阅读说明：本技术 一种高耐磨性的导轨和导轮装置 (Guide rail and guide wheel device with high wear resistance ) 是由 甄耀家 刘鑫 徐辉能 苏宝其 黄馀坤 周伟涛 关文锦 杨希平 于 2019-07-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高耐磨性的导轨和导轮装置。导轮装置包括导轮座、轴承、导轮和轴承座,导轮由如下质量份数的原料制备得到：树脂80～90份,耐磨铜粒6～8份、石墨3.5～5.5份、陶瓷粉2.5～4.5份。本发明导轮的制造材料用耐磨材质增加导轮自身的耐磨性,使导轮的使用寿命大幅增加,对导轮机构进行了结构改进,使导轨与导轮在接触时,单位面积的压力减小,减少了导轨与导轮表面的磨损,大大提高了导轨的使用寿命,轴承座采用偏心制作,具有间隙补偿功能,减少了行车运行时的振动和运行不平稳性；导轨镶嵌了耐磨条,运行时既有导轨钢面的支撑又有耐磨条的保护,大大提高了导轨的使用寿命、避免了传统导轨表面喷涂耐磨层在高压力负荷下剥落问题。(The invention discloses a guide rail and guide wheel device with high wear resistance. The guide wheel device comprises a guide wheel seat, a bearing, a guide wheel and a bearing seat, wherein the guide wheel is prepared from the following raw materials in parts by mass: 80-90 parts of resin, 6-8 parts of wear-resistant copper particles, 3.5-5.5 parts of graphite and 2.5-4.5 parts of ceramic powder. The manufacturing material of the guide wheel increases the self wear resistance of the guide wheel by using a wear-resistant material, so that the service life of the guide wheel is greatly prolonged, the structure of the guide wheel mechanism is improved, the pressure per unit area is reduced when the guide rail is in contact with the guide wheel, the wear of the surfaces of the guide rail and the guide wheel is reduced, the service life of the guide rail is greatly prolonged, and the bearing seat is manufactured eccentrically, has a clearance compensation function, and reduces the vibration and the instability of running during traveling; wear-resisting strip has been inlayed to the guide rail, and the existing support of guide rail steel face has wear-resisting strip's protection again in the operation, has improved the life of guide rail greatly, has avoided traditional guide rail surface spraying wearing layer to peel off the problem under high pressure load.)

一种高耐磨性的导轨和导轮装置

技术领域

本发明涉及机械运行工程原件技术领域，更具体地，涉及一种高耐磨性的导轨和导轮装置。

背景技术

行车和导轨在长时间使用后，导轮对导轨造成严重的损害，导致导轨表面出现磨损和凹陷，进一步地，由于导轨的磨损使行车导轮与导轨间产生间隙，机械设备在运行过程中往往会出现振动较大和运行不平稳的现象。现有的导轮设计的直径与轮宽尺寸都较小，在导轮与导轨接触过程中，导轨单位面积受到的压力较大，容易出现磨损和凹陷，使导轮与导轨间产生间隙，从而导致行车运行不平稳，且导轨的材料较软，也容易出现磨损，这些都会严重运行导轨和导轮的运程平稳程度和使用寿命。现有技术CN207209886U公开了一种带偏心法兰垂直升降导轮的巷道堆垛起重机，该起重机通过调节偏心法兰的安装角度从而调节导轮和导轨之间的间隙，使得导轮在导轨上运行平稳。但是该方法仅仅是针对导轮和导轨的运行间隙进行后期调整，并不能整体上提升导轮和导轨的耐磨性能。

因此，本发明为了更好地提升行车导轮和导轨的耐磨性能，提供一种高耐磨性的导轨和导轮装置对于整个机械设备的运行稳定性和导轨导轮使用寿命的延长都有非常重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有导轮和导轨时容易产生磨损，造成运行不平稳和使用寿命缩短的缺陷和不足，提供一种高耐磨性的导轨和导轮装置，本发明的导轮由一种特定的材质制备得到，通过耐磨填料铜粒、陶瓷粉和石墨以特定配伍制备得到一种高耐磨性能的耐磨材料，将其应用于导轮制备，从而得到本发明的高耐磨性的导轨和导轮装置。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种高耐磨性的导轨和导轮装置，所述导轮装置包括导轮座、轴承、导轮和轴承座，所述导轮由如下质量份数的原料制备得到：树脂80～90份，耐磨铜粒6～8份、石墨3.5～5.5份、陶瓷粉2.5～4.5份。

本发明的导轮采用特定的耐磨材质制备，增加导轮自身的耐磨性，降低摩擦系数，由刚材料的0.15下降到了0.04，使导轮的使用寿命大幅增加。耐磨材质中含有石墨，可以减低材质的摩擦系数，填充有耐磨铜粒和陶瓷粉，耐磨性大大提高。

