发电厂机组螺栓断裂失效分析

发电厂机组螺栓在检修时发生断裂,因此对螺栓断裂原因进行了分析。结果表明,断裂的螺栓组织粗大不均,硫产生偏聚,螺栓材料严重脆化,不足以承受施加的载荷,而且外部载荷存在偏载,从而导致完全脆性断裂。     

12.9级高强度螺栓断裂失效分析

12.9级高强度车用减速器35CrMo钢螺栓发生早期断裂失效.通过对其宏观观察、微观断口分析、金相组织、硬度测试及成分分析等,对螺栓断裂原因进行分析,找出其失效之根本原因,并提出解决方案.研究结果表明:螺栓的失效原因是在其使用前期就存在微裂纹,造成应力集中,在一定应力作用下使微裂纹继续开裂长大,最终断裂;螺栓断口具有氢脆断裂的典型特征,说明螺栓发生了氢脆延迟断裂.     

超高压紧固技术用于煤矿设备

超高压紧固技术用于煤矿设备超高压液压紧固技术能够有效地解决煤矿采掘机械部件之间联接的防松问题．简化采掘机械的日常维护，提高了设备的可靠性。超高压紧固系统由超高压油泵、超高压软管、高强度液压螺母（或拉伸器）、高强度螺栓及螺母等组成（图１、图２）。超高压...     

矿井提升机联接螺栓断裂分析及处理

针对KJ型提升机主轴齿轮联轴器联接螺栓断裂问题 ,应用强度理论对螺栓的破坏进行静态和动态分析。通过分析结果表明 ,螺栓的断裂是由于在最大剪应力作用下产生的疲劳破坏所致 ,并给出了可行的处理措施     

球磨机衬板螺栓断裂原因浅析

我公司1台?2.4×10m中卸烘干生料磨,在磨机投料生产后,一直存在一仓衬板螺栓经常断裂问题,这不仅造成磨机运行中漏料严重,环境较差,同时,也影响了磨机的运转率,增加了维修工作量及维修费用等。1衬板螺栓断裂原因(1)磨机一仓采用梯形衬板,提升钢球的能力较大,再加上一仓钢球的球径较大,使衬板受较大的冲击作用,一方面衬板易被砸变形,另一方面螺栓也受到较大的循环应力,从而使螺栓易断裂。同一磨机的二仓,由于采用分级衬板,衬板螺栓则很少断裂。(2)在一仓衬板螺栓断裂中,一仓头4排螺栓易断裂,另外,在刚投入试运行时螺栓易断裂,这与磨机内的物…     

LC-40钻机钻头联接螺栓的改进设计

LC-40钻机的钻头配重法兰联接为螺栓联接,在工作中经常发生螺栓断裂,导致钻头脱落,严重影响了企业的安全生产。为了彻底解决螺栓断裂问题,分析了螺栓联接的受力状况,采用弹性柱销加螺栓的联接形式,较好地适应了钻机恶劣的工作环境,取得了良好的效果。     

总成件检修过程中螺栓联接的拆卸及断丝处理

<正>在日常采运排等大型矿山设备的总成件检修过程中,螺栓联接是一种常见的联接形式,受设备长期运行及其所处工况的影响。在总成件进行拆卸或分解的检修过程中,常见螺栓失效的主要形式为生锈和螺栓断裂,而螺栓生锈也是导致螺栓断裂的主要原因之一。针对不同的断裂形式,分析其发生的原因,避免螺栓断裂。在生产检修过程中,如何有效取出螺     

一种球磨机筒体衬板螺栓断裂的原因分析

某矿山球磨机自运转以来筒体衬板螺栓频繁大量断裂,造成的停产时间约占该设备总故障停产时间的97%,严重影响了设备的连续作业,造成了巨大的经济损失。通过对该问题进行专项攻关,以及详细的调查和分析,最终确定是因角衬板材料选用不当致使衬板螺栓受力条件恶劣而发生断裂。将角衬板材质由橡胶改为合金钢后,螺栓断裂的问题得到了解决。     

φ3×11m磨机中空轴联接螺栓的断裂原因分析

针对球磨机运转时中空轴联接螺栓常发生断裂的实际问题,根据线弹性理论,对Φ3×11m磨机的中空轴联接螺栓进行力学分析,研究其应力分布规律,研究表明:联接螺栓在循环的交变应力作用下,强度明显不足,必然会引起断裂。研究结果为改进螺栓提供了理论基础和可靠的依据。     

