矿车轮对常见故障分析及改进

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1矿车轮对结构和工况条件

矿车轮对结构和受力情况矿车轮对主要由车轮、轴、轴承和密封材料等组成。矿车在行驶过程中，特别是在弯道运行中．豫重力、摩擦力迁有离一心力。摩擦力会加剧车轮的磨损，离心力过大会使矿车掉道翻车。

工况条件

(1)矿车在煤矿井下的最高运行速度一般为15km／h，车轮的线速度为4～5r／s，车轮的转速为12 350r／min。

(2)lI矿车轮对上的最大载荷(古自重)不超过30kN 车轮在运行和卸载过程中常要承受强大的冲击负荷

(3)矿车轮对经常在舍有酸．碱戚份的煤泥水中行走

(4)矿车轮对还经常在平整度和轨道超标的轨道上行矿车轮时失教形式

由于轮对的工作环境相当恶劣，加上矿车轮对设计上有缺陷和使用、管理不当，轮对的使用寿命较短。在调查中发现，轮耐在井下一般使用6个月就需大修(更按密封件和轴承)。实际上，矿车轮对在井下所承受的工作负荷和运行速度井不高，矿车轮对的失效形式通常不是因轴承疲劳损坏而引起，其主要失效形式表现为：

(1)密封失效 当带有醣、碱成份的煤泥水通过密封件的问隙进人轴承蒗道内时，引起钢球被煤泥堵塞、卡死而失效。

(2)轴承失效 由于轴承被卡死不转，引起轴承的内圈和外圈与车轴轮毅之间相对转动，使车轴严重磨损而产生应力集中，在外界冲击负荷的作用下造成车轴折断；当轮毂的内圆严重磨损间隙增大，使车轮产生过大晃动而失效。

常见故障

(1)密封差 由于装在车轮内的轴承密封装置受结构制约，加上矿山生产环境恶劣，车轮带进煤泥水导致密封失效。

(2)车轮脱落轴承急刚磨损后，如检修眼不上，就会发生车轮脱落倾复

(3)矿车轮非正常磨损 润滑不良使矿车发生的滑动摩擦增多，加剧矿车轮磨损；轨道中的弯道多，也加尉了车轮的磨损。

(4)矿车轮中的轴承非正常磨损 轮对内密封圈磨损后．煤泥水进人轴承内．导致轴承内外圈大面积锈蚀；矿车在不平的轨道上行驶时产生振动，引起附加冲击载荷．加剧轴承磨损。

(5)掉道脱轨 矿车脱离轨道．发生翻车事故。由于矿车移动频繁，故障处理困难，经常堵塞整条运输线路

原因分析

站椅分析

(1)目前，福建省使用的各种老式矿车，其轮对密封多采用迷宫式加羊毛毡结掏，它不能有效地肪止水的爱人和润滑油脂的泄漏，同时，羊毛毡晶压缩磨损，煤粉易侵^ ，加剧车轮的磨损。

(2)轴承采用普通圆锥蒗子轴承，这种轴承的承载能力和轴向止推能力虽较高，但防卡性能很差，使用过程中一旦煤泥水浸人，则会破坏轴承润滑，很隈损坏。

(31轴与轴承的配合一般采用过盈配台，虽然较紧，但轴承内圈因集中应力的频繁作用，导致轴承内圈磨损使轴
承报废。

技末分析

(1)选用润滑脂不当 过去矿上普遍使用的是钙基润滑脂，其机械安定性、抗水性与耐低温性均很差，堪水易皂化、变质结块，不但不能起润滑作用，反而起阻塞和磨损作用。

(2)轨道弯道影响 在弯道处，矿车离心力与其重力的台力不可能与轨而垂直受离心力的作用，经过一段时间的运行，使弯道处轨距出现较大的偏差(轨距缩小和增大)，当矿车肌标准轨驶人时．车轮就会I}H对轨道发生向外横向滑动；相反，会产生向内横向精动。滑动摩擦对零件所造成的磨损程度远远大于蒗动摩擦，必然会引起矿车轮磨损的增加，严重时会造成矿车掉道翻车。

