輸送鏈鏈輪故障分析及改進

蒲昕

（山鋼集團萊鋼設(shè)備檢修中心，山東 萊蕪 271104）

輸送鏈鏈輪故障分析及改進

蒲昕

（山鋼集團萊鋼設(shè)備檢修中心，山東 萊蕪 271104）

針對輸送鏈鏈輪損壞后更換困難的實際情況，對鏈輪進行剖分改造，結(jié)合面由平面改成插接面，增大兩者的結(jié)合面積，不會產(chǎn)生相對滑動，提供足夠的圓周力，不會發(fā)生滾鍵故障，并可達(dá)到在線快速更換的目的。

鏈輪；剖分改造；滾鍵；快速更換

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.083

1 故障現(xiàn)象

在冶金企業(yè)中，大跨距、大載荷輸送設(shè)備一般采用長軸帶動多個整體式輸送鏈輪的傳動方式，長軸上依次裝配有軸承、鏈輪和聯(lián)軸器等附件，鏈輪往往位于主軸中間位置。這種裝配方式可承受較大載荷，傳動同步性好，被企業(yè)廣泛采用，但經(jīng)過一定周期的使用后，鏈輪與鏈條輥子之間發(fā)生磨損，這時往往主軸其他附件，如聯(lián)軸器、軸承等仍完好，此時最佳維修方案是將鏈輪與鏈條同時更換，否則會使新鏈條與舊鏈輪之間發(fā)生急劇磨損。而更換鏈輪需要將其上附件依次拆卸或破壞性拆除后重新安裝，此過程耗費較大人力與時間，并造成極大的機物料浪費。

現(xiàn)在一般采用剖分式鏈輪，也就是兩個半鏈輪，需要將剖分式鏈輪拆下時，只要打開兩個半鏈輪的連接裝置即可，十分方便，但是現(xiàn)有的剖分式鏈輪在連接時，其結(jié)合面為平面，容易產(chǎn)生相對滑動，連接不穩(wěn)定，不能提供足夠的圓周力，同時鏈輪具有鍵槽，與主軸上的鍵配合使用，這樣極易發(fā)生滾鍵等故障，造成生產(chǎn)癱瘓。

2 原因分析

鏈條傳動的原理為節(jié)距相等的鏈條與鏈輪相嚙合，由鏈輪傳遞扭矩至鏈條，鏈條沿鏈輪方向轉(zhuǎn)動，在承重部位，鏈條滾輪與鏈道地面接觸，發(fā)生滾動，從而帶動被運載物體運動，此種傳動方式有摩擦小、省力、物體運載距離長的優(yōu)點。通常，鏈傳動是一種具有中間撓性件的非共軛嚙合傳動，兼有齒輪傳動與帶傳動的一些特點，適用范圍廣，鏈輪齒形設(shè)計比較靈活[1]。鏈傳動主要用在要求工作可靠，兩軸相距較遠(yuǎn)，低速重載，工作環(huán)境惡劣，以及其他不宜采用齒輪傳動的場合。按用途不同可分為傳動鏈、輸送鏈和起重鏈[2]。

正常的鏈傳動應(yīng)如下所述：

1）無異常聲響；

2）鏈條無振動現(xiàn)象；

3）鏈條不是懸浮在鏈輪上，且鏈條與鏈輪間無卡死現(xiàn)象；

4）輥子平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，鏈條不過分彎曲。

鏈條滾輪與鏈輪長時間接觸后，兩者會在接觸部位發(fā)生磨損，如圖1所示。此時如繼續(xù)使用，鏈輪與鏈條滾輪之間會發(fā)生急劇磨損，導(dǎo)致傳動噪音增大，鏈條跳動，甚至斷裂，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

一般鏈傳動主軸在設(shè)計時，較少考慮維修因素，鏈輪往往處于主軸中間位置，如更換鏈輪，需將主軸拆除，將軸承、聯(lián)軸器全部拆卸后更換，費時費力，成本損耗大。

