你家的修磨机砂轮还在发生爆片？

修磨机的砂轮安装在磨头上，通过电机驱动旋转，台车载着连铸坯往复运行，由磨头进行间歇性的进给运动，实现升降运动，对整个连铸坯的表面进行修磨，消除表面缺陷。被修磨的连铸坯温度为20一700°C、磨削深度为0.5一2mm、磨削线速度恒定在80m/s。工作过程振动大，设备、安装、操作、砂轮质量等问题都会引发砂轮爆片故障，对人身、设备造成一定伤害。

1砂轮故障情况

砂轮爆片后，大小不一的碎片将随机飞出，损伤砂轮护板及其他周边设施;同时产生不平衡的转动力矩，引发巨大的设备振动，导致磨头油管漏油、磨头下坠、磨头吊架定位槽被撕裂、压下缸销轴松脱、主机框架开裂等故障，严重影响修磨机的正常工作。

2原因分析

2.1砂轮上机前的问题

1)砂轮质量差。若砂轮的制造质量差，在工作过程中容易产生裂纹，发生爆片事故。

2)储存时间长。砂轮黏合剂有一定的有效期，砂轮存放时间不宜超过2年。由于修磨机投产初期砂轮采购量较大，有相当数量的砂轮存放已经超过期限，则这部分砂轮的爆片几率将明显增大。

3)存放不规范。砂轮存放环境应保持干燥，现场的水爆池周围的水蒸气量大;天车夹钳上带着水，滴在其运行轨迹的下方，使水分进入砂轮，形成隐患。

4)现场运输过程发生磕碰，会使砂轮内部产生微裂纹，易发生爆片。

2.2安装操作方而的问题

2.2.1砂轮压盘锁不紧

由于安装操作不良原因导致爆片的特点是砂轮与砂轮压盘接触处有明显的磨痕。砂轮压盘锁不紧，砂轮与砂轮压盘之间发生相对转动，摩擦发热使砂轮两端温度迅速升高是造成爆片的原因。

砂轮安装方法如下页图1所示。砂轮厚度值是L1，在螺钉的作用下，砂轮压盘和砂轮座的台阶面分别与砂轮的两端面接触，将其锁紧，此时砂轮座外锥面与砂轮压盘内锥面之间存在间隙S，当S>0时可以确保砂轮被锁紧。

对发生爆片故障的砂轮压盘与砂轮座进行检测:在不安装砂轮的情况下，对砂轮压盘与砂轮座进行装配，拧入螺钉，将砂轮压盘安装到位，实测砂轮压盘与砂轮座之间的间隙值为L=124.7 mm，实测发生爆片故障的砂轮厚度尺寸为L2=124.4 mm ,L2<L;同时发现砂轮压盘内锥面部位与砂轮座外锥面部位有相互磕碰产生的痕迹，说明砂轮压盘内锥面与砂轮座外锥面之间发生了直接接触(如图2所示)，此时S1=0，砂轮未被锁紧，导致砂轮在磨削过程中与砂轮压盘和砂轮座发生相对转动，产生摩擦、发热，加大砂轮的应力，造成砂轮爆片。

2.2.2安装方法不当

由于砂轮压盘与砂轮座的工作面之间不平行、紧固螺钉的锁紧力矩不匀等原因，使砂轮各处受力不匀，产生倾覆力矩，导致砂轮倾斜，砂轮与砂轮压盘、砂轮座之间的接触面积减小，在工作中易与砂轮压盘及砂轮座之间发生相对转动，造成发热、爆片。

长期性的螺钉锁紧力矩不匀，会导致砂轮压盘及砂轮座工作面的不均匀磨损。这种情况下即便是使用合格的砂轮、正确的安装方法也会发生爆片。

2.2.3操作方法不当

2.2.3.1原来的操作方法

修磨机在上下料过程中，为了节约用电，要将砂轮停下。砂轮不同部位的温度分布分析如下:

1）在磨削过程中，砂轮外圈直接接触连铸坯，温度上升最快，内部温度依次降低。温度分布如图3所示。

2）在上下料过程中，修磨机不工作，砂轮停止转动、开始冷却，外圈温度下降最快，从外圈到心部温度下降速度递减。上下料过程平均需要5 min，上下料过程结束后，砂轮温度分布如图4所示。

