溢流型球磨機(jī)是氧化鋁生產(chǎn)過程的主要設(shè)備，在設(shè)備運(yùn)行過程中，球磨機(jī)如果出現(xiàn)進(jìn)出料村套聯(lián)接螺栓的松脫和斷裂，就會(huì)導(dǎo)致襯套外簾漏料甚至全脫出，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

一、溢流型球磨機(jī)進(jìn)料端的結(jié)構(gòu)
襯套鑲嵌于磨機(jī)大端蓋的空心軸段，其外圓在兩處與空心軸的內(nèi)孔相配，法蘭與軸的面貼合，采用螺栓聯(lián)接固定，逬料襯套與飼料器接相聯(lián)，物料由板式機(jī)經(jīng)空心軸送入磨內(nèi)，襯套起著將空心軸與物料隔幵的作用。圖1為溢流型球磨機(jī)進(jìn)料端的結(jié)構(gòu)。
 

二、 襯套的松脫外竄因素
（1）聯(lián)接螺栓預(yù)緊力的降低以致消失：（2）振動(dòng)的影響：溫度的因素：（4）襯套與空心軸的配合關(guān)系：聯(lián)接螺栓承受剪切力導(dǎo)致斷裂。

三、聯(lián)接螺栓螺旋副的受力分析
在軸向載荷作用下，螺旋副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可看作推動(dòng)物體沿螺紋運(yùn)動(dòng)，將矩形螺紋沿中徑展開可得一斜面，設(shè)Q為螺紋所受的軸向載荷，N為斜面的支反力，f為摩擦力，A為螺旋升角，P為摩擦角，物體沿斜面等速下滑時(shí)（即螺栓松退），軸向載苘Q為驅(qū)動(dòng)力，F(xiàn)是為使物體等速下滑而作用于中徑處的水平推力（圓周力），總反力R與Q的夾角為（A-P），如圖2所示。由力的多邊形封閉圖可得F=Q•tg(A-P)。

對(duì)比圖3中的矩形和三角形螺紋可知，如忽略升角的影響，在軸向載荷Q的作用下，三角形螺紋的法向反力為N’=Q/COSB(B為牙形斜角），比矩形螺紋大，如果把法向反力的增加看成由摩擦系數(shù)的增加引起，則三角形螺紋的磨擦阻力為：

四、襯套聯(lián)結(jié)松脫的形成分析
襯套安裝時(shí)，聯(lián)接螺栓全部擰緊，承受工作載荷前螺栓受到預(yù)緊力Qo的作用，襯套聯(lián)接采用牙形角a=60°的三角形螺紋，螺紋升角為1°42’~3°2’。具有自鎖性。在設(shè)備運(yùn)行中，并沒有上述的螺旋松力F，導(dǎo)致出現(xiàn)螺栓松脫、斷裂而使襯套松退的原因，在于螺栓預(yù)緊力的消失。因此，我們從預(yù)緊力的影響因素入手分析。

1、交變載荷的作用
飼料器毎旋轉(zhuǎn)1周挖料2次，受力情況如圖4所示。圖中G為器體自重，W為物料重錄，F(xiàn)為挖料阻力，除G保持不變外，W和F均會(huì)發(fā)生變化。G、W和F三力合力的方向與磨機(jī)的軸心線垂直，在這一橫向載荷的作用下，襯套法蘭與空心軸的結(jié)合面，半圓鏈接嫘栓受拉加重，另半圈因襯套法蘭與空心軸端面相互擠壓厚度略微減小，受拉有所減輕。

螺栓、被聯(lián)接件受載前后的悄況如圖5所示。圖示分別為螺檸尚未擰緊、擰緊后和承受軸向拉伸工作載荷時(shí)的情況，在螺栓被拉伸的半圓，當(dāng)聯(lián)接受軸向拉伸工作載荷Q1的作用時(shí)，正常條件下零件中的應(yīng)力不會(huì)超過比例極限，按照虎克定律，螺栓的總拉伸載荷Q=Q0+KA△8（KA為螺栓剛度），顯然Q＞Q0，螺栓松脫的可能減小，而不受拉伸的半圓，聯(lián)接件的厚度縮小△8時(shí)，螺栓伸長景相應(yīng)減小△8，則它的總拉伸載荷Q=Q0+KA△8 ，由于Q＞Q0 ，松脫的可能性增加，當(dāng)飼料器與物料結(jié)疤等刮碰產(chǎn)生的沖擊導(dǎo)致部分螺栓的Q→0時(shí)，就有可能發(fā)生松脫。

2、振動(dòng)因索
磨機(jī)長時(shí)間運(yùn)行，飼料罩內(nèi)和飼料器會(huì)產(chǎn)生結(jié)疤；燒成產(chǎn)生的大塊生燒料等進(jìn)入飼料罩，與飼料器產(chǎn)生較大的沖擊振動(dòng)，某一瞬間當(dāng)振動(dòng)使預(yù)緊力消失時(shí)，聯(lián)接就可能產(chǎn)生松脫。

