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在煤礦運(yùn)輸設(shè)備中,礦車的數(shù)量**多,并且在維修改造數(shù)量方面,礦車也是**的設(shè)備。在礦車的各
種部件中,輪對作為重要部件,是行走機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的結(jié)合體。在礦車出現(xiàn)的各種損壞中,**嚴(yán)重的損
壞**是輪對損壞。結(jié)合多年的煤礦工作經(jīng)驗(yàn),在礦車損壞中,由輪對故障引發(fā)的損壞比例超過
70%
。
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1?
礦車輪對結(jié)構(gòu)和工況條件
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1.1?
礦車輪對結(jié)構(gòu)
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通常情況下,車輪、軸、軸承、密封材料等共同組成礦車輪對。礦車在行駛過程中,尤其在彎道上運(yùn)
行時(shí),需要承受重力、烽擦力,以及離心力的作用。車輪受摩擦力的影響和制約,其磨損程度不斷加劇。
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1.2?
工作條件
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①
當(dāng)?shù)V車進(jìn)行煤礦井下作業(yè)時(shí),
其**速度可達(dá)
15km/h
,
其車輪的線速度、
轉(zhuǎn)速分別為
4
~
5m/s
、
120
~
350r/min
。
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②
1.5t
礦車作用到兩個(gè)輪對上,其**載荷一般為
4.5t
,當(dāng)?shù)V車處于運(yùn)行、卸載過程中時(shí),礦車輪對通
常情況下需要承受沖擊負(fù)荷。
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③
對于礦車輪對來說,通常情況下主要運(yùn)行在煤泥水環(huán)境中,并且這種環(huán)境含有酸、堿成分。
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④
礦車輪對還要在平整度、軌道都超標(biāo)的軌道上行駛。
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1.3?
礦車輪對失效的形式
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①
密封失效。礦車輪對在運(yùn)行過程中,如果運(yùn)行環(huán)境中含有酸、堿成分的煤泥水,在這種情況下,通
過密封件的間隙煤泥水**會進(jìn)入軸承滾道,使得煤泥堵塞鋼球,進(jìn)而在一定程度上出現(xiàn)卡死現(xiàn)象,進(jìn)一步
引發(fā)失效。
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②
軸承失效。當(dāng)軸承被卡死后,軸承的內(nèi)圈、外圈與車軸或輪轂之間在一定程度上出現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動,使
得車軸磨損進(jìn)一步加劇,當(dāng)嚴(yán)重磨損輪轂內(nèi)圓時(shí),在這種情況下,**會增大車輪輪轂與軸承外圈的間隙,
進(jìn)而發(fā)生失效。
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2?
常見故障及原因
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①
密封差。目前,各種老式礦車在山西大同使用依然較為廣泛,并且采用迷宮式加羊毛氈結(jié)構(gòu)對輪對
密封進(jìn)行處理,這種處理方式,一方面不能有效地防止水的浸入,另一方面潤滑油脂容易發(fā)生泄漏。在選
擇潤滑脂的過程中,如果選擇不當(dāng),其機(jī)械安定性、抗水性、耐低溫性等**會遭到不同程度的弱化。
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②
礦車輪中的軸承出現(xiàn)非正常磨損。對于礦車來說,其軸承通常情況下采用普通圓錐滾子軸承,這種
軸承的優(yōu)勢是承載能力較強(qiáng),并且軸向止推能力比較高,其不足主要表現(xiàn)為在防卡性能方面表現(xiàn)得較為薄
弱。這種軸承在使用過程中,一旦浸入煤泥水,**會堵塞軸承管道,進(jìn)而在一定程度上破壞軸承的潤滑性。
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③
礦車輪非正常磨損。礦車輪在運(yùn)行過程中,如果缺乏潤滑性,在這種情況下**會增加滑動摩擦,進(jìn)
而導(dǎo)致礦車輪之間的磨損進(jìn)一步增加
;
如果礦車運(yùn)行的軌道中存在比較多的彎道,
在這種情況下同樣會增加
車輪的磨損。當(dāng)?shù)V車在彎道處運(yùn)行時(shí),其離心力、重力的合力不可能垂直于軌道面,因此會永遠(yuǎn)存在離心
力。礦車在離心力的作用下,運(yùn)行一段時(shí)間后,彎道處軌距的負(fù)偏差和正偏差**會增大,當(dāng)?shù)V車從標(biāo)準(zhǔn)軌
駛?cè)霑r(shí),車輪**會向外發(fā)生橫向滑動,進(jìn)而引發(fā)事故。
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④
礦車移動頻繁,增加了處理故障的難度,并且沒有進(jìn)行定期的檢修,經(jīng)常帶病運(yùn)行,整條運(yùn)輸線路
經(jīng)常被堵塞。對于多數(shù)礦來說,由于沒有建立健全礦車檢修管理制度,進(jìn)而難以對礦車進(jìn)行及時(shí)的檢修,
并且檢修人員和檢修班組等經(jīng)常更換,同樣增加了礦車檢修管理的難度。
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3?
維修和改進(jìn)
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①
密封件的型號選擇
M
型,同時(shí)改進(jìn)該密封件。
M
型密封件的優(yōu)勢主要表現(xiàn)為:組合式密封,并且這
種密封件在主唇口內(nèi)側(cè)設(shè)置相應(yīng)的彈簧,進(jìn)而在一定程度上增加了與軸頸之間嚴(yán)密性。通過對主副唇口進(jìn)
行外翻處理,能夠進(jìn)一步阻止水、煤泥的浸入。
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②
在軸承選用方面,一般選擇新型
310KA
礦車專用軸承,在一定程度上提高軸承的使用壽命。對于新
型
310KA
礦車專用軸承來說,
由于選用的鋼球直徑比較大,
進(jìn)一步增加了軸承的徑向游隙,
在耐沖擊能力、
承載能力方面,使得軸承大幅度提高。
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③
調(diào)整軸與軸承之間的配合。對于軸與軸承之間的配合,將傳統(tǒng)的過盈配合改為間隙配合,使得軸與
軸承內(nèi)圈之間在一定程度上保持適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動間隙,通過上述處理可以延長軸承的使用壽命。
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④
設(shè)置相應(yīng)的緩沖裝置。對于礦車來說,在行駛過程中,為了進(jìn)一步降低附加的沖擊載荷,通常情況
下,需要將橡膠沖墊設(shè)置在軸承與軸之間,借助橡膠沖墊降低軸承壓力瞬時(shí)刷值,確保礦車的平穩(wěn)性,掉
道現(xiàn)象在一定程度上得以避免,并且礦車運(yùn)行的安全性、平穩(wěn)性得以大大增加。
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⑤
潤滑脂選用鋰基潤滑脂。潤滑脂對于輪對來說,其作用主要表現(xiàn)為:一方面潤滑軸承和橡膠唇口,
另一方面具有防水和防塵的功效。在機(jī)械安定性、抗水性等方面,礦用Ⅱ
號鋰基潤滑脂表現(xiàn)良好。另外,
這種潤滑脂具有遇水不易發(fā)生皂化,不易流失等特點(diǎn)。
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⑥
通過對彎道軌距進(jìn)行加寬處理,適當(dāng)抬高外軌的高度。當(dāng)車輛運(yùn)行在彎道上時(shí),使得車輪的輪緣與
軌道不出現(xiàn)平行現(xiàn)象。與直道處相比,如果彎道處的軌距與之相同,輪對在這種情況下**會被卡住。
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⑦
對彎道礦車的運(yùn)行速度進(jìn)行控制,同時(shí)平衡離心力與重力的分布情況,避免礦車發(fā)生運(yùn)行事故。
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