水泥粉磨站的中空轴一般是由铸钢制造、带有法兰的空心圆柱体，它装在简体的两端，承受着整个磨体和研磨体的全部载荷，在交变应力作用下连续运行。小空轴是磨机的关键性零件之一，也是磨机本体最薄弱的环节、最难控制质量的机件，它能否安全运转，将直接影响生产。
我公司∮3.5m×llm水泥粉磨设备在正常情况下，曾相继发生进料中空轴、出料中空轴r区部位及轴颈部位开裂的事故。每次处理事故时，从停磨倒球、拆下开裂的中空轴、安装新的中空轴、加球、试车，整个过程约需8d-lOd，这既浪费了大量的人力物力，又严重影响了生产。为此，我们对∮3.5m×1lm水泥磨中空轴开裂原因进行了分析，并对其结构没计和强度计算、加工制造等方面进行深入的研究，提出了改进措施。
磨机受力分析及强度校核
从两次中空轴故障分析，r区圆弧过渡部分及轴颈部分是整个中空轴的薄弱环节。为此，我们对∮3.5m×1lm水泥磨进行受力分析。
改进措施
1、结构改进
从强度校验发现，中空轴r区强度不合要求；而且中空轴r区由于应力集中和材料内部铸造缺陷（如缩孔、夹渣、偏析、裂痕等），使r区出现裂纹在所难免。适当取较人的r值及提高r区的表面加工粗糙度要求，将能明显降低应力集中的影响。但r区的内在缺陷难以完全避免，也难以准确判断，因此提高r区强度的关键是改进结构设计。
2、减小Mz，Mk。在磨机产量、功率不变的情况下，要减小Mz，Mk，则只有减小轴承座对中空轴支座反力R到危险截面处的长度L0，通过对磨简体及轴承座尺寸的分析、对现场安装与检修条件的分析．L0尺寸可以减小80mm，这对新磨机设计而言是可以采用的，但对于老磨机的改造，由于要将轴承座往磨机中心靠拢，使轴承座、底座、基础等都要改造，工作量太大，不为首选。
制造加工
中空轴在设计制造加工巾，存在以下问题：
（1）∮2340mm与轴颈∮1400mm的同轴度、∮2340mm法兰端面对∮1400mm中心线的全跳动、∮2340mm的尺寸公差等，原设计精度等级较低，造成磨机在运转过程中简体产生跳动，从而对r区产生不均匀应力。在周期性拉伸和弯曲负荷作用下，使巾空轴r区易产生裂纹。
(2)r区外侧面粗糙度要求太低，内侧面不加工，也使r区易产生应力集中。
(3)没有探伤检测要求，致使有严重缺陷的铸造件进入下一工序加工，给中空轴的正常使用造成隐患。
为此，必须对中空轴的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等根据机加工的经济精度及建材设备使用规范进行设计。
