溢流型球磨機是氧化鋁生產過程的主要設備，在設備運行過程中，球磨機如果出現進出料村套聯接螺栓的松脫和斷裂，就會導致襯套外簾漏料甚至全脫出，嚴重影響了生產的正常進行。

一、溢流型球磨機進料端的結構
襯套鑲嵌于磨機大端蓋的空心軸段，其外圓在兩處與空心軸的內孔相配，法蘭與軸的面貼合，采用螺栓聯接固定，逬料襯套與飼料器接相聯，物料由板式機經空心軸送入磨內，襯套起著將空心軸與物料隔幵的作用。圖1為溢流型球磨機進料端的結構。
 

二、 襯套的松脫外竄因素
（1）聯接螺栓預緊力的降低以致消失：（2）振動的影響：溫度的因素：（4）襯套與空心軸的配合關系：聯接螺栓承受剪切力導致斷裂。

三、聯接螺栓螺旋副的受力分析
在軸向載荷作用下，螺旋副的相對運動，可看作推動物體沿螺紋運動，將矩形螺紋沿中徑展開可得一斜面，設Q為螺紋所受的軸向載荷，N為斜面的支反力，f為摩擦力，A為螺旋升角，P為摩擦角，物體沿斜面等速下滑時（即螺栓松退），軸向載苘Q為驅動力，F是為使物體等速下滑而作用于中徑處的水平推力（圓周力），總反力R與Q的夾角為（A-P），如圖2所示。由力的多邊形封閉圖可得F=Q•tg(A-P)。

對比圖3中的矩形和三角形螺紋可知，如忽略升角的影響，在軸向載荷Q的作用下，三角形螺紋的法向反力為N’=Q/COSB(B為牙形斜角），比矩形螺紋大，如果把法向反力的增加看成由摩擦系數的增加引起，則三角形螺紋的磨擦阻力為：

四、襯套聯結松脫的形成分析
襯套安裝時，聯接螺栓全部擰緊，承受工作載荷前螺栓受到預緊力Qo的作用，襯套聯接采用牙形角a=60°的三角形螺紋，螺紋升角為1°42’~3°2’。具有自鎖性。在設備運行中，并沒有上述的螺旋松力F，導致出現螺栓松脫、斷裂而使襯套松退的原因，在于螺栓預緊力的消失。因此，我們從預緊力的影響因素入手分析。

1、交變載荷的作用
飼料器毎旋轉1周挖料2次，受力情況如圖4所示。圖中G為器體自重，W為物料重錄，F為挖料阻力，除G保持不變外，W和F均會發生變化。G、W和F三力合力的方向與磨機的軸心線垂直，在這一橫向載荷的作用下，襯套法蘭與空心軸的結合面，半圓鏈接嫘栓受拉加重，另半圈因襯套法蘭與空心軸端面相互擠壓厚度略微減小，受拉有所減輕。

螺栓、被聯接件受載前后的悄況如圖5所示。圖示分別為螺檸尚未擰緊、擰緊后和承受軸向拉伸工作載荷時的情況，在螺栓被拉伸的半圓，當聯接受軸向拉伸工作載荷Q1的作用時，正常條件下零件中的應力不會超過比例極限，按照虎克定律，螺栓的總拉伸載荷Q=Q0+KA△8（KA為螺栓剛度），顯然Q＞Q0，螺栓松脫的可能減小，而不受拉伸的半圓，聯接件的厚度縮小△8時，螺栓伸長景相應減小△8，則它的總拉伸載荷Q=Q0+KA△8 ，由于Q＞Q0 ，松脫的可能性增加，當飼料器與物料結疤等刮碰產生的沖擊導致部分螺栓的Q→0時，就有可能發生松脫。

2、振動因索
磨機長時間運行，飼料罩內和飼料器會產生結疤；燒成產生的大塊生燒料等進入飼料罩，與飼料器產生較大的沖擊振動，某一瞬間當振動使預緊力消失時，聯接就可能產生松脫。

