三类轴承
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轴承在矿山卡车应用中的分析探讨

作者: 秩名 来源: 盛伟网络 发布时间:2017-07-01

这些年,在世界动力供应紧张的大布景下,中国对以风能为代表的新动力范畴加大投入,使新动力的产值逐步进步,然而在很长一段时刻内,中国以煤炭为主的动力构造将持续。露天采煤和井下采煤相比,具有高出产率,低事故率,便于设备保护修理等客观优势。不管是在国内仍是世界上, 大力开展露天开采都是大趋势。作为露天采矿出产所有必要的首要设备之一的矿山货车也将跟着露天矿的大力开发而迎来十分光明的远景。
  三类轴承公司出产的圆锥滚子轴承在矿山货车中有着数十年的运用前史, 一起也积累了适当丰厚的运用经历。这篇文章将就矿山货车运用圆锥滚子轴承应当注意的疑问进行简略的剖析,期望能够协助广阔的矿山货车规划者和用户十分好地挑选和运用轴承,进步矿山货车的可靠性。
  除了自身体系规划匹配和装置调整的要素外,决议圆锥滚子轴承运用功能的首要有以下三个方面要素:1)轴承的资料 2)轴承滚道的粗糙度 3)轴承滚道的外表修形。接下来详细剖析在矿山货车工况下,轴承选型时在这三方面别离应思考的要素。
  一、轴承的资料
  在思考轴承的资料时首要思考两点:钢材的纯洁度和钢材的热处理技术。
  轴承在正常作业状态下,当滚道外表呈现6mm2的脱落时,咱们就说这个轴承失效了,这个轴承作业的时刻即是它的疲惫寿数。脱落的发作首要是因为轴承钢内部存在非金属夹杂物。在轴承作业时,非金属夹杂物会致使钢材内部应力会集,发作薄缺点,跟着轴承日复一日地作业,这些薄缺点渐渐开展成纤细裂缝,终究致使滚道外表脱落。所以钢材的纯洁度对轴承至关首要,钢材内部夹杂物颗粒体积越小,颗粒数量越少,则裂纹呈现的概率越小,轴承的疲惫寿数也越高。

  跟着现代锻炼技能的开展,世界一流品牌的轴承制造商在轴承钢纯洁度这一点上都到达了适当高的水准。他们除了有契合ISO和ABMA规范的轴承资料外,还将比之更纯洁的钢材做资料,以进步轴承在高载荷下的可靠性。拿矿山货车里的轮毂轴承运用来说,轴承承载的力十分高。以200吨载重量为例,整车满载后350吨左右,单侧后轮轮毂轴承的受力到达120吨左右。因而假设挑选规范资料的轴承,其尺度将会十分大。为了尽也许减小轮毂尺度,使规划更紧凑,这个位置常选用高纯精度资料的轴承。即使这么,轴承的内径也有500mm左右。
  除了轴承钢的纯洁度以外,轴承的热处理技术对轴承的功能也有适当大的影响。如今市场上的轴承首要有两种热处理技术:全淬透和外表渗碳。全淬透热处理的原资料是高碳钢,经过全淬透热处理后,这种钢材内部和外部硬度都到达58-64HRC,钢材外表发作张应力,当遇到对比大的冲击载荷状况下,简单发作裂纹,乃至直接碎裂。渗碳热处理的原资料为低碳钢,选用的热处理技术为外表渗碳,这么的资料特色是外表58-64HRC坚固耐磨,而内部较软30-35HRC,钢材外表发作压应力,能缓冲遭到的冲击载荷,下降呈现冲击裂纹的也许性。

  矿山货车所用到的圆锥滚子轴承首要运用在桥包和轮端,这两个地方的作业环境都十分恶劣,常常随同冲击载荷和重载。再加上铸件自身无法防止发作的磨粒,以及油封也许失效而带来的外部污染,这些都对轴承自身带来了巨大的考验。在磨粒和重载的状况下,轴承的滚道外表无法防止地发作凹坑,假设选用全淬透的轴承,在资料自身较脆和外表张应力的两层影响下,这个凹坑的开展将对比敏捷,使得轴承在没有到达疲惫寿数前提早失效。而假设选用渗碳轴承,因为资料自身有耐性和外表压应力,该凹坑不易扩大,使得轴承依旧能够到达较好的疲惫寿数。铁姆肯公司经过试验来模仿全淬透轴承和渗碳轴承在滚道外表有损害的状况下的轴承寿数对比,成果显示外表渗碳轴承比全淬透轴承能到达更高的疲惫寿数。根据以上要素,咱们在选用矿山货车所用的轴承时,应尽量选用渗碳轴承。

