专利名称：矿车轮轴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种含有滚动轴承的矿车轮轴，尤其是能在污水，粉尘环境中正常工作的矿车轮轴。
目前我国各矿务局使用的，从矿井向地面运输煤炭的矿车轮轴是引用原苏联的设计［1］Г·Я佩萨霍维奇、И·П勒米佐夫等著，吴锦甫等译，煤炭工业出版社1983年6月矿井运输手册§27.2固定车箱式载重矿车，图27.2矿车轮。［2］李树森编著，煤炭工业出版社1986年5月，矿井轨道运输，第三章第三节 P95 五轮轴的结构和计算。［3］王志勇、夏琴芬主编，煤炭工业出版社1984年11月，煤矿专用设备设计计算(提升容器及窄轨运输设备)第二章第一节 P30 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向心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。由于矿车在运行中，轮轴轴承除承受载重量及牵引拉力等固定的径向载荷外，还经常受到较大的冲击振动引起的径向和轴向外加动负荷，现采用的向心球轴承适于承受径向负荷，承受轴向负荷的能力低圆锥滚子轴承虽然比向心球轴承负荷能力强又能承受径，轴向联合负荷，但该类轴承使用时如轴承内部间隙调整不正确，就会显著降低使用寿命，而在矿车轮轴中安装调整轴承间隙是极其困难的，又由于这两种轴承的材料是轴承钢，在较大的冲击振动负荷作用下，经常发生碎裂损坏。现轮轴采用的密封装置，在有冲击和振动的情况下，对污水、粉尘起不到密封作用，污水和粉尘进入轮轴轴承，使润滑脂变质流失，使轴承在无润滑和被污水、粉尘充填的环境中工作而过早损坏。这就造成现有矿车轮轴使用寿命短，维修费用高。矿务局主管矿车维修的运输科介绍现用矿车轮轴使用1500～2000小时就开始损坏。
本实用新型的目的是提供一种改进的矿车轮轴，其轴承安装方便能承受径，轴向变化的冲击载荷，而且可以在污水粉尘环境中正常工作，提高轮轴的使用寿命。
为达上述目的，本实用新型设计了具有额定动负荷，额定静负荷能力强、能承受径、轴向变化的冲击载荷，无保持架，外圈带双档边，内圈带单档边和平档圈，用渗碳钢制造的非标准圆柱滚子轴承作为矿车轮轴轴承。
采用了在有冲击振动的情况下能防止污水和粉尘进入轮轴轴承和轴承内润滑脂向外泄漏的金属环端面接触式密封装置，两个金属环一个通过橡胶圈固定于车轮上随车轮转动称为动环，一个通过橡胶圈固定轴上静止不动称为静环，两个金属环的端面在橡胶圈的弹性力作用下互相贴合又相对滑动，在两个接触面之间维持一层极薄的油膜，具有流体动压力与静压力获得良好的密封性能，构成轮轴轴承的主密封面，两个橡胶圈分别与车轮和车轴过盈配合构成动环和静环，并且防止污水和粉尘由其他接触面泄漏，起辅助密封作用。
本实用新型设计的轴承和密封装置，其各部配合尺寸与现用的MG型矿车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矿车轮轴中，经此改装的轮轴与现有轮轴对比其优点如下
1、组装简单现有圆锥滚子轴承的轮轴，安装时需要调整轴承间隙，装配轮轴时调整轴承间隙是项极其困难的工作经常由于间隙调整不正确，影响轴承的使用寿命。实用新型的圆柱滚子轴承，制造时轴承内部间隙已调整好，轮轴装配时不用再调整间隙。
2、承载能力大实用新型的圆柱滚子轴承比同样内、外径尺寸的向心球轴承，圆锥滚子轴承的承载能力大，其额定动负荷、额定静负荷是向心球轴承的2.8，倍是圆锥滚子轴承的1.7倍。
3、使用寿命长在同样的工作条件和外截荷作用下实用新型的圆柱滚子轴承的计算寿命是相同内、外径的圆锥滚子轴承的10倍。又由于实用新型采用的金属环端面密封的密封性能好，在有冲击振动的情况下也能防止污水、粉尘进入轴承内部和防止轴承内润滑脂向外泄漏，使轴承在良好的润滑状态下工作，为轴承在长寿命下工作创造了条件。
