發布時間：2015-05-18所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：采煤機是實現煤礦生產機械化和現代化的重要設備之一。機械化采煤可以減輕體力勞動、提高安全性，達到高產量、高效率、低消耗的目的。 關鍵詞：采煤機,機械管理, 論文刊發 采煤機分鋸削式、刨削式、鉆削式和銑削式四種：采煤機是一個集機械、電氣和液壓
摘要：采煤機是實現煤礦生產機械化和現代化的重要設備之一。機械化采煤可以減輕體力勞動、提高安全性，達到高產量、高效率、低消耗的目的。
關鍵詞：采煤機,機械管理,論文刊發
采煤機分鋸削式、刨削式、鉆削式和銑削式四種：采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復雜系統，工作環境惡劣，如果出現故障將會導致整個采煤工作的中斷，造成巨大的經濟損失.隨著煤炭工業的發展，采煤機的功能越來越多，其自身的結構、組成愈加復雜，因而發生故障的原因也隨之復雜。雙滾筒采煤機綜合了國內外薄煤層采煤機的成功經驗，是針對我國具體國情而設計的新型大功率薄煤層采煤機。
1 宏觀檢驗
西安煤機公司向寧煤集團梅花井煤礦提供的MG650/1630-WD 采煤機在井下采煤過程中雙聯齒軌輪過早磨損磨壞，和銷排嚙合的齒軌輪輪齒工作面嚴重磨損，齒頂全部磨掉，而和驅動輪嚙合的齒輪輪齒幾乎沒有磨損。報告顯示采煤機齒軌輪材料為18Cr2Ni4WA，將其成分列于。
結合采煤機工作環境分析知：齒軌輪的主要磨損形式為磨粒磨損。齒軌輪處于無潤滑干摩擦狀態，且齒軌輪輪齒與銷軸之間有煤粒、粉塵等污染物形成磨粒磨損。主要表現為表層剝落、磨損及脫落，而且有齒尖斷裂現象，以上現象表明齒軌輪滲碳層的耐磨性和強度不足。
2 微觀檢驗
2.1 滲碳層深度
齒端面滲碳層深度為3.1mm，有效硬化層深度為1.7~1.8mm。
2.2 金相組織
經解剖檢驗，表面金相組織為回火馬氏體加斷續網狀碳化物(如圖1、2、3)，芯部金相組織為回火馬氏體(圖4);未發現有其他冶金缺陷。
3 硬度檢驗
端面硬度為59~62HRC，芯部硬度為44~45HRC，滲碳層硬度分布列于。
4 結果分析
1) 從可知，18Cr2Ni4WA 鋼合金元素總含量大于5%，屬于高合金滲碳鋼。18Cr2Ni4WA 滲碳冷卻后，滲碳層中存在大量殘余奧氏體，影響了鋼的淬透性，同時由于合金元素含量較高，使C 曲線右移(Ni、Mn、W 都能增加過冷奧氏體的穩定性，從而使C 曲線右移)，淬火臨界冷卻速度越小，鋼的淬透性就越好，空淬也能得到馬氏體和貝氏體，因而硬度較高[1]。但實踐表面：零件的滲碳層硬度為58~62HRC，芯部硬度為30~36HRC 時具有良好的綜合性能[3]。硬度檢驗結果顯示該齒軌輪端面硬度為59~62HRC，芯部硬度為44~45HRC。顯然芯部硬度過高，使齒軌輪的抗沖擊性及斷裂性降低，容易出現輪齒塑性變形、齒面剝落甚至齒尖斷裂。
2) 由硬度檢驗結果和表2 知材料經過熱處理之后表層硬度為59~62HRC，符合齒輪的技術要求。滲碳層深度與硬度關系表面，在0.3mm 左右處的硬度值達到最大，也符合一般的滲碳工藝特性要求，由此推斷滲層深度達到了技術要求。
3) 微觀檢驗結果顯示采煤機行走輪表面金相組織為回火馬氏體加斷續網狀碳化物，芯部金相組織為回火馬氏體。表層的網狀碳化物是由于滲碳過熱，奧氏體晶粒不斷長大，使滲碳體成魏氏體組織形貌，導致齒軌輪局部出現嚴重的塑性變形。滲碳表層組織中斷續網狀碳化物的存在破壞了表層組織的連續性，降低了材料的強度及韌性[5]。少量的魏氏體組織可以通過正火來消除，使粗大的馬氏體轉變為細片狀的馬氏體，提高齒輪的壽命。當回火溫度為200℃左右時，淬火得到的馬氏體中的碳以ε 碳化物的形式析出，使過飽和度減小，芯部形成回火馬氏體組織[2]。此時齒軌輪硬度值下降較小，因此會出現齒軌輪芯部硬度為44~45HRC的情況。
5 改進方法
1) 改進18Cr2Ni4WA 的熱處理方法，要求熱處理后表面組織為回火馬氏體+少量殘余奧氏體，芯部組織為回火索氏體。這樣齒軌輪輪齒表面具有高硬度、高耐磨性，芯部則有高的強度和韌性。
2 )更換行走輪材料，選擇耐磨性、強度均較高的模具鋼Cr12MoV。
6 結論
1)18Cr2Ni4WA 滲碳后的組織硬度值能滿足采煤機齒軌輪的要求，但是其芯部硬度過高導致齒輪的沖擊韌性及斷裂韌性降低、耐磨性不足，齒軌輪發生表面剝落、塑性變形及嚴重磨損。
2)金屬材料熱處理后的組織形態對材料的力學性能有較大的影響，細化組織晶粒能提高材料的韌性及耐磨性。
3)金屬材料的含碳量對材料的硬度、脆性有較大的影響，含碳量越高材料的硬度及脆性也越高。
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