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車輪是介于輪胎和和車軸之間所承受負荷的旋轉(zhuǎn)組件,通常由兩個主要部件輪輞和輪輻組成(GB/T2933―2009)。輪輞是在車輪上安裝和支承輪胎的部件,輪輻是在車輪上介于車軸和輪輞之間的支承部件。車輪除上述部件外,有時還包含輪轂。
行車輪是鍛件的一種分類,主要使用于門方式起重機-港機-橋式起重機-礦山機械等。又稱:天車輪,起重機車輪,港機車輪,車輪鍛件,輪子鍛件,鍛鋼車輪等!
行車輪是比較容易損壞的部件。根據(jù)行車的使用特點,要求車輪踏面有較高的硬度,并且有一定的淬硬層深度和過渡層(深度>10mm,硬度HRC40 一48),以提高承載能力、耐磨性和抗接觸疲勞的性能。當(dāng)他們偶然發(fā)現(xiàn)制成的圓盤狀物體可以在轉(zhuǎn)動中保持形狀不變時,他們就有興趣進一步發(fā)掘它的用途。同時,要求其基體組織要有良好的綜合力學(xué)性能和良好的組織狀態(tài),硬度應(yīng)達HBS187~229,使之具有高的韌性,提高抗沖擊性能和抗開裂性能
起重機車輪作為冶金行業(yè)安全、正常生產(chǎn)必不可少的關(guān)鍵和重要設(shè)備,其工作的可靠性、安全性、先進性一直受到人們的高度重視,但受傳統(tǒng)冶金工藝的制約,改革開放前的三十年國內(nèi)起重機車輪基本是在原蘇聯(lián)的模式下做一些小型的改進和發(fā)展。隨著改革開放的不斷深入,大量國外先進技術(shù)的引入,現(xiàn)代起重機車輪也發(fā)生了較大的變化。本文結(jié)合國內(nèi)冶金企業(yè)冶金工藝的改進及終用戶的使用要求,對起重機車輪的發(fā)展趨勢談一些看法。輪數(shù)愈多,其輪壓愈小,輪的直徑愈大,輪與承重索間的互相磨也愈小。
任何簡單而意義深遠的發(fā)明都不是憑空出現(xiàn)在人們的腦海中的,必然有什么現(xiàn)象觸發(fā)了靈感。正如古人見到水里漂著的木頭而想到獨木舟一樣,車輪的發(fā)明也可能是受到了一些自然物的啟發(fā)?!痘茨献印分姓f我們的祖先“見飛蓬轉(zhuǎn)而知為車”?!帮w蓬”是一種草,其莖高尺許,葉片大,根系入土淺。一有大風(fēng),很容易被連根拔起,隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)。古人可能就是受到這個現(xiàn)象的啟發(fā),發(fā)明了車輪和車軸。起重機行車輪按輪緣形式可分為雙輪緣車輪、單輪緣車輪和無輪緣車輪三種。與魯班受鋸齒草的啟發(fā)而發(fā)明鋸子的傳說一樣,這種說法很可能也是一個傳說而已。因為輪子在自然界是有原型的。
起重機行車輪是起重機設(shè)計中的重要組成部分,在起重機行車輪進行運動時,由于行車輪的運動使得行車輪和軌道的接觸狀況產(chǎn)生變化,產(chǎn)生非線性的響應(yīng),所以行車輪的應(yīng)力分析是屬于典型的彈性接觸問題。
按照行車輪踏面與軌道頂部形狀的不同,其接觸處可能是一直線(實際是矩形面積),稱為線接觸。也可能是一點(實際是小橢圓面積),稱為點接觸,線接觸的受力情況較好,但往往由于機架變形和安裝偏差等因素,使線接觸應(yīng)力分布不盡人意,因而在起重機的運行機構(gòu)中常常采用點接觸結(jié)構(gòu)。車輪組單邊輪與雙邊輪應(yīng)用范圍:
起重機行走輪都是單邊齒輪(單邊輪),長跨度的懸掛起重機才是車輪兩邊都有齒輪(雙邊輪),那樣不容易跑偏,懸掛軌道受力也好些。