[实用新型]矿车轮轴

说明书

1.技术领域：

本实用新型属于矿山用运输车辆。

2、背景技术：

矿车是矿山采掘生产中轨道运输的主要设备，矿车轮轴是矿车的承载行走机构，是矿车的一个重要部件。目前国内矿山使用的矿车轮轴普遍使用寿命短，尤其煤矿，据煤矿使用单位统计，其使用寿命平均1500小时，相当3～4个月，主要是轴承损坏，需检修更换轴承。我国煤炭行业标准窄轨矿车轮对技术条件MT307-92规定：在正常使用条件下，轮轴的实际使用寿命应不少于5000小时，相当于12个月，各矿实际使用寿命与此相差甚远，造成维修量大，备品、备件消耗大，并且由于维修频繁，影响生产连续性，影响煤的产量。

3、发明内容：

目前国内矿山使用的矿车轮轴还是老式结构设计。

[1]李树森编著，煤炭工业出版社1986出版“矿井轨道运输”第三章P95五.轮轴的结构和计算。

[2]王志勇、夏琴芬主编，煤炭工业出版社1984“煤矿专用设备设计计算(提升容器及窄轨运输设备)”第二章P30轮轴。

[3]北京有色金属设计院、鞍山黑色金属矿山设计院合编，冶金工业出版社“金属矿山采矿设备设计”第五章P375轮轴。

其结构是由车轮、车轴、轴承和密封装置组成，轴承是采用两套标准的深沟球轴承或圆锥滚子轴承，密封装置采用在轴承端部安装曲路密封环、橡胶油封圈或毡封圈组成的曲路密封。矿车运行中，轮轴轴承除承受载重量及牵引拉力等固定载荷外，还经常受到冲击振动引起的较大的外加动载荷，现用的轮轴中采用的深沟球轴承的额定动负荷和静负荷能力不够，是轴承损坏的根本原因；采用的圆锥滚子轴承的额定动负荷和静负荷能力比深沟球轴承高，但该类轴承内部间隙调整不正确，就会显著降低使用寿命，在矿山使用条件下无法调整间隙，因此，圆锥滚子轴承的使用寿命也不高。

矿山采掘过程粉尘大、污水多，密封是关键，目前矿山使用的轮轴采用的密封装置，对污水和粉尘起不到密封作用，尤其在有冲击和振动的情况下，污水和粉尘进入轮轴的轴承，使润滑脂变质和流失，使轴承在无润滑和被污水粉尘填充的环境中工作而过早损坏。

本实用新型采取加大轮轴轴承的负载能力和提高轴承的密封性能两项措施，设计适于矿车工作条件、专用的非标准重载短圆柱滚子轴承，轴承无保持架、内外套圈间填满短圆柱型滚子，外套带双挡边，内套带单挡边，两套轴承面对面安装。其额定动负荷是外形尺寸相同的深沟球轴承的2.1倍，承受相同当量动负荷时计算寿命是其10倍，圆柱滚子轴承现场安装简便不用调整间隙，与圆锥滚子轴承相比，安装简单、故障少，摩擦力矩小，节省牵引电机车的动力，提高采煤的运输效率。

在轴承外部采用接触式弹性体端面密封，具有渗漏量少密封可靠，使用寿命长，能在冲击振动载荷以及有污水、泥砂以及粉尘等比较恶劣的环境下工作。

经检索国内有专利号ZL93247222.2的矿车轮轴，该矿车轮轴的轴承采用一套用渗碳钢制造的长圆柱滚子轴承，密封装置采用两个金属环端面接触式密封，该专利公开的矿车轮轴，比我国矿山现用的矿车轮轴使用性能先进，轴承负荷能力强，密封可靠，能提高轮轴的使用寿命。但其轴承用渗碳钢的长圆柱滚子轴承，制造成本高，单从轴承热处理一项的加工费计算，渗碳钢是轴承钢的7～8倍，其密封装置结构复杂、环节多、制造难度大、成本高，综合制造成本，该轮轴是矿山企业难于接受的。矿车是矿山企业生产中使用量大面广的运输车辆，一个矿务局都有几万台矿车，每台矿车有四个轮轴，所以矿车轮轴的制造成本对矿山企业至关重要，据了解93247222.2公开的矿车轮轴未能推广使用的原因是制造成本高。

本实用新型矿车轮轴的制造成本与现用的圆锥轴承的矿车轮轴基本持平，其各部配合尺寸与现用的轮轴的车轮和车轴的相关尺寸一致，可以直接安装到现用的轮轴中，经此改装的轮轴其使用寿命显著提高，并且使用维护简单、工作可靠，延长维修使用期，减少轮轴的使用维护费，减少了由于检修更换轴承影响煤炭运输的中停时间，我国使用中的矿车数量大，原国家煤炭部提供全国煤矿现用的矿车约100万辆，本实用新型矿车轮轴在煤矿中推广使用，其社会经济效益显著。

4、附图说明：

附图1是矿车轮轴的纵剖面示意图，图中包括：压盖1 车轮2 外紧固件3 橡胶圈4 密封环5 内紧固件6 轴承7 紧固螺母8 车轴9。

5、具体实施方式：

轴承7无保持架、，外套带双挡边，内套带单挡边，在内外套圈间填满短圆柱型滚子，两套轴承面对面安装，轴承外套由压盖1通过外紧固件3轴向压紧在车轮内，矿车工作时随车轮一起旋转，轴承内套由内紧固件6和紧固螺母8固定在轴上，矿车工作时不旋转。其中轮轴内侧轴承的外套作为接触式端面密封的动环，安装在作为弹性体的橡胶圈4内的密封环5作为静环，橡胶圈4的结构形式具有始终保持轴向力作用于静环上，在静环与动环的接触端面产生合理的比压而紧密贴合获得良好的密封性能，构成轮轴轴承的主密封面以防止介质的进入和泄漏，橡胶圈4的弹性使静环可以轴向自动补偿密封面磨损，使之与动环保持良好的贴合，同时，由于静环的弹性浮动，起振动的缓冲作用，橡胶圈还起轴与轴承间的辅助密封作用，防止粉尘、污水由此进入轴承内，橡胶圈4由轴承内套轴向压紧在内紧固件6上和轴承内套形成一体不旋转。