中單鏈型刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)【L=40m Q=30t-h V=0.63m-s】
中單鏈型刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)【L=40m Q=30t-h V=0.63m-s】,L=40m Q=30t-h V=0.63m-s,中單鏈型刮板輸送機(jī)設(shè)計(jì)【L=40m,Q=30t-h,V=0.63m-s】,中單鏈型刮板,輸送,設(shè)計(jì),40,30
附錄
1 前言
采掘下來(lái)的煤或其它有用礦物,只有運(yùn)出礦井才有使用價(jià)值。因此,運(yùn)輸是煤炭生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的一部分。刮板輸送機(jī)是煤炭裝運(yùn)的第一個(gè)環(huán)節(jié),因此,刮板輸送機(jī)的輸送能力在很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率。然而,井下運(yùn)輸在工作面和巷道中進(jìn)行,巷道是根據(jù)煤層條件,按開(kāi)采方法的需要,綜合各種要求,在煤層或巖石中開(kāi)鑿出的。因此,井下運(yùn)輸條件的特點(diǎn)是:在有限斷面的巷道內(nèi)運(yùn)行;線路是水平和傾斜交錯(cuò)連接;運(yùn)輸?shù)呢涊d品多種多樣;裝載點(diǎn)常常變更,有的線路需經(jīng)常延長(zhǎng)或縮短;機(jī)械化采煤連續(xù)生產(chǎn)、小時(shí)生產(chǎn)率高;環(huán)境濕度大,有的工作地點(diǎn)有沼氣或煤塵。由此可見(jiàn),作為為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤的機(jī)械——刮板輸送機(jī)在使用中,要承受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用,必須要有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨和耐腐蝕性。由于它的運(yùn)輸方式是物料和刮板鏈都在槽內(nèi)滑行,運(yùn)行阻力和磨損都很大。但是,在采煤工作面運(yùn)煤,目前還沒(méi)有更好的機(jī)械可代替它。只能從結(jié)構(gòu)上、強(qiáng)度上和制造工藝上不斷研究改進(jìn),使它更加完善、耐用。由此可見(jiàn),刮板輸送機(jī)是煤炭等礦物運(yùn)輸中必不可少的運(yùn)輸機(jī)械。
然而,我國(guó)刮板輸送機(jī)的技術(shù)水平只相當(dāng)于80年代初期的國(guó)際水平,落后于國(guó)際先進(jìn)水平10~15年,與國(guó)外相比,我國(guó)刮板輸送機(jī)技術(shù)水平低,主要表現(xiàn)在:
a. 裝機(jī)功率小,輸送能力低,運(yùn)輸距離短。
b. 我國(guó)工作面刮板輸送機(jī)CST可控驅(qū)動(dòng)裝置、ACTS自動(dòng)調(diào)鏈裝
和工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等均為空白。
c.耐久性差,可靠性低,事故率高,壽命短。
近幾年綜采技術(shù)的發(fā)展速度很快,刮板輸送機(jī)必然隨著綜采技術(shù)的發(fā)展而繼續(xù)發(fā)展,其發(fā)展趨勢(shì)是:
a. 向大型化發(fā)展。
b. 向高耐久性,高可靠性方向發(fā)展。
c. 向智能化自動(dòng)化方向發(fā)展。采用CST可控驅(qū)動(dòng)裝置和ACTS自動(dòng)調(diào)
鏈裝置及工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等,增設(shè)自動(dòng)緊鏈和工況監(jiān)測(cè)顯示,傳輸及報(bào)警系統(tǒng),為雙高工作面進(jìn)一步擴(kuò)大發(fā)展創(chuàng)造條件。
d. 向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方向發(fā)展。輸送機(jī)另部件普遍標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)范化,保證設(shè)
