溢流型球磨机是氧化铝生产过程的主要设备，在设备运行过程中，球磨机如果出现进出料村套联接螺栓的松脱和断裂，就会导致衬套外帘漏料甚至全脱出，严重影响了生产的正常进行。

一、溢流型球磨机进料端的结构
衬套镶嵌于磨机大端盖的空心轴段，其外圆在两处与空心轴的内孔相配，法兰与轴的面贴合，采用螺栓联接固定，逬料衬套与饲料器接相联，物料由板式机经空心轴送入磨内，衬套起着将空心轴与物料隔幵的作用。图1为溢流型球磨机进料端的结构。
 

二、 衬套的松脱外窜因素
（1）联接螺栓预紧力的降低以致消失：（2）振动的影响：温度的因素：（4）衬套与空心轴的配合关系：联接螺栓承受剪切力导致断裂。

三、联接螺栓螺旋副的受力分析
在轴向载荷作用下，螺旋副的相对运动，可看作推动物体沿螺纹运动，将矩形螺纹沿中径展开可得一斜面，设Q为螺纹所受的轴向载荷，N为斜面的支反力，f为摩擦力，A为螺旋升角，P为摩擦角，物体沿斜面等速下滑时（即螺栓松退），轴向载苘Q为驱动力，F是为使物体等速下滑而作用于中径处的水平推力（圆周力），总反力R与Q的夹角为（A-P），如图2所示。由力的多边形封闭图可得F=Q•tg(A-P)。

对比图3中的矩形和三角形螺纹可知，如忽略升角的影响，在轴向载荷Q的作用下，三角形螺纹的法向反力为N’=Q/COSB(B为牙形斜角），比矩形螺纹大，如果把法向反力的增加看成由摩擦系数的增加引起，则三角形螺纹的磨擦阻力为：

四、衬套联结松脱的形成分析
衬套安装时，联接螺栓全部拧紧，承受工作载荷前螺栓受到预紧力Qo的作用，衬套联接采用牙形角a=60°的三角形螺纹，螺纹升角为1°42’~3°2’。具有自锁性。在设备运行中，并没有上述的螺旋松力F，导致出现螺栓松脱、断裂而使衬套松退的原因，在于螺栓预紧力的消失。因此，我们从预紧力的影响因素入手分析。

1、交变载荷的作用
饲料器毎旋转1周挖料2次，受力情况如图4所示。图中G为器体自重，W为物料重录，F为挖料阻力，除G保持不变外，W和F均会发生变化。G、W和F三力合力的方向与磨机的轴心线垂直，在这一横向载荷的作用下，衬套法兰与空心轴的结合面，半圆链接嫘栓受拉加重，另半圈因衬套法兰与空心轴端面相互挤压厚度略微减小，受拉有所减轻。

螺栓、被联接件受载前后的悄况如图5所示。图示分别为螺柠尚未拧紧、拧紧后和承受轴向拉伸工作载荷时的情况，在螺栓被拉伸的半圆，当联接受轴向拉伸工作载荷Q1的作用时，正常条件下零件中的应力不会超过比例极限，按照虎克定律，螺栓的总拉伸载荷Q=Q0+KA△8（KA为螺栓刚度），显然Q＞Q0，螺栓松脱的可能减小，而不受拉伸的半圆，联接件的厚度縮小△8时，螺栓伸长景相应减小△8，则它的总拉伸载荷Q=Q0+KA△8 ，由于Q＞Q0 ，松脱的可能性增加，当饲料器与物料结疤等刮碰产生的冲击导致部分螺栓的Q→0时，就有可能发生松脱。

2、振动因索
磨机长时间运行，饲料罩内和饲料器会产生结疤；烧成产生的大块生烧料等进入饲料罩，与饲料器产生较大的冲击振动，某一瞬间当振动使预紧力消失时，联接就可能产生松脱。

受变载作用影响而使预紧力减小和松脱可能性增大的衬套联接螺栓，在受到振动的作用时，更容易形成松脱。

3、温度的影响
磨体因入磨熟料温度较高导致温度升高，因材质不同，空心轴、衬套和联结螺栓三者的变形各不相同，温度变形差可能导致预紫力减小，甚至完全消失，此时螺栓就有可能出现松脱。

4、衬套与空心轴的配合关系
原设计衬套与空心轴的安装配合为H11/c11，属于较大的间隙配合，过大的间隙配合增加了螺栓的受力，在螺栓出现松退后，加速了衬套的松脱。

五、联接螺栓断裂的产生
伴随着衬套联接螺栓的松脱，还出现了断裂现象，从断裂的实际状况判断，均为剪切疲劳破坏，且通常发生在应力集中处。

1、螺栓剪切
随着部分螺栓的松脱，当结合面摩擦力无法抵抗扭矩时，则螺栓受到剪切，其表面就会被剪出伤痕。衬套与空心轴的较大间隙配合，在部分螺栓松脱后，衬套也对螺栓形成了较为严重的剪切。

2、拉伸疲劳破坏
随着磨机的转动，原来受拉伸钱荷作用的半圈螺栓我荷逐渐减小，不受拉伸载荷作用的半圈螺栓铁荷不断增大，同时，受拉的部位也发生了改变。经过长时间的持续反复拉伸，螺栓就会出现疲劳损坏，最终产生断裂。

六、螺栓松脱与断裂的处理
1、加大联接螺栓的直径
螺栓拧紧后，危险截面（即螺纹内径d内处）除受拉应力外，还受到螺纹力矩所引起的扭剪应力，按照第四强度理论，当量应力为：，由此不难得出材质不变时，加大直径可提高螺栓的预紧力，防止.松脱现象发生。

1#～3#溶出磨衬套螺栓原为M32，改用M36的螺栓。改变前、后螺栓预紧力的近似关系为：1.27倍。

2、 改变键联接的型式
衬套的键眹接型式改变后的结构如图6所示。原有的键联接型式不仅不易安装，而且使用中一旦出现问题，键很容易卡死。因此，安装衬套时常会将原有的键联接型式放弃不用，由于缺少抗剪构件，某些螺栓松脱后，其他螺栓受剪加更容易发生断裂。新的键联接型式完全克服了原有的缺陷。

3、补充拧紧螺栓并采取措施防松
在球磨机运转8～16h之后，停磨对所有的联接螺栓进行再拧紧。运转一段时间后对眹接螺栓进行再拧紧之后，使用Φ8～10mm钢筋将联接螺栓杆头焊连，并将钢筋首尾相连呈圆状。

4、改变衬套与空心轴的安装配合
衬套与空心轴的配合由H11/C11改为H9/D9。这样，在一定程度上改善了螺栓的受力状况。

5、衬套和衬板之间保留足够间隙，衬套与轴的结合面不允许加软垫。
为了避免球磨机筒体内研磨体撞击衬板所产生的剧烈冲击，通过衬套传递作用与联接螺栓，安装衬套或更换衬板时，衬套和衬板之间留出8～10mm左右的间隙，为了不降低被联接体的刚度，避免増大螺栓总拉伸载荷的变化范围，衬套与空心轴结合面间不允许加垫。

6、降低饲料器的重量，及时清除饲料罩内部里面的结疤，釆用铆焊件的饲料器替代铸造件，及时清除饲料罩内部结疤。

7、合理调整饲料罩与饲料器锅底的间隙，间隙保持在50～70mm，避免大块落入罩底而使挖料时产生刮碰冲击。