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1、 中煤张家口煤矿机械有限责任公司中煤张家口煤矿机械有限责任公司一、链轮常见故障一、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图1 1 链轮常见故障类型链轮常见故障类型1 1链轮密封失效原因：链轮密封失效原因：（1 1）油液污染；）油液污染；（2 2）链轮受偏载作用；）链轮受偏载作用；（3 3）端盖或透盖螺栓松脱；）端盖或透盖螺栓松脱；（4 4）装配浮封环不当；）装配浮封环不当；油液污染引起浮动油液污染引起浮动油封密封面磨损油封密封面磨损端盖或透盖螺栓松脱端盖或透盖螺栓松脱引起间隙过大引起间隙过大图图2
2、2 链轮密封失效类型链轮密封失效类型2 2链轮齿形失效原因链轮齿形失效原因齿形失效形式主要是齿面磨损齿形失效形式主要是齿面磨损（1 1）从微观角度划分）从微观角度划分根据不同的磨损机理，可将齿面的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、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。损。磨粒磨损主要是梨沟和微观切削作磨粒磨损主要是梨沟和微观切削作用。用。图图3 3 链轮齿面磨粒磨损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
3、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。图图4 4 链轮齿面疲劳磨损链轮齿面疲劳磨损图图5 5 链轮齿面腐蚀磨损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。化，又可导致腐蚀磨损的产生。从宏观角度划分从宏观角度划分（2 2）从宏
4、观角度，根据不同的磨损损伤现象，齿从宏观角度，根据不同的磨损损伤现象，齿形形的磨损主要包括：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、擦伤、点蚀、裂纹、剥落和胶合。齿面磨损齿面磨损：由接触的齿面由接触的齿面和链环和链环的相对滑动引起的齿面耗损现象的相对滑动引起的齿面耗损现象。擦伤擦伤：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；现象；点蚀点蚀：齿面在：齿面在接触应力的反复接触应力的反复作用下，由于金属疲劳破坏而作用下，由于金属疲劳破坏而形成齿面凹坑的现象；形成齿面凹坑的现象；剥落剥落：齿面由于变形强化
5、而变齿面由于变形强化而变脆，在载荷作用下产生微观裂脆，在载荷作用下产生微观裂纹随后脱落的现象；纹随后脱落的现象；裂纹裂纹：主要是由于交变应力的主要是由于交变应力的反复作用或局部应力过高而造反复作用或局部应力过高而造成的材料局部破裂的现象。成的材料局部破裂的现象。图图6 6 链轮齿面综合链轮齿面综合磨损磨损齿形塑性变形齿形塑性变形齿形受载过大，超过齿形屈服齿形受载过大，超过齿形屈服点，产生过量的变形。如图点，产生过量的变形。如图7 7所所示。示。齿形折断齿形折断轮齿折断按照轮齿断裂的原因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和断口性质可以分为弯曲疲劳折断、过载折断、随机折断、折断、
6、过载折断、随机折断、轮齿剪断和塑变后折断。最常轮齿剪断和塑变后折断。最常见的是弯曲疲劳折断。见的是弯曲疲劳折断。图图7 7 链轮齿形塑性变形链轮齿形塑性变形图图8 8 链轮齿形折断链轮齿形折断引起齿形失效的原因分析引起齿形失效的原因分析（1 1）链轮硬度不够；）链轮硬度不够；（2 2）硬颗粒物质的碾压；）硬颗粒物质的碾压；（3 3）链轮和链环配合精度不够；）链轮和链环配合精度不够；（4 4）链轮加工存在应力集中点；）链轮加工存在应力集中点；（5 5）化学侵蚀；）化学侵蚀；裂损裂损形貌特征形貌特征裂损按损伤程度分为裂纹裂损按损伤程度分为裂纹和缺损。和缺损。（1 1）裂纹裂纹呈线状，无方向性，有一
7、呈线状，无方向性，有一定长度和深度定长度和深度，如图如图9 9。（2 2）缺损缺损零件有局部掉块零件有局部掉块，如图如图1010。产生原因产生原因：由其他损伤诱发，如由其他损伤诱发，如:轴承轴承承受非正常冲击力，材料缺陷或材料承受非正常冲击力，材料缺陷或材料疲劳，零件局部温升疲劳，零件局部温升胀裂胀裂等。等。图图10 10 轴承外圈缺失轴承外圈缺失图图9 9 轴承内圈裂损轴承内圈裂损腐蚀和锈蚀腐蚀和锈蚀腐蚀和锈蚀腐蚀和锈蚀金属表面与周围环境介质发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生化学反应产生的表面损伤现象，如图，如图1111所示。所示。形貌特征形貌特征：腐蚀按不同程度分为色