計(jì)、加工質(zhì)量和水平。
e. 向高適應(yīng)性發(fā)展。適應(yīng)不同綜采工藝的工作面刮板輸送機(jī)將會(huì)繼續(xù)發(fā)
展。
f. 鏈條將普遍采用強(qiáng)化鏈,既有利于降低機(jī)身高度,增大裝煤量,又有足夠
強(qiáng)度。同時(shí),隨著鏈環(huán)強(qiáng)度的提高,單鏈重型刮板輸送機(jī)將得到很大發(fā)展。
g. 長(zhǎng)運(yùn)輸距離。為了減少采區(qū)階段煤柱的損失量,加大工作面的長(zhǎng)度,刮
板輸送機(jī)的長(zhǎng)度應(yīng)加大。
h. 長(zhǎng)壽命。由于使用大直徑圓環(huán)鏈,增加了刮板鏈的強(qiáng)度,延長(zhǎng)了刮板輸
送機(jī)的壽命。
然而,我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)落后,目前設(shè)計(jì)生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率小,輸送能力低,運(yùn)輸距離短,耐久性差,可靠性低,壽命短,而刮板輸送機(jī)是綜采工作面配套設(shè)備的重要組成部分,是煤炭裝運(yùn)的第一個(gè)環(huán)節(jié),在很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率,因此,研究制造自己的高產(chǎn)高效輸送機(jī)迫在眉睫。本文首先綜合比較了各種類型輸送機(jī)的特點(diǎn),根據(jù)實(shí)際情況選用了中單鏈型刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。而后,對(duì)中單鏈型刮板輸送機(jī)進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)機(jī)頭傳動(dòng)裝置、過(guò)渡槽、中部槽、刮板鏈、刮板、鏈輪、機(jī)尾等主要部件進(jìn)行了技術(shù)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),完成了中單鏈型刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)的中單鏈型刮板輸送機(jī)左右兩側(cè)對(duì)稱,可以在兩側(cè)壁上安裝減速器,以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要。另外,可以很容易將機(jī)尾改裝成機(jī)頭,而適應(yīng)各種特殊情況。此次設(shè)計(jì)的中單鏈型刮板輸送機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,受力均勻,運(yùn)行平穩(wěn),摩擦阻力小,溜槽利用率高,彎曲性能好,不易出現(xiàn)堵塞,具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。
2 方案選定
刮板輸送機(jī)鏈條在溜槽內(nèi)布置方式,常用的有中單鏈、中雙鏈及邊雙鏈。其特點(diǎn)分別是:
a. 中單鏈。刮板在溜槽內(nèi)起導(dǎo)向作用,一條鏈條位于刮板中心。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,彎曲性能好,鏈條受力均勻,溜槽磨損小。其缺點(diǎn)是過(guò)煤空間小,機(jī)頭尺寸較大,能量消耗較大。
b. 邊雙鏈。鏈條和連接環(huán)起向?qū)ё饔?,鏈條位于刮板兩端。其特點(diǎn)是過(guò)煤空間大,消耗能量小。其缺點(diǎn)是水平彎曲時(shí)鏈條受力不均勻,溜槽磨損較大。
c. 中雙鏈。刮板在溜槽內(nèi)起向?qū)ё饔?,兩條鏈條在刮板中間,其間距不小于槽寬的20%,其特點(diǎn)是鏈條受力均勻,溜槽磨損小,水平彎曲性能好,機(jī)頭尺寸較小,單股鏈條斷時(shí)處理方便。缺點(diǎn)是過(guò)煤空間小,能量消耗大。
