1 ISO/TC 100制修订链传动国际标准的基本情况
ISO/TC 100(国际标准化组织链条链轮技术委员会)自成立以来,卓有成效地开展了各项国际链传动标准化活动。由于短节距传动用精密滚子链是最早发明的钢制链条、也是使用最为广泛的滚子链产品,所以许多链条产品是以此为基础发展起来的。早在20世纪60年代ISO/TC 100组建后不久,就集中力量对最常用的短节距传动用精密滚子链制定了国际标准,在1967年发布了首个链传动方面的推荐性国际标准ISO/R 606:1967《短节距传动用精密滚子链与链轮》,此后经历了15年,ISO/R 606:1967这项推荐性标准逐步被各国所接受,直到1982年ISO/TC 100各成员国将ISO/R 606:1967转化为国际标准ISO 606:1982《短节距传动用精密滚子链与链轮》。在ISO 606标准不断研制、完善的同时,ISO/TC 100还积极开展除短节距滚子链以外的其他链条产品标准的研制活动,于1972年发布(出版)了首项链传动国际标准ISO 1275:1972《用于传动和输送机的扩展节距精密滚子链和链轮》,并于20世纪70年代后期至80年代期间,开始全面开展链传动各项标准的一系列标准起草工作,并在以后不断开展制修订,到2008年ISO/TC 100制修订、发布了40项链传动国际标准,这些标准包含了占世界市场主要份额的标准传动链、输送链、曳引链、特种链及链轮等链传动产品的国际标准,以及与产品标准相配套的基础标准、质量标准和试验标准等。
2008—2015年,ISO/TC 100为促进链传动产品质量的进一步提升,着重开展了3项应用最广泛的标准——ISO 606(短节距精密滚子链)、ISO 4347(板式链)2项基础产品标准和ISO 15654(链条疲劳试验)基础试验标准的修订,通过近8年的不断试验、研究、探讨和完善,于2015年8—9月,分别发布(出版)了这3项标准修订后的新版国际标准,即:ISO 606:2015《传动用短节距精密滚子链、套筒链、附件和链轮》( Short-pitch transmission precision roller and bush chains,attachments and associated chain sprockets)、ISO 4347:2015《板式链、联结环和槽轮 尺寸、测量力、抗拉强度和动载强度》(Leaf chains,clevises and sheaves—Dimensions,measuring forces,tensile strengths and dynamic strengths)、ISO 15654:2015《传动用精密滚子链和板式链疲劳试验方法》(Fatigue test method for transmission precision roller chains and leaf chains)。ISO 606:2015是对ISO 606:2004的修订,修订的主要内容是:增加了双排、三排链及多排链条的最小动载强度指标要求,增加了ANSI的超级重载系列(Extra heavy series)的60HE~240HE链条规格,将ISO 606标准中的A系列链条改为采用ANSI标准的链号;ISO 4347:2015是对ISO 4347:2004的修订,修订的主要内容是:增加了各链号规格板式链产品的动载强度指标要求;ISO 15654:2015是对ISO 15654:2004标准的修订,修訂的主要内容是:增加了双排、三排及多排滚子链(套筒链)和板式链的疲劳试验方法。修订后的ISO 606:2015等3项标准内容更趋完整,更有助于高端高强度滚子链、板式链的开发,有效地解决了困惑链传动行业多年的“缺少多排滚子链、套筒链和板式链疲劳性能指标要求”的焦点问题,更好地满足了链条制造商和使用方等各方的需求。这3项2015版标准也是迄今为止最新版本的链传动国际标准,而ISO 606:2015中增加的HE超级重载系列滚子链产品则是高端链传动产品的技术内容首次出现在国际标准中。
