轨道轮锻件的种类
轨道轮锻件(包括起重机车轮、铁路车轮、工程机械轮等)根据应用场景、结构设计、材料工艺等可分为多种类型。以下是系统分类及详细说明:
一、按应用领域分类
1. 起重机轨道轮锻件
特点:承受垂直轮压和水平侧向力,需耐磨、抗疲劳。
细分类型:
桥式/门式起重机轮:多为双轮缘或单轮缘,材料常用42CrMo、65Mn。
冶金起重机轮:耐高温(如35CrMoV),轮缘加厚设计。
港口起重机轮:抗盐雾腐蚀,表面镀层或采用不锈钢复合锻造。
2. 铁路车轮锻件
特点:高速重载,需高韧性、抗剥离(如ER8、ER9材质)。
细分类型:
客运车轮:轻型化设计,侧重减震(如CL60钢)。
货运车轮:高承载(如AAR M-107/M-208标准)。
高铁车轮:超高纯净度钢(如ER8C),激光淬火处理。
3. 工程机械轨道轮锻件
应用:挖掘机、履带吊、矿用车辆等。
典型类型:
履带支重轮:中碳合金钢(40Mn2),表面中频淬火。
链轨轮:高镍铬合金(如34CrNiMo6),耐冲击磨损。
4. 工业输送系统轨道轮
应用:自动化生产线、悬挂输送链。
特点:低噪音、轻量化(如铝合金锻造轮)。
二、按轮缘与结构分类
1. 轮缘类型
类型特点应用场景
双轮缘 两侧凸缘,防脱轨安全性高 重载起重机、冶金车辆
单轮缘 单侧导向,结构简单 轻型起重机、单向运行轨道
无轮缘 需搭配水平导向轮 转弯轨道、悬挂式输送系统
宽轮缘 轮缘高度超标准20%以上 大偏摆量工况(如造船龙门吊)
2. 结构形式
整体式:轮毂、轮辋一体锻造(如铁路车轮)。
组合式:
轮毂-轮辋分体式:螺栓连接,便于更换(如矿山机械轮)。
轮缘可拆卸式:轮缘单独锻造后热装(如港口起重机轮)。
三、按材料与工艺分类
1. 材料类型
材料类别典型牌号性能特点适用场景
碳钢 45钢、65Mn 成本低,综合性能均衡 中小载荷通用起重机轮
合金结构钢 42CrMo、35CrMo 高强度、耐疲劳 重载起重机、工程机械轮
耐热钢 35CrMoV、34CrNiMo6 高温强度(≤500℃) 冶金起重机、钢包运输轮
不锈钢 304、316L 耐腐蚀 化工、海洋环境轨道轮
特种合金 ZG30CrNiMo(高镍铬) 极寒抗裂(-60℃) 极地工程机械轮
2.锻造车轮工艺
自由锻:适用于单件大型车轮(如直径>2m的矿山轮)。
模锻:批量生产,尺寸精准(如铁路车轮模锻生产线)。
轧制锻造:环轧工艺,纤维流线完整(如风电轴承轮)。
等温锻:超合金精密成型(如航空轨道轮)。
3. 热处理工艺
整体淬火:提高整体硬度(如65Mn淬火至HRC55-60)。
表面淬火:中频/激光淬火,硬化层深2-5mm(如支重轮踏面)。
渗碳/氮化:表面耐磨性提升(如齿轮-轨道一体化轮)。
四、特殊功能轨道轮
绝缘轨道轮
轮芯嵌入环氧树脂,电阻>1MΩ,用于电解铝厂防漏电。
降噪轨道轮
橡胶包覆轮缘或阻尼结构,减少金属摩擦噪音(如城市轻轨)。
自润滑轨道轮
轮毂内置石墨润滑槽,免维护(如高温窑车车轮)。
防爆轨道轮
无火花铜合金锻造,用于煤矿井下。
五、选型技术参数
关键指标:
轮压载荷(如起重机轮按FEM标准分M1-M8级)。
踏面硬度(一般HRC45-60,铁路轮需HB280-340)。
冲击韧性(低温环境需AKv≥27J at -40℃)。
匹配原则:
车轮直径 ≥ 轨道头宽 × 20(如轨道QU80配车轮直径≥400mm)。
轮缘高度 ≥ 轨道高度的1.2倍(防脱轨)。
六、国内外标准对照
标准类型中国国际
起重机车轮 GB/T 14695-2011 FEM 9.511(欧洲)
铁路车轮 TB/T 2817-2017 AAR M-107(美国)
工程机械轮 JB/T 6392-2008 ISO 1005(国际)
典型应用案例
宝武集团冶金起重机轮:42CrMo4模锻+双轮缘+踏面激光淬火。
中车高铁车轮:ER9钢真空脱气+模锻+等温热处理。
振华港机轮胎吊轨道轮锻件:34CrNiMo6轧制锻造+盐雾防护镀层。