綜上,中單鏈刮板輸送機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,事故少,受力均勻,運(yùn)行平穩(wěn),摩擦阻力小,溜槽利用率高和彎曲性能好,在輸送機(jī)上不易出現(xiàn)堵塞。缺點(diǎn)是預(yù)張力較大。中單鏈可彎曲刮板輸送機(jī)系列適用于厚度在0.8米以上,傾角在 ±15°之間的緩傾斜工作面,也可用于順槽及煤巷掘進(jìn)面。本機(jī)主要適用于緩傾斜中厚煤層長(zhǎng)壁式經(jīng)濟(jì)綜采或高檔普采的回采工作面,在放頂煤回采工作面應(yīng)用也越來(lái)越多,可與采煤機(jī)、液壓支架等設(shè)備配套,以實(shí)現(xiàn)回采工作面的落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和工作面的連續(xù)作業(yè)等。又考慮到所設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸功率比較小和上述各種鏈型的特點(diǎn),選用中單鏈型刮板輸送機(jī)。
目前,刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾部采用螺栓連接,而連接螺栓強(qiáng)度不足,容易斷裂,可靠性不高,為此,本次設(shè)計(jì)機(jī)頭、機(jī)尾部采用焊接板式,這樣可以減少螺栓連接不但可以提高可靠性,而且可以減少孔和螺紋的加工而減少工序,降低成本。另外,考慮設(shè)計(jì)的輸送機(jī)運(yùn)輸量較低,功率比較小,因此,即使重載啟動(dòng)需要的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會(huì)太大,電動(dòng)機(jī)和減速器用彈性聯(lián)軸器連接就可以滿足要求,這樣不使用液力耦合器,不但可以減小機(jī)頭的體積和重量,也省掉了向工作面輸送工作液等過(guò)程,減少了材料消耗和對(duì)環(huán)境的污染,沒(méi)有因密封漏油而失效的問(wèn)題,從而可以降低成本,提高經(jīng)濟(jì)性。
刮板鏈的強(qiáng)度問(wèn)題一直是困擾國(guó)產(chǎn)刮板輸送機(jī)的大問(wèn)題。由于磨損、疲勞、自身質(zhì)量差、銹蝕等原因,使新鏈條在使用3個(gè)月后斷鏈?zhǔn)鹿拭黠@增多。為此,鏈條將采用圓環(huán)鏈,既有利于降低機(jī)身高度,增大裝煤量,又有足夠強(qiáng)度。
國(guó)產(chǎn)刮板輸送機(jī)的聯(lián)接螺栓可靠性普遍較差,機(jī)頭、機(jī)尾推移部上的聯(lián)接螺栓經(jīng)常出現(xiàn)拉斷現(xiàn)象,造成推移困難,鏟煤板和刮板上的螺栓經(jīng)常出現(xiàn)松動(dòng)、脫落,造成零件丟失,影響鏟煤和運(yùn)煤效果,使中部頭強(qiáng)度不足。因此,中部槽采用整體鑄造和軋制,盡量減少螺栓聯(lián)接,為了減少空載功率消耗,中部槽采用封底結(jié)構(gòu)取消鏟、擋板的聯(lián)接螺栓,提高工作可靠性。
3 刮板輸送機(jī)的整體設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 任務(wù)書(shū)要求:
設(shè)計(jì)長(zhǎng)度:L=40m,運(yùn)輸能力:Q=30t/h,鏈速:V=0.63m/s。
3.2 運(yùn)輸能力
按連續(xù)運(yùn)行的計(jì)算公式,其運(yùn)輸能力為
(3-1)
式中運(yùn)行物料的斷面積F,與中部槽的規(guī)格及其承載能力有關(guān)。中部槽運(yùn)行物料斷面的上界限呈曲線形,形狀與物料的性質(zhì)、塊度情況有關(guān),需經(jīng)實(shí)測(cè)確定,通常按等腰三角形計(jì)算,其底角取物料的堆積角,一般取20~30°計(jì),按物料性質(zhì)、塊度情況選定。F按中部槽的尺寸由幾何關(guān)系求得。由于刮板鏈占據(jù)一定空間,實(shí)際面積比F小一些,計(jì)算時(shí)要乘以小于1的裝滿系數(shù)。故運(yùn)輸能力按下式計(jì)算
(3-2)
式中 ——刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力,t/h;
——中部槽物料運(yùn)行時(shí)的斷面積,㎡;
——裝滿系數(shù);
——物料的散碎密度,;
——刮板鏈速,。
由任務(wù)書(shū)知=0.63m/s,刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力Q=30t/h;裝滿系數(shù)取0.9,物料的散碎密度取900。
由式(3-2)可得
根據(jù)所選鏈型,查《刮板輸送機(jī)中部槽尺寸系列》,得中部槽尺寸:1200280125。
