利用充填法替代传统焊接工艺对自磨机中空轴修复-杂志网.docx

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利用充填法替代传统焊接工艺对自磨机中空轴修复

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论文导读:：针对自磨机中空轴因为腐蚀、磨损致使材质强度下降后出现断裂,致使设备频繁停机,前期多次采用传统的焊补工艺始终没有解决问题,后期使用单液疏水性PU发泡止水剂对断裂处进行充填，最终使问题得到了解决。

论文关键词：自磨机进料中空轴，疲劳极限，材料ZG35B，充填，PU发泡止水剂

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一、引言：

西部黄金伊犁有限责任公司原名阿希金矿，位于伊宁县城北偏东30公里处，是集采、选、冶为一体的现代化黄金生产企业。始建于1993年6月，于1995年6月投料试生产，1996年9月通过国家竣工验收正式生产，是国内第一家采用树脂提金工艺的大型矿山。我矿在矿石粗碎部分选用的是一台Φ5.5×1.8湿式自磨机，自磨机是一种不需要添加任何介质，仅依靠物料自身进行磨碎的磨矿设备。该设备自建矿使用至今由于磨损、腐蚀等原因，筒体、进排料端面及进排料中空轴等部分已出现不同程度的磨损，特别是进料中空轴处自2009年至2011年期间多次出现故障，频繁停机杂志网，致使磨机运转率低，维修费用高，严重制约了生产。为此我矿采取各种修复方案进行了多次维修，可是效果都不理想（每次维修后使用周期仅为十天左右），最后经过研究与探讨，采取了对故障处充填发泡止水剂的方案进行修复，修复后自磨机经过近半年多运转未再出现故障，提高了磨机的运转率，保障了生产的正常进行，该修复方案达到了预期的效果。

二、设备现状分析：

2.1）Φ5.5×1.8湿式自磨机是由筒体、端盖、排料部、给料部、轴承部、传动部、内部衬板及润滑系统等组成（如图一），其结构特点为中空轴颈短，筒体长度小而直径大，易于物料给入及分级，缩短物料在磨机内的停留时间，防止了偏析现象出现，从而有较大的生产处理能力，磨机采用稀油集中循环润滑系统。

2.2）磨机进料部结构如图二所示，由于磨损矿浆由筒体内沿进料衬套与中空轴间隙处进入磨损区域，中空轴磨损处原厚度约为50－60mm，材质为ZG35B，此处结构呈倒三角形，矿浆易进不易出杂志网，从而加剧了此处的磨损量。当中空轴磨穿后，矿浆进入磨机中心润滑系统导致润滑油受到污染，磨机在油压过低保护作用下出现跳闸现象，检查后我们才发现中空轴由于磨损已出现穿孔，多处壁厚由于磨损厚度已不足10mm。

2.3）前期主要采取了传统焊接工艺对磨损处进行修复处理，打坡口、钻止裂孔、镶材质Ｑ235钢板进行焊补，并利用高标号混凝土对空隙处进行了充填（希望通过灌注混凝土阻断矿浆进入的通道），但是由于内部极不规则、空间狭小，混凝土在凝固过程中会出现龟裂、收缩等原因，致使矿浆污染润滑油造成磨机故障仍频繁出现，每次故障发生后仅更换润滑油就达900Ｋg，焊补修复时间约为10－12小时。

表一(ZG35B化学及物理性能):

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化学成分

C

Si

Mn

S

P

0.40

0.50

0.90

0.04

0.04

物理性能

抗拉强度σb(N/mm2)

σ(％)

Ψ（％）

冲击韧性

焊接性

500

18

25

22j

一般

2.4）由于ZG35B焊接性能一般，因此焊接过程中用过多种方法，试过多种焊条，采取过多种不同的焊接工艺，但是焊接后效果都不理想，使用周期约十个工作日，最终穿孔开裂点的数量由一处不断增加，在直径为2000mm的圆周上，磨损断裂处的长度约占1／3，我们对中空轴的这一段进行了受力分析，此处仅仅是一个密封面基本上不受力杂志网，频繁出现故障的原因初步分析是：首先设备老化，此处材质强度已远远不能达到要求，已接近疲劳极限;其次就是中空轴断裂处内部空间充填有混凝土，给焊接工作增加了相应的难度，焊接过程中易产生焊接缺陷。最根本是原因是此处材料厚度已由原60mm磨损至10mm以下，运转中会因为矿石冲击、筒体转动的震动产生共振现象，致使焊缝及薄弱处由于这种不规则的振动出现频繁断裂。

三、采取的修复措施：

3.1）经过多次焊补修复,一次次的失败让我们总结出:通过焊补的方法来解决这个问题是行不通的,焊接质量与材料强度我们无法保证,因此频繁的焊接修复只会将故障点的数量及长度加大,使用周期愈来愈短,最终使我们不得不放弃焊接修复的方法。

3.2）通过对受损部位的分析与研究,我们发现受损部位不是承重受力部位,它只是中空轴润滑系统的一个密封面,只要想法做好源头密封,阻止矿浆进入受损区域,不再对润滑油造成污染基本上就可以解决问题。但是进料衬套与中空轴装配处漏洞太多,首先是焊补工作量大,没有这么长的检修时间,还有就算焊补完成,也只能解决一时,时间久了还会磨穿,故障依旧存在。

3.3）通过多方了解与资料查阅,我们找到了一种SL668单液疏水性pu发泡止水剂,它是一种以MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)为主原料的单液聚胺脂，与水作用后形成发泡体，具有止水及填补缝隙之功能；该产品的