刮板输送机驱动链轮激光熔覆再制造性能研究

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:choasy
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链轮是刮板输送机运行过程中耗材最大的零部件之一,随着运行时间的增长,链轮在交变载荷的作用下,轮齿强度逐渐下降,导致出现断齿和脱链等问题,为增强链轮的耐磨性并延长其服役寿命,本文对刮板输送机链轮和圆环链的啮合原理进行理论分析,研究链轮的磨损机理、主要失效形式和疲劳寿命。基于链轮和圆环链接触的空间数学模型,确定ANSYS WORKBENCH坐标系下链轮的受力方向和大小,通过SOLIDWORKS建立链轮和圆环链啮合三维模型,并在ANSYS LS-DYNA中进行动力学分析,分别提取链轮应力应变信息,结果显示链轮受应力最大位置在轮齿的链窝靠近立环槽处,应力值为293.32Mpa,最大应变为0.0061305ε,该位置的确定,为后续链轮局部强化修复提供有力的理论基础。利用激光熔覆技术对链轮进行尺寸修复和表面性能强化,在链轮相同材料的基体表面选取不同比例的熔覆材料进行试验,通过激光加工机,在2200W的功率、5mm/s的扫描速度下完成初步试验,对比各涂层的硬度,选择性能最佳的配比方式,根据链轮的使用要求对熔覆材料进行深度优化,即通过添加铬铁矿粉增强涂层的性能,利用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪进行涂层的微观形貌、组织结构和物相组成分析,通过磨损试验和冲蚀试验并对涂层进行耐磨性和耐腐蚀性分析,结果表明,铬铁矿粉起到催化剂的作用,使涂层的性能更优。通过刮板输送机链轮磨损试验,对比分析普通链轮和再制造强化链轮的耐磨性。一方面从链轮各轮齿的链窝距离和检测点之间的距离的角度进行对比分析,另一方面从链轮检测点磨损后表面形貌的角度分析链轮的耐磨性能,验证再制造的优势。本文以链轮和圆环链的啮合机理为理论依据,结合链轮磨损特性,利用激光熔覆技术开展链轮的再制造修复强化,有效的降低链轮的磨损量并提高其服役寿命。该论文有图49幅,表21个,参考文献70篇。
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