受變載作用影響而使預緊力減小和松脫可能性增大的襯套聯接螺栓，在受到振動的作用時，更容易形成松脫。

3、溫度的影響
磨體因入磨熟料溫度較高導致溫度升高，因材質不同，空心軸、襯套和聯結螺栓三者的變形各不相同，溫度變形差可能導致預紫力減小，甚至完全消失，此時螺栓就有可能出現松脫。

4、襯套與空心軸的配合關系
原設計襯套與空心軸的安裝配合為H11/c11，屬于較大的間隙配合，過大的間隙配合增加了螺栓的受力，在螺栓出現松退后，加速了襯套的松脫。

五、聯接螺栓斷裂的產生
伴隨著襯套聯接螺栓的松脫，還出現了斷裂現象，從斷裂的實際狀況判斷，均為剪切疲勞破壞，且通常發生在應力集中處。

1、螺栓剪切
隨著部分螺栓的松脫，當結合面摩擦力無法抵抗扭矩時，則螺栓受到剪切，其表面就會被剪出傷痕。襯套與空心軸的較大間隙配合，在部分螺栓松脫后，襯套也對螺栓形成了較為嚴重的剪切。

2、拉伸疲勞破壞
隨著磨機的轉動，原來受拉伸錢荷作用的半圈螺栓我荷逐漸減小，不受拉伸載荷作用的半圈螺栓鐵荷不斷增大，同時，受拉的部位也發生了改變。經過長時間的持續反復拉伸，螺栓就會出現疲勞損壞，最終產生斷裂。

六、螺栓松脫與斷裂的處理
1、加大聯接螺栓的直徑
螺栓擰緊后，危險截面（即螺紋內徑d內處）除受拉應力外，還受到螺紋力矩所引起的扭剪應力，按照第四強度理論，當量應力為：，由此不難得出材質不變時，加大直徑可提高螺栓的預緊力，防止.松脫現象發生。

1#～3#溶出磨襯套螺栓原為M32，改用M36的螺栓。改變前、后螺栓預緊力的近似關系為：1.27倍。

2、 改變鍵聯接的型式
襯套的鍵眹接型式改變后的結構如圖6所示。原有的鍵聯接型式不僅不易安裝，而且使用中一旦出現問題，鍵很容易卡死。因此，安裝襯套時常會將原有的鍵聯接型式放棄不用，由于缺少抗剪構件，某些螺栓松脫后，其他螺栓受剪加更容易發生斷裂。新的鍵聯接型式完全克服了原有的缺陷。

3、補充擰緊螺栓并采取措施防松
在球磨機運轉8～16h之后，停磨對所有的聯接螺栓進行再擰緊。運轉一段時間后對眹接螺栓進行再擰緊之后，使用Φ8～10mm鋼筋將聯接螺栓桿頭焊連，并將鋼筋首尾相連呈圓狀。

4、改變襯套與空心軸的安裝配合
襯套與空心軸的配合由H11/C11改為H9/D9。這樣，在一定程度上改善了螺栓的受力狀況。

5、襯套和襯板之間保留足夠間隙，襯套與軸的結合面不允許加軟墊。
為了避免球磨機筒體內研磨體撞擊襯板所產生的劇烈沖擊，通過襯套傳遞作用與聯接螺栓，安裝襯套或更換襯板時，襯套和襯板之間留出8～10mm左右的間隙，為了不降低被聯接體的剛度，避免増大螺栓總拉伸載荷的變化范圍，襯套與空心軸結合面間不允許加墊。

6、降低飼料器的重量，及時清除飼料罩內部里面的結疤，釆用鉚焊件的飼料器替代鑄造件，及時清除飼料罩內部結疤。

7、合理調整飼料罩與飼料器鍋底的間隙，間隙保持在50～70mm，避免大塊落入罩底而使挖料時產生刮碰沖擊。