输送链链轮故障分析及改进

蒲昕

（山钢集团莱钢设备检修中心，山东 莱芜 271104）

输送链链轮故障分析及改进

蒲昕

（山钢集团莱钢设备检修中心，山东 莱芜 271104）

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。

链轮；剖分改造；滚键；快速更换

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

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。

图1 链轮磨损部位示意图

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

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

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。

【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.

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，山东淄博人，工程师，从事设备检修研究，（电子信箱）147752774@qq.com。