受變載作用影響而使預(yù)緊力減小和松脫可能性增大的襯套聯(lián)接螺栓，在受到振動(dòng)的作用時(shí)，更容易形成松脫。

3、溫度的影響
磨體因入磨熟料溫度較高導(dǎo)致溫度升高，因材質(zhì)不同，空心軸、襯套和聯(lián)結(jié)螺栓三者的變形各不相同，溫度變形差可能導(dǎo)致預(yù)紫力減小，甚至完全消失，此時(shí)螺栓就有可能出現(xiàn)松脫。

4、襯套與空心軸的配合關(guān)系
原設(shè)計(jì)襯套與空心軸的安裝配合為H11/c11，屬于較大的間隙配合，過大的間隙配合增加了螺栓的受力，在螺栓出現(xiàn)松退后，加速了襯套的松脫。

五、聯(lián)接螺栓斷裂的產(chǎn)生
伴隨著襯套聯(lián)接螺栓的松脫，還出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象，從斷裂的實(shí)際狀況判斷，均為剪切疲勞破壞，且通常發(fā)生在應(yīng)力集中處。

1、螺栓剪切
隨著部分螺栓的松脫，當(dāng)結(jié)合面摩擦力無法抵抗扭矩時(shí)，則螺栓受到剪切，其表面就會(huì)被剪出傷痕。襯套與空心軸的較大間隙配合，在部分螺栓松脫后，襯套也對(duì)螺栓形成了較為嚴(yán)重的剪切。

2、拉伸疲勞破壞
隨著磨機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，原來受拉伸錢荷作用的半圈螺栓我荷逐漸減小，不受拉伸載荷作用的半圈螺栓鐵荷不斷增大，同時(shí)，受拉的部位也發(fā)生了改變。經(jīng)過長時(shí)間的持續(xù)反復(fù)拉伸，螺栓就會(huì)出現(xiàn)疲勞損壞，最終產(chǎn)生斷裂。

六、螺栓松脫與斷裂的處理
1、加大聯(lián)接螺栓的直徑
螺栓擰緊后，危險(xiǎn)截面（即螺紋內(nèi)徑d內(nèi)處）除受拉應(yīng)力外，還受到螺紋力矩所引起的扭剪應(yīng)力，按照第四強(qiáng)度理論，當(dāng)量應(yīng)力為：，由此不難得出材質(zhì)不變時(shí)，加大直徑可提高螺栓的預(yù)緊力，防止.松脫現(xiàn)象發(fā)生。

1#～3#溶出磨襯套螺栓原為M32，改用M36的螺栓。改變前、后螺栓預(yù)緊力的近似關(guān)系為：1.27倍。

2、 改變鍵聯(lián)接的型式
襯套的鍵眹接型式改變后的結(jié)構(gòu)如圖6所示。原有的鍵聯(lián)接型式不僅不易安裝，而且使用中一旦出現(xiàn)問題，鍵很容易卡死。因此，安裝襯套時(shí)常會(huì)將原有的鍵聯(lián)接型式放棄不用，由于缺少抗剪構(gòu)件，某些螺栓松脫后，其他螺栓受剪加更容易發(fā)生斷裂。新的鍵聯(lián)接型式完全克服了原有的缺陷。

3、補(bǔ)充擰緊螺栓并采取措施防松
在球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)8～16h之后，停磨對(duì)所有的聯(lián)接螺栓進(jìn)行再擰緊。運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后對(duì)眹接螺栓進(jìn)行再擰緊之后，使用Φ8～10mm鋼筋將聯(lián)接螺栓桿頭焊連，并將鋼筋首尾相連呈圓狀。

4、改變襯套與空心軸的安裝配合
襯套與空心軸的配合由H11/C11改為H9/D9。這樣，在一定程度上改善了螺栓的受力狀況。

5、襯套和襯板之間保留足夠間隙，襯套與軸的結(jié)合面不允許加軟墊。
為了避免球磨機(jī)筒體內(nèi)研磨體撞擊襯板所產(chǎn)生的劇烈沖擊，通過襯套傳遞作用與聯(lián)接螺栓，安裝襯套或更換襯板時(shí)，襯套和襯板之間留出8～10mm左右的間隙，為了不降低被聯(lián)接體的剛度，避免増大螺栓總拉伸載荷的變化范圍，襯套與空心軸結(jié)合面間不允許加墊。

6、降低飼料器的重量，及時(shí)清除飼料罩內(nèi)部里面的結(jié)疤，釆用鉚焊件的飼料器替代鑄造件，及時(shí)清除飼料罩內(nèi)部結(jié)疤。

7、合理調(diào)整飼料罩與飼料器鍋底的間隙，間隙保持在50～70mm，避免大塊落入罩底而使挖料時(shí)產(chǎn)生刮碰沖擊。