3150t挤压机前后横梁移位事故分析及改进

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1、中国冶金装备网—中国冶金人的网站3150T挤压机前后横梁移位事故分析及改进蒋士博刘旭刘捷（四川工程职业技术学院，四川德阳618000）[摘要]就某厂3150T挤压机前后横梁移位的情况，通过空气动力学分析和计算，前后横梁理论位移量与实际位移量基本吻合，找出了前后横梁移位的原因，并就这些原因提出了解决方案，对挤压机的可靠运行提供了理论上的保证。[关键词]挤压机横梁移位原因分析力学计算空气动力学AnalysistheReasonforMovingtotheFrontandBackCrossbeamof3

2、150TExtruderJIANGShi-boLIUXuLIUJie(SichuanEngineeringTechnicalCollegeDeyangSichuan618000China)AbstractInviewofthemovingtothefrontandbackcrossbeamof3150Textruder,thispaperdoananalysisandcalculatethroughtheaerodynamics.Thetheorydisplacementisequaltothea

3、ctualdisplacementonthewhole.Thenthemovingreasonisfound,anewschemeisputforward,thereliableworkofextruderisensured.Keywordsextruder;crossbeammoving;analysisandcalculate;aerodynamics中国冶金装备网—中国冶金人的网站3150T挤压机是某厂无缝钢管生产的主要关键设备，工作环境是高温高压。该挤压机的前后横梁，在一次突发性的事故中发

4、生位移，前后横梁同时向前移动30mm。这一事故在挤压机行业中是十分罕见的，也是非常危险的，可能引发重大的设备安全事故和人员安全事故。本文试就这一事故的原因作了分析计算，以期引起挤压机厂家的重视。1、事故发生时的状况及初步结论3150T挤压机的主体结构如图一所示。它的受力框架，主要由前横梁1、后横梁8和张力柱7组成。后横梁通过固定装置10固定在底座11上，使它不发生轴向移动。1）事故前挤压机处于余压推出前的位置。如图1所示，此时挤压筒3，模具及模座2、前横切梁1紧靠在一起，挤压活动横梁5与挤压筒3相

5、距约500mm，准备把余压从挤压筒中推出。当操作开始时，挤压活动横切梁5不动作，但过不久，挤压活动横切梁突然快速前进，猛闯到挤压筒上，发出巨大的振动和响声。事后检查，发现前横梁1、后横梁8均向前移动30mm，后横梁的固定装置10的拉杆有局部弯曲，但未损坏，主要是挡板偏移，失去了固定作用。中国冶金装备网—中国冶金人的网站2)根据相邻机组的人员反映，事故前已发现高压水系统的水位已低于最低水位，压力表上的压力降到220×105Pa。通过上述情况看来，发生事故的原因，可能是高压储能器中的水位过低，高压空气

6、进入挤压缸中，使挤压活动梁快速前进，以巨大的动量撞击到挤压筒上，挤压筒又把这动量传给前后横梁，从而造成了前后横切梁一起向前移动30mm的事故。这个结论是否正确，下面进行理论性的分析和计算。2、高压空气进入挤压机的可能性挤压机的高压储能系统如图2所示。中国冶金装备网—中国冶金人的网站图中1-8是高压储气罐，9-11是高压水罐，气罐内全是高压空气，水罐内上部是高压空气，下部是高压水，每水罐的容积为2.5m3。当高压水在最高水位时，有如下参数：工作压力：P1=315×105Pa高压水总容量：V0=5m3

7、高压空气容量：V1=11×2.5-V0=22.5m3假如高压空气要进入挤压机，则气体容量必将增大，气体压力必将降低。设气体容积从V1增大到V2，气体压力从P1下降到P2。气体进入挤压机时，膨胀后的气体容积V2，应大于或等于气罐、水罐的容积加上管路容积V3(挤压缸内可能进入了部分气体)。V2V0+V1+V3=22.5+5+2=29.5m3根据理想气体等温压缩原理，可求得高压空气进入挤压机时的压力P2。这就是说，当高压储能系统的压力降到240×105Pa以下时，高压空气就会跑入挤压机中，现在相邻机组的

8、压力表上已看到压力降到220×105Pa，这就证明了高压空气已进入了挤压机。中国冶金装备网—中国冶金人的网站3、高压空气进入挤压机中，可能造成的后果。1）在高压空气作用下，挤压机活动横梁会产生不应有的速度移动。在流通面积相同，压力差相等的情况下，空气比水的流动速度大得多。用流体力学伯努利方程，可推算出如下关系。空气流动速度式中：ξ水—水的流动阻力系数ξ空—空气流动阻力系数ρ水—水的密度ρ空—空气的密度△P空—空气流动的压力差△P水—水流动的压力差v空—空气流动的速度v水—水流动的速