8、斑、蚀腐蚀按不同程度分为色斑、蚀刻和蚀坑。刻和蚀坑。（1 1）色斑色斑：呈点状或条状，颜色呈浅灰呈点状或条状，颜色呈浅灰色或红褐色，无深度。色或红褐色，无深度。（2 2）蚀刻蚀刻：呈点状、条状或片状，颜色呈点状、条状或片状，颜色呈灰黑色，稍有手感。呈灰黑色，稍有手感。图图11 11 轴承腐蚀和锈蚀轴承腐蚀和锈蚀（3 3）蚀坑蚀坑：呈点状、条状或片状，颜色呈红褐色或黑色，手感明显。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、碱类物密封不良，造成轴承中进入潮湿的空气或水、酸、碱类物质。质。热变色热变色热变色热变色由于温升造成金属表由
9、于温升造成金属表面产生氧化的现象面产生氧化的现象，如图，如图1212所所示。示。形态特征形态特征：零件受热部位呈现零件受热部位呈现淡黄色、黄色、橙色、棕红色、淡黄色、黄色、橙色、棕红色、紫兰色、蓝黑色。紫兰色、蓝黑色。产生原因产生原因：润滑不良、润滑剂润滑不良、润滑剂老化，安装配合不当，游隙小。老化，安装配合不当，游隙小。图图12 12 轴承外圈热变色轴承外圈热变色压痕压痕压压痕痕在在强强大大挤挤压压力力作作用用下下，金金属属表表面产生的塑性凹陷面产生的塑性凹陷，如图，如图1313所示。所示。形形貌貌特特征征：凹凹陷陷形形状状与与挤挤压压体体的的形形状状吻合，有深度，边沿材料凸起光滑。吻合，有
10、深度，边沿材料凸起光滑。产产生生原原因因：在在过过载载冲冲击击力力或或过过载载压压力力的的作作用用下下，滚滚道道面面受受滚滚动动体体挤挤压压而而产产生生的的凹凹陷陷痕痕迹迹。轴轴承承受受到到振振动动、颠颠簸簸，滚动体与滚道发生碰撞形成。滚动体与滚道发生碰撞形成。图图13 13 轴承外圈滚道压痕轴承外圈滚道压痕磨耗、磨耗、剥离剥离磨耗磨耗形貌特征形貌特征：产生于滚动接产生于滚动接触面上或引导面上，呈磨合状触面上或引导面上，呈磨合状的浅沟槽，表面光亮。随着滚的浅沟槽，表面光亮。随着滚动接触表面的磨耗发展，轴承动接触表面的磨耗发展，轴承游隙增大。剥离游隙增大。剥离金属表面在金属表面在高接触应力的循环
11、作用下产生高接触应力的循环作用下产生的片状剥落现象的片状剥落现象，如图，如图1414所示所示。图图14 14 轴承磨耗轴承磨耗产生原因产生原因：细微颗粒物进入轴细微颗粒物进入轴承或润滑不良，在滑动摩擦的承或润滑不良，在滑动摩擦的作用下，零件接触处金属表面作用下，零件接触处金属表面材料被磨掉。材料被磨掉。剥离剥离（或剥落）（或剥落）剥离剥离金属表面在高接触应力金属表面在高接触应力的循环作用下产生的片状剥落的循环作用下产生的片状剥落现象现象，如图，如图1515。图图15 15 轴承剥离轴承剥离形貌特征形貌特征：在滚动面有一定的面积和深度，表面呈凸凹不平的鳞状，在滚动面有一定的面积和深度，表面呈凸凹
12、不平的鳞状，边角锐利。边角锐利。产生原因产生原因：装配不当或润滑不良时，在过载装配不当或润滑不良时，在过载或偏载或偏载应力的作用下产生应力的作用下产生的严重剥落。的严重剥落。点蚀点蚀点蚀一金属表面呈分散或群集状的细小点蚀一金属表面呈分散或群集状的细小坑，点坑，点如图如图1616所示所示形貌特征：形貌特征：孔状凹坑，产生于滚动接触面孔状凹坑，产生于滚动接触面上，呈黑色针有一定深度，个别存在或密集上，呈黑色针有一定深度，个别存在或密集分布。分布。产生原因产生原因：润滑不良时，在滚动接触应力的润滑不良时，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循环作用下，金属亚表层夹杂物或炭化物形成应
13、力集中，进而产生微观裂纹，并逐渐发成应力集中，进而产生微观裂纹，并逐渐发展成凹坑状的微小剥离。展成凹坑状的微小剥离。图图16 16 轴承滚道点蚀轴承滚道点蚀链轮组件发热链轮组件发热发热(一)原因原因1.1.轴轴承游隙小承游隙小轴的尺寸超差，内径与轴过盈过大，轴的尺寸超差，内径与轴过盈过大，内圈膨胀后使游隙减小。内圈膨胀后使游隙减小。轴承座的内径尺寸超差，轴承外圈收轴承座的内径尺寸超差，轴承外圈收缩后使游隙减小。缩后使游隙减小。2.2.润滑不良润滑不良润滑剂加入的过多或过少润滑剂加入的过多或过少，或加入的或加入的润滑剂错误。润滑剂错误。图图17 17 链轮试车链轮试车发热发热(二二)3.3.轴承
14、对中不良由于两轴线不对中，造成轴承非正常运转。轴承对中不良由于两轴线不对中，造成轴承非正常运转。4.4.轴承负荷过大轴承承受的负荷超出极限负荷。轴承负荷过大轴承承受的负荷超出极限负荷。5.5.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生摩擦。发热发热(三三)6.6.安装轴承在安装时不到位或安装倾斜，使轴承非正常安装轴承在安装时不到位或安装倾斜，使轴承非正常运转。运转。7.7.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。转。8.8.密封失效有异物进入轴承，轴承在运转时受卡阻。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