Årsager til pludseligt skruebrud under drift af WPC granulator ekstruder

Årsager til pludseligt skruebrud under drift af WPC granulator ekstruder

Årsager til pludselig brud under drift af den parallelle dobbeltskrue gevindblok (kompressionsblok/transportblok)

Yongte WPC granuleringsekstruder er udstyret med en parallel dobbeltskruet ekstruder, hvor skruerne består af en central aksel og modulære gevindblokke. De udvalgte gevindblokmaterialer er WR4 eller WR7, som giver fremragende slid- og korrosionsbestandighed; derfor udviser skruerne enestående holdbarhed under disse driftsforhold. Under produktionen udsættes gevindblokkene imidlertid kontinuerligt for kombinerede forskydnings-, kompressions- og friktionsspændinger. Hvis der opstår abnormiteter i disse processer, kan det forårsage et pludseligt brudsvigt i gevindblokkene, hvilket direkte forårsager en produktionslinjelukning og resulterer i betydelige nedetidstab og vedligeholdelsesomkostninger for virksomheden. De følgende afsnit analyserer systematisk de potentielle årsager til pludselige brudsvigt i gevindblokkene af parallelle dobbeltskrue ekstrudere.

Bruddet på WPC-granulatorekstruderens parallelle dobbeltskruede gevindkomponenter repræsenterer en skør brudtilstand; det er sjældent forårsaget af en enkelt faktor såsom øjeblikkelig overbelastning, men er snarere et resultat af de kombinerede effekter af materialefejl, spændingskoncentration og driftschokbelastninger. Disse årsager kan klassificeres i fire hovedkategorier: selve materialet, bearbejdnings- og montageprocesser, fremstillings- og driftsforhold og udstyrsfejl.

Forskelle: Brud involverer typisk fragmenterede stykker med en sprød frakturoverflade og ingen signifikant plastisk deformation; slid viser sig som gradvis udtynding; vridningssvigt er normalt forårsaget af overskridelse af den tilladte drejningsmomentgrænse for skruen.

1、 Materialer og varmebehandlingsfejl

1. Varmebehandling mislykkedes

 Det nitrerede lag er for tykt, hvilket resulterer i høj skørhed; grundmaterialet mangler tilstrækkelig temperering, hvilket efterlader resterende indre spændinger; ved udsættelse for driftsvarme frigives disse spændinger, hvilket fører til direkte brud;

 Udslusningsrevne: Mikrorevner blev genereret under den blanke bratkølingsprocessen; disse revner blev ikke opdaget under fabriksinspektionen, men de forplantede sig under drift, hvilket førte til et øjeblikkeligt brud.

2. Råmateriale indeslutning, porøsitet eller hulrum: Indvendige indeslutninger eller krympende hulrum i smedede eller støbte dele udgør iboende defekter. Under normale driftsforhold er stress koncentreret på disse fejlsteder; enhver udsving kan få disse defekter til at briste øjeblikkeligt.

3. Forkert materialevalg: en formulering med højt fyldstof (glasfiber, calciumcarbonat, kønrøg) blev fejlagtigt brugt med almindeligt nitreret stål; en formulering med høj korrosionsbestandighed blev påført varmbearbejdet stål uden molybdæn, hvilket resulterede i erosion af substratet og dannelse af mikrorevner.

Yongte WPC granuleringsekstruder udstyrer højkvalitets skrue og tønde, så det vil ikke beskadige på grund af materialer og varmebehandlingsfejl. vores skruemateriale er WR4. Derudover kan WR4 yderligere styrke overfladeegenskaberne gennem overfladenitrering eller wolframcarbid-sprøjteproces for at danne et slidbestandigt lag med en tykkelse på 0,1~0,3 mm, med hårdhed op til HV1200~1500, som er velegnet til råmaterialebehandling indeholdende fyldstoffer med høj hårdhed (såsom kvartspulver og metalpulver).

2、Mekanisk montage og strukturel spændingsanalyse

1. For stor aksial forspænding: Gevindblokken er sikret med en låsemøtrik; hvis forspændingen er indstillet for højt, udsættes gevindblokken for kontinuerligt højt statisk tryk; ved opvarmning overlejrer den termiske ekspansionseffekt denne tilstand, hvilket får den indre trykspænding til at overskride materialets brudgrænse.