目前,ISO/TC 100新的链传动国际标准制修订动向为:2018年下半年,ISO/TC 100开始启动修订ISO 10823:2004《滚子链传动选择指导》,标准修订项目的立项已获得ISO组织的批准,有关标准研制的调研、相关试验等前期工作已在进行中,标准修订项目在2019年全面展开。
综上,从1972年到2018年9月,由ISO/TC 100秘书处直接负责制修订、发布的链传动国际标准项目达43项,目前仍为现行状态的标准有14项。14项现行链传动国际标准中,基础通用标准1项、产品标准11项、方法标准2项。ISO标准的主要特点是比较精简,数量不多但是包含了重要的、具有代表性的产品。
2 中国链传动标准制修订总体概况
中国于1976年首次发布了链传动产品标准:GB 1243—1976《短节距传动用精密滚子链》和GB 1244—1976《套筒滚子传动链链轮》,GB 1243—1976和GB 1244—1976是2项试行标准,主要参照国际推荐标准ISO/R 606:1967。这2项标准的发布、实施,改变了我国链传动行业产品生产没有标准可循的被动困境,提高了不同企业生产的标准滚子链产品的互换程度,一定程度地满足了出口链传动产品生产的需要。
1990年,全国链传动标准化技术委员会成立,链传动领域标准化工作由全国链传动标准化技术委员会统一归口。随着国家改革开放的不断深入、对外交往的不断扩大、市场需求的不断提高、新技术的不断涌现以及国际标准化工作的不断进展,我国链传动领域标准化工作得到了迅猛发展。在全国链传动标准化技术委员会的组织和标准化项目推进下,我国链传动行业的科研院所和企业单位不断开展各项链传动标准的研制,制修订了一大批链条链轮国家标准和行业标准,许多项链传动标准等同采用或修改采用ISO国际标准和先进发达国家标准。通过全行业近30年的努力,已建立了比较完整的链传动标准体系,截至2018年年底,国家或上级标准化主管部门发布的由全国链传动标准化技术委员会归口的链传动标准(国家标准及机械行业标准)已多达74项,截至2019年4月30日,处于现行有效状态的标准为42项。
全国链传动标准化技术委员会归口的42项现行链传动标准包括两大方面的标准:
1)采用或参考了ISO国际标准或先进发达国家的标准26项。其中有15项国家标准等同采用ISO标准,4项行业标准等同采用美国、德国标准,1项国家标准和6项行业标准修改采用(或参考)美国、德国、日本标准。
2)我国自主研制的、国外链传动产品中没有同类标准的标准16项。
42项全国链传动标准化技术委员会归口的中国国家标准和机械行业标准中:链传动领域基础通用性标准有国家标准和行业标准各1项;方法性和试验标准有2项国家标准、3项行业标准;传动用链条和链轮产品标准有6项国家标准、5项行业标准;输送用链条和链轮及附件产品标准有5项国家标准、9项行业标准;曳引(提升)用链条和链轮产品标准有2项国家标准、3项行业标准;专用特种链条和链轮产品标准有5项行业标准。这42项现行链传动标准涵盖了所有链传动产品的类别,覆盖面相当广泛,标准间的配套性和协调性相当好,因此,经过全行业多年来的努力开拓和创新,链传动领域的标准与产业发展的结合已呈良好局面。
另外,2015年以来,全国链传动标准化技术委员会组织的正在研制(等待批准发布)的链传动新标准还有3项:1项国家标准《输送用平顶链和链轮》、2项机械行业标准《斗提链和链轮》《精密滚子链(套筒链)耐磨性能试验方法》。
除了全国链传动标准化技术委员会归口的链传动标准以外,我国其他有关专业标准化技术委员会也根据自己归口行业的需求,制修订了一些适用于在本行业主机装备和设施、机械零部件上使用的特殊(特种)链传动产品等有关标准,对链传动行业的产品标准起到了很好的补充和完善,这些非全国链传动标准化技术委员会归口的链传动产品及相关机械的行业标准中的链传动零部件一般也由链传动行业的企业生产,所以这些标准也应归类在链传动产品标准或与链传动产品相关联标准的范畴中。
就链传动方面的国家标准和行业标准而言,中国发布的各类链传动标准数量是世界各国中最多的。
