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厢式刮板机刮板输送机链轮磨损分析
- 2018-12-13 -

厢式刮板机是一种借助于运动着的刮板链条来输送散状物料的连续运输设备。厢式刮板机主要用于中低厚煤层经济普采工作面运输。厢式刮板机具有结构紧凑、简单,传动平稳,安装维护方便,工作稳定,工艺布置灵活等特点;它不但能水平输送,也能倾斜输送;既可单机使用,也可多台联合使用。链轮是厢式刮板机的重要部件之一,它的特性对厢式刮板机的使用寿命有直接影响。链轮磨损分析所用链轮传动为普通曳引链轮,在啮合处有比较大的滑动运动,工作条件恶劣,会产生较严重的磨损。

引起厢式刮板机链轮链窝严重磨损的原因如下:

1)黏着磨损载荷越大,表面温度越高,黏着现象也越严重。对于硬度的金属材料,在不同压强下进行磨损试验得到了磨损率与压强关系曲线图,当压强达到材料硬度的1/3以上时,将发生严重磨损。根据应力分布图,可知最大应力接触点即为最大压强处,其值为884.4 MPa。因链窝处淬火硬度为HRC48~52,其对应的硬度值为4800MPa。因此,压强远远小于材料硬度的1/3,所以黏着磨损并不是链轮磨损的主要形式。

2)接触疲劳磨损

链轮与链条摩擦副是交变接触应力,在其摩擦表面上容易形成疲劳点蚀。判断金属接触疲劳强度的指标是接触疲劳点,即在应力循环次数下不发生点蚀现象的大应力。40Cr经表面淬火处理其接触疲劳点σ0H=HRC17 +200,计算得σ0H=1016MPa。根据应力分布图可知链轮链窝大应力值为884.4 MPa。其值很接近链轮表面所允许的接触疲劳点,在较大应力处,比较容易引起点蚀失效。但因链轮与链条的润滑条件差,点蚀来不及形成,已经引起磨损,这时的主要损坏形式是磨损而不是点蚀。接触疲劳磨损是链轮磨损的主要形式,它基本决定了链轮使用寿命。

3)磨料磨损

因链条不可减少地与煤粉接触,其上黏有少许煤粉,被带到链轮链窝接触处,煤粉含有少许尖硬的沙子,在摩擦过程中会引起链轮表面材料的脱落,这就是磨料磨损。磨料磨损和摩擦材料的硬度、磨料的硬度有关。从磨料硬度对磨损的影响图可知,磨料的硬度接近摩擦材料的硬度时,引起摩擦材料高速磨损,因煤粉混有少许尖硬的沙子,这也是加速厢式刮板机链轮磨损的主要原因之一。