煤矿井下单轨吊轮-轨滚滑摩擦磨损特性研究

王彦明; 郭宁; 王建; 张立勇; 孙俊杰; 朱海涛

doi:10.13436/j.mkjx.202606012

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (6) : 61 -67. DOI: 10.13436/j.mkjx.202606012

煤矿井下单轨吊轮-轨滚滑摩擦磨损特性研究

王彦明, 郭宁, 王建, 张立勇, 孙俊杰, 朱海涛

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摘要

针对煤矿井下单轨吊滚轮-轨道接触副在复杂工况下面临的摩擦磨损问题，建立了二维平面应变有限元模型，并将其与Archard磨损方程耦合，系统分析了不同滚轮表面状态及滚动模式对接触特性、应力-应变响应与单位行程磨损的影响。结果表明，滚轮表面等效应力在接触区下方形成核状高应力区，其值为348～358 MPa；纯滚动状态下，等效应力降至约282 MPa。单位行程平均磨损量随滑动占比呈近似线性增长趋势：当滑动占比为90%、60%及30%时，摩擦因数0.2对应的磨损量分别约为94μm/km、64μm/km与32μm/km；摩擦因数为0.05时，磨损量分别约为24μm/km、16μm/km与8μm/km。这表明降低摩擦因数可使磨损量降低至大约原始值的1/4。