采煤机行走轮的材料设计及热处理工艺
摘要： 采煤机行走轮是行走装置的执行机构，属于易损件。主要失效形式为磨损、塑性变形、齿尖断裂等。严重制约了煤矿开采的效率和连续性。对已失效的行走轮进行物理金相检验，并对行走轮材料的金相组织、硬度进行分析，总结了行走轮失效机理。选用低碳合金钢作为行走轮材料．采用渗碳技术改善其表面性能，研究了渗碳后的表面形貌、表面硬度和摩擦学性能。根据失效机理对材料热处理工艺提出改进，或者更换行走轮材料，选用强度、耐磨性更高的材料,以提高齿轨轮的使用寿命。
关键词：采煤机：行走轮：磨损: 热处理；18Cr2Ni4WA Cr12MoV
引言
我国采煤机械化，经过从无到有一个漫长发展过程，通过引进、消化、改造和创新，在采煤机械化工艺和装备方面，均取得了巨大的成就，现已形成了一套比较完整的研究、设计、制造、测试和检修体系。采煤机行走轮是滚筒式采煤机的关键零件。它既起到支承采煤机的总重作用又与运输机的销排啮合使采煤机行走, 行走部上有两个关键零件: 导向滑靴与行走轮, 这也是采煤机最易发生故障的2 个零件, 本文主要对行走轮进行分析。目前采用的使用条件恶劣，主要表现为重载低速、循环冲击、无润滑、非共轭、开式传动。主要失效形式有断齿(图1a)、齿面早期严重磨损( 图1b) 和轮齿塑性变形(图1c)。行走轮属于易损件，维修耗时费力，严重降低开机率。采煤机行走轮模数较大，通常采用线切割进行齿形加工。为保证轮齿有较好耐磨性和冲击韧性，目前国内较成熟的工艺是采用低碳高合金材料18Cr2Ni4WA，进行渗碳淬火处理。德国采用的DIN17CrNiMo6，热处理工艺较易控制，质量容易保证。但是过去由于该钢种用量少、价格太高，未被采用。目前，Cr12Mov 其材料价格和热处理成本均低于18Cr2Ni4WA钢种。对于采煤机易损关键零件行走轮而言，采用该钢种制造是一种经济可靠的选择。但是就材料的各方面性能而言，18Cr2Ni4WA还是有些优势的,所以在国内广泛使用。
目录
引言 ………………………………………………………………………………1
1、采煤机的简介 …………………………………………………………………2
1.1、采煤机的发展…………………………………………………………… 2
1.2、采煤机的配套设备 ………………………………………………………2
1.3 、采煤机的分类及性能特点………………………………………………3
1.4 、采煤机的润滑……………………………………………………………5
2、采煤机行走机构的性能分析 …………………………………………………6
3、采煤机行走轮失效分析…………………………………………………………6
3.1 采煤机行走轮的断裂 ……………………………………………………6
3.2采煤机行走轮的其他失效形式 ……………………………………………9
4、采煤机行走轮材料的制备及其性能研究…………………………………… 12
5、采煤机行走轮的选材………………………………………………………… 14
5.1 Cr12MoV性能和实用范围 …………………………………………14
5.2 18Cr2Ni4WA 钢热处理工艺对显微组织和力学性能的影响…………17
5.3 30CrMnTi热处理工艺和力学性能 …………………………………18
5.4 20CrMnTi特性、化学成分、热处理工艺及应………………………22
6、18Cr2Ni4WA 的热处理工艺………………………………………………………27
7、结论………………………………………………………………………………32
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