王壽興，陳大海

（山東南山東海氧化鋁有限公司，山東 龍口，265706）

球磨機(jī)一般由水平的筒體，進(jìn)出料空心軸及磨頭等部分組成，筒體為長(zhǎng)的圓筒，筒內(nèi)裝有研磨體，依靠研磨體的滾動(dòng)和拋落撞擊起到將筒體內(nèi)的物料給擊碎，球磨機(jī)體型大多笨重大型球磨機(jī)的總重量可大幾百噸以上且在運(yùn)行中會(huì)受到研磨體、研磨物料的沖擊以及本身的震動(dòng)，這些因素都會(huì)對(duì)球磨機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響導(dǎo)致R區(qū)疲勞損傷或產(chǎn)生斷裂，如果裂紋不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)將產(chǎn)生巨大的生產(chǎn)隱患，因此對(duì)端蓋R區(qū)受力點(diǎn)必須定期采用專業(yè)方法進(jìn)行檢查，以確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在隱患。

1 雙倉(cāng)溢流球磨機(jī)介紹

雙倉(cāng)溢流球磨機(jī)是氧化鋁生產(chǎn)流程中研磨礦石配置礦漿的關(guān)鍵性設(shè)備，筒體直徑為3.6m長(zhǎng)8.5m筒體內(nèi)裝有160噸的研磨體，在電機(jī)和減速機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)工作，筒體支撐在進(jìn)出料兩端主軸承上，筒體內(nèi)部分粗磨/細(xì)磨兩個(gè)倉(cāng)，進(jìn)料端為粗磨倉(cāng)，粗磨倉(cāng)里裝粗鋼球，內(nèi)襯大波形襯板；另一端出料為細(xì)磨倉(cāng)，裝細(xì)鋼球內(nèi)襯小波形耐磨襯板，磨機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)粗磨倉(cāng)鋼球在大波形襯板的帶動(dòng)下做拋落式運(yùn)動(dòng)，細(xì)磨倉(cāng)鋼球在小波形襯板的帶動(dòng)下做瀉落式運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)倉(cāng)室內(nèi)的鋼球分別對(duì)被磨原料進(jìn)行破碎打擊和磨剝。

2 R區(qū)檢查方式簡(jiǎn)介

保證設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行的前提在定期停機(jī)時(shí)進(jìn)行詳細(xì)的排查尤其對(duì)關(guān)鍵部位的專業(yè)檢測(cè)，設(shè)備表面的裂紋可以通過(guò)肉眼進(jìn)行檢查，但要確定裂紋的詳細(xì)情況肉眼檢查是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這就需要借助一些檢查工具和方法，進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)致檢查以確定肉眼不易觀察到的細(xì)小裂紋和裂紋的深度。

3 超聲波檢查

超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來(lái)檢查零件缺陷的一種方法，利用超聲波檢查能夠檢測(cè)出零部件內(nèi)部無(wú)法用肉眼觀測(cè)到的缺陷并且靈敏度高能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出內(nèi)部缺陷的大小和形狀，在這起裂紋故障中主要利用超聲波檢測(cè)裂紋的深度以及端蓋內(nèi)部的斷裂情況，超聲波檢查有專用的超聲波探傷儀，操作簡(jiǎn)單方便，由于超聲波探傷要排除探頭和被測(cè)工件之間的空氣使超聲波能有效的穿入被測(cè)工件因此只需要在超聲波探頭和被檢查的機(jī)件之間涂抹適量的耦合劑（例如：潤(rùn)滑脂、甘油等）就能夠?qū)Ρ粰z測(cè)的工件進(jìn)行檢測(cè)，超聲波能夠檢查到肉眼無(wú)法觀測(cè)到的內(nèi)部缺陷情況，超聲波檢測(cè)精度高但檢測(cè)的范圍有限，不適合數(shù)量多的工件檢查，多用于重要點(diǎn)的檢查。

4 DPT著色檢查

著色探傷是無(wú)損檢測(cè)的一種方法，它是一種表面檢測(cè)方法，主要用來(lái)探測(cè)諸如肉眼無(wú)法識(shí)別的裂紋之類的表面損傷，由于著色探傷的檢測(cè)原理是將溶有彩色染料(如紅色染料)的滲透劑滲入工件表面的微小裂紋中，清洗后涂吸附劑，使缺陷內(nèi)的彩色油液滲至表面，根據(jù)彩色斑點(diǎn)和條紋發(fā)現(xiàn)和判斷缺陷的方法。所以著色探傷適用于檢查工件表面的不易用肉眼直接觀察到的細(xì)小裂縫，在這起裂紋故障中主要利用DPT著色檢查確認(rèn)斷裂位置和焊接坡口的處理深度，由于處理過(guò)程中要多次應(yīng)有到DTP著色檢查所以詳細(xì)介紹使用過(guò)程；

