嚴彬彬
[摘 要]起重機械廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,在大型的門式起重機大車以及小車傳動機構(gòu)中可以看到鏈傳動的結(jié)構(gòu)。在一些起重機的機械故障中,傳動鏈條與鏈輪所引起的問題不容小視。在以往的定期檢驗過程中,檢驗員發(fā)現(xiàn)由鏈條引起的故障不在少數(shù),其危害程度是比較嚴重的。如何提高鏈條的運行可靠性,并采用合適的潤滑措施和合理的布置方式關(guān)系著起重機械的安全運行。
[關(guān)鍵詞]起重機械 傳動鏈 失效形式 潤滑方式 布置方式
中圖分類號:S5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)19-0106-02
鏈傳動是由裝在平行軸上的主、從動鏈輪和繞在鏈輪上的環(huán)形鏈條組成(見圖a),以鏈作為中間撓性件,依靠鏈與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞動力。
鏈傳動沒有彈性滑動和打滑,能保持準確的平均傳動比;需要的張緊力較小,作用在傳動軸上的壓力也較小,可減少軸承的摩擦損失;其結(jié)構(gòu)緊湊;能在溫度較高、有油污、露天潮濕等惡劣環(huán)境條件下工作。與齒輪傳動相比,鏈傳動的制造和安裝精度要求較低;當中心距較大時其傳動結(jié)構(gòu)簡單。
傳遞動力用的鏈條,按結(jié)構(gòu)的不同分為滾子鏈和齒形鏈兩種形式,目前應(yīng)用于起重機械中的大多數(shù)是滾子鏈的形式,它是由內(nèi)鏈板1、外鏈板2、銷軸3、套筒4和滾子5五部分組成,也稱為套筒滾子鏈(見圖b)。其中內(nèi)鏈板緊壓在套筒兩端,銷軸與外鏈板鉚牢,分別稱為內(nèi)、外鏈節(jié)。這樣內(nèi)外鏈節(jié)就構(gòu)成一個鉸鏈。滾子與套筒、套筒與銷軸均為間隙配合。當鏈條嚙入和嚙出時,內(nèi)外鏈節(jié)作相對轉(zhuǎn)動;同時,滾子沿鏈輪輪齒滾動,可減少鏈條與輪齒的磨損。內(nèi)外鏈板均制成“8”字形,以減輕重量并保持鏈板各橫截面積的強度大致相等。
但由于多邊形效應(yīng),傳動鏈的瞬時鏈速和瞬時傳動比都是變化的(只有當兩鏈輪的齒數(shù)相等,且傳動的中心距為鏈節(jié)的整數(shù)倍時,才能使瞬時的傳動比保持恒定,但在起重機中幾乎無法實現(xiàn)),所以在平時的檢驗過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)起重機大車運行機構(gòu)兩邊的運行速度有偏差,甚至發(fā)生了偏斜運行的狀況,嚴重的情況會導致車輪啃軌、脫軌。故使用鏈傳動的運行機構(gòu),適時的檢查并保養(yǎng)或更換傳動鏈對起重機械的安全運行具有重要意義。下面簡單了解一下鏈傳動的失效形式
一、 鏈傳動在起重機械中的失效形式
1、鏈傳動在起重機械中的失效形式有以下幾種:
(1) 鏈板疲勞破壞 鏈在松邊拉力和緊邊拉力的反復作用下,經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù),鏈板會發(fā)生疲勞破壞。在正常的潤滑條件下,疲勞強度是限定鏈傳動承載能力的主要因素。
(2) 滾子套筒的沖擊疲勞破壞 鏈傳動的嚙入沖擊首先由滾子和套筒承受。在反復多次的沖擊下,經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù),滾子、套筒會發(fā)生沖擊疲勞破壞。
(3) 銷軸與套筒的膠合 潤滑不當或速度過高時,銷軸和套筒的工作表面會發(fā)生膠合。膠合限定了鏈傳動的極限轉(zhuǎn)速
(4) 鏈條鉸鏈磨損 鉸鏈磨損后鏈節(jié)變長,容易引起跳齒或脫鏈,在開式傳動、環(huán)境條件惡劣或潤滑密封不良時,極易引起鉸鏈磨損,從而急劇降低其使用壽命,只可更換
(5) 過載拉斷 經(jīng)常發(fā)生于低速重載或嚴重過載的場合
2、功率曲線圖
根據(jù)總結(jié)出的失效形式可以發(fā)現(xiàn):在一定的使用壽命下,從一種失效形式出發(fā),可得出一個極限功率表達式。為了清楚,常用功率曲線圖來表示(見圖c,橫坐標n1為小鏈輪轉(zhuǎn)速、縱坐標p為極限功率)。如圖所示,“1”表示在正常潤滑條件下,鉸鏈磨損限定的極限功率;“2”是鏈板疲勞強度限定的極限功率;“3”是套筒、滾子沖擊疲勞強度限定的極限功率;“4”是鉸鏈膠合限定的極限功率。圖中陰影部分為實際使用的區(qū)域。若潤滑密封不良及工況惡劣時,磨損將很嚴重,其極限功率大幅度下降,如圖中虛線所示。所以適時的檢查并維護保養(yǎng)傳動鏈可以延長傳動鏈的使用壽命并保證起重機械的安全運行。
二、 鏈傳動的潤滑
傳動鏈的潤滑至關(guān)重要,合理的潤滑可以顯著降低鏈條鉸鏈的磨損,延長使用壽命。
在起重機械中采用何種潤滑方式可由鏈號、運行機構(gòu)的鏈速決定(見圖d)。如圖所示(橫坐標為鏈號、縱坐標為鏈速),鏈傳動的的潤滑方式分為以下幾種:
(1)1區(qū)為人工定期用油壺和油刷供油
(2)2區(qū)為用油杯通過油管向松邊內(nèi)外鏈板間隙處滴油
(3)3區(qū)為油浴潤滑,或用油盤將油甩起,以進行飛濺潤滑
(4)4區(qū)為用油泵經(jīng)油管向鏈條連續(xù)供油,循環(huán)油可起潤滑和冷卻的作用
三、 鏈傳動的布置
鏈傳動在起重機械的應(yīng)用場合中,布置方式是由兩輪軸的中心距a和傳動比i決定的。但在檢驗的過程中,發(fā)現(xiàn)許多錯誤的安裝方法,這將導致傳動能力降低或者鏈條易與鏈輪卡住等現(xiàn)象。下面簡單介紹一下鏈傳動的正確布置方式。
四、 結(jié)語
為了降低起重機械中的安全隱患,預(yù)防事故的發(fā)生,除選用符合國家標準的傳動鏈與鏈輪,還應(yīng)注重平時對傳動鏈的檢查與潤滑,發(fā)現(xiàn)問題及時更換并且采用正確的安裝方式。這樣不僅可以起到消除隱患的作用更可以為發(fā)生故障爭取時間。
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