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1、,中煤张家口煤矿机械有限责任公司,链轮常见故障与分析,一、链轮常见故障,1链轮密封失效；2链轮体齿形失效；3链轮轴承失效；密封失效和齿形磨损是链轮主要常见故障。,密封失效,齿形失效,齿形断裂,轴承失效,图1 链轮常见故障类型,1链轮密封失效原因：（1）油液污染；（2）链轮受偏载作用；（3）端盖或透盖螺栓松脱；（4）装配浮封环不当；,油液污染引起浮动油封密封面磨损,端盖或透盖螺栓松脱引起间隙过大,图2 链轮密封失效类型,2链轮齿形失效原因齿形失效形式主要是齿面磨损（1）从微观角度划分根据不同的磨损机理，可将齿面的磨损划分为四个基本类型：磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。磨粒磨损主要是梨沟和
2、微观切削作用。,图3 链轮齿面磨粒磨损,疲劳磨损是在循环应力作用下表面疲劳裂纹萌生和扩展的结果。如图4腐蚀磨损则是由环境介质的化学作用产生。如水、空气氧化等。如图5在实际的磨损现象中，通常是几种形式的磨损同时存在，而且一种磨损发生后往往诱发其他形式的磨损。例如，齿面疲劳磨损的磨屑或外物硬颗粒在齿面间移动，类似于研磨作用，会引起接触齿面的磨粒磨损。,图4 链轮齿面疲劳磨损,图5 链轮齿面腐蚀磨损,而磨粒磨损所形成的洁净表面又可能增大分子的粘附力，从而引起粘着磨损，同时轮齿材料的分子由于氧化作用或与周围介质发生化学变化，又可导致腐蚀磨损的产生。从宏观角度划分（2）从宏观角度，根据不同的磨损损伤现象
3、，齿形的磨损主要包括：齿面磨损、擦伤、点蚀、裂纹、剥落和胶合。齿面磨损：由接触的齿面和链环的相对滑动引起的齿面耗损现象。擦伤：由于梨沟作用而在摩擦齿面上产生沿摩擦方向的沟痕和磨粒的现象；,点蚀：齿面在接触应力的反复作用下，由于金属疲劳破坏而形成齿面凹坑的现象；剥落：齿面由于变形强化而变脆，在载荷作用下产生微观裂纹随后脱落的现象；裂纹：主要是由于交变应力的反复作用或局部应力过高而造成的材料局部破裂的现象。,图6 链轮齿面综合磨损,齿形塑性变形齿形受载过大，超过齿形屈服点，产生过量的变形。如图7所示。齿形折断轮齿折断按照轮齿断裂的原因和断口性质可以分为弯曲疲劳折断、过载折断、随机折断、轮齿剪断和塑
4、变后折断。最常见的是弯曲疲劳折断。,图7 链轮齿形塑性变形,图8 链轮齿形折断,引起齿形失效的原因分析（1）链轮硬度不够；（2）硬颗粒物质的碾压；（3）链轮和链环配合精度不够；（4）链轮加工存在应力集中点；（5）化学侵蚀；,裂损,形貌特征裂损按损伤程度分为裂纹和缺损。（1）裂纹呈线状，无方向性，有一定长度和深度，如图9。（2）缺损零件有局部掉块，如图10。产生原因：由其他损伤诱发，如:轴承承受非正常冲击力，材料缺陷或材料疲劳，零件局部温升胀裂等。,图10 轴承外圈缺失,图9 轴承内圈裂损,腐蚀和锈蚀,腐蚀和锈蚀金属表面与周围环境介质发生化学反应产生的表面损伤现象，如图11所示。形貌特征：腐蚀按
5、不同程度分为色斑、蚀刻和蚀坑。（1）色斑：呈点状或条状，颜色呈浅灰色或红褐色，无深度。（2）蚀刻：呈点状、条状或片状，颜色呈灰黑色，稍有手感。,图11 轴承腐蚀和锈蚀,（3）蚀坑：呈点状、条状或片状，颜色呈红褐色或黑色，手感明显。产生原因密封不良，造成轴承中进入潮湿的空气或水、酸、碱类物质。,热变色,热变色由于温升造成金属表面产生氧化的现象，如图12所示。形态特征：零件受热部位呈现淡黄色、黄色、橙色、棕红色、紫兰色、蓝黑色。产生原因：润滑不良、润滑剂老化，安装配合不当，游隙小。,图12 轴承外圈热变色,压痕,压痕在强大挤压力作用下，金属表面产生的塑性凹陷，如图13所示。形貌特征：凹陷形状与挤压
6、体的形状吻合，有深度，边沿材料凸起光滑。产生原因：在过载冲击力或过载压力的作用下，滚道面受滚动体挤压而产生的凹陷痕迹。轴承受到振动、颠簸，滚动体与滚道发生碰撞形成。,图13 轴承外圈滚道压痕,磨耗、剥离,磨耗形貌特征：产生于滚动接触面上或引导面上，呈磨合状的浅沟槽，表面光亮。随着滚动接触表面的磨耗发展，轴承游隙增大。剥离金属表面在高接触应力的循环作用下产生的片状剥落现象，如图14所示。,图14 轴承磨耗,产生原因：细微颗粒物进入轴承或润滑不良，在滑动摩擦的作用下，零件接触处金属表面材料被磨掉。剥离（或剥落）剥离金属表面在高接触应力的循环作用下产生的片状剥落现象，如图15。,图15 轴承剥离,形
7、貌特征：在滚动面有一定的面积和深度，表面呈凸凹不平的鳞状，边角锐利。产生原因：装配不当或润滑不良时，在过载或偏载应力的作用下产生的严重剥落。,点蚀,点蚀一金属表面呈分散或群集状的细小坑，点如图16所示形貌特征：孔状凹坑，产生于滚动接触面上，呈黑色针有一定深度，个别存在或密集分布。产生原因：润滑不良时，在滚动接触应力的循环作用下，金属亚表层夹杂物或炭化物形成应力集中，进而产生微观裂纹，并逐渐发展成凹坑状的微小剥离。,图16 轴承滚道点蚀,链轮组件发热,发热(一)原因1.轴承游隙小轴的尺寸超差，内径与轴过盈过大，内圈膨胀后使游隙减小。轴承座的内径尺寸超差，轴承外圈收缩后使游隙减小。2.润滑不良润滑剂加入的过多或过少，或加入的润滑剂错误。,图17 链轮试车,发热(二)3.轴承对中不良由于两轴线不对中，造成轴承非正常运转。4.轴承负荷过大轴承承受的负荷超出极限负荷。5.轴承与相邻的其他零件发生干涉轴承与相邻的其他零件发生干涉产生摩擦。发热(三)6.安装轴承在安装时不到位或安装倾斜，使轴承非正常运转。7.承受非正常负荷向心轴承承受过大的轴向力，使轴承非正常运转。8.密封失效有异物进入轴承，轴承在运转时受卡阻。,研究方向,压痕,压痕痕迹,轴承内圈裂损,为打造“国内第一，国际领先”煤机而努力,讲解内容存在不足和错误之处，请在做的领导、专家和同事给予指正,谢谢大家！,
