卷取机上压辊油缸端盖螺丝断裂故障分析.pdf

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1、液压气动与密封／2013年第04期卷取机上压辊油缸端盖螺丝断裂故障分析肖矿荣，张力，方涛(武钢股份设备维修总厂，湖北武汉430080)摘要：根据卷取机液压系统的工作原理，对卷取机上压辊油缸端盖螺丝断裂故障进行了分析，并对液压系统进行了优化。关键词：卷取机；液压系统；故障中图分类号：TH137．5文献标识码：A文章编号：1008—0813(2013)04—0056—03TheScrewFractureFaultAnalysisofCylinderCoverforCoilerPressureRollerX／A0Kuang-rong，ZHANGLi，FANGTao(WuhanIr

2、onandSteelGroupCorporation，Wuhan430080，China)Abstract：BasedontheoperationprincipleoftheDesulfrurizaionRolloverCarhydraulicsystem，TheScrewFractureFaultanalysisForTheCoilerPressureRollerCylinderEndCapispresented，andtheoptimizationdesignisraised．Keywords：coiler；hydraulicsystem；failureO引言际净直径。

3、螺栓的有效直径D。计算方法如下：某轧钢厂平整线卷取机上压辊安装在卷取机的主D=D一昔。~t=20一昔‘·3~-17mm齿轮箱上，在生产过程中，当钢卷尾部离开出口夹送辊式中D——螺栓有效直径(mm)；时，由于此时卷取机张力消失，这时钢卷尾部与钢卷之一螺栓实际直径(mm)；间不能紧压；这时需要将上压辊压下，将钢带尾部紧紧f——螺距(mm)。压靠在钢卷上，避免钢卷松卷，压尾辊由液压缸驱动进在实际工作中，螺栓所受外载荷与螺栓轴线平行，行压下。但是就在使用过程中，上压辊压靠钢卷，油缸如图2所示的缸盖螺栓联接，即为承受轴向外载荷的端盖螺栓全部断裂，造成大量漏油并污染设备与钢卷，联接。在

4、工作载荷作用前，螺栓只受预紧力，接合面造成设备故障。受压力F’；工作时，在轴向工作载荷F作用下，接合面有分离趋势，该处压力由减为，称为残余预紧力，同时也作用于螺栓，因此，螺栓所受总拉力应为轴向工作载荷F与残余预紧力之和，即：Fo=n，但是由于此油缸工作过程中是变载荷，所以PoF．’。图1现场断裂螺栓买物图．1问题分析对断裂螺栓的原因分析，主要从螺栓选型是否合DDDoDo适，及液压系统设计是否合理两方面着手。1)螺栓强度校核分析图2受轴向载荷螺栓联接工作载荷作用前后受力油缸压盖使用的是M208．8级螺栓。因为螺栓上螺栓的强度校核与设计计算式分别为：的螺纹为斜面方向，所以螺栓的

5、有效直径小于螺栓实：孚≤堕收稿日期：2012一ll—O84作者简介：肖矿荣(1982一)，男，陕西渭南人，工程师，本科，主要研究方向式中螺栓有效直径，这里为17mm；为连铸机设备维护工作。56HydraulicsPneumatics&Seals，NO．04．2013——预紧力．根据手册查出8．8级螺栓预紧力为过安全卸荷阀来保护有杆腔，当达到15MPa系统自动125kN；泄压。所以系统工作在7～15MPa之间。根据现场观察，【0r卜一螺栓联接的许用应力，8．8级螺栓[0r】=发现有些操作工存在错误的操作习惯，在压下后仍然800MPa。继续转动卷筒，这时换向阀处于中位，液压缸无

6、杆腔处将各参数带入计算得到于憋压状态。卫：716MPa<[tr]换向阀在中位时液压缸受力情况见图4。6rv："trd4F1l—_^l二=二[===f__——一2)螺栓直径选择校核分析图4受力情况分析图实际中使用的油缸内径为100mm．实际载荷最大时系统压力为15MPa所以最大载荷：F1为钢卷转动时对油缸的挤压力，为无杆腔液2，压油背压对活塞的压力。=Sxp=孚xp=1．1775×10N根据力的平衡作用，Fl=螺栓的直径校核与计算式为：端盖螺栓能承受的最大拉力：2Td≥×s=×＼／‘t式中螺栓直径(mm)，实际选取M20螺栓；式中[cr]——螺栓承受的应力800MPa；——最

7、大载荷；d_螺栓直径为17mm带人式中得到：2【】——螺栓联接的许用应力选为800MPa。，]=【cr】×孚=181kN将参数带人式中计算得到：叶也就是说端盖能承受的最大力为181kN，所以在上d≥、／mm压辊压靠在钢卷上时，卷取机继续转动此时上压辊油由此可见实际螺栓直径选择也符合实际需要。缸无杆腔相当于一个密封容器，所以此时钢卷直径增3)液压控制分析大使其受到钢卷挤压，其挤压力可以轻易超过螺栓能承受的最大拉力，最终导致螺栓断裂。根据图3分析，当上压辊压靠钢卷时，换向阀b相通电，压力油将液控单向阀打开，系统压力通过