三类轴承
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三类轴承在矿山卡车使用中的分析探讨

作者: 秩名 来源: 盛伟网络 发布时间:2017-07-04

近年来,在国际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,然而在很长一段时间内,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,具有高生产率,低事故率,便于设备维护维修等客观优势。不管是在国内仍是国际上, 大力开展露天开采都是大趋势。作为露天采矿生产所有必要的重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前景。
  三类轴承公司生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富的运用经验。本文将就矿山货车运用圆锥滚子轴承应当留意的疑问进行简单的剖析,希望能够帮助广大的矿山货车设计者和用户更好地挑选和运用轴承,进步矿山货车的可靠性。
  除了自身体系设计匹配和装置调整的要素外,决定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:钢材的纯净度和钢材的热处理技术。
  轴承在正常作业状态下,当滚道外表出现6mm2的脱落时,咱们就说这个轴承失效了,这个轴承作业的时间即是它的疲惫寿数。脱落的发生首要是因为轴承钢内部存在非金属夹杂物。在轴承作业时,非金属夹杂物会导致钢材内部应力会集,发生薄弱点,跟着轴承日复一日地作业,这些薄弱点渐渐开展成纤细裂缝,最后导致滚道外表脱落。所以钢材的纯净度对轴承至关重要,钢材内部夹杂物颗粒体积越小,颗粒数量越少,则裂纹出现的概率越小,轴承的疲惫寿数也越高。

  跟着现代冶炼技术的开展,国际一流品牌的轴承制造商在轴承钢纯净度这一点上都到达了适当高的水准。他们除了有符合ISO和ABMA标准的轴承资料外,还将比之更纯净的钢材做资料,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。因而假如挑选标准资料的轴承,其尺度将会十分大。为了尽也许减小轮毂尺度,使设计更紧凑,这个方位常选用高纯精度资料的轴承。即使这样,轴承的内径也有500mm左右。
  除了轴承钢的纯净度以外,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,钢材外表发生张应力,当遇到比较大的冲击载荷状况下,简单发生裂纹,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,这样的资料特点是外表58-64HRC坚硬耐磨,而内部较软30-35HRC,钢材外表发生压应力,能缓冲受到的冲击载荷,降低出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,这两个当地的作业环境都十分恶劣,常常伴随冲击载荷和重载。再加上铸件自身无法防止发生的磨粒,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检测。在磨粒和重载的状况下,轴承的滚道外表无法防止地发生凹坑,假如选用全淬透的轴承,在资料自身较脆和外表张应力的双重影响下,这个凹坑的开展将比较迅速,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,因为资料自身有韧性和外表压应力,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拟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比照,结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。根据以上原因,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提到的资料要素外,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,会在金属外表发生一层油膜。假如咱们用高倍放大镜去观察轴承滚道,能够看到滚道外表不是光滑的,而是有很多小的金属高点的,就像一座座“山峰”。假如在轴承作业时,滚道和滚道之间“山峰”直接触摸,那么“山峰”就会断裂,滚道外表发生微脱落,最后形成轴承外表损害。油膜的目的即是使得滚道与滚子之间的小“山峰”不直接触摸。要起到这样的效果,油膜的厚度有必要超过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;降低滚道外表的粗糙度。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。受到重载低速的影响,也许会发生油膜厚度不行的状况。假如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重要要素——滚道外表应力。有的读者在这里也许会想,一个轴承只要不超过它的额定载荷,滚道外表发生的应力应该不是疑问。假如有疑问,说明这个轴承自身的额定载荷数据标高了。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妥导致的,也也许是轴或轴承座在受重载的状况下发生细微的形变导致的,也许是轴和轴承座在加工时的误差导致的,或者是以上要素的归纳。圆锥滚子轴承在样本上标的额定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,但当这个夹角超过万分之五的弧度时,就会对轴承的功能发生一定影响。这个不对中会导致轴承滚道应力会集,使轴承无法到达设计的疲惫寿数而提早失效。这种失效方式一般发生在滚道边际,并且上下180度方向上出现对角线形式。
 
  这种不对中现象而致使的轴承损害在矿山货车的轴承运用中很常见,首要是因为矿山货车的承载太大,导致轴变形所形成的。当这种轴承损害出现时,假如不细心剖析而把它归结于轴承的承载能力不行,单单经过进步轴承的尺度来应付,结果往往不理想。铁姆肯公司对于因滚道边界超过许用应力而最终致使三类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,解决滚道边际应力会集的疑问,使得滚道外表的应力始终处于资料的需用范围之内。
  在对矿山货车用轴承进行选型核算时,借助核算机,输入工况条件运用专业软件能够模拟出该轴承是否存在滚道边界应力过大的疑问。实践中曾遇到这样一个例子,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常,发现有一个工况下滚道应力很高。滚子的边界应力超过了资料的需用应力,而滚道中心有些应力较小,说明该轴承的承载能力能够满意这个运用。然后咱们在原有轴承的基础上对滚道进行修形,载入软件重新核算,再查看应力发现同样的工况下,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点,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留意的疑问,希望能够经过以上的解决方法,进步矿山货车的可靠性,然后减少停车维护时间,进步采矿效率。

 

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