4、抗冲击振动能力强标准型圆锥滚子轴承和向心球轴承是用轴承钢制造，不适于在冲击振动大的条件下工作。本实用新型的圆柱滚子轴承采用耐磨损，耐冲击的渗碳钢制造，适合于冲击振动大的矿车轮轴的工作条件，减少了轴承的损坏机率。
可见现有矿车轮轴用本实用新型进行改装，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，减少了轮轴的使用维修费，而且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，一个中型矿务局就有3－4万台矿车，因此本实用新型轮轴在煤矿中推广使用，其社会经济效益明显。
以下结合附图
对本实用新型作进一步详细描述，附图是本实用新型矿车轮轴用于MG型矿车上的正视半剖面图，图中各部尺寸是按11绘制的。
图中1－5是现用MG型矿车轮轴的原有另件1车轮，2紧固螺栓，3压板，4矿车轴，5紧固螺母。
6－17是本实用新型设计的另件6圆柱滚子轴承外圈，7圆柱滚子轴承平档圈，8圆柱滚子，9圆柱滚子轴承内圈，以上四件组成一套无保持架圆柱滚子轴承，考虑矿车运行时有冲击振动，选用耐冲击的渗碳钢制造，利用轴承内、外套圈的档边和平档圈承受轴向载荷，利用轴承内、外套圈的滚道和圆柱滚子的圆柱面承受径向载荷和倾覆力矩。
10轴承外档圈，11轴承内档圈，12橡胶圈静圈，13金属端面密封环静环，14金属端面密封环动环，15橡胶圈动圈，16密封圈背压调整环，17密封圈背压调整螺环，以上八件组成轴承密封装置。金属环13过盈配合安装到橡胶圈12上，12过盈配合安装轴承内档圈11上，11由轴承内圈端面和车轴4的凸肩轴向固紧在车轴上，矿车运行时车轴不转动，由此构成密封装置的静环。金属环14过盈配合安装橡胶圈15上，15过盈配合安装轴承外档圈10上，10由压板3压紧到轴承外圈端面固定于车轮上，矿车运行时随车轮转动构成密封装置的动环。两个金属环13、14相接触的端面有很好的表面光洁度和平面度，在橡胶圈12和15的弹性力作用下，两个光滑端面被压合，并相对滑动，在两个接触面之间维持一层极薄的油膜，具有流体动压力和静压力，获得良好的密封性能，起接触密封的作用，防止污水和粉尘进入轴承内并防止轴承内部的润滑脂向外泄漏，矿车运行时的冲击振动由橡胶圈吸收，避免振动冲击传到密封面上确保密封的可靠性，橡胶圈还防止污水和粉尘由其他表面进入轴承，起辅助密封作用，橡胶圈的弹性力由调整环16和调整螺环17调整，使密封端面得到合适的密封压力，并保证两个密封环的光滑端面磨损后得到补偿始终接触。
权利要求1.一种矿车轮轴，它包括车轮、车轴、轴承、密封装置，其特征在于此轴承是能承受径、轴向变化冲击载荷的非标准圆柱滚子轴承；密封装置采用金属环端面接触式密封，该装置由两个金属环和两个橡胶圈组成，两个金属环一个14通过橡胶圈15固定于车轮上随车轮转动，一个13通过橡胶圈12固定在车轴上静止不动，两个金属环的端面在橡胶圈的弹性力作用下互相贴合又相对滑动构成主密封面。
2.根据权利要求1所述的矿车轮轴，其特征在于轴承采用渗碳钢制造。
3.根据权利要求1所述的矿车轮轴，其特征在于轴承无保持架，外圈带双档边，内圈带单挡边和平档圈的非标准圆柱滚子轴承。
专利摘要本实用新型公开了一种矿车轮轴，其轴承采用圆柱滚子轴承，其密封采用金属环端面接触式密封装置。这种结构的矿车轮轴，能承受径、轴向的冲击载荷，并且能在污水、粉尘环境中正常工作。
文档编号B60B37/00GK2190037SQ9324722
公开日1995年2月22日 申请日期1993年12月14日 优先权日1993年12月14日
发明者王文生 申请人:王文生