优选地，所述导轮由如下质量份数的原料制备得到：树脂85份，耐磨铜粒7份、石墨4.5份、陶瓷粉3.5份。

优选地，本发明的耐磨铜粒的粒径大小为：0.2～03mm，陶瓷粉的粒径大小≤0.1mm。

耐磨铜粒和陶瓷粉的粒径大小会影响其作为填充材料在整个耐磨材质中的分布均匀性，从而影响材料的力度分布和耐摩擦性能。

耐磨材料的制备方法为：树脂烧结：温度≤380℃保温4h，石墨、铜粒和陶瓷粉为填充材料，改性树脂材料的耐磨性能。

优选地，所述导轮的直径为80-100mm，导轮的厚度为30-40mm。加大导轮直径可以降低导轮的转速，增加使用寿命；加大导轮厚度，可以增大导轮和导轨的接触面积，降低导轮和导轨单位面积的受力，从而增加使用寿命。

优选地，所述导轮座中心距恒定，所述轴承座为偏心设计。由于轴承座采用偏心制作、只需更换导轮方向，就能调节导轮和导轨间的间隙，避免导轨和导轮运行不贴合，影响平稳运行。

优选地，所述导轮座为一体成型。常规的导轮座使用板材焊接成型，本发明的导轮座优选使用整块钢材按样加工成型，避免焊缝处使用一段时间后出现变形，导致中心距变化，实现了导轮座中心距的恒定不变。

优选地，所述导轮与导轮座可拆卸连接。本发明的导轮可以从导轮座上便捷拆卸，极大地缩短了维修拆装工时。

优选地，所述导轨的工作面上镶嵌有耐磨条。一般钢材的国标导轨产品的耐磨性能通常不能达到使用需求，且一般耐磨层不能承载，耐磨层会在高压力负荷下剥落，在导轨工作面上镶嵌耐磨条，一方面可以很好的提升导轨的耐磨性能，另一方面可以防止耐磨条用高压负责而剥落。

优选地，所述导轨工作面的中间部分开20mm宽，2.5mm深的凹槽，所述耐磨条镶嵌在凹槽内。在保证导轨强度及刚性的情况下、在导轨面的中间部分开20mm宽2.5mm深沟槽，然后把耐磨条镶嵌在内，导轮在导轨面运行时既有导轨钢面的支撑又有耐磨条的保护，大大提高了导轨的使用寿命、避免了传统导轨表面喷涂耐磨层在高压力负荷下剥落问题。

更优选地，所述耐磨条由如下质量百分数的原料制备得到：树脂85％，耐磨铜粒7％、石墨4.5％、陶瓷粉3.5％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明导轮的制造材料用耐磨材质增加导轮自身的耐磨性，采用石墨润滑降低摩擦系数，极大地提高了导轮的耐磨性，使导轮的使用寿命大幅增加；

(2)本发明的导轮装置对导轮机构进行了结构改进，增大了导轮的直径和导轮厚度，使导轨与导轮在接触时，单位面积的压力减小，减少了导轨与导轮表面的磨损，大大提高了导轨的使用寿命；

(3)本发明的导轮装置的轴承座采用偏心制作、只需更换导轮方向，就能调整导轮和导轨间的间隙，具有间隙补偿功能，减少了行车运行时的振动和运行不平稳性；

(4)本发明的导轮轴承座可以从导轮座上拆卸，大大缩短了维修工时。

(5)本发明的导轨镶嵌了耐磨条，镶嵌耐磨条的导轨面运行时既有导轨钢面的支撑又有耐磨条的保护，大大提高了导轨的使用寿命、避免了传统导轨表面喷涂耐磨层在高压力负荷下剥落问题。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。

实施例1

一种高耐磨性的导轨和导轮装置，导轮装置包括导轮座、轴承、导轮和轴承座，导轮由如下质量份数的原料制备得到：树脂85份，耐磨铜粒7份、石墨4.5份、陶瓷粉3.5份，其中耐磨铜粒的粒径大小为0.2mm，陶瓷粉的粒径大小为0.1mm。

本发明的耐磨高耐磨性的导轮的摩擦系数为0.05，运行半年以上导轨磨损量仅为0.05mm，预期使用寿命超过5年。

实施例2

一种高耐磨性的导轨和导轮装置，导轮装置包括导轮座、轴承、导轮和轴承座，导轮由如下质量份数的原料制备得到：树脂80份，耐磨铜粒6份、石墨3.5份、陶瓷粉2.5份，其中耐磨铜粒的粒径大小为0.2mm，陶瓷粉的粒径大小为0.1mm，导轮的直径为100mm，导轮的厚度为40mm，导轮座中心距恒定，轴承座为偏心设计，导轮与导轮座可拆卸连接。

