连续油管注入头传动链的结构设计与分析

链 轮 啮合 区域 时才 会 承 受 载 荷 ， 离 啮合 区域 时 脱 滚 子不 承受 任何 载荷 ． 但是 ， 一些 特殊 的应 用场 在 合 ， 连续 油管 注人 头 的链 条 ， 如 通用 的滚 子链 是无 法 满 足使用 要求 的 ， 要 对滚 子 链 链 节 的结 构 进 需 行 重新 设计 ． 文 主要 从 连续 油 管 注 入 头链 节 的 本
关键 词 ： 滚子链 ； 连续 油管 ； 结构设计 ； 受力分析
文献 标 识 码 ： Ａ
Ｕ 引 吾 链 传动 属 于具 有 中 间挠 性 件 的啮 合 传 动 ， 由 于 传动 准确 、 载能力 强 、 承 效率 高 、 吸振能 力好 、 环 境 适应 能 力 强 等 特 点 而 被 广 泛 的应 用 在 石 油 化 工 、 山冶 金 和 汽 车 等 领 域 ¨ ． 用滚 子 链 的传 矿 Ｊ通 动 是通 过链 节之 间 的相互 作用 将 主动链 轮 的动力
连 续 油 管 注入 头传 动 链 的 结构 设 计 与 分 析
施 志辉 ， 宋福 刚 ， 崇 ， 立 宿 许
（ 大连交通大 学 机械工程 学院 ， 辽宁 大连 １６ ２ ） １０ ８ 米
摘
要： 连续油管注入头 的传动链 由于受到夹持 机构 的夹持力作用 ， 使得通用传 动链结构无法 满足使用要
管 与夹块 之 间提 供 较 大 的摩 擦 力 ， 要 为链 节 沿 需 销轴 的径 向提 供 一定 的夹 持 载 荷 Ｌ ． 链 节受 到 ３在 Ｊ
链 满 足使用 要求 ．
１ 滚 子 链 链 节 的 结构 方 案
１ １ 通用 滚子 链 的结构 分析 ．
通用 滚子 链 的链 节 结 构 如 图 １ 示 ， 要 由 所 主
第３ ３卷
第 ５期
大 连 交 通 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮ ＯＦ ＡＬ ＤＡＬ ＡＮ Ｉ Ｊ ＡＯ ＯＮＧ Ｉ Ｔ ＵＮＩ ＲＳ Ｔ ＶＥ Ｉ Ｙ
Ｖｎ． Ｎｏ ５ １３３ ．
０ｃ ． ｔ２０１ ２
２１ ０ ２年 １ ０月
文 章 编 号 ：６ ３９ ９ （０２ ０ —０ ７ ０ １７ —５ ０ ２ １ ） ５０ ６ —５
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大 连 交 通 大 学 学 报
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第３ ３卷
节结构 进行 重新设 计 ．
１ ２ 连 续油 管传动 链 的结构 设计 ．
如 图 ２ ｃ 所示 ， （） 该方案为一种无套筒滚子链 的结构．
根 据连 续油 管链 条 的受 力状 态 ， 对滚 子 链 进 行 的结 构设 计 ． 由于连 续 油 管 注入 头 的链 条 除 了
损． 而 ， 然 由于连续 油 管注入 头 的传 动链 是纵 向布 置， 在实 际工作 过程 中 ， 易产 生传动链 的轴 向振 容
实 际 受力形 式来 设 计 一 种 专 用 的 传 动链 ， 并对 其 关 键部 件进 行 有 限元 分 析 ， 明 了所 设 计 的滚 子 证
外 链 板 内链 板 滚 子 套 筒 销 轴
图 １ 通 用 滚 子 链 结 构
连续 油管 注入 头传 动链 的受 力形式 不 同于通 用链 条 的 受 力 形 式 ， 链 需 要 实 现 两个 功 能 ： 该 首 先， 需要 实现 通用链 所具 备 的传动 功能 ， 利用链 节 之 问的 相互作 用传 递运 动 和载荷 ． 其次 ， 了给油 为
２ 滚 子 链 装 配 工 艺 的分 析
该 三种 方案 中滚 子链 的结构 相对 于通用 滚子 链 比较 复杂 ： 先 ， 首 由于 该 链 节 上 需 要 安 装 夹 持 块， 需要 左 右链 板 为 一个 整 体 ， 以 ， 同于 通 用 所 不 滚 子链左 右链 板是分 开 的． 次 ， 其 相对 于通 用滚 子
外链板 、 内链 板 、 滚子 、 筒 和 销 轴组 成 ． 中 ， 套 其 内
链板与套筒之间、 外链板与销轴之间为过盈配合 ，
滚子 与套 简之 间 、 筒 与销轴 之 间为 间隙 配合 ． 套 在 使 用 过程 中 ， 节 的磨 损 主 要 发生 在 销 轴 与套 筒 链
夹 持载 荷时 ， 销轴 和套 筒之 间无相 对运 动 ， 只有滚
和速度 传递 给从 动 链 轮 ， 节 的滚 子 只 在进 入 与 链
的接 触面上 ． 因此 ， 内外链 板之 间应该 保 留少许 的 间隙 ， 以便 于 润 滑 ． 用 滚 子 链 的受 力 方 式 主 通 要是 销轴 受到 内外链 板 的剪力 以及 滚子在 与链 轮 啮合 时受 到 的载荷 ．
子 与套筒 之 间相 对 滑 动． 据 现场 使 用 情 况发 现 根
通用 链 条结构 经 常 出现 滚子 和套 筒之 间 的磨 损失
效， 所以 ， 不能满足工作要求 ， 需要对传动链的链
米 收 稿 日期 ：０２ ０ —９ ２ １—３ ０
基金项 目 ： 辽宁省教育厅重点实验室资助项 目（ Ｓ０ ０ ２ ） Ｌ ２ １０ ３ 作者简 介 ： 施志辉 （９ ０一） 女 ， １６ ， 教授 ， 硕士 ， 主要从事数 字化制造理 论与实用技术研究
求． 根据连续油管注入头链节 的受力形式 ， 设计 了一种专 用的传动滚 子链结构 ， 同时对链节 结构 的装配工 艺进行 了分析 ， 并且应用 了 Ａ Ｓ Ｓ软件对所设计 的链 节结构 的关键 件进行 了有 限元 分析 ， ＮＹ 分析结 果表 明
所设计 的传动滚子链结构能够满足连续油管注入头 的使用要求 ．
链 结 构 ， 链 节 结 构 中包 含 滚 针 轴 承 、 沟 球 轴 该 深
起着 传递 动力 和速 度 的作 用之 外 ， 受 到 夹 持 机 还
构 的夹持 力作 用 ， 并且 滚子 与 套 筒 之 问 的磨 损 主 要 是 由于受 到夹 持 力 的作 用 ， 虑 通 过在 套 筒 与 考 滚 子之 问 加 入 滚 针 轴 承 来 避 免 滚 子 和 套 筒 的磨