关于对搅拌机故障分析及处理研究

搅拌轴材质低劣是断轴的原因之一国家建材机械行业标准规定，搅拌轴的材料应不低于GB699中的45号钢，并作调质处理。搅拌轴是既承受弯矩，又承受扭矩的变载荷转动轴，载荷循环次数每天可达104次以上，所以，必须对材料提出较高的要求，只有使用优质钢材，才能确保使用的安全可靠。45号优质碳素结构钢的组织均匀，表面质量好，钢厂在出厂时既保证其化学成分，又保证其机械性能。45号钢经过调质以后，强度较高，综合机械性能也好，完全能满足搅拌机的使用要求。但是，有些制造厂为了降低成本，或者使用普通钢材，或者从废品收购站买一些废钢拼凑成搅拌轴。这些材料不但机械强度很低，而且杂质含量高，很容易在夹杂物处萌生疲劳裂缝，疲劳裂缝在循环应力的作用下逐步扩展，断轴也就随之发生。有些劣质钢材，在装卸搬运过程中稍加碰撞就会断裂，搅拌机在工作中断裂就更是在所难免了。

搅拌轴的静强度是和搅拌轴的直径的立方（d3）成正比的，其刚度则和d4成正比。例如，5130mm直径的搅拌轴其强度是5100mm直径的搅拌轴的二倍多，其刚度数值相差就更大了。至于搅拌轴的疲劳强度校核的公式，也是按弯曲应力和扭应力的循环应力来计算，也和搅拌轴直径的立方有关，因为该公式较为复杂，本文就不再叙述。有些长2.4m以上的搅拌机，功率也在30kW以上，其搅拌轴直径只有5100mm，这样细的搅拌轴是很容易发生断轴的。搅拌轴制造不良也是造成断轴的原因a.从很多搅拌轴断裂的断面上，可以看到明显的贝壳纹花样，说明这些搅拌轴的断裂属于疲劳断裂。疲劳断裂的特点是在循环应力的作用下，搅拌轴和脆性材料一样会突然折断，是一个由疲劳裂缝萌生、扩展、突然断裂的过程。有的搅拌轴上安装搅拌刀do的孔口没有合理的倒角，从而该处引起应力集中，疲劳裂纹极易在此处萌生。有的搅拌轴的截面变化大，如轴径d很大，但安装轴承的位置直径d1却很小，从而在此处产生应力集中，极大地降低了搅拌轴的疲劳强度。有的搅拌轴的台阶过渡处没有倒角、圆角，也会产生应力集中而导致疲劳破坏。有的搅拌轴与齿轮的过盈配合不当也能引发疲劳断裂。设计合理的配合和结构，是增强轴的疲劳强度的有效措施。有的搅拌轴的表面加工太粗糙，也会产生疲劳裂纹从而发生疲劳破坏。b.有的搅拌机的加工精度很低，特别是形位公差超差太多，也会引起搅拌轴断裂。有些砖机制造厂没有正规的生产图纸，根本没有零件的形位公差概念。加工的搅拌轴、轴承座都是高低不一，平等度、同轴度误差都很大。这些搅拌机装配好以后，整体精度很低，运转中搅拌轴必须要承受很大的附加载荷，这也就为搅拌机留下了重大的隐患，搅拌轴断裂是迟早要发生的。

搅拌轴缺乏有效的保护和必要的安全装置a.由于搅拌轴的工作条件差，搅拌轴的表面要径受泥料的摩擦，如果没有有效的保护，长期的磨料磨损会使搅拌轴变细，从而产生断轴。一种搅拌轴带护瓦的结构，它能保护搅拌轴的表面不会受到磨损。由于护瓦磨损也很快，必须经常更换，用户感到维修麻烦，有的用户护瓦磨坏以后就干脆不用了。各焊一个圆柱形凸台，因为搅拌轴的断裂大多发生在此处，此处得到加强了，就可以延长搅拌轴的使用寿命，而在使用中也没有更换护瓦的维修工作量。b.搅拌机工作时，由于原料中进入杂质或者意外的超载，搅拌轴会承受很大的尖峰负荷，严重时甚至会使搅拌轴卡死。在这种异常情况下，如果搅拌机没有可靠的安全装置，就可能使搅拌轴断裂。