行車輪的工作環(huán)境和失效形式

行車輪是起重機配件中重要零件之一，車輪體工作時車輪踏面、輪緣內(nèi)側(cè)面與軌道兩側(cè)面滾動接觸，承受較大的接觸應(yīng)力和嚴(yán)重的磨損，因此，磨損成為行車輪失效的主要形式。

車輪的磨損主要由下述兩點造成：一是接觸疲勞，其原因是由于車輪表面硬化層淺，基體硬度偏低，在強大的核觸應(yīng)力作用下，淬硬層與基體過渡區(qū)距表面20-25mm處產(chǎn)生塑性變形并形成裂紋，擴展至表面選成疲勞脫落：第二是滑動摩擦，當(dāng)車輪運行時，輪緣內(nèi)側(cè)面與軌道兩側(cè)面接觸產(chǎn)生滑動磨損，其原因是起重機承載及車輪與導(dǎo)軌自身尺寸精度、結(jié)構(gòu)等原因而產(chǎn)生的常見磨損形式。有時由于制動力矩過大，車輪會在軌道上打滑，使得車輪踏面出現(xiàn)局部磨損，甚至?xí)霈F(xiàn)深溝等更為嚴(yán)重的情形。

影響起重機配件行車輪使用壽命的因素主要有車輪體承受較荷、車輪結(jié)構(gòu)。加工精度、車輪材料及熱處理質(zhì)量等。本文主要探討了從材料熱處理工藝角度提高車輪體的耐磨性和使用壽命。

車輪有雙輪緣、單輪緣和無輪緣三種型式，如圖所示。起重機上主要采用雙輪緣車輪。對于運行速度高、工作繁忙的起重機，除采用雙輪緣車輪外，往往還加裝水平導(dǎo)向輪，以減輕輪緣的磨損。

起重小車多采用單輪緣車輪。無輪緣車輪只有在裝設(shè)了防止1脫軌裝置的情況下(如在無輪緣車輪的兩側(cè)均裝有水平導(dǎo)向輪)才可以使用，如圖所示。

2011年公司本著“提升質(zhì)量、降低成本”的原則，立項研發(fā)“模鍛起重機車輪一（火）次成型技術(shù)”并投資建設(shè)“年產(chǎn)2萬噸起重機車輪項目”，項目總投資1.6億元，該項目建設(shè)完成可新增銷售收入2.2億元，利稅3500萬元。該項目于2013年8月份該項目建設(shè)完工，裝備有國內(nèi)同行業(yè)*大的10000噸模鍛油壓機。同時采用“模鍛起重機車輪一（火）次成型技術(shù)”試制成功。實現(xiàn)加深表面淬硬層深度、提高表面和外沿的硬度，而心部硬度較低的目標(biāo)，我們采用以下方法。

“模鍛起重機車輪一（火）次成型技術(shù)”屬國內(nèi)首創(chuàng)。該項技術(shù)較自由鍛相比可節(jié)約生產(chǎn)成本30%,生產(chǎn)效率提高60%，該技術(shù)的研發(fā)成功，標(biāo)志著我公司在鍛造車輪技術(shù)和生產(chǎn)能力上發(fā)生了質(zhì)的飛躍，標(biāo)志著我公司站在了鍛造車輪行業(yè)的前例，與此同時也必將國內(nèi)同行業(yè)邁向更高水平。用石器工具難以將木頭加工成合適的圓柱形，更不必說復(fù)雜到帶輻條的輪子了。