжение (МПа).

Е — модуль упругости (МПа).

α — коэффициент теплового расширения.

ΔT — разница между начальной температурой материала и температурой поверхности (°C).

µ – коэффициент Пуассона.

Термическое напряжение мельничной шестерни от фланца к поверхности зуба постепенно уменьшается от большого к малому. В силу конструктивных особенностей разрезной шестерни жесткость фланца наибольшая за счет трехкорпусного крепления с корпусом цилиндра и торцевой крышкой. Соединительная поверхность поверхности зуба разрезной шестерни имеет наименьшую жесткость, что является источником снятия термических напряжений, приводящих к деформации и смещению разрезной шестерни, клиновидному раскрытию поверхности соединения в процессе эксплуатации, пластической деформации крепежные болты.

Термическое напряжение во фланце шестерни является самым большим. Ввиду этого явления поверхность соединения разрезной шестерни оптимизирована как конструкция с бесконтактным зазором, так что отсюда можно снять тепловое напряжение, возникающее во время работы мельницы. После термомеханического анализа муфты разрезная шестерня с оптимизированной структурой может эффективно уменьшить величину открытия на 25,9%. Эта теория представляет собой анализ моделирования в условиях экстремальной нагрузки, и фактическая работа лучше, чем это значение. Однако проблема, вызванная этой конструктивной оптимизацией, заключается в радиальной группе крепежных болтов разрезной шестерни, и только болты, расположенные близко к основанию зуба, могут быть эффективно закреплены. Однако два ряда болтов рядом с фланцем не могут быть эффективно затянуты, поскольку поверхность соединения является посадкой с зазором. Таким образом, если усилие предварительной затяжки группы соединительных болтов разрезной шестерни рассчитано неправильно, во-первых, нельзя гарантировать затяжку соединительных болтов, а во-вторых, усилие предварительной затяжки, прилагаемое задними болтами, приведет к повреждению поверхности соединения. разрезной шестерни, чтобы открыть в процессе установки.

2. Разработка программы расчета болтов крепления разрезных шестерен.

В соответствии с особенностями строения разрезной шестерни из оксида алюминия рассчитаны болты крепления разрезной шестерни. Процесс разработки программы расчета болтов крепления разъемных зубчатых колес выглядит следующим образом: анализ усилий болтов - расчет минимального усилия предварительной затяжки, необходимого для болтов - выбор типа болтов - проверка прочности болтов. На основании этого установлена математическая модель выбора болтов и математическая модель максимального усилия предварительной затяжки, которое может быть приложено болтами. Мельница представляет собой тяжелое ударное оборудование. При анализе усилия болтов учитываются только эффективно затянутая группа болтов и состояние с наибольшим усилием в экстремальных условиях.

2.1 Создание математической модели для выбора болта

Построение математической модели подбора болтов основано на решении минимального усилия предварительной затяжки, необходимого для крепления болтов. Необходимо не только обеспечить герметичность между разрезными шестернями, но и следить за тем, чтобы болты не подвергались перерезывающей силе при работе мельницы. Построенная математическая модель выглядит следующим образом:

В формуле:

F0 — минимальное усилие предварительной затяжки болта (кН).

K0 – коэффициент предварительной нагрузки.

Ft — круговая сила (кН).

z - количество болтов в ряду на внешней кромке шестерни (шт.).

Кп – коэффициент надежности. αn — угол нормального давления зубчатого колеса (°).

β — угол наклона зубчатого колеса (°).

µ — коэффициент трения поверхности соединения предварительно нагруженного соединения.

Р - мощность главного двигателя мельницы (кВт).

dr – диаметр делительной окружности шестерни (мм).

n — частота вращения главного двигателя (об/мин).

2.2 Создание математической модели максимального усилия предварительной затяжки, которое можно приложить к болтам

По требуемому минимальному усилию предварительной затяжки болтов производят подбор болтов, а после выбора проверяют прочность болтов по спецификации болтов, чтобы убедиться, что болты не подвергаются пластической деформации в процессе работы стана. Математическая модель максимальной силы предварительной затяжки, которая может быть приложена к болту, выглядит следующим образом:

В формуле:

F0max — максимальное усилие предварительной затяжки, которое может быть приложено к крепежным болтам (кН).