2.2.3.2原因分析

从图3、图4可以看出：砂轮不同直径部位的温度分布不匀，同一部位在不同时间的温度变化很大，这将产生较大的内应力，当内应力大于砂轮磨料之间的茹合力时，会使磨料颗粒间撕裂，裂纹将不断延伸，直至砂轮爆片。

2.2.吐外力撞击

由于外力撞击原因造成的爆片特点是连铸坯端面有明显的被撞印迹。砂轮与连铸坯端面发生碰撞是造成爆片的原因。为了防止此类事故发生，程序专门设置“当台车开动时，砂轮不能下降”这一保护性的联锁，但“更换砂轮状态时，砂轮可以下降”;另外，编程人员经常对程序进行调整，防止出现意外情况时，由于部分联锁功能丧失，使“台车运行过程中，砂轮能够下降”，导致砂轮与连铸坯端面发生碰撞，产生巨大的撞击力，造成砂轮爆片。

3对策

3.1砂轮上机前的准备

1)确保砂轮质量。严把砂轮进厂质量关，保证产品合格。

2)定向使用。在指定的修磨机单独使用，增大下机时的砂轮临界直径值，降低爆片的可能性。

3)保证存放环境。存放位置要避开水蒸气集中处和天车运行轨迹的下方。

4)规范运输操作规程。制定现场运输操作规程，避免砂轮在运输过程中受损。

3.2安装操作方而的改进

3.2.1检测并修复相关件

装砂轮前要检测砂轮厚度尺寸，小于 125mm的严禁使用。新砂轮压盘、砂轮座在使用前，要对二者装配后的开口尺寸L进行检测(如图2所示)，使砂轮压盘内锥面与砂轮座外锥面接触，即在S1= 0时，实测L值，要求L<124mm，若出现L>124mm的情况，需要对砂轮压盘内锥面或砂轮座外锥面进行机加工，确保L值满足要求。正确的安装效果要求砂轮厚度值L1>L，当紧固螺钉后，S>0，即砂轮压盘内锥面与砂轮座外锥面之间存在间隙，砂轮被可靠锁紧。

3.2.2确保锁紧力矩均匀

定期检测砂轮压盘与砂轮座工作面之间的平行度，大于0.1mm时禁止使用，进行修复。使用力矩扳手紧固螺钉，紧固力矩要符合标准要求，保证锁紧力矩均匀。紧固螺钉时要沿对角方向依次锁紧，防止产生倾覆力矩。

3.2.3改进操作方法

调整修磨机程序，在上下料过程中，使砂轮继续低速旋转，减缓砂轮沿直径方向的冷却速度差，尽量使砂轮的冷却速度均匀，这样既不会消耗大量电能，又能显著减小砂轮内应力。

3.2.1增加联锁保护程序

1)确保程序的联锁保护功能有效。

2)操作人员要确认修磨作业开始时所应具备的各项条件。

3.2.5执行保护措施

1)在砂轮外周安装有缓冲吸振功能的防护罩，确保对设备的保护。

2)在修磨间两端挂密排布置的铁链，防止砂轮碎片飞出修磨间伤人。

3)在操作间观察窗前面增设斜向下的钢护板，保护人员不受伤害。

4实施效果

4.1预防措施实施情况

采取各项预防措施后，各种类型故障频次的对比见表1。从表1可以看出:采取预防措施后，砂轮爆片的发生次数明显下降，但是不同类型故障的年均次数升降呈现明显差异。其中“储存时间长”引发的故障年均次数明显上升，这是由于部分砂轮超期的时间进一步增长造成的，因此，在使用这部分砂轮时，必须严格采取已有的防护措施。

4.2保护措施实施情况

采取各项保护措施后，砂轮爆片引发的后果对比见表2。从表2可以看出:采取保护措施后，人员及设备受到保护，未再发生过人员险肇事故，设备受损程度减轻，累计故障时间明显降低。

5结语

原修磨机砂轮发生爆片的频次较高，对设备的毁损较严重，发生过碎片伤人的险肇事故。经采取一定的保护措施后，砂轮爆片年均故障次数下降58%，爆片引发的设备年均故障时间减少80.7%，未再发生砂轮碎片伤人的险肇事故。

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来源：磨料磨具