2015年以来,我国各个社会团体贯彻实施《国务院关于印发深化标准化工作改革方案的通知》,大力发展了团体标准,2018年1月1日开始实施的新修订的《中华人民共和国标准化法》也正式赋予了团体标准的法律地位。链传动行业及关联主机行业积极行动起来,开展了相关链传动团体标准的研制活动,截至2019年3月,相关团体机构批准、发布实施了4项链传动产品相关的团体标准,包括1项中国农业机械工业团体标准T/CAAMM 4—2017《农业机械用直板滚子输送链 节距为38mm》,3项“浙江制造”团体标准T/ZZB 0208—2017《带油杯梯级链条》、T/ZZB 0392—2018《农机专用链轮》、T/ZZB 1018—2019《林业机械 链锯 锯链》。其中:T/CAAMM 4—2017为中国链传动产品方面的首项团体标准,也是中国农业机械工业协会组织制定的中国农机工业的首批团体标准之一,T/ZZB 0208—2017则是链传动方面的首项“浙江制造”标准。
3 先进发达国家制修订链传动标准的基本情况
美国链传动标准现行文本共有20项。其中,由美国机械工程师学会B29委员会、美国链条协会(ACA)制修订的ANSI/ASME链传动标准有19项,美国石油协会制定的API SPEC 7F石油链标准1项;20项标准中产品标准19项、方法标准1项。美国链传动标准的主要特点是比较全面、标准内容丰富、含有详细的技术内容,一些产品标准(如ASME B29.1、ASME B29.28、API SPEC 7F等滚子链产品标准以及ASME B29.2M齿形链产品标准)有比较完整的链条选择、使用方面的指导内容,接近于技术手册的性质。学习美国链传动标准,可以学到较多链传动技术理论知识。美国链传动标准没有采用ISO国际标准,但链传动国际标准中的较多产品规格和技术内容来源于美国标准,所以从某种程度上来说,美国为世界链传动标准化作出了积极贡献,引领了链传动技术的发展。
现行德国DIN链传动标准共有24项,均为德国标准化协会发布的国家标准。其中,基础通用标准1项、方法标准5项、产品标准18项。24项德国标准中等同采用国际标准的有8项,特别是在2018年1—2月等同采用了新修订的2015年版ISO 606、ISO 4347、ISO 15654国际标准;24项德国标准中还有一些别国标准和国际标准没有的独特标准,如FV型输送链标准(各国普遍应用)、航空用滚子链标准等产品标准。德国DIN链传动标准的特点是标准数量在各个发达国家中是最多的,分类比较详细。(注:在德国,通常把等同采用国际标准的德国标准称作“ISO标准的德国版”,标准代号为“DIN ISO ”,如ISO 606:2015的德国版为DIN ISO 606:2018-02。)
现行日本链传动标准共有12项,包括JIS日本工业标准9项、JCAS日本链条工业协会标准3项。其中,方法标准2项、产品标准10项。近年来,部分日本链传动标准开始逐步与国际标准接轨,现行12项链传动标准中已有5项JIS标准采用了对应的国际标准,均没有等同采用,都是修改采用。日本链传动标准的主要特点是标准数量比较少,一些国际标准已包含的产品品种没有纳入其标准体系,但日本也制定了几项独特的链传动标准,如农业机械用送料输送链标准(在亚洲普遍应用)、农业机械用加强型链条标准(国际上最早的高强度农机链标准)等产品标准。另外,需要着重说明的是JASO E 103《汽车用滚子链和套筒链》日本汽车行业标准,这项标准发布于1983年,是世界上首项用于发动机及驱动机构链条的專业产品标准,发布后在国际链传动行业和汽车零部件行业得到普遍应用,属于较早的高端链传动产品方面的标准,为汽车工业的发展发挥了积极的标准引领作用;尽管日本汽车技术(协)会在2012年废止了JASO E 103标准,日本汽车技术(协)会指出“汽车用滚子链和套筒链的技术要求可参照JIS B 1801《传动用短节距精密滚子链和套筒链》标准的规定进行设计”,但JASO E 103标准中有关汽车链产品的一些特定要求仍可参考、应用。