螺栓法兰连接结构的失效分析及优化设计

针对某种管路螺栓法兰连接结构在实际装配过程中出现的螺栓断裂故障,通过有限元仿真分析及试验,说明了活套环设计刚度不足是导致螺栓断裂的主要原因。为此提出了3种提高活套环刚度的优化设计方案,并对其中增加活套环厚度的方案进行了有限元仿真分析和试验研究,证明增加活套环厚度可有效增加其刚度及螺栓的承载能力,并提高连接结构的可靠性。试验结果表明,改进后连接结构的断裂拧紧力矩比原结构提高了38%,可较好地满足使用要求。     

矿山多属性环境协同作用对锚杆腐蚀的影响

锚固材料失效造成围岩失稳呈现多元化特征，其中锚固材料在服役过程中受到多属性腐蚀环境协同作用造成其腐蚀越来越严重。锚杆腐蚀开裂频繁发生在富黏土地带，反映出多属性环境（包括含氧率、地 下水、矿物质等）协同作用是锚杆腐蚀的重要影响因素。为了掌握锚杆在多属性环境协同作用影响下的腐蚀规律，将锚杆服役环境以“腐蚀细胞”的方式进行了实验室模拟试验。研究表明：环境中的矿物质通过离子 交换增加水溶液离子溶度，间接加速了锚杆的腐蚀，证明了溶液中离子浓度与腐蚀速率成正相关关系；腐蚀是长期的过程，经过3个月的试验后，大部分腐蚀产物形成于螺纹和锚杆端部，以及被黏土与煤包裹的部位， 反映出矿物质能加速锚杆的腐蚀；相比于腐蚀介质仅为去离子水，锚杆在包含黏土或者煤的试验环境中腐蚀后的抗拉强度均有所降低；锚杆在煤和黏土共同作为腐蚀介质且开放的环境下，抗拉强度最小，这也间接说 明矿物质材料能加速锚杆的腐蚀。上述研究进一步表明：环境中煤、黏土、地下水可通过增加溶液总离子浓度提高环境腐蚀性，因此在含有矿物质与地下水的区域，矿山支护设计与维护时需进行防腐蚀方面的考虑。     

预紧力锚杆作用下锚固体的形成与失稳模式

高强锚固系统在深部及复杂软弱巷道围岩控制中得到越来越广泛的应用,但对该条件下的锚固体形成和失稳的认识仍不充分。笔者采用数值模拟方法研究了预紧力锚杆作用下锚固体的形成因素及原岩应力作用下锚固体的失稳规律。结果表明：预紧力一定时,锚杆间距越小,附加应力就越大;锚杆间排距一定时,预紧力越大,附加应力就越大,附加应力在锚固体范围岩体中呈纺锤形,压力从巷道表面处逐渐衰减,在锚固起始端呈锥形分布;锚固段越短或预紧力越大,压缩区域就越大,锚固体的范围就越大,但锚固段长度对锚固体的影响较为明显。原岩应力环境中,巷道围岩锚固体失稳类型有锚杆断裂型、锚固脱黏型、岩体主导破坏型和锚固体复合型破坏型;岩体强度、锚杆预紧力、原岩应力侧压系数、埋深、锚杆间排距等对锚固体失稳的作用依次减小。     

冲击韧性对锚杆力学性能影响的试验研究

高强度锚杆在井下使用时经常发生螺纹段脆断现象,这与锚杆材料的冲击韧性密切相关,测试了4个厂家屈服强度500 MPa锚杆的冲击吸收功,不同厂家锚杆冲击韧性差别较大,冲击吸收功从19~165 J不等。对具有不同冲击吸收功锚杆的杆体段和螺纹段分别进行弯曲试验、拉伸试验、复合应力下破坏试验,试验结果表明:冲击韧性影响锚杆螺纹段的冷弯性,当冲击吸收功低于30 J时,锚杆螺纹段冷弯性差;冲击韧性对杆体的冷弯性、杆体段和螺纹段的伸长率没有影响;冲击韧性影响锚杆复合应力下破坏状态,当冲击功低于19 J时,复合应力下锚杆易出现脆性破坏。认为屈服强度500 MPa高强锚杆的冲击吸收功不应低于30 J。     

深部高应力巷道锚杆脆塑性破断机理研究

针对各种高应力巷道锚杆破断导致的支护失效难题,采用理论分析、数值计算、现场试验等手段,分析了巷道围岩变形的组成与锚杆破断形态,研究了不连续变形的垫衬效应及其与锚杆脆塑性破断过程的内在联系。认为垫衬效应是导致锚杆脆性断裂的根本原因,提高锚杆预紧力是消减垫衬效应的有效手段,普通锚杆强度、延伸率与连续变形的不协调性是锚杆塑性破断的根本原因,提高锚杆强度与伸缩率是强力协调围岩变形稳定的有效途径。     

