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[资料分享] 温差应力对 HL环链斗式提升机的影响与解决案例,斗式提升机出口厂家技术—鹤壁通用

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发表于 2017-5-18 17:50:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
HL型环链斗式提升机适用于垂直输送磨琢性较大的粉状、粒状、及小块状物料,如粮食、煤、水泥、碎矿石等,输送高度最高40m,HL环链斗式提升机特点为,结构简单,运行平稳,掏取式装料,混合式或重力卸料,轮缘采用组合链轮,更换方便,鹤壁通用环链斗提机链轮轮缘经特殊处理寿命长,下部如采用重力自动张紧装置,能保持恒定的张力,避免打滑或脱链,同时在料斗遇阻时,有一定的容让性能够有效地保护运动部件,物料温度不超过250℃。鹤壁通用60年专注提升、振动、输送设备研发、生产,今天为您分享温差应力对 HL环链斗式提升机的影响与解决案例。




    某磷石膏产品项目部有一套年产5万t的磷石膏制粉和50万m2的砌块生产线,自运行以来有1台环链斗式提升机经常出现料斗拉坏和脱链、断链等故障,严重制约了生产。


    1、生产实际中出现的问题
    针对斗提机出现的问题,技术组与厂家进行了沟通,认为是工作时负荷太大、料斗质量差等原因造成的。设备生产厂家更换了质量较好的料斗,但更换之后原来的问题仍然没有彻底解决,而且还出现了链轮驱动轴断裂现象。相关专家又提出可能存在安装问题,于是安装单位又对安装精度进行了核实,垂直度得到了修正,但问题依旧未解决。项目部只有不断维修,消耗大量备件,严重影响了正常生产。

    2、斗提机技术条件与工作现象
    2.1 斗提机技术参数
    环链斗提机型号为HL300,高度为22m,双链轮式;输送化学石膏和磷酸生产废弃物;输送能力为12.8t/h,物料温度为60一80°C,实际送料量为7t/h。

    2.2 故障现象
    (1)运行过程中有时会听到链条擦壳的声音,此时必须及时调紧链条,否则会出现脱链现象。
    (2)设备完好运行时间一般为2周,更换质量较好的料斗后,时间一长,最终料斗还是会坏,链条拉断。
    (3)每次损坏都是在运行一段时间重新开车后不久造成的。

    3、原因分析与假设
    该公司还有同一生产厂家提供的另外2台斗提机,但并未出现上述问题。在该斗提机前面有烘干、脱水和球磨等工艺过程,物料输送稳定,且不存在结疤、卡死等现象,而且也未出现流道堵塞现象,所以超设计负荷假设不成立。
    带着上述问题结合生产实际情况,找出了问题所在。好的斗提机与容易坏的斗提机的主要不同点就是运行的温度不同。容易坏的这台壳体内外存在60°的温度差,因此判断出温差产生的应力是造成斗提机损坏的根本原因,现在从下面的计算中加以验证。

    4、计算分析
    4.1 计算有关的基础数据

斗式提升机基础数据  表1
高度L/m
链条直径d/mm
链条材质
斗壁厚δ/mm
斗壁材料
弹性模量E/MPa
膨胀系数α/°C-1
温差平均值△t/°C
22
18
16Mn
3
Q235
2.08×105
(13.5~14.3)×10-6
60


    4.2 应力计算
    (1)温差导致链条比外壳多伸长△L,m
    △L=L△ta=18.9mm,
    伸长率ε=△L/L=8.6x10-4
   
    (2)假设最初下链轮所受的力为。,则在生产中链条受到的应力为
    σ=Eε=179MPa。
    查表得钢材的许用应力[σ]=170MPa,因为有σ≥[σ],所以在热态下下滚轮不受力的情况下,斗提机再冷却到室温,链条所受到的拉应力就超过材料的许用应力。
    以上计算只算链条的拉伸,而未计算斗提机壳体的压缩,因为壳体的横截面积比链条的横截面积大得多,故将壳体视为刚体计算。

    (3)单根链条所受的拉力
    F二σA=45.5kN,
    单根链条作用在料斗的面积
    A1=δd=54mm2,在料斗上的最大挤压应力
    σjy=F/(A1x10-6)=84.2MPa。
    挤压应力σjy远大于其许用挤压应力[σjy]=2[σ]=340MPa,因此料斗会发生塑性变形,发生变形后链条松动,发生异响,保运人员就会及时收紧,几个循环下来就导致料斗损坏,乃至整条链条断裂。上面的计算是基于在热态下预紧力为零计算的,而生产实际中操作维护人员通过链轮调节螺杆的预紧力会远大于零;另外由于传动轮张紧边的力远大于松弛边的拉力,因此各部件实际所承受的应力远大于上面计算的数据,料斗、链条拉坏就在所难免。究其根本原因是各部件存在温度差引起伸长度不一样,使设备内部各部件之间产生内应力,当内应力达到或超过材料所承受的极限时,就造成设备的损坏。通过以上分析说明温差应力是造成料斗损坏、链条拉断的根本原因。

    5、解决措施
    5.1 短期对策
    每次启动前先检查一下链条的张紧情况,保证链条处于合理的张紧程度,在投料过程中再适度调紧链条;生产结束后将链条调松到初始状态。采用这种方法一直未出现斗提机故障,但这种方法较为麻烦,而且还必须依赖操作工人的责任心。

    5.2 长期解决方案
    将原来下部调节链轮的螺杆拉紧装置更改为重力张紧装置,使链条拉紧力恒定在稳定的范围,不再出现冷紧热松的现象,彻底消除了设备隐患。通过结构上的改进彻底消除了温差应力的影响,使链条料斗拉应力不超过材料的许用范围,该设备经改进后从未发生过故障。

    通过斗提机损坏原因分析,提出了温差应力是造成斗提机损坏的根本原因的假设,通过公式验算证明假设正确;提出解决方案,在实际生产中加以改进,使设备故障率大大降低,取得了良好的经济效益。

    鹤壁通用斗式提升机工程案例:




鹤壁市通用机械电气有限公司即原机电部鹤壁通用机械厂,60年专注提升、振动、输送设备。专业生产斗式提升机、振动给料机、仓壁振动器、布袋除尘器、皮带输送机、螺旋输送机、刮板输送机、筛分设备。定制各种非标设备,免费售前,售中,售后技术支持。鹤壁通用斗式提升机输送量大、超高提升。具体型号有TB板链斗式提升机系列、NE板链斗式提升机系列、NSE板链斗式提升机系列、TD带式提升机系列、TH环链斗式提升机系列及钢丝胶带斗式提升机等。




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