刮板输送机链轮组件制造技术

本发明专利技术属于一种矿用刮板输送机上的链轮组件，用于煤矿井下原煤的输送。由链轮、轴、轴承杯、滚动轴承、浮动油封等零部件组成。本发明专利技术研究了一种新型的优质合金钢材料，作为链轮、轴的原材料，并采用新的机械加工和热处理工艺，提高了链轮组件的使用寿命，替代了进口产品。该合金钢材料其中包括：C?0.42～0.48％，Si?0.17～0.37％，Mn?0.90～1.20％，Cr?0.80～1.20％，Mo?0.20～0.30％，Ni?1.25～1.65％；热处理后的机械性能为：抗拉强度σь＝1080MPa，屈服点σs＝905MPa，断后延伸率δ5＝16.5％，断面收缩率Ψ＝57％，冲击吸收功Aκu?2＝100J，局部淬火硬度为HRC50～55。

Scraper conveyor sprocket assembly

The invention belongs to a chain wheel component used on a coal mine scraper conveyor, which is used for conveying coal in underground coal mines. It is composed of chain wheel, axle, bearing cup, rolling bearing, floating oil seal and other parts. The invention of a new type of high quality alloy steel materials, as raw materials, and the sprocket shaft, mechanical processing and heat treatment process, improve the service life of the sprocket component, replace the imported products. The alloy steel materials including: 0.42 ~ C? 0.48%, Si? 0.17 ~ 0.37%, 0.90 ~ Mn? 1.20%, Cr? 0.80 ~ 1.20%, 0.20 ~ Mo? 0.30%, Ni? 1.25 ~ 1.65%; mechanical properties after heat treatment, the tensile strength of sigma die = 1080MPa, s = 905MPa. The yield point the elongation of 5, delta = 16.5%, w = 57% section shrinkage, impact toughness of A kappa u? 2 = 100J, partial quenching hardness is HRC50 ~ 55.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种矿用刮板输送机上的重要部件，尤其涉及提供一种新型的优质合金结材料以及其热处理工艺。专利技术背景目前我国年产1000万吨以下的采煤生产线，一般采用国产的采煤成套设备；年产 1000万吨以上的采煤生产线，无一例外地采用西方发达国家生产的采煤成套设备。刮板输送机是采煤成套设备中的重要传送设备。链轮组件是刮板输送机上的重要部件，由链轮、轴、轴承杯、滚动轴承、浮动油封等零部件组成。安装于刮板输送机的机头或机尾部，其工作原理是原动力经减速器传递给链轮组件中的轴带动链轮转动，链轮带动刮板输送机的链条及刮板沿中部槽作直线运动，从而完成输送原煤任务。链轮组件的失效主要是链轮齿的折断或磨损以及轴头花键的折断或磨损，因此链轮与轴是链轮组件中最关键的零件；链轮与轴的使用寿命决定了整个链轮组件的使用寿命。而链轮与轴使用寿命的长短则取决于以下两个因素1.生产所用的原材料及其热处理后的机械性能；2.零件的制造精度。目前，国产链轮与轴一般采用合金结构钢40CrMo作为原材料，化学成分包含C 0. 38 0. 45%, Si 0. 17 0. 37%, Mn 0. 50 0. 80%, Cr 0. 90 1. 20%, Mo 0. 15 0. 25% ；热处理后的机械性能为抗拉强度σ L· = 1030Mpa，屈服点σ s = 930Mpa，断后延伸率δ 5 = 12%,1.断面收缩率Ψ = 45%，冲击吸收功Aku2 = 63J。局部淬火硬度为HRC45 50。热处理指工件毛坯粗加工后(精加工前)的调质处理。进口链轮与轴一般采用合金结构钢40CrNiMo作为原材料，其化学成分包含C 0. 37 0. 44%，Si 0. 17 0. 37%，Mn 0. 50 0. 80 % Cr 0. 60 0. 90 %，Mo 0. 15 0. 25%, Ni 1. 25 1. 65% ；热处理后的机械性能为抗拉强度σ L· = 980Mpa，屈服点σ s =8!35Mpa，断后延伸率δ 5 = 12%，断面收缩率Ψ = 55%，冲击吸收功Ak u 2 = 78J。局部淬火硬度为HRC45 50。将国产产品与进口产品采用原材料及其热处理后的机械性能加以对比，可以看出进口产品所用原材料热处理后的冲击吸收功大于国产产品，局部淬火硬度是相等。在实践中，表现为国产链轮组件的失效主要是链轮齿的折断或磨损及轴头花键的折断或磨损，进口链轮组件的失效主要是链轮齿及轴头花键的磨损。进口链轮的承载能力明显大于国产链轮，随着我国煤炭工业的快速发展，进口设备在逐年增加，然而进口设备维修不方便， 零配件价格过高且不能及时供应，不仅加大了采煤成本，而且直接影响我国大型煤炭企业的正常生产。社会实践给煤机制造业提出了一个迫在眉捷的课题尽快研制一种新型材料用于链轮生产，提高国产链轮的承载能力及耐磨性，延长其使用寿命，替代进口产品，缩短供货时间，降低生产成本，保证煤炭企业的正常生产，促进民族工业的发展。