(3)弯道行驶速度过快离心力增加，矿车易翻车管理

(1)矿车频繁移动，故障处理困难．缺乏定期检修，带病运行

(2)多数矿的矿车检修投有建立较为完整的修理制度，检修人员经常更换．检修班组也经常韭动且检修地点不确定，工具不齐全，而检修中一般是矿车坏得实在走不了才动手修 矿车采取这样的检修管理办法势必造成矿车提前损坏，有的矿车到报废也轮不到修理加油。

(3)轨道缺乏维护，使轨道的误差和平整度超标。当矿车在不平的轨道上行驶时，产生振动引起附加冲击载荷．增加了矿车轮与轨道间的摩擦力，造成矿车轮的附加磨损。

4 改进

4．1 结构改进

(1)密封结构改进 采用M型密封件。M型密封件为组台式密封，在主唇口内侧装有弹簧，使之与轴颈之间保持严密的接触，并能自动补偿唇口磨损出现的间隙。主、副唇口外翻，能有效地阻止水和煤泥浸人．具有优良的防尘、防水能力。

(2)轴承的选用 选用新型310KA矿车专用轴承。该轴承选用大直径钢球．增太丁轴承的径向游隙．提高了耐冲击能力和承载能力。同时，用柔性尼龙保持槊代替原铜质保持槊，因尼龙质地较软，具有自润滑、耐磨及异物进^的可容性，延长r轴承的使用寿命。

(3)轴与轴承的配台改传统的过盈配台为间隙配台Hdh ，使轴与轴承内圈有适当转动间隙，轴承内圈的正压力集中点可变化，可使轴承寿命提高

(4)增设减振动装置为缓冲矿车行驶中的附加冲击载荷．可在轴承与轴之间增设一十硬质椽腔垫盖5．旧轴6．新轴7．M型密封8新耗931OKA轴承

技术改进

(1)选用锂基润滑脂 轮对的润滑脂除起润滑轴承和椽胶唇口作用外，还起防水和防尘的作用。矿用Ⅱ号锂基润滑脂具有良好的机械安全性和抗水性，遇水不易皂化，不易流失。

(2)弯道外轨距加宽外轨抬高在弯道上运行的车辆，车轮的轮缘不与轨道平行，如弯道处的轨距仍与直遭处相同，轮对将被钢轨卡住或被挤出轨面。弯道处的外轨抬高，可使矿车离心力与其重力的台力尽可能与轨面垂直．避免车轮轮毂挤压外轨增太运行阻力、加太轮毂和钢轨的磨损，甚至造成翻车。

(3)限制弯道矿车运行速度。管理矿车是频繁移动的设备，确定台理的植修方式并对其进行有救的管理，实行矿车周期定点检修，不失为一个好方法。

(1)建立定点周期检修的规章锚度，检修质量标准，检验验收制度。

(2)设立专职检修．并配备电焊工1^ 。

(3)建立专门的检修场所、专用轨道．配备常用的检修工具等。

(4)要全面检查被修矿车轮对，按检修项目严格填写记录，所检修矿车按要求实行严格编号，矿车编号目的一是确保每部车按周期检修不乱；二是能够掌握矿车的变动情况。

(5)检修人员实行定额计件．按检修内容考核计量。

(6)实行日检修验收制度．检修不台格的严禁上轨运行。

(7)矿车周期检修的资金和材料要切实落实。

(8)加强检修质量控制．对检修的矿车，都要配齐所有零件，确保矿车安全运行；矿车轴承严格清洗加油，磨损过度或承质量低于完好标准者不准投人使用。

(9)选派工程技术人员严格把检修质量验收关，并对具体问题作技术指导，提出检修要求。

(10)建立巡检锚度，当班检修人员带上更换零件与工具在井口运输道两侧进行艳修，这样既不影响生产运输，又确保矿车安全运行。采取定点周期轮换检修和定期巡检管理办法．轴承寿命提高3倍上， 轮对常见故障明显下降． 掉道次数减少50％ 上，可以确保95％的矿车正常运行。同时．矿车完好

率提高，检修人员碱步．并且节约了材料费用支出．降低运输事故，矿车使用年限延长 福建省永安加福等矿采取上述方法后，取得了较好的效果，目前正在全省推广