冶金起重机卷筒轴断裂分析

　　冶金起重机是炼钢工艺重要的生产设备，一旦出现故障将对生产造成重大损失。冶金起重机卷筒轴断裂事故是在各个冶金企业时有发生的，为了减少此类事故的发生，下面来对冶金起重机卷筒轴断裂进行分析。
 

一、冶金起重机卷筒轴断裂分析
 

　　1、卷筒支座转轴失效分析
 

　　卷筒组设计为分开的短轴代替整根长轴支座侧采用转轴式短轴为提高转轴强度在腹板和转轴之间焊接6块δ 20的钢板作为加强筋焊接点直接焊接在转轴上方。断口显示卷筒支座转轴裂纹位于加强筋焊接位置。由于该处受力结果较为简单。因此继续从材料及结构两个方面进行分析。
 

　　2、材料分析
 

　　卷筒设计采用的是35钢，在卷筒轴断裂处取样进行光谱分析及金相检验。
 

　　通过光谱分析得知，断裂口不同区域取样化学成分分析碳含量偏差较大，存在碳含量不均匀情况。
 

　　金相组织观察图如下：
 

　　通过金相分析试样可以得知，基体组织为铁素体+珠光体组织不均匀部分位置铁素体较多，部分珠光体较多，表明成分偏析试样中伴有带状组织，微区晶粒粗大，送检试样保留断裂弧面处组织与基体组织无差异。
 

　　3、结构分析
 

　　假设卷筒是圆柱薄壳，材料均质且各向同性，且同一绳圈中的张力为常数，压力均匀分布在卷简容绳宽度上，忽略卷筒所受的扭转和弯曲应力只在卷筒表面施加径向外压。施加载荷后，并无明显变化。
 

二、卷筒轴断裂的原因
 

　　卷筒轴与腹板之间的焊接形式、金属结构的刚度设计及卷筒轴的加工材料等方面都存在着一定的缺陷，造成了冶金起重机卷筒轴先天质量的不足，这是卷筒轴断裂的主要原因。
 

三、卷筒轴改进措施
 

　　不采用加强筋设计，而是将支座转轴材质设计为合金钢，提高材料屈服强度。从根本上提高卷筒轴的质量。
 

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