２０１４年７月 内蒙古科技与经济 Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ Ｊｕｌｙ ２０１４ Ｎｏ．１４ Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．３１２ 第１４期总第３１２期 关才轴零件磨损原因和维修方法的论述 戴淑芝 ，宁博 １５４６００； （１．七台河职业学院，黑龙江七台河２．中煤五建４９处纳林河项目部，内蒙古乌审旗０１７３００） 摘 要：主要介绍了矿山用轴磨损现象，分析了磨损原因、预防措施以及相应的维修方法。 关键词：轴；磨损原因；预防措施；维修方法 中图分类号：ＴＨ１３３．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１Ｏ０７—６９２１（２０１４）１４一ＯＯ８６一Ｏ１ １．５ 冲击超载 轴是组成机器的重要零件之一。阶梯轴应满 足：轴上零件要有准确的轴向和径向定位、牢固而可 当轴所受载荷超过本身的冲击韧性时，轴就会 出现裂纹。如矿用皮带运输机装料滚筒轴、采煤机 截割滚筒轴，常出现这种损坏形式。 ２减少轴磨损的措施 选材和热处理措施：出现裂纹的轴，首先考虑选 靠的固定；良好的工艺性，便于轴的加工和轴上零件 的装拆和调整；轴上零件位置和受力要合理，尽量减 少应力集中，以提高轴的强度和刚度；能节省材料， 减轻重量。 １轴磨损原因 材料选择不当 １．１材和热处理方面。硫（Ｓ）、磷（Ｐ）含量超标时，材料 的脆性增加，抗疲劳强度也相应降低。因此，要严格 轴选材大多按照传统方法采用碳素钢和合金 钢。碳钢价廉，对应力集中的敏感性较低，可以用热 处理或化学处理的办法提高耐磨性和抗疲劳强度， 故广泛采用碳钢制造轴。而合金钢机械性能淬火性 能都优于碳钢，因此，功率较大、质量和尺寸较小、耐 磨性较高的场合常采用合金钢。工作中受震动且外 形复杂的轴，一般选球墨铸铁。如果材料选择不当， 就有可能加剧轴的磨损。 １．２ 热处理方法不当 控制材料中的硫磷含量。热处理也要采用提高韧性 的方法，尽可能消除内应力。比如：调质处理，要根 据轴的含碳量选择回火温度，使淬火组织趋于稳定， 以减少变形和开裂。 常出现断裂的轴，疲劳裂纹常出现在表面最粗 糙的地方，改变轴的表面质量是提高轴的疲劳强度 重要措施。轴的表面粗糙度和表面强化处理影响轴 的疲劳强度。①合理减小轴表面及圆角处的粗糙度 值；②进行碾压、喷丸处理，使轴表面产生预压应力， 热处理时，如果加热温度、保温时间、冷却介质 选择不当，导致材料的金相组织不均匀，晶粒粗大， 强度和抗疲劳性急剧减小。掺有上述金相组织的轴 提高轴的抗疲劳能力。还要减缓轴截面的变化、不 同直径过渡处应采用内圆角，且其内圆角半径不宜 过小。 ３维修措施 就可能出现裂纹。轴一般采用淬火后高温回火，提 高硬度和耐磨性，并使强度和韧性得到良好的配合。 如果冷却介质选择不当，冷却速度减小，就得不到均 匀的马氏体组织。回火温度不当，不能消除因淬火 冷却过快产生的内应力，工件脆性增加，容易变形和 开裂。热处理不当，也是导致轴磨损加剧的重要原 因。 对有维修价值的轴进行维修，是减少成本的重 要措施。维修方式依据磨损形式的不同而不同。 ３．１轴弯曲的矫正 先把轴装在车床顶尖或在Ｖ形架上，用千分表 检查最高点（最凸点），做好标记，然后用压力机或千 斤顶进行矫直。采取“矫枉过正”的原则，使弯曲部 分适当地向相反方向弯曲后停压，放松后用千分表 检查，反复多次，直到达到要求为止。 热矫直法。热矫直法是在轴弯曲的最高点加 热，加热区的金属受热膨胀，开始时会使轴更加弯 曲。但受热区金属在膨胀的同时受到两侧金属的压 应力，其膨胀。当温度升高、塑性增强，压应力 达到屈服极限时，加热区的金属就会产生塑性变形， １．３转速过高 如果转速过高，轴颈单位时间内与轴承接触的 次数增多，容易出现疲劳磨损。该种磨损一般出现 在转速高、转矩不大的轴上，如采煤机、刮板输送机 减速器中的输入轴，转速较高、转矩不大，常出现轴 颈磨损现象。 １．４轴支承跨距较大 合金钢和碳索钢的弹性模量相差很小，对轴的 影响并不大，材料对轴弯曲变形影响较小。当跨距 增大时，轴的刚度下降，轴容易出现弯曲变形。采煤 机固定减速器中的输出轴常出现弯曲变形现象。 使材料的体积相应缩小。在轴冷却至常温的过程 中，热膨胀的量又收缩回来，由于随温度的降低，塑 性减小，由于塑性变形而缩小的体积不能恢复原来 的大小，就尽量拉两侧的金属材料 （下转第８９页） 收稿日期：２０１４—０５—２８ 作者简介：戴淑芝（１９７４一），女，汉族，辽宁凌源人，硕士，副教授，七台河职业学院。研究方向：现代机械设计理论与方法。 ・ ８６ ・ 刘海霞，等・大体积混凝土施工技术及裂纹控制方法 ２０１４年第１４期 暖棚覆盖不到的地方在模板侧面及表面要覆盖 凝土失水引起的体积收缩变形，受到地基和其他结 岩棉被，电热毯及周围生火炉进行保温。混凝土内 构边界条件的约束时引起的拉应力，超过混凝土抗 部用循环水降低水化热，并且用温度计测温监测混 拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两 凝土内部的温度，保证混凝土里、表温差＜２５ ｏＣ。 种裂缝不同程度上，都属有害裂缝。 ３．５施工措施 为了有效地控制有害裂缝的出现和发展，主要 因各单体的差异，施工措施也要讲各自的技巧 从控制混凝土的￣４－１＝升温、延缓降温速率、减小混凝 如生料均化库基础：混凝土浇筑完成后，根据测温及 土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件 保温情况，确定拆模时间。