關(guān)于主動(dòng)軸組中扭矩管結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)

中圖分類號(hào)：U4632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-925X(2011)07-0078-01

我公司篦式冷卻機(jī)傳動(dòng)裝置中主動(dòng)軸組的扭矩管一直延用美國福勒結(jié)構(gòu)形式，近年來隨著水泥需求的增加，用戶應(yīng)市場需求增大設(shè)備生產(chǎn)能力，所以篦冷機(jī)的設(shè)備產(chǎn)量越來越大。傳動(dòng)裝置使用中通過用戶的多次反饋，其中扭矩管中的法蘭與無縫鋼管多次發(fā)生斷裂現(xiàn)象，而且這種情況主要在篦冷機(jī)設(shè)備產(chǎn)量達(dá)到3000t/d生產(chǎn)線以上的用戶較頻繁。

1 原因分析

電機(jī)組帶動(dòng)傳動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，而傳動(dòng)鏈輪與曲軸1通過螺栓連接，所以曲軸1與之同步旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)扭矩管，再通過扭矩管使曲軸2旋轉(zhuǎn)，最終達(dá)到兩端曲軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)推動(dòng)篦床做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

扭矩管的作用是把曲軸1得到的扭轉(zhuǎn)力傳導(dǎo)給曲軸2，使兩曲軸能夠同步運(yùn)行。當(dāng)曲軸兩端所受的力增大時(shí)，扭矩管的扭轉(zhuǎn)力也相應(yīng)增大。

扭矩管是由無縫鋼管與法蘭焊接而成。焊接過程中由于焊縫處在法蘭與無縫鋼管接觸面相交處，又受到U型坡口焊接處熱脹冷縮影響，所以焊縫處產(chǎn)生的應(yīng)力集中較大，并有一定的變形，造成法蘭制作完成后容易產(chǎn)生一定的偏斜，從而使扭矩管在工作時(shí)，兩法蘭與無縫鋼管就會(huì)產(chǎn)生較大的軸向力。所以此焊接結(jié)構(gòu)形式中U型坡口焊接焊縫就同時(shí)承受軸向力和扭矩力。當(dāng)兩端曲軸所受力的不斷增大時(shí)，兩端法蘭所產(chǎn)生的軸向力和扭矩力也隨著不斷增加，當(dāng)焊縫處受到高載荷變速運(yùn)動(dòng)帶來的載荷力時(shí)，焊縫就會(huì)在應(yīng)力集中突出處開裂，隨之造成整體斷裂。

此外，我公司在扭矩管焊接過程中全部采用手工焊，其中 U型坡口焊接處采用側(cè)面手工焊接，而且坡口不夠開闊，焊接形式難度較大，焊縫強(qiáng)度就很難得到保證。所以焊縫處容易產(chǎn)生局部集中應(yīng)力。

所以此結(jié)構(gòu)形式在以前2500t/d以下水泥熟料生產(chǎn)線中扭矩管承受力不大就能夠正常使用，當(dāng)用在3000t/d以上水泥熟料生產(chǎn)線時(shí)，有些扭矩管焊縫質(zhì)量不好，強(qiáng)度不夠就造成扭矩管有斷裂情況發(fā)生。

2 改進(jìn)措施

為了避免焊縫造成的質(zhì)量問題，法蘭通過改進(jìn)不但增加與無縫鋼管的作用面，還降低了在焊接過程中法蘭可能產(chǎn)生的扭曲和變形，而且改善了軸向力對(duì)焊縫的影響。

此結(jié)構(gòu)形式由于法蘭在工作中承受大部分的軸向力，所以基本上消除了無縫鋼管與法蘭相互作用的產(chǎn)生的軸向力對(duì)焊縫直接影響，使焊縫在扭矩管工作時(shí)能夠得到更多的承受扭矩力。

此外，焊縫的焊接面增大，視野開闊，有利于手工焊接，容易保證焊縫質(zhì)量。焊縫在工作中基本只承受扭轉(zhuǎn)力，而且焊縫強(qiáng)度也有很大增加，所以可以更好的保證零件的整體強(qiáng)度和使用壽命。

3 結(jié)論

經(jīng)過以上改進(jìn)后，扭矩管在使用中沒有在出現(xiàn)焊縫斷裂現(xiàn)象，證明這樣的改進(jìn)措施行之有效。

此后，我們公司在3000t/d以上篦冷機(jī)水泥生產(chǎn)線中都采用此結(jié)構(gòu)形式，而且都取得了滿意結(jié)果。