输送链链轮故障分析及改进

Construction &DesignForProject
工程建设与设计
1故障现象
在冶金企业中，大跨距、大载荷输送设备一般采用长轴带动多个整体式输送链轮的传动方式，长轴上依次装配有轴承、链轮和联轴器等附件，链轮往往位于主轴中间位置。

这种装配方式可承受较大载荷，传动同步性好，被企业广泛采用，但经过一定周期的使用后，链轮与链条辊子之间发生磨损，这时往往主轴其他附件，如联轴器、轴承等仍完好，此时最佳维修方案是将链轮与链条同时更换，否则会使新链条与旧链轮之间发生急剧磨损。

而更换链轮需要将其上附件依次拆卸或破坏性拆除后重新安装，此过程耗费较大人力与时间，并造成极大的机物料浪费。

现在一般采用剖分式链轮，也就是两个半链轮，需要将剖分式链轮拆下时，只要打开两个半链轮的连接装置即可，十分方便，但是现有的剖分式链轮在连接时，其结合面为平面，容易产生相对滑动，连接不稳定，不能提供足够的圆周力，同时链轮具有键槽，与主轴上的键配合使用，这样极易发生滚键等故障，造成生产瘫痪。

2原因分析
链条传动的原理为节距相等的链条与链轮相啮合，由链轮传递扭矩至链条，链条沿链轮方向转动，在承重部位，链条滚轮与链道地面接触，发生滚动，从而带动被运载物体运动，此种传动方式有摩擦小、省力、物体运载距离长的优点。

通常，链传动是一种具有中间挠性件的非共轭啮合传动，兼有齿轮传动与带传动的一些特点，适用范围广，链轮齿形设计比较灵活[1]。

链传动主
要用在要求工作可靠，
两轴相距较远，低速重载，工作环境恶劣，以及其他不宜采用齿轮传动的场合。

按用途不同可分为传动链、输送链和起重链[2]。

正常的链传动应如下所述：1）无异常声响；2）链条无振动现象；3）链条不是悬浮在链轮上，且链条与链轮间无卡死现象；4）辊子平稳转动，链条不过分弯曲。

链条滚轮与链轮长时间接触后，两者会在接触部位发生磨损，如图1所示。

此时如继续使用，链轮与链条滚轮之间会发生
急剧磨损，导致传动噪音增大，链条跳动，甚至断裂，严重影响生产。

一般链传动主轴在设计时，较少考虑维修因素，链轮往往处于主轴中间位置，如更换链轮，需将主轴拆除，将轴承、联轴器全部拆卸后更换，费时费力，成本损耗大。

3改进措施
通过对链轮啮合原理的研究，结合现场生产实际，对链轮进行适应性改造，以期达到快速更换的目的。

对链轮进行剖分式改造，为保证强度，结合面设计为插接面，增大两者的结合面积，同时使得两者的结构有交叉重叠部分，相互之间的结合更加牢固，不会产生相对滑动，提供足够的圆周力，不会发生滚键故障。

如图2所示。

图2剖分式链轮示意图
1、4—两半链轮；2—连接板；3—阶梯型凸台
如图2所示，第一半链轮1与第二半链轮4的结合面为阶梯
型凸台3。

采用一个整体式链轮进行剖分，能够保证剖分后第一半链轮1与第二半链轮4结合时更加紧密，有利于自身的稳定连接，同时第一半链轮1与第二半链轮4的结合面为阶梯型凸台
输送链链轮故障分析及改进
Conveyor Chain Sprocket Failure Analysis and Improvement
蒲昕
（山钢集团莱钢设备检修中心，山东莱芜271104）
PUXin
(ShandongSteel Group Laiwu Steel Equipment MaintenanceCenter,Laiwu 271104,China)
【摘要】针对输送链链轮损坏后更换困难的实际情况，对链轮进行剖分改造，结合面由平面改成插接面，增大两者的结合面积，不会产生相对滑动，提供足够的圆周力，不会发生滚键故障，并可达到在线快速更换的目的。

【Abstract 】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 slidingand roll keyfault,to achievethepurposeoffast replacement online.【关键词】链轮；剖分改造；滚键；快速更换【Keywords 】sprocket ；part reformation ；roll key ；rapid change
【中图分类号】TD528【文献标志码】B 【文章编号】1007-9467（2016）07-0130-02
【DOI 】10.13616/ki.gcjsysj.2016.07.083
【作者简介】蒲昕（１９８２～），男，山东淄博人，工程师，从事设备检修研究，（电子信箱）１４７７５２７７４＠ｑｑ．ｃｏｍ。

（下转第133页）
图1链轮磨损部位示意图
t
130
（上接第130页）
3，第一半链轮上是正阶梯型凸台，第二半链轮上是反阶梯型凸台，两者配合使用，增大了两者的结合面积，同时使得两者的结构有交叉重叠部分，相互之间的结合更加牢固，不会产生相对滑动，提供足够的圆周力，不会发生滚键故障。

