引言
伊拉克某水泥厂3条生产线原料磨均为德国非凡公司生产的MPS5000B型立磨，在10年期间3台立磨张紧拉杆断裂7根。MPS型立磨是德国非凡公司研发生产的一种粉磨设备，广泛用于在水泥、电力、化工、冶金等行业。立磨主要分为传动部分、磨盘、磨辊、选粉机、张紧装置等几个部分组成，张紧装置通过液压装置给予磨辊向下的拉力，使物料在磨盘和磨辊之间反复碾压达到粉碎物料的目的。张紧装置由液压系统、液压缸、张紧拉杆和连接部件组成，由于张紧拉杆长期承受向下的拉力，容易产生疲劳载荷，造成张紧拉杆断裂，而且都是在联结螺纹的根部，在对断裂面进行检査后发现，裂纹是一层层的向内扩展的，这是由于拉杆长期在疲劳载荷的作用下产生裂纹后，一点点的向拉杆内部渗透，最终导致拉杆全部断裂的，而且断裂的部位又是张紧拉杆最细的位置，也是拉杆最薄弱的部位。张紧拉杆的维修常用方法有更换新拉杆、焊接等2种方法，经过现场技术人员的研究改进又摸索出缩短拉杆长度和螺纹套筒连接拉杆的2种维修方法，现对这四种维修方法和各自的优缺点进行分析。
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维修方法
方法一：更换新张紧拉杆。张紧拉杆为长5316mm，直径①230mm的圆柱体结构，拉杆两端各有215mm长M210×6螺纹与液压缸和压力框架连接，任何一端螺纹根部断裂，整根拉杆会由于长度不够而报废。张紧拉杆重1.5t，原装拉杆一根2万欧元左右。大多立磨使用厂家采用更换新张紧拉杆的这种方法。
这种是最常用的修复方法，此方法更换简单而且相比其它方法用时少。但需要有充足的备件储备，占用资金较多。
方法二：采用焊接方法修复拉杆。张紧拉杆的材质为42CrMo6，硬度为36-40HRC，抗拉强度为1100MPao焊接材料可选用J507焊条，在烤箱内将焊条加热到600-650t保温2h进行除氢处理，150T保温随用随取。为保证拉杆对接的直线度，可利用车床在两断面中心加工＜D30mm的定位沉销孔，用定位销将两节拉杆组对在一起。将长杆部分断面加工成U型坡口，带螺纹部分为了防止螺纹损坏尽量不加工坡口，只打磨清理干净即可。采用烘枪将焊缝处预热到300七左右，采用短焊缝一层一层堆焊，每一层焊缝焊完后都清除药皮及飞溅物并检查有无裂纹、气孔、夹渣等缺陷，在焊接完成后用石棉等保温材料保温直至拉杆降至室温。
由于张紧拉杆的材料含碳量较高，所以焊接性能差，焊接过程中容易出现裂纹，在这种长期承受巨大拉力的工作状态下不能长时间使用（一般只能使用2~4个月），只能作为一种应急维修方法。
方法三：从拉杆断裂处重新车螺纹，缩短拉杆长度。由于断裂处多为螺纹连接部位，可将螺纹位置后移，在拉杆上重新加工新螺纹。缩短拉杆长度230mm左右，将液压缸拉伸，重新设定液压缸0位。液压缸行程一般在900mm左右，采用此方法要先确定液压缸行程是否满足需要，由于缩短了液压缸上腔行程，上腔可压缩距离减小，需要控制好磨料层的厚度，料层的厚度不可过高，否则会有损坏液压缸的风险。
此种方法操作相对简单，可以保证拉杆的强度，但需要有能加工6000mm长工件的车床，且有损坏液压缸的风险，也只能作为应急维修方法使用。
方法四：采用套筒螺纹将两根断裂报废的旧拉杆重新加工装配新拉杆。以上三种维修方法要么需要采购新的备件，要么只能临时应急使用。经过现场技术人员的多次讨论研究，研发出了一种不用焊接，就能将报废的拉杆经过重新加工组装成新的拉杆的方法：把报废拉杆加工成长短两部分，中间用螺纹套筒连接的形式，将原本一体的拉杆改为用套筒连接的两段拉杆组合体。具体的改造步骤如下：
（1）首先将上端螺纹断裂的张紧拉杆，在车床上按原来的螺纹尺寸加工出长215mm新的M210×6螺纹，并将安装拉杆耐磨套的位置相应后移。螺纹加工完成后，在距离拉杆上端4500mm的地方切断，在切断位置加工230mm长M225×6的螺纹，现场图片见图1。
图1 现场切断位置
（2）找一根报废的张紧拉杆，如果拉杆下端M210×6螺纹完好，将拉杆在距离786mm的地方切断，在切断位置加工230mm长M225×6的螺纹。如果M210×6螺纹已经损坏，则首先按图纸加工好215mm长新的M210×6螺纹。
（3）用长度530rrnn外径351mm内径210mm的45号钢毛坯料，按以下图纸加工成连接套筒，见图2。
图2 连接套筒
（4）将两段拉杆分别从连接套筒两侧旋入，确保两段拉杆螺纹全部旋入套筒内，检查拉杆总长，符合5316±5mm的尺寸要求，即可组装拉杆上下连接部件，全部组装完成后，就可以安装到立磨上使用。
此种方法，使用了以前断裂报废的旧拉杆，经过加工重新组装成了新的拉杆，变废为宝；使用了螺纹连接套筒保证了拉杆所需的强度，结构简单，便于加工制作。可以根据现场拉杆断裂位置重新调节两段拉杆的长度，组成连接套筒在不同位置的组合体，这样即使再发生拉杆断裂的现象，将断裂的拉杆再重新车削加工后，通过调整两段拉杆的长度改变连接套筒的位置，就又可以组合成一个新的拉杆了。这样一来拉杆几乎不会报废，可以一直加工重新组合使用，节省了备件采购费用，降低了项目运营成本。但需要有能加工5000mm长度工件的车床。
2019年7月把两根报废的张紧拉杆加工组装完成了一根新拉杆。7月19日安装到立磨上使用至今已有2年多时间，磨机的各项运行参数正常，磨机运行平稳、产量正常。
02
结论
经过以上四种拉杆维修方法的对比，第四种采用套筒螺纹将旧拉杆重新装配成一根的方法，比起焊接维修坚固耐用，也不会因缩短拉杆长度而对液压杆造成损坏的风险。而且使用以前断裂报废的旧拉杆，经过加工重新组装成了新的张紧拉杆，变废为宝；此项技术不仅可以在德国MPS型立磨上使用，也可在国产MLS立磨上使用，运用范围广泛，可以为企业节省大量的资金，降低生产运营成本。
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