外模拆除且经隐蔽部位 和设计构造等方面全面考虑，结合实际采取措施，降 检验后马上回填土，基础表面覆盖厚度≥３０ｃｍ，利 低水泥水化热和变形。①选用水化热居中的普通硅 用土层进行保温。在环梁下侧预埋四根排水管。当 酸盐水泥配制混凝土。②掺加约２０ 的粉煤灰来 室外气温降至冰点时，整体基础覆盖一层塑料布。 降低水化热。③尽量选用粒径较大、级配良好的粗 窑中及煤磨磨机基础：基础外侧可利用回填土的，即 骨料。④合理安排施２１２程序，控制混凝土在浇筑过 可用回填土保温，上部覆盖塑料布，必要时可增加电 程中均匀上升，避免混凝土浇筑过程出现过大高差。 褥子。 采取分层或分块浇筑减少每次浇筑长度的蓄热量， 窑中顶板：由于模板均使用木模板，在外侧用塑 防止水化热的积聚，减少温度应力。⑤采取二次振 料布封闭，必要时加一层５ｃｍ的苯板，３号墩内生火 捣法提高混凝土密实度和抗拉强度，减小收缩变形， 加温并搭设保温棚利用蒸汽养护。 保证施工质量。⑥在大体积混凝土内部预埋降温水 ３．６ 坝Ｕ温 管，通人循环冷却水，降低混凝土内部温度。⑦在混 基础部分采用预留Ａ２５钢管作为测温孔要封 凝土浇筑之后，采取蒸汽、覆盖保温保湿养护，使其 严，以防混凝土或杂物灌入，堵塞管道，采用温度计 缓缓降温，充分发挥混凝土徐变特性，降低温度应 进行测温每点设上中下３个位置，每次测温完毕用 力，提高混凝土早期的抗拉强度和弹性模量。⑧加 棉纱将其堵住，防止落入其他物品。 强测温监测与管理，及时掌握混凝土内外的温度变 ３．７大体积混凝土裂缝控制 化，通过降温与养护使其里、表温差在２５℃以内，表 大体积混凝土裂缝产生的主要原因有３种：① 面与外界温差在２０℃以内。 由外荷载引起的，这是发生最为普遍的一种情况，即 ４ 结束语 ‘ 按常规计算的主要应力引起的；②结构次应力引起 大体积混凝土工程在目前建筑工程中可以说是 的裂缝，这是由于结构的实际工作状态与计算假设 占据第一位，施工中也是最普遍的，正因为这样，我 模型的差异引起的；③变形应力引起的裂缝，这是由 们应该更加重视，严格按规范施工，并不断分析对 温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形， 比，总结经验，已达到最佳施工，尽可能地控制它的 当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝 不良现象。 土抗拉强度时就产生裂缝。 本工程大体积混凝土结构中，由于结构截面大， ［参考文献］ 水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大 ［１］ 王辉诚，陈立胜，吕光晔．核电站高性能大体 的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力 积混凝土配制与施工技术［Ｊ］．核动力工程， 是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝 ２Ｏ１１，（２）． 有表面裂缝和贯通裂缝２种。表面裂缝是由于混凝 ［２］ 耿建勋，耿永常．盖挖逆作地下工程底板大体 土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成 积混凝土施工研究［Ｊ］．地下空间与工程学 了温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉 报，２０１０，（２）． 应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。 ［３］ 李党义，黄政宇．超高层建筑大体积混凝土施 贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程 工技术分析ＥＪ３．科技通报，２００７，（８）． 度，混凝土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混 （上接第８６页）填补，对两侧产生拉应力，将原来 进行轴颈的修磨，最大磨损量不超过原轴颈的；个别 弯曲的轴“绷直”。 磨损量大的轴，可采用堆焊、涂镀等方法恢复尺寸进 ３．２轴裂纹的维修方法 行修复。堆焊一般采用Ｄ１０２、Ｄ１０６、Ｄ１０７、Ｄ２１７、 磁力探伤法是检测轴裂纹常用的一种方法。另 Ｄ２２７等专用的堆焊焊条。 外，还有简易方法：在可能有裂纹的部位用煤油擦 ４ 结束语 干，立即用粉笔涂抹，如有微小的裂纹，则会出现明 机械中轴磨损的形式和原因是多方面的，在预防 显的浸线。 和维修的时候应从加工工艺、热处理、材料和工况等 较浅的裂纹可用焊接方法进行补焊。为减少焊 方面综合考虑，达到节省成本，提高经济效益目的。 修应力的产生，应该采用焊前预热、焊后缓冷等措施。 施焊时趁焊缝处在炽热状态下，用手锤连续击打，可 ［参考文献］ 使金属延展而抵消冷却收缩量，以减少内应力。 ［１］ 庄少春，等．机械维修与修理［Ｍ］．北京：冶 ３．３轴颈磨损的维修方法 金工业出版社，１９８５． 当轴颈出现轻微的擦伤或磨痕时，用细锉和砂 ［２］ 武维承，王叶青，等．机械维修与安装［Ｍ］． 布消除。对于磨损较大或者重要的轴，应在机床上 徐州：中国矿业大学出版社，２００５． ・ ８９ ・