本发明的耐磨高耐磨性的导轮的摩擦系数为0.08，运行半年以上导轨磨损量仅为0.1mm，预期使用寿命超过5年。

实施例3

一种高耐磨性的导轨和导轮装置，导轮装置包括导轮座、轴承、导轮和轴承座，导轮由如下质量份数的原料制备得到：树脂90份，耐磨铜粒8份、石墨5.5份、陶瓷粉4.5份，其中耐磨铜粒的粒径大小为0.3mm，陶瓷粉的粒径大小为0.1mm，导轮的直径为80mm，导轮的厚度为30mm，导轮座中心距恒定，轴承座为偏心设计，导轮与导轮座可拆卸连接。

本发明的耐磨高耐磨性的导轮的摩擦系数为0.06，运行半年以上导轨磨损量仅为0.08mm，预期使用寿命超过5年。

实施例4

一种高耐磨性的导轨和导轮装置，导轮装置包括导轮座、轴承、导轮和轴承座，导轮由如下质量份数的原料制备得到：树脂85份，耐磨铜粒7份、石墨4.5份、陶瓷粉3.5份，其中耐磨铜粒的粒径大小为0.3mm，陶瓷粉的粒径大小为0.1mm，导轮的直径为100mm，导轮的厚度为D＝40mm，导轮座中心距恒定，轴承座为偏心设计，导轮与导轮座可拆卸连接，导轨工作面的中间部分开20mm宽，2.5mm深的凹槽，凹槽内镶嵌有耐磨条。

本发明的耐磨高耐磨性的导轮的摩擦系数为0.04，运行半年以上导轨磨损量仅为0.03mm，预期使用寿命超过5年。

实施例5

一种高耐磨性的导轨和导轮装置，导轮装置包括导轮座、轴承、导轮和轴承座，导轮由如下质量份数的原料制备得到：树脂85份，耐磨铜粒7份、石墨4.5份、陶瓷粉3.5份，其中耐磨铜粒的粒径大小为0.3mm，陶瓷粉的粒径大小为0.1mm，导轮的直径为100mm，导轮的厚度为D＝40mm，导轮座中心距恒定，轴承座为偏心设计，导轮与导轮座可拆卸连接，导轨工作面的中间部分开20mm宽2.5mm深的凹槽，所述耐磨条镶嵌在凹槽内，耐磨条由如下质量百分数的原料制备得到：树脂85％，耐磨铜粒7％、石墨4.5％、陶瓷粉3.5％。

本发明的高耐磨性的导轨和导轮装置导轮与导轨间的单位面积受力降为原来的一半，大大延长了设备的使用寿命，降低了设备的维护成本。

将本发明的高耐磨性的导轨和导轮装置应用于卷烟厂制丝车间的翻箱机运行上，使用常规的导轮导轨装置，翻箱机因导轨磨损出现振动大，运行不平稳的情况，容易带来设备故障，造成断流，影响生产，使用本发明的高耐磨性的导轨和导轮装置，没有出现因行车的振动和运行不平稳性带来的设备故障，大幅减少了设备停机故障带来的烟丝断流成本。

目前广州卷烟厂制丝车间已经在XC437\XC438翻箱机上应用了本案的导轨和滚轮装置，经半年以上的运行，导轨磨损量仅为0.02mm(近乎可忽略)，预期使用寿命超过5年。

对比例1

一种高耐磨性的导轨和导轮装置，所述导轮装置包括导轮座、轴承、导轮和轴承座，所述导轮为市售普通导轮(华辰机械)。

耐磨高耐磨性的导轮的摩擦系数为0.15。

对比例2

一种高耐磨性的导轨和导轮装置，导轮装置包括导轮座、轴承、导轮和轴承座，导轮由如下质量份数的原料制备得到：树脂85份，耐磨铜粒5份、石墨2.5份、陶瓷粉3.5份，其中耐磨铜粒的粒径大小为0.2mm，陶瓷粉的粒径大小为0.1mm。

本发明的耐磨高耐磨性的导轮的摩擦系数为0.12。

对比例3

一种高耐磨性的导轨和导轮装置，导轮装置包括导轮座、轴承、导轮和轴承座，导轮由如下质量份数的原料制备得到：树脂85份，耐磨铜粒10份、石墨4.5份、陶瓷粉6份，其中耐磨铜粒的粒径大小为0.2mm，陶瓷粉的粒径大小为0.1mm。

本发明的耐磨高耐磨性的导轮的摩擦系数为0.10。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。