提升機(jī)雙鏈輪同步性分析及改進(jìn)方法

摘要：本文對(duì)提升機(jī)雙鏈輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，根據(jù)分析找出導(dǎo)致提升機(jī)鏈輪不同步導(dǎo)致卡死的主要癥結(jié)鏈輪機(jī)構(gòu)導(dǎo)向部位設(shè)計(jì)不合理出現(xiàn)跳齒、脫齒，運(yùn)動(dòng)不同步。文中還提出了改變導(dǎo)向裝置形式的改造方案，從根本上解決鏈輪同步性的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：鏈輪；同步性；卡死；改進(jìn)

1 鏈輪受力分析

1.1 鏈輪卡死原因分析

通過(guò)對(duì)卡死提升機(jī)鏈輪的檢查分析，發(fā)現(xiàn)本應(yīng)如魚鱗狀排列的鏈輪密封片出現(xiàn)了錯(cuò)位的情況，當(dāng)錯(cuò)位的密封片到達(dá)轉(zhuǎn)向位置時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)順利轉(zhuǎn)向，卡住鏈條，主動(dòng)輪反饋到電機(jī)的壓力過(guò)大，使電機(jī)出現(xiàn)過(guò)載情況，造成提升機(jī)卡死停機(jī)。通過(guò)拆卸檢查發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)鏈輪密封片錯(cuò)位的情況是由于密封片在運(yùn)行過(guò)程中有左右擺動(dòng)的現(xiàn)象，出現(xiàn)這種現(xiàn)象后，次數(shù)多了鏈密封片會(huì)產(chǎn)生彈性形變，有一定程度的彎曲，彎曲后密封片擺動(dòng)變得更劇烈，擺動(dòng)劇烈使彎曲更大，形成了惡性循環(huán)，直至鏈密封片錯(cuò)位，在轉(zhuǎn)向位置卡死。

導(dǎo)向塊位置示意圖

1主動(dòng)鏈輪2上導(dǎo)向塊3下導(dǎo)向塊4鏈條5從動(dòng)鏈輪

如上圖所示提升機(jī)由左右雙鏈輪結(jié)構(gòu)鏈條同步運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)提升帶的同步上升與運(yùn)輸，雖然有張緊裝置來(lái)保證鏈條張緊程度，但是兩個(gè)鏈輪之間的距離較長(zhǎng)，中間還需要轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向位置由塑料導(dǎo)向塊來(lái)導(dǎo)向，它能保證方向改變，卻無(wú)法保證左右兩根鏈條同步運(yùn)動(dòng)。這就導(dǎo)致鏈條出現(xiàn)跳齒、脫齒的現(xiàn)象，當(dāng)一邊的鏈條出現(xiàn)跳齒、脫齒，就使左右兩根鏈條不同步，鏈密封片出現(xiàn)左右擺動(dòng)，最終形成錯(cuò)位卡死。

1.2 鏈條跳齒原因分析

要研究鏈條在工作過(guò)程中出現(xiàn)跳齒的原因，需要對(duì)兩側(cè)的兩根鏈條的張緊力進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)對(duì)電機(jī)（M105S）的查看，得知：

電機(jī)功率P=0.37kW，轉(zhuǎn)速ω=23r/s，功率因素cosφ=0.76。

鏈條有效圓周力

Fr=1000P/（vkη）（式1）

其中電機(jī)功率P=0.37Kw，鏈條速度差vk=rω rωcosφ，鏈輪半徑r=75mm，傳動(dòng)效率η=0.96

計(jì)算得出鏈條有效圓周力Fr=930N。

離心力引起的張力

Fc=qv2（式2）

其中滿負(fù)荷時(shí)由于煙條集中在右邊，所以

左邊鏈條負(fù)載的質(zhì)量q1=1kg/m

右邊鏈條負(fù)載的質(zhì)量qr=3kg/m，鏈輪圓周速度為v=2πωr=10.8m/s

計(jì)算得出左邊鏈條離心力引起的張力：Fcl=116.64N

右邊鏈條離心力引起的張力：Fcr=349.92N

松邊垂度引起的張力

Ff=V=9.88f=9.8Kfqa（式3）

其中q為鏈條負(fù)載質(zhì)量，鏈條的中心矩a=1.365m，f為鏈條的垂懸度，Kf為系數(shù)，δ為兩輪中心連線對(duì)水平線的夾角，該鏈條處于垂直狀態(tài)，Kf=1。

計(jì)算得出左邊鏈條松邊垂度引起的張力：Ffl=13.4N

右邊鏈條松邊垂度引起的張力：Ffr=40.1N

最終算出鏈條的工作邊（緊邊）張緊力分別為：

左邊鏈條緊邊張緊力：Fl=Fr+Fcl+Ffl=1060N（式4）

右邊鏈條緊邊張緊力：Fr=Fr+Fcl+Ffr=1320N（式5）

由于左右兩邊的鏈條工作邊張緊力不同，造成了鏈條的單側(cè)跳齒，而緊邊的轉(zhuǎn)向支撐靠一塊塑料的轉(zhuǎn)向塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，而塑料轉(zhuǎn)向塊又存在一定的缺陷，所以造成單側(cè)跳齒及塑料防塵片卡死等嚴(yán)重的問(wèn)題。

2 改進(jìn)方案

提升機(jī)卡死的根本原因是鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的四個(gè)導(dǎo)向塊磨損不均勻。要解決導(dǎo)向塊磨損不均的問(wèn)題，就需要改變導(dǎo)向裝置的形式。

導(dǎo)向塊位于提升機(jī)內(nèi)部，定期更換時(shí)需要將整個(gè)提升機(jī)拆卸，極為不便。若選用材質(zhì)更硬的導(dǎo)向塊，可能對(duì)鏈條造成磨損。最終考慮改變導(dǎo)向裝置的形式，使得鏈條與導(dǎo)向裝置之間基本不存在滑動(dòng)摩擦。

在查閱相關(guān)資料后，設(shè)計(jì)底座，在長(zhǎng)110mm，寬90mm的底座上加工三個(gè)M8的螺紋通孔，用于將底座安裝于設(shè)備上。加工一個(gè)底座直徑32mm，軸直徑25mm的臺(tái)階遞進(jìn)軸用于與鏈輪連接。

在考慮原有空間的限制后，最終選用分度圓直徑d=90mm的鏈輪，配合使用內(nèi)徑為25mm，外徑為47mm，厚為12的深溝球軸承6005Z，軸承直接固定于支座上，鏈輪可以在軸承的作用下自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

3 改進(jìn)效果

在改進(jìn)后提升機(jī)雙鏈輪同步性得到有效提升，不再出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，有序完成對(duì)同步提升的任務(wù)，由原設(shè)計(jì)的頻繁卡死進(jìn)行維修更換變?yōu)橹恍瓒ㄆ谶M(jìn)行維護(hù)即可。

參考文獻(xiàn)：

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[2]鐘毅芳，等.“機(jī)械設(shè)計(jì)”華中科技大學(xué)出版社.20012（2）.

作者簡(jiǎn)介：楊雪蓉（1988），云南大理人。