压辊断辊原因分析及解决.pdf

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1、化学工程与装备2013年第3期138ChemicalEngineering＆Equipment2013年3月压辊断辊原因分析及解决张立涛(宝钢工业技术服务有限公司，上海201900)摘要：某冷轧厂镀锡导电压辊频繁产生断裂。本文通过对理想状态下压辊和轴径变化圆角处危险处进行了疲劳强度计算和分析，对压辊轴头进行了断口金相分析，从而对导电压辊断裂的原因进行了综合分析，并结合生产实际提出了改进措施和建议。关键词：压辊；应力集中；断裂l概况2镀锡导电辊压辊结构及参数某冷轧厂镀锡导电辊压辊频繁断裂，致使冷轧镀锡生产镀锡导电辊压辊为被动辊，安装结构如图l，气缸工作线经常发生生产

2、停顿，每次停机约一个多小时。这不仅影响压力：4kgf／cm，气缸缸径由l6O姗，辊子转速764rpm．长产品的质量，还严重影响到生产线产能的发挥。镀锡导电辊2852mm，辊面长1500mm，辊子外径170(包胶后200)，压辊是冷轧机组为满足工艺需求而设置的重要设备。针对镀壁厚15mm，辊身为材料2O正火，轴头为材料35调质。压锡机组经常出现的压辊断裂的原因进行分析和改进，对于镀辊结构如图2：锡机组的安全生产、降低成本、提高效率具有重要的意义。熟图l压辊安装结构图圈2压辊结构图张立涛：压辊断辊原因分析及解决1393强度计算及分析kgf=8042．5N3．1疲劳强度

3、计算其中：p--气缸工作压力，d-气缸缸径针对镀锡机组压辊经常出现的辊子断裂现象，对压辊的由压辊安装结构图(图1)可知气缸推力产生辊子正压结构进行了疲劳强度计算。由于辊子断裂的位置大部分是在力：F=(275／280)宰(F+F)=15800NA-A处，因此下面只对A_A处进行强度校核，边界条件为对压辊由正压力产生摩擦力：F,=F,I．~7900N称循环应力。其中摩擦系数IJ=O．53．1．1力的确定3．1．2疲劳安全系数校核安装气缸的推力：Fl=F产(1／4)Ⅱpd2==804．25受力分析见图3r一⋯⋯一⋯⋯⋯⋯。]一一旺晓三二二jj⋯⋯一⋯⋯一⋯{艺三二二j二

4、一’一■■田⋯．q一{+-．}．H‘。5S0l500550550．一l5000f、F：F．7900Nr●tFA~=T900K，：：f：7~01，J·，f厂_(b)殳=椭圈‘lF▲，；3950N．。r、‘、Jn友／．IB、95iF=158oo『．q-2F／I5N／mtFAx=VgO0N“川l『1⋯⋯“Ij__

5、·f：7q0lHcx：‘3‘5NmMmax：1307}JmlI—llII≥"=F·7900gq=2Fu／t．5Nlm．F^；95ONIIIIIIIIIIIIlIIIII--}Fn=≥95¨f：2l72-5N-mMmax：36537NmIlit叮lII；Illl

6、丁‘ff：2t72．5NMe=~859NⅡlMmax：8170I1．m：‘859NmIT．l．=395N．m．●1=)9SN豫∞转矩盈IlIlIIIl．}f-''-'---Lt．LIIIlllI图3受力分析图A_A断面的弯矩：Mc=4859NA-A断面的弯曲应力：毒4142张立涛：压辊断辊原因分析及解决{{一：、、1r．·———叮—————1i[■l{}。}{f二：}—‘————‘—’————————_’j一_l／／／／／／／图l2改进后的压辊结构图为了降低原压辊断裂部位的应力集中现象，建议加大R[1]成大先．机械设计手册[埘]．4版．化工工业出版社，角的半径，提

7、高R角的表面粗糙度。同时从结构上改变焊缝2002．位置，将焊缝圆角处改到辊面。轴径变化部位和焊接部位错[2]周康年．机械设计手册[M]．2版．机械工业出版社，开，使焊接应力和轴弯曲应力不叠加，同时加强焊缝质量控2Oo0．制，消除焊缝缺陷。通过对压辊进行如图l2的结构改进和[3]王习术．材料力学行为试验与分析[M]．北京：清华大实施，断辊率有了较大程度的降低，效果明显。学出版社。2007．[4]中国机械工程学会材料学会．疲劳失效分析[M]．机械参考文献工业出版社．1987．(上接第202页)SW图4油气层剖面图4结论[1]马强．砂岩高凝油油藏水驱开发效果评价方法研究

8、构造运动对油气聚集具明显的控制作用，因此我们在对[D]．大庆：大庆石油学院，2003．一个油气田的油气水分布规律进行研究时，应先对该区构造[2]马强．倾斜管道内油／水层流的稳定性分析[J]．国外运动史、构造运动平面差异等进行充分研究，从而认清油气油田工程，2009，25(3)：48—5I．聚集规律。通常，构造运动较弱区，形成断裂较少，下部储[3]陈涛平，胡靖邦．石油工程[M]．北京：石油工业出版层易形成较大规模油气圈闭；构造运动较强区，形成断裂较社．2000．多，下部圈闭易被破坏，油气沿断层向上运移，形成次生油[4]马强．应用微溶技术优化油藏烃的渗透率[J]．国外

9、气藏。油田