恶劣工况下矿车轮对的耐久性优化方案研究

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矿车轮对作为矿山运输系统的核心部件，长期在重载、多尘、潮湿及复杂路况等恶劣环境下运行，其耐久性直接影响运输效率和安全生产。针对矿车轮对在极端工况下易出现的磨损、变形和疲劳断裂等问题，本文提出系统性优化方案。

在材料选择方面，采用高强度合金钢（如42CrMo）并优化热处理工艺，可提升轮对的抗冲击性和耐磨性。通过真空淬火+低温回火工艺，使轮毂表面硬度达到HRC55-60，同时保持芯部韧性。

结构设计上采用有限元仿真技术，对轮对关键部位进行应力分析。优化轮缘倾角（建议22-25°）和踏面轮廓，可降低接触应力15%以上。同时，在轮辐部位增设加强筋结构，能有效抑制交变载荷下的微裂纹扩展。

针对腐蚀磨损问题，提出三重防护体系：1）采用超音速火焰喷涂（HVOF）技术在轮缘表面制备WC-12Co涂层；2）优化轮毂密封结构，采用双唇骨架油封+迷宫式防尘设计；3）开发专用耐极压润滑脂，含二硫化钼添加剂，延长润滑周期至800小时。

实践表明，经优化的轮对在同等工况下使用寿命提升40%以上，且故障率降低60%。该方案已在国内某大型铁矿的50吨级矿车上成功应用，年维修成本降低约120万元。未来可结合智能监测技术，实现轮对状态的实时预警，进一步保障矿山运输安全。