Page 62 - 理化检验-物理分册2025年第四期

史海燕，等：中速磨煤机磨辊轴螺栓断裂原因

在。未采用扭力扳手对螺栓进行紧固也是装配工艺 栓发生疲劳断裂。
不达标的一个原因。 建议装配螺栓时，用扭力扳手调整螺栓轴向预
2.2 部件装配分析 紧力，防止因轴力不足而引起螺栓松动，导致螺栓
螺栓通过螺纹的方式连接部件，在被连接件上 疲劳载荷增大。螺栓拆装需符合工艺要求，对连接
施加轴向紧固力，通过螺纹之间的摩擦力防止螺纹 范围内两部件的接触面进行表面处理，增大接触面
松脱，达到紧固的目的。为了增强螺栓紧固件的防 的摩擦系数，检查螺栓孔的使用情况，发现内螺纹
松性能，可以采取的措施主要有增加摩擦力防松、机 配合间隙超标时，应及时修复或更换。提高螺栓机
械防松、破坏螺纹副关系防松3种方式 。磨煤机紧 械加工精度，减小螺纹表面粗糙度对疲劳寿命的影
[6]
固螺栓穿过磨辊支架，通过螺纹与磨辊轴连接，磨辊
响，增大螺纹根部的圆弧，降低应力集中系数，以提
轴连接处为盲孔结构。在实际工作时，磨辊轴始终 高螺栓的疲劳强度。循环振动工况下，可尝试使用
在振动工况下运行，螺栓受交变载荷、振动、工作温
防松效果较好的垫圈。严禁使用存在变形、螺牙损
度等因素的影响，夹紧力随使用周期的延长而减小，
坏等缺陷的螺栓。加强设备的状态监测，运行中监
螺栓不可避免地会产生松动。磨辊每年需进行堆焊
视磨煤机振动、轴承温度、电流等参数的变化，以及
加工，螺栓重复拆装且长期使用会对螺纹造成损伤，
时发现设备异常。建议掌握磨煤机的运行状况，制
影响了螺栓连接的配合间隙。原图纸设计装配使用
定科学合理的螺栓更换周期。
平垫圈，平垫圈不具有防松功能 ，会造成螺栓松动。
[7]
2.3 运行环境分析 参考文献：
磨煤机运行时，原煤干燥工作温度由一次风获
[8]
得 。实时监控显示机组高、低载荷时磨煤机入口 [1] 王朝阳，石慧，王文毓，等．MPS型磨煤机制粉系统动
温度为 242~272 ℃。根据GB/T 3098.1—2010，当 态模型与瞬态运行优化控制研究[J]．中国电机工程学
报，2024，44(16)：6518-6529．
环境温度超过150 ℃， 最大达到300 ℃时，随着温度
[2] 段爱霞， 黄永志，侯树文．MPS中速磨煤机调试运行问
的不断升高，应力松弛将伴随夹紧力的损失。螺栓
题分析与处理[J]．机械设计与制造，2012(9)：269-271．
紧固件由于热膨胀系数不同而发生不同的热膨胀变
[3] 余其中．吊车转盘连接螺栓断裂分析[J]．理化检验（物
形，产生相对运动，造成螺栓连接副旋转松动 。对
[9]
理分册），2012，48（3）：194-196．
磨煤机内部各区域温度进行核查，显示磨辊轴承保
[4] 杨晓，张明生．8.8级紧固螺栓断裂原因分析[J]．材料
护温度报警上限为90 ℃， 说明与之相连的螺栓所处 开发与应用，2016，31（6）：17-21．
位置温度未超出螺栓温度使用范围。因此，环境温 [5] 罗威，郭磊，鲁毅，等．螺纹紧固件松动的影响因素及
度对螺栓松动不构成影响。 防松工艺[J]．北京汽车，2022(4)：40-43．

3 结论及建议 [6] 白宇君，唐小军，回天力，等．紧固件防松性能检测方
法及标准研究[J]．中国设备工程，2021(21)：174-177．
磨煤机磨辊螺栓断裂的主要原因为：在服役期
[7] 李厚旭，杨培源，成玉国．不同类型垫圈防松性能对比
间，磨辊产生长期循环载荷，使螺栓沿变截面处螺纹
试验[J]．工程机械，2023，54(5)：54-59．
牙底及螺栓头部与螺杆过渡处产生较大应力集中， [8] 黄新，刘翔宇，牟云，等．ZGM113N型中速磨煤机磨
且螺栓螺纹牙底处硬度偏高，降低了其抗疲劳性能， 辊松动故障分析及改进措施[J]．电站系统工程，2023，
裂纹产生时螺栓所受的力较大，在工作应力和过大 39(5)：78-79．
的预紧力作用下，螺栓产生微裂纹，裂纹不断扩展， [9] 李文博，丁宝平，程鹏，等．高温工况螺栓自松动问题
进一步引起螺栓松动，在循环应力的作用下，最终螺 研究[J]．工程机械，2023，54(10)：33-39．

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