鋼絲繩替代鏈條傳動的應(yīng)用

摘要：牽引設(shè)備做機械往復(fù)運動過程中，經(jīng)常使用鏈條用來傳遞動力，而鏈條在運行過程中常因拉力超差、節(jié)距改變等原因?qū)е骆湕l斷裂，為了解決這一問題，作者經(jīng)過考察比較，設(shè)計鋼絲繩傳動替代鏈條傳動來傳遞拉力，降低設(shè)備的故障停機率，使設(shè)備改造后能夠更好服務(wù)生產(chǎn)，對設(shè)計改造通過圖示方式進行了簡明扼要的陳述。

關(guān)鍵詞：芯棒傳動 鏈條傳動 鋼絲繩傳動

1 概述

在鋼管生產(chǎn)線上，除主機外還有大量輔助設(shè)備如輸送輥道、翻料裝置、芯棒小車、推管小車等。而芯棒小車是一種機械傳動裝置，其作用是電機減速機輸出動力通過鏈條帶動芯棒小車移動芯棒進行工作的，鏈條在動力傳遞的過程中起到了至關(guān)重要的作用。由于鏈條在使用過程中經(jīng)常因各種因素如拉力超大或節(jié)距改變等因素導(dǎo)致鏈條斷裂，造成設(shè)備故障不斷發(fā)生，影響了生產(chǎn)的正常運行。為此，經(jīng)過比較核對并參照其他傳動方式，對芯棒小車鏈條傳動進行設(shè)計改造。

2 解決過程

改造前芯棒小車鏈條傳動如下圖所示：

電機減速機驅(qū)動主動鏈輪轉(zhuǎn)動，主動鏈輪帶動鏈條運動，鏈條與芯棒小車固定在一起，帶動芯棒小車在滑道上做前后移動，實現(xiàn)芯棒的往復(fù)移動工作。由于鋼管軋制過程中軋制力的變化和機械部件的沖擊，芯棒所受的拉力也不斷變化，因而鏈條所承受的作用力也不均，同時鏈條在料槽中滑動時受摩擦力以及鏈條節(jié)距變化等原因影響，鏈條會經(jīng)常產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象，因而需經(jīng)常更換鏈條，設(shè)備故障頻發(fā)，設(shè)備運行成本加大，停機時間增多，影響了生產(chǎn)正常運轉(zhuǎn)，亟需對此傳動裝置進行改進。

參考公司內(nèi)部其他機組芯棒小車傳動裝置和其他鋼管公司類似的設(shè)備情況，經(jīng)過考察研究，提出兩種改進方案：

方案一：

雙鏈條由節(jié)距50.8mm改為63.5mm，鏈輪重新設(shè)計，優(yōu)點是不改變原設(shè)計理念，通過改變鏈條規(guī)格型號來增強鏈條強度，能夠減少故障停機時間；缺點是鏈條相比鋼絲繩的價格較高，不能保證徹底解決鏈條斷裂現(xiàn)象。此方案需重新制作主動鏈輪和被動鏈輪，同時更換鏈條，首次備件費用約為4萬元

方案二：

通過設(shè)計將原鏈條傳動改為鋼絲繩傳動。鋼絲繩重量小，價格低，抗拉強度大，不易斷裂，廣泛應(yīng)用在起重、牽引等需實現(xiàn)往復(fù)運動的場合，鋼絲繩替代鏈條能夠解決鏈條帶來的各種不利因素，最大程度的降低運行成本和故障停機時間。

■改造后的芯棒小車鋼絲繩傳動

具體方法：在不改變其他機構(gòu)及備件的前提下，將主傳動鏈輪更換為卷筒（原主動鏈輪軸不變），被動雙鏈輪更換為被動繩輪（鏈輪部分改成輪槽形狀，其他尺寸不變），并在卷筒后邊設(shè)計增加一套鋼絲繩張緊裝置，如上圖所示：鋼絲繩張緊裝置包括底座、張緊座、張緊繩輪、滑塊和彈簧等，張緊繩輪隨滑塊做前后移動來調(diào)整鋼絲繩張緊程度，彈簧由螺栓壓緊后起到調(diào)整張緊作用。改造后，原電機減速機驅(qū)動卷筒轉(zhuǎn)動，卷筒牽引鋼絲繩運動，鋼絲繩帶動芯棒小車左右移動實現(xiàn)芯棒前后移動工作。

鋼絲繩的選用：芯棒小車及芯棒重量為N=1500kg，摩擦系數(shù)選u=.0.12，芯棒小車與滑道之間摩擦力為F=Un=0.12*1500=180kg，鋼絲繩最大靜拉力S=F=180kg，根據(jù)使用經(jīng)驗和現(xiàn)場情況，兩根鋼絲繩長度較長，且與滑槽等金屬表面產(chǎn)生滑動摩擦，因此選用鋼絲繩直徑20mm，6*19股（1+6+12），繩纖維芯。此方案備件及施工費用約3萬元。

3 結(jié)論

經(jīng)過兩個方案對比研究，采用鋼絲繩傳動具有明顯的優(yōu)勢。鋼絲繩柔性大，抗拉強度大，鋼絲繩傳動替代鏈條傳動解決了鏈條剛性大易斷裂、故障停機率高的問題，以較少的投入滿足了設(shè)備的優(yōu)化和現(xiàn)場使用要求。

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作者簡介：

紀(jì)軍（1968-），男，1991年畢業(yè)于煙臺大學(xué)機械設(shè)計與制造專業(yè)，現(xiàn)為歐瑞傳動電氣股份有限公司結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師，從事結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。