国产精品va在线观看无码电影,五月丁香亚洲百合色,熟女影音先锋,AV无码精品一区二区三区宅噜噜

改性尼龍澆灌旋回破碎機中偏心套的探索

王作寧 王國文 賀華林
(中國葛洲壩集團三峽指揮部)

　　摘要：利用改性尼龍新型材料替代巴氏合金澆灌偏心套，應用在PXZl216旋回破碎機上，可以更適合破碎中的不均勻沖擊載荷。使用壽命可以提高9倍，有很高的經濟價值。
　　關鍵詞：改性尼龍；巴氏合金；沖擊荷載；磨損

　　PXZ1200/160液壓旋回破碎機是古樹嶺人工碎石系統中的初破設備，每天加工成品混凝土粗骨料2萬t，它的運轉好壞將直接影響三峽工程大壩混凝土施工計劃的實現。該設備心臟部件的偏心套在破碎巖石時，承受著極大的沖擊載荷，在長期承受過重的沖擊載荷后，原偏心套的巴氏合金脫落現象嚴重，磨屑堵塞油路，回油管路中存在著大量巴氏合金碎屑，潤滑油溫急劇升高，加速了偏心套的損壞，偏心套的使用周期很短(一月左右)，直接影響了生產計劃的完成。針對上述現象的發生，我們努力尋找新的材料解決這一問題。通過市場調研，我們找到了一種新的耐材料，改性尼龍材料與鋼體復合制作的偏心套替代巴氏合金澆灌的偏心套，很好地解決了旋回破碎機上的難題。偏心套的使用壽命提高了9倍，創造了很好的經濟效益和社會效益。

1 存在的問題

　　PXZ1200/160液壓旋回破碎機中使用的偏心套(見圖1)原采用由鋼質基體內外澆灌巴氏合金做的。當軸套經受到沖擊負荷的作用時，易形成裂縫(龜裂而受力時裂紋延伸)和剝落，當軸承經受靜負荷的作用時，工作情況較好。它的這種性能是由材料本身化學成份(見表1)所決定的。

表1 巴氏合金主要化學成份

　　由表1中所列的化學成份可以看出，巴氏合金的主要成份是鉛。也就是說它的基體是金屬鉛，純鉛的硬度和強度都很低，雖然在合金中加入了其它元素銻和錫，但是合金中的過共晶型Fb-Sb-Sn三元合金不超過13%，再者是少量的錫和鉛的固溶體及錫和銻的化合物，它們雖然提高整體合金的性能，但是還不能很好地解決該牌號合金在受到沖擊負載時，鉛很容易自耐磨層中被擠壓出來，特別是雖然它的化學成份設計得非常理想化，但在鑄造這種偏心壁厚不均勻的大型鑄件，實際的效果很難達到理想水平，因此使用時受到過大的沖擊載荷，它的缺點就更為突出。

　　古樹嶺碎石系統破碎的巖石是平均強度在138MPa(最高達190MPa)的閃云斜長花崗巖。每天單臺機組碎石量平均為1.2萬t，連續工作12.5h，這就要求偏心套的耐磨層不僅能承受沖擊裁荷，也要具有很好的耐磨性能和強度。

　　旋回破碎機的碎石過程是由電動機經皮帶輪和圓錐齒輪帶動偏心套轉動。當偏心套轉動時就帶動破碎圓錐繞破碎機中心作旋擺運動，從而使破碎圓錐表面時而靠近時而離開固定錐表面。使給人破碎腔內的物料不斷受到擠壓和彎曲作用而被破碎。從運轉過程分析看偏心套內壁軸向受力非常不均(見圖2)，只有1/3部位以上受力、沖擊、擠壓力非常大，徑向力就更加不均。設計者原采用硬的鋼軸與軟的巴氏合金配合做摩擦體的設計觀點是對的，但是，在擠壓、沖擊力過大的情況下，巴氏合金抗壓強度較低，容易發生壓皺甚至合金從軸承中被擠壓出來，當受到沖擊載荷時，它的沖擊韌性低，易形成裂縫和剝落，偏心套的使用壽命只有一月左右，這問題一出現，設備就要停產檢修。偏心套是破碎機的心臟部位備件，更換需大拆大卸，人力物力受到很大的損失，因此對該偏心套的改造迫在眉睫。

2 材料選擇比較

　　為了解決上述問題，我們盡力在市場上尋找一種可適合我們古樹嶺設備選用的材料來解決這一問題。通過市場調研，我們決定采用國內新興的高抗沖擊耐磨材料高分子合金——改性鑄型尼龍替代巴氏合金做偏心套耐磨合金。

　　在選擇這種新材料時，我們首先對材料的性能進行了解，論證和可行性分析。

2.1 首先是對兩種耐磨材料進行PV值和摩擦系數的分析

表2 PV值和摩擦系數的比較

　　從表2，我們可看出改性尼龍的PVa(標準值)略大于軸承合金的PVa值，也就是說單位面積的負載P和表面速度V兩者的乘積PV值可用來決定使用的極限。在特定條件下，其材料的PV值是常數，工件的滑動速度的變化對PV值影響遠比壓力P敏感。PV值過大，易導致軸套升溫，在低速重載時采用尼龍軸套優點突出，而PXZ1200/160旋回破碎機偏心套的PV值計算如下：