  二、三类轴承滚道与滚子的外表光洁度
  影响轴承功能的要素除了刚刚说到的资料要素外,还有一个很大的要素是光滑。据统计,70-80%的轴承提早失效是因为轴承光滑不恰当所形成的。一般咱们选用油或油脂来对轴承进行光滑。光滑体系在轴承作业时,会在金属外表发作一层油膜。假设咱们用高倍放大镜去调查轴承滚道,能够看到滚道外表不是光滑的,而是有许多小的金属高点的,就像一座座“山峰”。假设在轴承作业时,滚道和滚道之间“山峰”直触摸摸,那么“山峰”就会开裂,滚道外表发作微脱落,终究形成轴承外表损害。油膜的意图即是使得滚道与滚子之间的小“山峰”不直触摸摸。要起到这么的效果,油膜的厚度有必要超越两触摸外表粗糙度之和。当咱们发现油膜厚度无足以分隔两个金属面时,能够有两个挑选:运用更粘稠的光滑油或油脂;下降滚道外表的粗糙度。因为矿山货车一般在桥包选用SAE80W-90油浴光滑,而在轮端选用带有EP添加剂的二号光滑脂光滑。遭到重载低速的影响,也许会发作油膜厚度不行的状况。假设无法改变齿轮油的粘度,咱们能够经过进步滚道和滚子的外表光洁度来进步轴承功能。

  三. 轴承滚道外表修形
    如今咱们来看一下影响轴承功能的另一个首要要素——滚道外表应力。有的读者在这里也许会想,一个轴承只要不超越它的额外载荷,滚道外表发作的应力应当不是疑问。假设有疑问,阐明这个轴承自身的额外载荷数据标高了。这种了解忽略了一点,轴承在受力时,它的外圈和内圈的中心线也许不在一条直线上,也许有一个夹角,致使轴承作业时不对中。这个不对中也许是装置不当致使的,也也许是轴或轴承座在受重载的状况下发作细微的形变致使的,也许是轴和轴承座在加工时的差错致使的,或者是以上要素的归纳。圆锥滚子轴承在样本上标的额外载荷是指轴承作业时,这个夹角要小于0.0005弧度。当这个不对中的夹角小于万分之五的弧度时,不会影响轴承的寿数和功能,但当这个夹角超越万分之五的弧度时,就会对轴承的功能发作必定影响。这个不对中会致使轴承滚道应力会集,使轴承无法到达规划的疲惫寿数而提早失效。这种失效形式一般发作在滚道边际,而且上下180度方向上呈现对角线模式。
 
  这种不对中景象而致使的轴承损害在矿山货车的轴承运用中很多见,首要是因为矿山货车的承载太大,致使轴变形所形成的。当这种轴承损害呈现时,假设不仔细剖析而把它归结于轴承的承载才能不行,单单经过进步轴承的尺度来敷衍,成果通常不抱负。铁姆肯公司对于因滚道鸿沟超越许用应力而终究致使轴承寿数偏低的运用推出了带滚道修形的轴承,能够在不用进步轴承尺度的状况下,处理滚道边际应力会集的疑问,使得滚道外表的应力一直处于资料的需用范围以内。
  在对矿山货车用轴承进行选型核算时,凭借核算机,输入工况条件运用专业软件能够模仿出该轴承是不是存在滚道鸿沟应力过大的疑问。实习中曾遇到这么一个比如,某大吨位矿山货车轴承选型,在寿数核算时发现前轮轮毂外侧轴承寿数较小,无法满意要求。在查看该轴承滚子的应力水平时,发现有一个工况下滚道应力很高。滚子的鸿沟应力超越了资料的需用应力,而滚道中间有些应力较小,阐明该轴承的承载才能能够满意这个运用。然后咱们在原有轴承的基础上对滚道进行修形,载入软件从头核算,再查看应力发现相同的工况下,轴承寿数也有适当大的进步。

  四、总结  
  以上首要对于矿山货车的运用特色,别离从轴承的资料、轴承滚道外表粗糙度以及滚道应力和修形这三个方面介绍了轴承挑选和剖析要注意的疑问,期望能够经过以上的处理方法,进步矿山货车的可靠性,然后削减停车保护时刻,进步采矿功率。

 

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