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矿山机械的磨损形式及磨损机理

发布时间:03-15  浏览:

    我国在矿山机械设计、制造、使用和维护过程中对摩擦学研究不够深入,不能将当今先进的抗磨技术和耐磨材料及时应用于矿山机械的设计和制造中,造成我国矿山机械易磨损件的使用寿命远远低于国外先进水平。
 为了提高矿山机械的使用寿命,降低机件的磨损,必须了解摩擦学原理,并运用摩擦学的知识对矿山机械易磨损件进行失效分析,掌握其磨损机理,然后根据实际情况,改进设计,恰当选材,采用合理的抗磨工艺。
1 破碎机磨损
    根据破碎机理的不同,目前使用的破碎机颚式破碎机圆锥破碎机、辊式破碎机以及锤式破碎机等。各类破碎机的机械结构不同,其磨损情况也有一定差异。
    矿山机械颚式破碎机的破碎机理是依靠动颚相对于定颚的挤压运动来破碎物料,因此使用过程中颚板的磨损相当严重。在颚式破碎机的工作过程中,动颚板在偏心轴的带动下对定颚板做往复摆动,挤压物料达到粉碎的目的;同时动颚板又在垂直方向上有很大程度的上下运动,使物料与颚板之间产生相对滑动。因此,颚板的磨损主要是由物料的挤压以及物料与颚板之间相对滑动造成的。
    矿山机械设备圆锥破碎机中消耗量最大的易损件是破碎机衬板,它安装在动锥与定锥的表面,磨损机制为塑变磨损、切削磨损与疲劳磨损3种共存。工作过程中,动锥体作偏心自转运动,当其转至定锥体时,给待破碎矿石一个巨大的冲击载荷,使固定衬板受到挤压而产生塑性变形。而承受巨大载荷的矿石,又使动衬板受到挤压应力和剪切应力。挤压应力使动衬板也产生塑性变形。同时,在动锥体旋转时,矿石与衬板之间相互产生剪切应力。滑动的矿石及被挤压于底部的矿石对衬板表面进行凿削和切削,使衬板发生切削磨损。此外,圆锥破碎机破碎力大,转速高,衬板在巨大的压缩与剪切压力作用下,承受周期性的接触疲劳载荷,在亚表层极易产生疲劳裂纹而导致疲劳剥落。
    矿山机械辊式破碎机中磨损最严重的部件是破碎辊,其失效的主要原因是切削磨损和疲劳磨损的综合作用。在破碎辊转动时,随着辊间隙的减小,挤压应力剧增,物料被破碎,并在高挤压应力下形成巨大的反作用力,周期性地反复作用于破碎辊表面,使得破碎辊材料在一定深度内逐渐硬化和脆化,并形成微裂纹,最终材料以疲劳剥落方式逐渐剥离母体,形成剥落坑。此外,破碎辊除了对物料有挤压作用,相向转动时对物料还有输送作用。物料伴随着破碎沿辊面由上而下运动,与破碎辊之间产生相对滑移,从而对破碎辊表层产生切向作用力,使破碎辊产生切削磨损。

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