φ3X11m磨机中空轴联接螺栓的断裂原因分析

针对球磨机运转时中空轴联接螺栓常发生断裂的实际问题,根据线弹性理论,对Φ3×11m磨机的中空轴联接螺栓进行力学分析,研究其应力分布规律,研究表明:联接螺栓在循环的交变应力作用下,强度明显不足,必然会引起断裂。研究结果为改进螺栓提供了理论基础和可靠的依据。     

基于FLAC3D的管缝锚杆与玻璃钢锚杆支护效果对比

高峰矿大部分巷道采用管缝锚杆支护，但受巷道支护环境以及防腐措施不当影响，支护的管缝锚杆常因腐蚀而失效，需要进行二次支护，大大增加了支护成本和劳动强度。玻璃钢锚杆具有高强、轻质、耐腐蚀和抗疲劳的优点，能有效克服锚杆易腐蚀的问题。通过采用FLAC^3D有限差分软件对高峰矿管缝锚杆和玻璃钢锚杆支护进行数值分析，对比了2种锚杆在相同支护条件下的巷道变形、岩体应力场、塑性区以及安全度，充分分析了2种锚杆在高峰矿巷道的支护效果。研究表明高峰矿采用玻璃钢锚杆取代管缝锚杆进行支护具有可行性。     

基于上限理论的深部巷道顶板锚杆预紧力简化设计方法

以深部直墙半圆拱巷道为例,基于非线性Hoek-Brown强度准则,考虑顶板围岩应力与锚杆支护作用,构造出顶板围岩破裂机制,利用极限分析上限法,提出了巷道开挖初期顶板锚杆预紧力的简化设计方法,给出了相应工程建议措施,并通过现场应用实例验证了高强预紧力支护对顶板围岩的控制效果。研究结果表明:巷道开挖初期,锚杆支护构件只有施加足够预紧力,才可有效限制顶板围岩下沉破坏;随岩体强度参数增大,锚杆所需预紧力不断减小,而随锚杆布设间距与围岩应力增大,锚杆所需预紧力不断增加;在软弱或松散破碎围岩中,可通过采用高强、高韧性锚固支护构件并施加高预紧力或注浆加固等方式来获得较理想围岩控制效果。     

冲击载荷作用下锚固围岩损伤破坏机制

为研究冲击地压巷道锚固围岩损伤破坏特征,以实际发生冲击失稳的巷道为例,分析了冲击载荷作用下锚固围岩动载响应特征,现场测试了冲击载荷作用后围岩损伤、锚固界面损伤及锚固性能,对比分析了冲击载荷前后锚杆力学性能。研究结果表明:冲击载荷作用下,巷道锚固围岩和锚杆与锚索受反复压拉压作用,导致锚固系统锚固性能降低与失效;冲击载荷作用后,巷道围岩节理、裂隙发育,完整性差且强度大幅降低,锚固性能劣化或失效;锚杆支护材料性能降低,杆体延伸率降低13. 8%,抗拉强度降低6. 6%,冲击吸收功降低24. 3%,锚杆产生塑性变形,晶粒扭曲、畸变,微观金相组织紊乱。采用锚固注浆、高预应力全长锚固以及高强度、高伸长率、高冲击韧性锚杆与锚索联合支护,可以有效提高冲击载荷作用下巷道围岩的稳定性。     

螺纹钢横肋作用下锚固体应力分布与破坏规律

在柱坐标系下将拉拔状态下的锚杆空间受力问题简化为平面应变问题。基于ABAQUS仿真软件建立全长黏结式螺纹钢锚杆有限元模型,研究螺纹钢横肋作用下的锚固体应力分布特征。选取单元锚固体,建立有限元模型并数值计算,重点分析了树脂破坏面的演化特征以及螺纹钢横肋面角q、径向尺寸系数d/D和横肋间距L对锚固体破坏的影响。结果表明,螺纹钢锚杆的应力分布显著不同于圆钢锚杆;拉拔状态下螺纹钢的轴向应力较圆钢沿轴向衰减速率更快,树脂-杆体接触面剪切应力值沿轴向呈现锯齿状分布。螺纹钢横肋几何参数q,d/D,L对锚固体的强度和破坏失效形式有直接影响。联合分析螺纹钢锚杆全长应力分布与单元锚固体的破坏失效形式,总结了横肋作用下的锚固体失效的时空演化规律。