提升机双链轮同步性分析及改进方法

摘要：本文对提升机双链轮结构进行了分析，根据分析找出导致提升机链轮不同步导致卡死的主要症结链轮机构导向部位设计不合理出现跳齿、脱齿，运动不同步。文中还提出了改变导向装置形式的改造方案，从根本上解决链轮同步性的问题。

关键词：链轮；同步性；卡死；改进

1 链轮受力分析

1.1 链轮卡死原因分析

通过对卡死提升机链轮的检查分析，发现本应如鱼鳞状排列的链轮密封片出现了错位的情况，当错位的密封片到达转向位置时，无法实现顺利转向，卡住链条，主动轮反馈到电机的压力过大，使电机出现过载情况，造成提升机卡死停机。通过拆卸检查发现，出现链轮密封片错位的情况是由于密封片在运行过程中有左右摆动的现象，出现这种现象后，次数多了链密封片会产生弹性形变，有一定程度的弯曲，弯曲后密封片摆动变得更剧烈，摆动剧烈使弯曲更大，形成了恶性循环，直至链密封片错位，在转向位置卡死。

导向块位置示意图

1主动链轮2上导向块3下导向块4链条5从动链轮

如上图所示提升机由左右双链轮结构链条同步运动，实现提升帶的同步上升与运输，虽然有张紧装置来保证链条张紧程度，但是两个链轮之间的距离较长，中间还需要转向，转向位置由塑料导向块来导向，它能保证方向改变，却无法保证左右两根链条同步运动。这就导致链条出现跳齿、脱齿的现象，当一边的链条出现跳齿、脱齿，就使左右两根链条不同步，链密封片出现左右摆动，最终形成错位卡死。

1.2 链条跳齿原因分析

要研究链条在工作过程中出现跳齿的原因，需要对两侧的两根链条的张紧力进行计算。通过对电机（M105S）的查看，得知：

电机功率P=0.37kW，转速ω=23r/s，功率因素cosφ=0.76。

链条有效圆周力

Fr=1000P/（vkη）（式1）

其中电机功率P=0.37Kw，链条速度差vk=rω rωcosφ，链轮半径r=75mm，传动效率η=0.96

计算得出链条有效圆周力Fr=930N。

离心力引起的张力

Fc=qv2（式2）

其中满负荷时由于烟条集中在右边，所以

左边链条负载的质量q1=1kg/m

右边链条负载的质量qr=3kg/m，链轮圆周速度为v=2πωr=10.8m/s

计算得出左边链条离心力引起的张力：Fcl=116.64N

右边链条离心力引起的张力：Fcr=349.92N

松边垂度引起的张力

Ff=V=9.88f=9.8Kfqa（式3）

其中q为链条负载质量，链条的中心矩a=1.365m，f为链条的垂悬度，Kf为系数，δ为两轮中心连线对水平线的夹角，该链条处于垂直状态，Kf=1。

计算得出左边链条松边垂度引起的张力：Ffl=13.4N

右边链条松边垂度引起的张力：Ffr=40.1N

最终算出链条的工作边（紧边）张紧力分别为：

左边链条紧边张紧力：Fl=Fr+Fcl+Ffl=1060N（式4）

右边链条紧边张紧力：Fr=Fr+Fcl+Ffr=1320N（式5）

由于左右两边的链条工作边张紧力不同，造成了链条的单侧跳齿，而紧边的转向支撑靠一块塑料的转向块来实现，而塑料转向块又存在一定的缺陷，所以造成单侧跳齿及塑料防尘片卡死等严重的问题。

2 改进方案

提升机卡死的根本原因是链传动系统的四个导向块磨损不均匀。要解决导向块磨损不均的问题，就需要改变导向装置的形式。

导向块位于提升机内部，定期更换时需要将整个提升机拆卸，极为不便。若选用材质更硬的导向块，可能对链条造成磨损。最终考虑改变导向装置的形式，使得链条与导向装置之间基本不存在滑动摩擦。

在查阅相关资料后，设计底座，在长110mm，宽90mm的底座上加工三个M8的螺纹通孔，用于将底座安装于设备上。加工一个底座直径32mm，轴直径25mm的台阶递进轴用于与链轮连接。

在考虑原有空间的限制后，最终选用分度圆直径d=90mm的链轮，配合使用内径为25mm，外径为47mm，厚为12的深沟球轴承6005Z，轴承直接固定于支座上，链轮可以在轴承的作用下自由转动。

3 改进效果

在改进后提升机双链轮同步性得到有效提升，不再出现卡死现象，有序完成对同步提升的任务，由原设计的频繁卡死进行维修更换变为只需定期进行维护即可。

参考文献：

[1]闻邦椿.“机械设计手册”机械工业出版社.20101（5）.

[2]钟毅芳，等.“机械设计”华中科技大学出版社.20012（2）.

作者简介：杨雪蓉（1988），云南大理人。