σs — предел текучести болта (МПа).

AS — площадь поперечного сечения резьбы под номинальным напряжением (мм2).

ns – коэффициент безопасности.

KC – относительный коэффициент жесткости болта и соединяемых деталей.

По приведенной модели завершен подбор болтов крепления большой шестерни глиноземного комбината.

3. Установка болтов крепления разрезной шестерни

Из-за транспортировки, монтажа, ограничения по массе и других причин ключевые детали крупногабаритного оборудования не могут быть изготовлены целиком, а болтовое соединение после расщепления становится слабым звеном ключевых деталей, где часто происходят отказы и отказы. где необходимо уделять внимание техническому обслуживанию. Грамотный выбор болтов крепления разрезной шестерни — это только первый шаг в ее надежном применении, а установка — тоже важная часть. Грамотный способ установки значительно упростит использование и обслуживание оборудования.

Как упоминалось выше, специальная конструкция разъемного зубчатого колеса для оксида алюминия делает группу болтов радиально близкой к фланцу и не может быть затянута в соответствии с обычным усилием предварительной затяжки. Ввиду этой проблемы метод установки болтов крепления разрезной шестерни стандартизирован в сочетании с регулировкой скачка торцевого диаметра большой и малой шестерен и люфта зубьев в процессе установки, чтобы избежать проблемы в работе мельницы, вызванные неправильным монтажом оборудования.

3.1 Способ установки затворной группы

На рис. 2 показаны шпоночные группы болтов для крепления разъемных шестерен и подтягивания в термических условиях с использованием профессионального электрический динамометрический ключ. Группы болтов на двух соединительных поверхностях одинаковы. Потому что окончательная затяжка трехкомпонентных крепежных болтов шестерни мельницы, корпуса цилиндра и торцевой крышки производится после скачка диаметра конца большой и малой шестерни и регулировки бокового зазора зуба. Поэтому порядок, в котором устанавливаются группы болтов 1, 2 и 3, особенно важен.

Сначала выполните симметричную установку группы болтов #1. Вот эффективная болтовая группа крепления, от которой зависит надежность разрезной шестерни в процессе эксплуатации. Установив максимальное значение крутящего момента болта на электрический динамометрический ключ для обеспечения точной работы крутящего момента и проверьте центрирование разрезной шестерни и зазор поверхности соединения. Затем завершите симметричную установку болтовых групп № 2 и № 3 и затяните в соответствии с 30% ~ 55% с полным моментом, чтобы усилить затяжку разрезной шестерни.

3.2 Подтяжка болтов в горячем состоянии

Особое внимание следует обратить на то, что тепловое состояние мельницы после эксплуатации неизбежно повлияет на ослабление и деформацию болтов крепления, поэтому вторичное крепление особенно важно. В горячем состоянии также используйте электрический динамометрический ключ для повторной затяжки групп болтов № 1, № 2 и № 3. Сначала ослабьте трехкорпусные болты крепления (болтовая группа № 4) шестерни, ствола и торцевой крышки. Когда разрезная шестерня отцентрирована, а зазор поверхности шарнира не поврежден, следуйте инструкциям по установке, чтобы повторно затянуть группы болтов № 1, № 2 и № 3. После всех подтяжек необходимо еще раз проверить скачок диаметра торца и боковой зазор зубьев большой и малой шестерен, и использовать его можно только после того, как все значения будут соответствовать требованиям.

4. В конце

Из-за высокой температуры на глиноземном заводе возникает проблема открытия на поверхности соединения разрезной шестерни. Выбор подходящих крепежных болтов и использование правильных инструментов и методов крепления может хорошо решить эту проблему. ТоркСтарк имеет большой опыт решения проблем с болтовыми соединениями. Для больших конструкций в течение многих лет исследовались высокопрочные болты, и были разработаны высококачественные инструменты для крепления болтов. Если у вас есть вопросы по болтовому креплению, добро пожаловать на свяжитесь с нами, чтобы получить ответ, который вы хотите!