　　V=πdn3.14×0.7×110/60＝4.03m/s
　　式中：V——表面線速度(m/s)，d—初套直徑(m)，n—軸套轉數(n/min)
　　P＝W/dl=1.365/O.7×1.875＝1.04MPa
　　式中：P——單位面積負載(MPa)
　　W——軸套所承受的總負載(MPa)，
　　d——軸套直徑(m)
　　l——軸套長度(m)
　　PV≤4.2(MPa m/s)

　　改性尼龍的PVa比值是12MPa m/s，所以說改性尼龍的PVa值是適合PXZ1200/160液壓旋回破碎機的使用要求。

2.2 兩種材料的性能比較

表3 兩種材料的性能比較

　　1)從表3可以看出作為常規機械性能的抗壓強度，延伸率和沖擊強度值，改性鑄型尼龍優于巴氏合金，硬度相當，巴氏合金的屈服強度幾乎就是抗壓強度，延伸率為0.2，說明巴氏合金的塑性遠遠低于改性鑄型尼龍，而偏心套的耐磨層就需要塑性較好的耐磨材料。巴氏合金在受壓時的破壞形式是粉碎狀，說明巴氏合金變形成粉沫，而資料介紹改性鑄型尼龍卻一點不損壞或剛到損壞邊緣。

　　2)改性鑄型尼龍的沖擊值遠遠高于巴氏合金，在有沖擊載荷的條件下，改性尼龍材料的承載能力優于巴氏合金。

　　3)改性鑄型尼龍具有高的起始模量和相對的蠕變性，表現為良好的負載性能。改性尼龍在實際使用中是屬于耐疲勞性高的材料。

　　4)在軸與偏心套間產生沖擊時，巴氏合金破裂剝離，但是鑄型尼龍比金屬材料有更好的彈性，所以尼龍不易破損。

2.3 改性尼龍與巴氏合金的摩擦比較

表4 兩種材料的摩擦比較

　　由表4分析對比可看出鑄型尼龍替代巴氏合金作偏心套的耐磨層使用是可行的。

　　從理論分析到市場調研，我們最后大膽決定在古樹嶺系統中用改性尼龍澆灌的偏心套替代巴氏合金澆灌的偏心套。

3 偏心套外觀尺寸、公差的修改

　　鑄型尼龍材料本身的熱膨脹系數較大，運轉時由于摩擦熱所造成的膨脹需對內外徑尺寸做修改。

　　內、外徑尺寸修改計算公式如下：

　　式中：a——鑄型尼龍的熱膨脹系數(8x10-6cm/cm·℃)
　　t——軸套工作時溫升過程上升的溫度(℃)
　　D——軸套外徑(mm)
　　dl——溫升后軸套直徑(mm)
　　δ——溫升前軸套壁厚(mm)

　　1)內徑尺寸的修改計算如下：

　　用校正系數調正a2＝kt
　　k——溫升時壁厚變化間隙校正系數
　　t——軸套壁厚(mm)
　　通過校正系數調整d_t=699mm

　　即油溫由20℃到80℃時，偏心套內徑尺寸將縮小為699mm，比圖紙設計尺寸小0.8～1.0mm，因此，我們在圖紙設計尺寸上放大0.6～0.8mm。

　　2)外徑尺寸的修改計算如下：

　　通過校正系數調整后dl=901.97mm

　　外徑受熱膨脹從計算上看脹大了1.97mm，但我們經驗證選用0.92～1.2mm，并沒有選用計算最大值。

4 現場應用

　　我們從1999年4月份起將2號機的偏心套改選為改性尼龍偏心套，經過8個月運轉后，發現內孔出現三道徑向劃溝，我們修整后決定繼續使用，直到2000年4月份內孔磨損嚴重后換出，其使用壽命為11個月(中間吊出時間為1個月)，產量也在不斷的提高，使用壽命是巴氏合金偏心套的9倍。

5 結論

　　實踐證明，改性鑄型尼龍作為新型材料替代巴氏合金澆灌偏心套在PXZ1216旋回破碎機上應用是切實可行的，由于改性鑄型尼龍在受擠壓力的條件下，具有退讓性，它還有很高的抗沖擊強度和很好的柔韌性，特別是承受不均勻的沖擊載荷時，都表現出良好的性能，并收到了很好的經濟效益，古樹嶺碎石系統，每更換一件新的巴氏合金偏心套需6.8萬元，每修復一次4萬元；每拆卸一次安裝費用1.3～1.5萬元；一件新巴氏合金偏心套使用壽命45天，修復一次使用壽命35天。改性尼龍偏心套的使用壽命為11個月(即335天)，一個尼龍偏心套的使用壽命是一個巴氏合金偏心套壽命加上兩次修復件壽命的3倍，因此，我們可以計算出它的經濟效益。

Σi＝[(6.8+4+4)×3-8.48]+9×1.3=47.62萬元/臺

　　每臺設備可節省的檢修費用及備件款共47.62萬元，三臺設備每年最少省142.86萬元備件款。這還不算挽回檢修停產造成的生產產量損失費用。由此可見新技術、新材料在我們建設工程領域中的應用不僅能提高工作效率，節省原材料費用，還能創造很高的經濟效益和社會效益。

[作者簡介] 
王作寧，中國葛洲壩集團三峽指揮部工程師。