接触式楔块逆止器偏心块失效原因分析及解决方法.pdf

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1、第27卷第2期2014年3月机电产品开簋与钏新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsVol。27．No．2Mar。2014文章编号：1002—6673(2014)02-047-02接触式楔块逆止器偏心块失效原因分析及解决方法罗资睦(平顶山平煤设计院有限公司，河南平顶山467021)摘要：通过对以GGrl5为材料制作的接触式楔块逆止器的偏心块失效的材质检验、力学性能检测、宏观断口分析、微观断口分析。找出其失效原因并提出了解决方法。关键词：接触式楔块逆止器；偏心块；失效；原因分析；解决方法中图分类号：TD528

2、．1+文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002—6673．2014．02．019AnalysisandSoivingMethodofWedgeBackstopEccentricBlockFailureLUOZi—Mu(PingdingshanCoalDesignInstituteCo．，Ltd．，PingdingshanHenan467021，China)Abstract：BasedontheGGrl5舔thematerialofweagebackstopeccentricblockfailurematerialinspection，mechanica

3、lpropertiestesting，macrofractureanalysis。microstructureanalysis，findouttheCansCoffailureandputsforwardthesolvingmethod．Keywords：weagebackstop；eccentricblock；failure；causeanalysis；solutionO引言接触式楔块逆止器在带式输送设备中使用越来越广泛，特别是在大运量、长运距、大倾角、高运速的带式输送设备上。它们对可靠性、灵敏度、自动控制等方面要求更高，遇到意外事故，输送设备必须安全停机，防止机器倒转

4、，以免损坏设备或引发严重的安全事故。而偏心块是接触式楔块逆止器中重要的一个零件。对是否能可靠的逆止，防止设备倒转起到关键作用。逆止器的偏心块通常用GGrl5钢做成，这种偏心块在使用过程中，处理不当会发生变形、碎裂等失效情况。严重时失去逆止作用。1受力分析根据工件的使用工况．及其工件的断裂形貌和样式．其受力如图l所示。工件材料在受到超过其本身的抗压强度．材料发生了断裂。2断口分析2．1宏观断口分析圈l接触式楔块逆止器偏心块受力图(1)GCrl5断裂部件裂纹及发展方向的宏观形貌分修稿日期：2014-03—06作者简介：罗资睦(1977一)，男，工程师，2000年毕业于中州大学

5、。研究方向：煤矿机械设计。析如图2所示。断口的断裂面相对较平整，同时正应力方向和裂纹扩展方向垂直，这是典型脆性断裂的特征，断口呈灰黑色，断口没有明显的塑性变形，端口起源于直径约为中1．5mm深度约为7mm盲孔内壁，此盲孔采用电火花加工成型。其断裂过程为：①裂纹首先在直径为约1．5ram深度约为7mm的盲孔内壁两侧处形成，此处即为裂纹源；②在裂纹源附近，断口没有塑性变形，这是断口在受到偶尔的严重过载时产生的，这说明裂纹从裂纹源处产生后，快速的扩展；③裂纹源形成之后，随即发生失稳扩展，直到断裂，裂纹扩展方向与“河流状”的流向一致，最后的瞬断区没有剪切唇，呈明显的脆性断裂。因此

6、，对GCrl5断裂部件而言，受到到偶尔严重的过载后，断裂裂纹起源于盲孔的内壁；接着迅速扩展，进而发生失稳而断裂。(2)断裂部件断El宏观理论推断形貌图如图3所示。根据断裂部件断口宏观理论推断形貌图3断裂面的断裂实际分析如下：断口的断裂面与最大压应力平面对应，断I=1呈灰黑色．断13没有明显的塑性变形．端121起源于最大压应力和侧光滑弧面的交线处．断面有不太明显的机圈2断口裂纹及发展方向的宏观形貌分析图47·产品与市场·械挤压变形，受到偶尔的过载裂纹扩展到盲孔处．应力得到释放，再受到二次过载时，产生二次裂纹，沿与盲孔轴线约45。的内壁向外迅速扩展．最后发生失稳直到断裂，其断

7、裂过程理论推断如下：①裂纹首先在压应力裂图3断裂部件断口宏观理论推断形貌图平面和侧光滑弧面的交线处形成，此处即为裂纹源；②裂纹形成后没有马上扩展，受到偶尔的过载进而发生扩展．此处存在不太明显的机械挤压变形；③当裂纹扩展到盲孔处后，应力得到释放．随即受到二次过载时，从盲孔内壁约与盲孔轴线呈45。方向发生扩展．此处存在明显的沿盲孔内壁两侧的裂纹扩展痕迹。介质发生失稳扩展，直到断裂。2．2微观断口分析GCrl5断裂部件断口的微观形貌．通过对盲孔处和两应力面的交线处进行金相组织观察．材料在裂纹源无明显的脱碳现象，并且没有油污或者其他淬