现行BS英国链传动标准共有14项,其中,基础通用标准1项、方法标准2项、产品标准11项。英国链传动标准主要特点是多数标准为等同采用ISO国际标准(共有11项),形成了与国际标准基本接轨的标准体系。2015年,ISO/TC 100发布ISO 606:2015、ISO 4347:2015、ISO 15654:2015链传动3项新版标准后,英国当年就率先发布了3项等同采用国际标准的英国链传动标准BS ISO 606:2015、BS ISO 4347:2015、BS ISO 15654:2015,采标工作走在世界各国的前列。而英国链传动标准中的BS 4116-4英制系列输送机链产品标准作为1项具有英国特色的独有英制尺寸产品标准,在欧美国家链传动产品中得到了广泛应用。
除了英国、德国先后等同采用3项2015版国际标准外,法国也在2015年、2016年发布了等同采用3项2015版ISO 606、ISO 4347、ISO 15654国际标准的法国标准NF E26-102-2015、NF E26-107-2015、NF E26-113-2016,表明滚子链及套筒链、板式链、链条疲劳试验这3项2015版国际标准已得到了欧洲发达国家的广泛认同。
综上所述,链传动领域的国际标准和先进发达国家标准整体水平比较接近,没有明显的技术差距。
4 国内外链传动领域两部重要标准手册
国内外链传动标准机构,除了不断研制各类链传动标准以外,还积极做好链传动标准的应用、推广工作,编著链传动标准应用方面的手册,指导链传动企业进行产品的规范化生产。其中,在国内外链传动领域影响比较大的有两部链传动标准手册分别是:中国标准出版社出版的《最新链传动标准应用手册》和美国链条协会(ACA)出版的《标准链条手册》。
(1)《最新链传动标准应用手册》
全国链传动标准化技术委员会在积极制修订其归口的链传动国家、行业标准的同时,还联合行业内的杭州东华链条集团有限公司(原杭州东华链条总厂)、常州市链轮厂等骨干企业及有关科研机构,撰编了大型工具书《最新链传动标准应用手册》(以下简称《手册》),先后编著并在中国标准出版社出版了这部技术标准专著的第一版~第三版,《手册》充分展示了我国链传动理论研究和标准研制的丰硕成果,对我国链传动产品设计开发和产业发展起到了积极的促进作用;目前仍在应用的为《手册》第三版,由全国链传动标准化技术委员会、杭州东华链条集团有限公司编著,于2012年10月出版、发行。这部《手册》的既是中国链传动标准的汇编,又是指导链传动产品设计、制造、选用和使用的工具,是一部链传动从业人员不可多得的好手册。《手册》各版发行后,均得到各界读者的欢迎,成为国内链传动设计的首选工具书,产生了良好的社会效益,不断为中国链传动产业的发展壮大作出了贡献。
(2)《标准链条手册》
美国一直是工业链条的起源、发展、研究和制造的先进国家之一。在建立美国链传动标准体系的同时,美国链条协会(ACA)还先后组织编著、出版了国际链传动行业公认的重要标准专著Chains for Power Transmission and Materials Handling: Design and Applications,即《标准链条手册》(第1版)和Standard Handbook of Chains·Chains for Power Transmission and Material Handling(Second Edition),即《标准链条手册》(第2版),几十年以来一直是美国链条制造商们向市场与用户宣传普及工业链条应用技术、指导相关设计者掌握标准链条的产品分类、设计选用、使用和维护等专业知识的经典文献。
现在仍在国际链传动领域得到广泛使用的《标准链条手册》(第2版)的内容“由链条发展简史,链条综述:用途与优点,链条设计事项、结构与组件,链轮,滚子链传动,工程用钢制链传动,齿形链传动,曳引链条,工程用钢制链条输送机,滚子链输送机,链条斗式提升机,平顶链输送机,链条润滑,链條安装,链条检查与维护”15章组成。全书概述了美国工业链条的简要发展史,重点介绍了四大类美国标准链条品种和四类链条输送机,内容从基本概念到产品选用,并有具体设计步骤和应用举例。书中还介绍了与各种链条相配的各种标准链轮产品,以及工业链条润滑、安装与维护等专业技术。书中附有大量图表可直接帮助设计者与使用者专业地处理基本链传动装置和链输送设备问题。
参考文献
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