球磨机结构及应力分析

球磨机是粉磨作业的重要设备，在建材、冶金、电厂等行业广泛应用。球磨机常用滑履或滑动轴承两种支撑方式，为进行不同长度、不同支撑形式、不同支撑部位球磨机性能研究，或者出口运输需要，球磨机筒体常采用分段式结构。两段筒体用螺栓连接，便于筒体、支撑形式、支撑结构、支撑部位组合，可以提高试验球磨机筒体及支撑的利用率，也可减少生产用球磨机的运输尺寸，降低运输难度。连接螺栓承受筒体、研磨体和物料的重量在连接处产生的剪力及传递磨机传动弯、扭矩的作用，是球磨机的关键部位。若连接螺栓断裂，球磨机停磨检修，将影响整条生产线的工作，降低生产效率。

大型磨机筒体连接处螺栓的作用力大，受力情况复杂，不易直接建立数学模型，进行性能分析。本文以球磨机为研究基础，对两段筒体连接处螺栓的受力情况进行分析，建立螺栓直径设计数学模型。

球磨机结构

球磨机主要由筒体、衬板、隔仓板、主轴承、进料出料装置、传动系统等部件构成，其中球磨机筒体通常由16Mn钢板卷制、焊接而成。一般筒体设计成制造综合偏差相对较小的整体式结构，而大规格的筒体受运输条件和制造加工能力的限制，常将筒体设计成“分段式”结构。筒体段节之间一般采用带定位止口的法兰联接结构，分段筒体现场焊接或用螺栓连接起来。

螺栓的应力分析

球磨机两段筒体连接螺栓的布置有连接螺栓有铰制孔螺栓和普通螺栓两种，成对分布在整个圆周上。铰制孔螺栓制造精度高，能保证连接的可靠性，铰制孔螺栓数目不少于螺栓总量的15%。球磨机的回转过程中铰制孔螺栓除了始终承受与普通连接螺栓一致的交变拉应力的作用外，还受到剪切力和挤压力的作用。

球磨机筒体转动的过程中每个螺栓受到的拉力随时间成周期性变化，其中位于上边缘的螺栓受到的拉力为0，位于两段筒体连接处下缘位置的螺栓受拉力大。在两段筒体法兰连接螺栓中，承受剪切作用的是铰制孔螺栓。

球磨机两段筒体连接处的铰制孔螺栓同时承受交变拉应力和切应力作用，螺栓用塑性材料40Cr制造。在交变应力作用下，螺栓表现出的主要失效形式为疲劳断裂。

以往球磨机相关零部件的设计主要依赖经验，随着结构不断的改进，相关重要零部件的设计应该上升到理论计算的层面上来。本文用来制造螺栓的材料很多，采用不同材料时，螺栓直径数学模型中的相关数值要根据材料进行变换。在交变应力作用下的零部件往往以疲劳的形式失效，不能仅满足于静态条件下的强度校核要求。如需了解更多球磨机相关问题或报价，欢迎拨打红星销售热线咨询，电话：0371-67772626。