Den aksiale afstand mellem tvillingskruerne er kritisk: Hvis afstanden er for lille, vil skruerne udvide sig på grund af varme, hvilket får endefladerne på gevindblokkene til at komprimeres og brækkes.

2. Spændingskoncentration for kilespor/indre hul: De skarpe hjørner eller alt for små fileter i det indre huls kilespor udgør spændingskoncentrationspunkter; en alt for stram nøglepasning kan fremkalde mikrorevner i kilesporet, som derefter fortsætter med at forplante sig.

3. Overfladen med gevind er ujævn eller indeholder fremmedlegemer; endefladen kan have grater, jernspåner eller materialeaffald; efter montering opstår der lokal punktkontakt på endefladen, hvilket resulterer i lokalt højt tryk under drift, hvilket kan føre til revner ved kontaktpunkterne.

4. Dårlig skruejustering (ikke-cirkulæritet mellem de to skruer); slid på koblingen eller lejehuset; for stor koaksialitetsafvigelse mellem de to parallelle skruer; gevindblokkene udsættes for periodisk vekslende bøjningsspænding, hvilket fører til udmattelsesbrud.

3、 Indvirkning på procesdriftstilstand (øjeblikkelig belastning, der udløser brud)

1. Koldstart / Materialeblokeringsinduceret hård start: Når materialet inde i cylinderen afkøles og størkner, tvangsstartes skruen, hvilket resulterer i et øjeblikkeligt drejningsmoment, der langt overstiger det nominelle drejningsmoment; dette genererer en enorm stødbelastning, der direkte knækker skrueblokken – det mest almindelige ulykkesscenarie, man støder på på stedet.

2. Fremmede genstande, der trænger ind i tønden (f.eks. hårdmetalgenstande); møtrikker, pakninger, skruespåner eller metalværktøj, der falder ned i tragten og sætter sig fast mellem gevindblokken og cylinderen, hvilket genererer et forbigående trykstød.

3. Lokal overophedning og pludselige ændringer i termisk stress: den lokale temperatur stiger kraftigt og falder derefter hurtigt; denne vekslende termiske cykling inducerer termiske stødrevner; især for nitrerede komponenter er deres modstandsdygtighed over for termisk stød dårlig.

4. Overdreven materialefyldning eller pludselige trykændringer, en kraftig stigning i tilførselshastigheden eller en blokeret udstødningsport kan få hovedtrykket til at stige øjeblikkeligt, hvilket udsætter gevindblokken for betydelige periferiske og aksiale kræfter.

4、 Ophobning af træthedsskader (præ-eksisterende skjulte revner, pludselig opstået)

Den gevindskårne komponent udsættes for vekslende drejningsmoment og vekslende belastning over en længere periode, hvilket får mikrorevner på overfladen til gradvist at udbrede sig; disse skader er ikke synlige for det blotte øje. Men når revnerne når en kritisk størrelse, forplanter de sig pludselig uden nogen forudgående varsel, hvilket giver udseende af "pludselig fejl".

Hurtig inspektionsmetode på stedet (visuel inspektion af brudfladen)

· Brudfladen udviser gamle revner og et skallignende mønster: træthedsbrud (som følge af langvarig vekslende belastning, ikke øjeblikkelig påvirkning).

· Flade og lyse tværsnit med skøre korn: varmebehandlingsinduceret skørhed / revner i det nitrerede lag

· Brudoverfladen udviser trykdeformation og metalridser; brud forårsaget af stødende fremmedlegemer.

· Bruddet stammer fra det indre huls kilesporsplacering: kilesporsspændingskoncentration

Tilsvarende forebyggende foranstaltninger

1. Materiale indkøbsinspektion: udfør ikke-destruktiv prøvning og hårdhedstest på smedegods; verificere materielle kvalifikationsrapporter; kontrollere nitreringslagets dybde for nitrerede komponenter for at forhindre dannelsen af ​​sprøde nitrerede lag.

2. Montering: Kontroller strengt aksial forspænding og kontroller skruens koaksialitet; rengør endefladen grundigt og rund trinkanterne.

3. Betjeningsprocedure: Start ikke køleren med magt; sørg for, at det blokerede materiale er opvarmet tilstrækkeligt til at smelte det, før drevet betjenes; installer en tragtmagnet til fjernelse af jern.

4. Daglig inspektion: Overvåg hovedenhedens drejningsmoment og trykudsving; udføre regelmæssige inspektioner af tryklejerne for at forhindre aksial forskydning.