螺旋输送机吊轴联接螺栓切断原因分析及解决措施

    改造前头尾轴与螺旋主轴的联接方式是舌式嵌入联接（见图1），3个中间吊轴与主轴采用的是法兰式联接，法兰两端各有2条M20的螺栓固定（见图2）。这种结构本来的设计思想是易维护和拆装，但经分析发现其忽略了同心度的问题。在使用中，主轴需要螺旋叶片推动煤粉物料前进，就会受到物料的反推力。由于主轴和吊轴之间由4根螺栓连接，螺栓就会被拉伸产生松动，主轴也就失去了同心度；同时两端的舌式轴也就产生上下小幅度的转动，加剧了整条主轴的不同心，振动就会随着磨损和松动而加剧，螺栓也就容易疲劳切断；更严重的是螺栓窜动后与吊架刮蹭，螺栓被切断，吊架也被刮坏。因此，螺旋输送机吊瓦、吊轴及尾轴的联接结构不合理，需要改造联接结构。
    针对这种情况，对其连接结构进行改造的主要思路是保证主轴的同心度，由此决定采用轴套联接方式。因轴套联接方式只要保证轴和轴孔的同心度，整条主轴的同心度也就比较容易保证了。为此，尾轴将舌式嵌入改为台阶轴孔式（见图3），保证易拆装。轴与轴套采用间隙配合，轴孔大于轴0.5mm，原来由1根螺栓固定和传动，现改为两根十字垂直的螺栓来固定传动。
    中间的三个联接吊轴也改为轴和轴孔式，轴孔大于轴0.5mm，吊轴的轴两端各有两根十字垂直的高强螺栓来固定和传动。为了保证吊轴磨损后易拆装，轴套内孔为通孔，这样就可以把磨损的轴先缩进一端的主轴里，拆掉吊瓦后，就比较容易取出吊轴了（见图4）。
    从拆下的吊瓦和吊轴上看，吊瓦磨损较为严重，吊瓦和吊轴磨损面有沟槽，显然材质不耐磨。据查，吊瓦和吊轴的材质是采用的耐磨铸铁，热处理后表面硬度经过检测发现为25HRC，不够耐磨；每当使用1 个月后，吊轴中心高度就会下降5～8mm，同心度无法保证。对此我们采取了更硬的材质ZGMn13并采用水韧处理，制成的吊轴和吊瓦的表面硬度都达到了42HRC以上；且在运行中，高锰钢工作面还会自动硬化。这样通过提高材质的耐磨强度，达到了延长吊瓦和吊轴使用寿命的目的。
结语
    在2012年2月对两台LSⅡ500×12000mm螺旋输送机采用以上措施改进后，效果明显，工作时运行平稳，没有出现螺栓切断和吊架被刮坏的事故。在4月对吊瓦和吊轴检查复核时，发现吊轴和吊瓦完好，磨损面很光滑，磨损量不到1mm，表面硬度达到了53HRC。根据这种良好的结果，我们在5月份对增湿塔下部的LSⅡ630×1100mm螺旋输送机也进行了同样的改造，改造后同样取得了较为满意的效果。