圖1 鏈輪磨損部位示意圖

3 改進措施

通過對鏈輪嚙合原理的研究，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實際，對鏈輪進行適應(yīng)性改造，以期達(dá)到快速更換的目的。對鏈輪進行剖分式改造，為保證強度，結(jié)合面設(shè)計為插接面，增大兩者的結(jié)合面積，同時使得兩者的結(jié)構(gòu)有交叉重疊部分，相互之間的結(jié)合更加牢固，不會產(chǎn)生相對滑動，提供足夠的圓周力，不會發(fā)生滾鍵故障。如圖2所示。

圖2 剖分式鏈輪示意圖

如圖2所示，第一半鏈輪1與第二半鏈輪4的結(jié)合面為階梯型凸臺3。采用一個整體式鏈輪進行剖分，能夠保證剖分后第一半鏈輪1與第二半鏈輪4結(jié)合時更加緊密，有利于自身的穩(wěn)定連接，同時第一半鏈輪1與第二半鏈輪4的結(jié)合面為階梯型凸臺

3，第一半鏈輪上是正階梯型凸臺，第二半鏈輪上是反階梯型凸臺，兩者配合使用，增大了兩者的結(jié)合面積，同時使得兩者的結(jié)構(gòu)有交叉重疊部分，相互之間的結(jié)合更加牢固，不會產(chǎn)生相對滑動，提供足夠的圓周力，不會發(fā)生滾鍵故障。加工時，整體式鏈輪的徑向上設(shè)置有去除材料塊，去除材料塊的厚度不大于3mm。在將整體式鏈輪剖分為第一半鏈輪1與第二半鏈輪4時，切割工具的切割軌跡需要消耗一部分材料，這一部分材料就是去除材料塊，去除材料塊的厚度不能大于3mm，否則會影響鏈輪與鏈條的連接穩(wěn)定性，同時鏈輪內(nèi)孔的直徑會變小，內(nèi)孔與主軸的配合為過盈配合，鏈輪與主軸的連接更加牢固，不會出現(xiàn)滾鍵的現(xiàn)象。

在保證鏈輪與主軸的連接牢固的情況下，去除的材料越少，越能保證第一半鏈輪1與第二半鏈輪4的緊密連接。第一半鏈輪1與第二半鏈輪4采用螺栓緊固，采用螺栓將兩者緊固在一起，緊固完成后，對結(jié)合面進行焊接[3]。

4 效果

鏈輪改造后，經(jīng)一段時間使用，效果良好。在磨損達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，可利用工藝停機時間進行更換，原更換鏈輪需6名維修工工作24h，期間生產(chǎn)無法進行，改造后，僅2名維修工即可施工，且時間縮短為3h。

【1】孟繁忠.我國鏈傳動行業(yè)的技術(shù)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].機械傳動，2012（1）：1-5.

【2】濮良貴，紀(jì)明剛.機械設(shè)計（第7版）[M].北京：高等教育出版社，2001.

【3】蒲昕.一種剖分式鏈輪[P].中國專利：0349224.X，2012.2.

Conveyor Chain Sprocket Failure Analysis and Improvement

PUXin
(ShandongSteelGroupLaiwuSteelEquipmentMaintenanceCenter,Laiwu271104,China)

According to actual situation that it is difficult to replace the damage conveying chain sprocket,we transform part of the sprocket ,and the binding surface changes from plane into a inserting surface,which can increase the bonded area and provide enough circumferential force ,as a result there are no relative slidingandrollkeyfault,toachievethepurposeoffastreplacementonline.

sprocket；partreformation；rollkey；rapidchange

TD528

B

1007-9467（2016）07-0130-02

2016-6-9

蒲昕（1982～），男，山東淄博人，工程師，從事設(shè)備檢修研究，（電子信箱）147752774@qq.com。