技术实现思路
驱动链轮及链轮组件是刮板输送机上的重要零、部件，也是易损零、部件。在正常使用情况下，其使用寿命也只有半年时间。然而，在实际使用中，因为煤矿井下使用环境、使用条件的恶劣，以及制造质量的差异，往往很快就失效。这样不仅造成了制造上的浪费，而且因为反复更换零部件，影响了煤矿正常生产，降低了生产效率。本专利技术的目的是研究了一种新型的优质合金钢材料，作为链轮的原材料，以及采用新的机械加工和热处理工艺，提高国产链轮的承载能力及耐磨性，延长其使用寿命，替代进口产品。本申请认为造成链轮齿折断或磨损、链轮组件失效主要原因是链轮的承载能力小及耐磨性差。鉴于链轮特定的结构尺寸，要增大其承载能力，必须研究一种热处理后抗拉强度大、冲击吸收功大的金属材料；要增加其耐磨性，必须在新材料的化学成分中增加耐磨元素，同时增大工件链窝局部淬火硬度。本专利技术研究了一种新型的合金结构钢材料45CrNiMnMo，化学成分包括C 0. 42 0.48%, Si 0. 17 0. 37%, Mn 0. 90 1. 20%, Cr 0. 90 1. 20%, Mo 0. 20 0. 30%, Ni1.25 1. 65%;热处理后的机械性能为抗拉强度σ L· = 1080Mpa，屈服点σ s = 905Mpa, 断后延伸率35= 16. 5%，断面收缩率Ψ = 57%，冲击吸收功Aku2 = 100J。局部淬火硬度为HRC50 55。热处理指工件毛坯粗加工后(精加工前)的调质处理。新材料与目前国内外链轮所用材料比较从化学成分上，增大了含碳量，增加了耐磨元素锰的成分；从热处理后的机械性能上，抗拉强度有所增大，冲击吸收功明显增大；新材料增大了含碳量后，提高了局部淬火硬度，耐磨元素锰的增加，提高了材料的耐磨性。链轮组件中链轮与轴采用新型的合金结构钢材料45CrNiMnMo，再从制造工艺上， 采用本领域先进的加工机械，例如 (Τ5180型数控插齿机、ΕΚ6050型数控花键轴铣床，提高其机械加工精度；这样生产出来的产品与目前国内外现有产品比较，使用寿命可以从半年延长到十个月到一年。具体实施例1.晋城无烟煤集团寺河矿年产1000万吨原煤生产线上，原煤输送采用美国JOY 公司制造的2X700工作面输送机，其传动部分原用美国JOY公司制造761-1942-Τ1型链轮组件，平均使用寿命为过煤量300万吨个月)；现采用本公司链轮与轴采用新材料 45CrNiMnMo生产的链轮组件后，平均使用寿命为过煤量800万吨(10-12个月).2.中国神华神东煤炭集团哈拉沟煤矿年产1000万吨原煤生产线上，原煤输送采用美国JOY公司制造的3X700工作面输送机，其传动部分原用美国JOY公司制造100133879 型链轮组件，平均使用寿命为过煤量400万吨个月)；现采用本公司链轮与轴采用新材料45CrNiMnMo生产的链轮组件后，平均使用寿命为过煤量800万吨(10-12 个月)。权利要求1. 一种矿用刮板输送机的链轮组件，由链轮、轴、轴承杯、滚动轴承、浮动油封及其他零部件组成，其特征在于其中的链轮和轴采用下述合金钢材料，其中包括c 0. 42 0.48%, Si 0. 17 0.37%，Mn 0. 90 1.20%，Cr 0. 80 1.20%，Mo 0. 20 0. 30%，Ni1.25 1. 65%;热处理后的机械性能为抗拉强度σ L· = 1080Mpa，屈服点σ s = 905Mpa, 断后延伸率δ5 = 16. 5%，断面收缩率Ψ =57%，冲击吸收功Ak u 2 = 100J，局部淬火硬度为HRC50 55。全文摘要本专利技术属于一种矿用刮板输送机上的链轮组件，用于煤矿井下原煤的输送。由链轮、轴、轴承杯、滚动轴承、浮动油封等零部件组成。本专利技术研究了一种新型的优质合金钢材料，作为链轮、轴的原材料，并采用新的机械加工和热处理工艺，提高了链轮组件的使用寿命，替代了进口产品。该合金钢材料其中包括C 0.42～0.48％，Si 0.17～0.37％，Mn 0.90～1.20％，Cr 0.80～1.20％，Mo 0.20～0.30％，Ni 1.25～1.65％；热处理后的机械性能为抗拉强度σь＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种矿用刮板输送机的链轮组件，由链轮、轴、轴承杯、滚动轴承、浮动油封及其他零部件组成，其特征在于：其中的链轮和轴采用下述合金钢材料，其中包括：Ｃ　０．４２～０．４８％，Ｓｉ　０．１７～０．３７％，Ｍｎ　０．９０～１．２０％，Ｃｒ　０．８０～１．２０％，Ｍｏ　０．２０～０．３０％，Ｎｉ　１．２５～１．６５％；热处理后的机械性能为：抗拉强度σь＝１０８０Ｍｐａ，屈服点σｓ＝９０５Ｍｐａ，断后延伸率δ５＝１６．５％，断面收缩率Ψ＝５７％，冲击吸收功Ａκｕ　２＝１００Ｊ，局部淬火硬度为ＨＲＣ５０～５５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王新义，景旭东，
申请(专利权)人：王新义，景旭东，
类型：发明
国别省市：14