加工时，整体式链轮的径向上设置有去除材料块，去除材料块的厚度不大于3mm。

在将整体式链轮剖分为第一半链轮1与第二半链轮4时，切割工具的切割轨迹需要消耗一部分材料，这一部分材料就是去除材料块，去除材料块的厚度不能大于3mm，否则会影响链轮与链条的连接稳定性，同时链轮内孔的直径会变小，内孔与主轴的配合为过盈配合，链轮与主轴的连接更加牢固，不会出现滚键的现象。

在保证链轮与主轴的连接牢固的情况下，去除的材料越少，越能保证第一半链轮1与第二半链轮4的紧密连接。

第一半链轮1与第二半链轮4采用螺栓紧固，采用螺栓将两者紧固在一起，紧固完成后，对结合面进行焊接[3]。

4效果
链轮改造后，经一段时间使用，效果良好。

在磨损达到标准后，可利用工艺停机时间进行更换，原更换链轮需6名维修工工
作24h，期间生产无法进行，改造后，仅2名维修工即可施工，且时间缩短为3h 。

【参考文献】
【1】孟繁忠.我国链传动行业的技术研究现状及其发展趋势[J].机械传动，2012（1）：1-5.
【2】濮良贵，纪明刚.机械设计（第7版）[M].北京：高等教育出版社，2001.【3】蒲昕.一种剖分式链轮[P].中国专利：0349224.X，2012.2.
【收稿日期】2016-6-9
4）电气选择：电压规格应尽量优先选用AC220V、DC24较为方便。

5）根据持续工作时间长短来选择：常闭、常开、或可持续通电。

当电磁阀需长时间开启且持续时间多于关闭时间应选用常开型；反之则选常闭型；有些用于安全保护的工况，如炉、窑火焰监测，应选可长期通电型。

6）根据环境要求选择辅助功能，如防爆、止回、手动、防水雾、水淋等。

4.2功能及特性要求
在液压装置中，液压阀的工作能力由阀的性能参数决定，液压阀的基本参数与液压元件的种类有关，不同的液压元件，具有不同的性能参数，其共性的参数与压力和流量有关。

选择液压阀时要弄清液压控制元件的应用场合及性能要求，合理选择液压阀的中位机能和品种；所选择的液压电磁阀与液压系统的动力元件配套，还要使液压电磁阀的额定电压与交直流的大小关系匹配。

在制冷和空调系统中有供液电磁阀，现在船舶上一般为一机多库或多机多库，由电磁阀控制供液电磁阀的启闭，供液电磁阀控制制冷剂进入蒸发器来控制冷库的温度，制冷剂流过电磁阀的流量较小，需用额定流量较小的阀，电磁阀要抗腐蚀，防止电磁阀芯受到腐蚀，供液电磁阀要有良好的密封性。

电磁阀应垂直安装在水平的管道上，介质流动方向与电磁阀外壳方向一致，阀应在震动较小的地方，电源电压应与电磁阀铭牌上规定的使用电压相等，使用压力应小于阀的工作压力。

在锅炉系统中，电磁阀控制燃油进入锅炉及燃油的泄漏。

电磁阀的流量较大，燃油的粘度较高需要电磁阀有较大的阀口，燃油喷射到炉膛中需要有一定的压力这就需要燃油电磁阀有较大的额定工作压力。

需要使电磁阀的额定压力大于工作压力。

电磁阀的选用的电压和电流应与铭牌上的一致。

5结论
电磁阀在船舶辅机（液压装置、制冷及空调系统和船舶锅
炉）中有广泛应用，但在各系统中电磁阀的特性要符合系统的要求，不同的系统中有不同的工作环境和工作条件的要求，使电磁阀的密封性、用电特性及电磁阀的材质等又有所不同。

选用电磁阀时，要遵循安全性、可靠性、经济性、适用性四大原则。

【参考文献】
【1】蔡伟，郑贤林，张志利，黄先祥.液压电磁阀故障机理分析与瞬态特性仿真[J].仪器仪表学报,2011（12）：2726-2733.
【2】刘艳芳，毛鸣翀，徐向阳，梁健.液压电磁阀多物理场耦合热力学分析[J].机械工程学报，2014（2）：139-145.
【3】林抒毅，许志红.交流电磁阀三维温度特性仿真分析[J].中国电机工程学报，2012（36）：156-164+10.
【4】戴佳，黄敏超，余勇，朱恒伟，马加庆.电磁阀动态响应特性仿真研究[J].火箭推进，2007（1）：40-48.
【5】叶奇昉，严诗杰，陈江平，陈芝久.气动先导式电磁阀的自激振动[J].机械工程学报，2010（1）：115-121.
【收稿日期】2016-7-1
ManufactureEngineeringDesign
制造工程设计
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