某反应器搅拌器用输入端轴断裂分析及性能改进研究

针对某聚丙烯生产装置中搅拌器34-M-2001输入轴正常运行一定时间后出现多次相同键槽位置处断裂问题,综合分析该轴的强度大小、键槽受力分布及其加工工艺对应力分布的影响等关键因素,研究失效原因并提出优化改进方案。研究表明其断裂原因主要归咎于原设计轴径尺寸过小;此外,材料综合力学性能、键槽加工工艺对应力集中的影响等也是导致裂纹产生的重要因素。在不易改变轴径尺寸的情况下,通过改进材料化学成分,选用力学性能更好的材料;改变键槽尾部加工工艺,降低其键槽尾部应力集中等优化方案,能够很大程度上提高该轴的综合使用性能。改进后该输入端轴的综合使用性能会有很大的提高。上述研究对于提高传动件尤其是带键传动轴的机械性能、使用寿命等方面具有很大的参考价值。

某搅拌器用输入端轴联接方式改进研究

为解决某聚丙烯生产装置反应搅拌器34-M-2001输入端轴连续多次出现在正常运行一定时间后键槽位置产生裂纹的问题,综合考虑安装空间、经济型和实用性等重要因素,提出改进方案,并论证方案的可行性。根据造成该输入端轴产生裂纹的主要原因,在不宜改变该轴其他位置结构尺寸的情况下,提出将该轴的平键连接方式改为无键连接方式的改进方案。综合利用理论分析和有限元法对改进方案进行论证。研究结果表明无键联接可明显提高该轴的安全系数;可避免键槽处应力集中现象的出现,大大降低该轴在额定工况下的最大应力值。改进后,可使该输入端轴的机械强度大幅增加,有效地提高该轴的使用寿命。上述研究在提高关键传动件的机械性能、使用寿命等方面具有一定的参考价值。