4.1 DPT著色檢查前的打磨和清洗

著色探傷前必須首先要把工件表面打磨光滑，做到機(jī)件見(jiàn)本色，并將打磨后的表面擦拭干凈，將打磨下的金屬屑和砂輪屑清除，然后用著色探傷配用的清洗劑進(jìn)行表面的噴涂清洗并充分干燥。

4.2 噴滲透劑

將工件表面清洗干凈待清洗劑揮發(fā)后對(duì)工件表面噴涂滲透劑，噴滲透劑后等待5～10分鐘待滲透劑滲入工件的裂縫區(qū)域再使用清洗劑將噴在工件表面的滲透劑清洗干凈，使得被檢表面要清潔用干凈的紗布擦干或在室溫下自然干燥清除多余的滲透劑時(shí)，應(yīng)防止過(guò)清洗或清洗不足保證工件表面沒(méi)有滲透劑即可。

4.3 噴顯像劑

噴顯像劑前首先確保工件表面沒(méi)有殘留的滲透劑，否則會(huì)影響缺陷的觀測(cè)，將顯像劑充分搖勻后，對(duì)被檢工件表面（已經(jīng)清洗干凈、干燥后的工件）保持距離150mm～300mm均勻噴涂，噴灑角度為30°～ 40°，顯像時(shí)間不大約在7分鐘左右。DPT適用于檢查設(shè)備表面的裂紋，檢測(cè)范圍大能夠清晰的現(xiàn)實(shí)設(shè)備表面裂紋的長(zhǎng)短、粗細(xì)但是對(duì)裂紋的斷裂深度等檢查難度較大，所以對(duì)R區(qū)的檢查需要兩種檢查方式配合使用，首先用DPT大面積的進(jìn)行檢查，再用聲波對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)檢查。

5 球磨機(jī)斷裂區(qū)域情況

根據(jù)前面介紹的DPT檢查步驟對(duì)球磨機(jī)整個(gè)端蓋進(jìn)行了著色檢查，在端蓋R區(qū)總共檢測(cè)出六道裂縫，最長(zhǎng)的一道裂縫長(zhǎng)度為600mm，最短的為150mm，斷裂位置均為球磨機(jī)端蓋R區(qū)底部，且呈不規(guī)則延伸狀，部分裂縫接近連接。檢查出這些裂紋的具體位置后再用超聲波在裂紋周圍進(jìn)行檢查以進(jìn)一步確定裂紋深度以及內(nèi)部斷裂情況根據(jù)詳細(xì)數(shù)據(jù)制定修復(fù)方案。

6 端蓋裂紋分析

設(shè)備故障一般不是單純?cè)蛞鸬钠渲锌赡馨喾N因素，而球磨機(jī)端蓋裂紋的原因可以分為內(nèi)部原因和外部原因，內(nèi)部原因是：球磨機(jī)端蓋的平面較大而壁厚相對(duì)較薄，鑄造時(shí)冷卻收縮不均勻，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，加上端蓋與中空軸近似垂直相交，澆鑄時(shí)易產(chǎn)生渦流，質(zhì)量不易保證，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)這個(gè)圓角部位是承受“變向應(yīng)力”和“應(yīng)力集中”最敏感的地方，因此也極易在此斷裂。

前后兩軸不同心端蓋焊縫處受到的應(yīng)力最大，且在長(zhǎng)期運(yùn)行中受交變載荷的反復(fù)作用而發(fā)生疲勞破壞。外部原因則主要是因?yàn)榍蚰C(jī)在啟動(dòng)時(shí)中空軸受到油壓的沖擊要將整個(gè)球磨機(jī)提起使中空軸與基座之間填滿充足的潤(rùn)滑油，由于油壓的沖擊是在一瞬間產(chǎn)生的這種沖擊力足以對(duì)受力的R區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)大破壞而且由于球磨機(jī)的自身重量和運(yùn)行頻率以及啟動(dòng)次數(shù)更加重了這種影響。

7 結(jié)語(yǔ)

DPT和聲波探傷只是無(wú)損探傷中比較常見(jiàn)的兩種方式，隨著機(jī)械設(shè)備的大型化發(fā)展對(duì)關(guān)鍵部位的檢查要求越來(lái)越嚴(yán)格，準(zhǔn)確及時(shí)的診斷機(jī)械設(shè)備存在的隱患是保證設(shè)備安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，因此設(shè)備管理的技術(shù)人員需要熟悉各種檢測(cè)技術(shù)并在實(shí)踐應(yīng)用中不斷加以總結(jié)，使探傷技術(shù)得到更多的應(yīng)用。