3.3 運(yùn)行阻力
刮板輸送機(jī)運(yùn)行阻力按直線段和曲線段分別計(jì)算。
3.3.1 直線段的運(yùn)行阻力
沿傾斜運(yùn)行的刮板輸送機(jī)的重段直線段。運(yùn)行時(shí)除了要克服煤和刮板鏈的運(yùn)行阻力,還要克服煤和刮板鏈的重力。通常將它們一起計(jì)為總運(yùn)行阻力。作為牽引構(gòu)件的刮板鏈,在重段直線段運(yùn)行的總阻力為
(3-3)
刮板鏈在空段直線段的運(yùn)行總阻力為
(3-4)
式中 ——重段直線段的總阻力,N;
——空段直線段的總阻力,N;
——中部槽單位長(zhǎng)度上的裝煤量,;
——刮板鏈單位長(zhǎng)度的質(zhì)量,;
——刮板輸送機(jī)的長(zhǎng)度,m;
——煤在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù);
——刮板鏈在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù);
——重力加速度,;
——傾斜角度。
“+”“-”號(hào)的選取,該段向上運(yùn)行時(shí)取“+”,向下取“-”。
阻力系數(shù)的數(shù)值,與煤的性質(zhì)、刮板鏈型式、腫部槽型式、安裝條件等許多條件有關(guān)。準(zhǔn)確值需由實(shí)驗(yàn)得到,通常計(jì)算時(shí),單鏈w取0.4—0.6,w1=0.3—0.4。
當(dāng)機(jī)身在中部槽平面有彎曲段時(shí),如圖3-1。在彎曲段,刮板鏈沿槽幫滑行,相當(dāng)于牽引鏈繞固定的圓弧導(dǎo)向體。這種情況下應(yīng)按式(附-1)式(附-2)另計(jì)彎曲段的附加阻力。工作面用可彎曲刮板輸送機(jī)是在這種情況下運(yùn)行。彎曲段的中心角可由幾何關(guān)系求出。
圖3-1 機(jī)身彎曲段及其幾何關(guān)系
如圖圖3-1所示,圖a為在工作面內(nèi)彎曲段的相關(guān)尺寸;圖b為刮板鏈的運(yùn)行系統(tǒng);圖c為彎曲段中線的幾何關(guān)系。
由圖d得
(3-5)
(3-6)
由圖c的得
(3-7)
(3-8)
由得
(3-9)
(3-10)
式中 ——相鄰兩節(jié)中部槽間的最大折曲角;
——標(biāo)準(zhǔn)中部槽長(zhǎng),m;
R——彎曲段的半徑,m;
——機(jī)身推移距離,m;
——彎曲段全長(zhǎng),m;
——彎曲段中心角。
空段和重段兩個(gè)彎曲段的附加阻力,由式(附-2)得
(3-11)
(3-12)
式中 ——空段彎曲段的附加阻力;
——重段彎曲段的附加阻力;
、、、圖圖3-1b中各點(diǎn)的張力;
——刮板鏈與槽幫間的摩擦系數(shù),可取為0.4;
——自然對(duì)數(shù)的底。
由于按理論推導(dǎo)的公式計(jì)算麻煩,而且實(shí)際情況多變,所以經(jīng)常按直線段阻力的10%記為彎曲段的附加阻力。即
(3-13)
中部槽單位長(zhǎng)度的裝煤量
取w=0.5,w1=0.35,查圓環(huán)鏈表得,L=40m,根據(jù)具體使用情況,取
,由式(3-3)、(3-4)計(jì)算得
。
估算彎曲段的附加阻力為
則直線段的運(yùn)行總阻力
3.3.2 繞經(jīng)曲線段的阻力
鏈條繞經(jīng)鏈輪的阻力,由以下三部分組成:
a. 在鏈條與鏈輪的相遇點(diǎn),當(dāng)它由直線變成彎曲時(shí),因鏈條的轉(zhuǎn)折所產(chǎn)生的阻力;
b. 鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力;
c. 在鏈條饒出鏈輪的分離點(diǎn),當(dāng)它由彎變成直時(shí),因鏈條的轉(zhuǎn)折所產(chǎn)生的阻力。
如圖3-2示,設(shè)鏈條的張力,在與鏈輪的相遇點(diǎn)為;與鏈輪的分離點(diǎn)為。在相遇點(diǎn)由直變彎繞進(jìn)鏈輪時(shí),鏈軸上的摩擦阻力為
(3-14)
式中 ——相遇點(diǎn)鏈軸上的摩擦阻力,N
——鏈條在相遇點(diǎn)的張力,N
——鏈軸的摩擦系數(shù)。
圖3-2 鏈條繞經(jīng)鏈輪的阻力
把這個(gè)作用于鏈軸上的摩擦力,變位到鏈輪的節(jié)圓周上,即為鏈條轉(zhuǎn)折彎曲的摩擦力給鏈輪旋轉(zhuǎn)增加的阻力。按作功相等的條件得
(3-15)
將以公式(1-17)代入,整理得
(3-16)
式中 ——鏈條由直變彎的阻力,N;
——鏈軸直徑,mm;
——鏈輪直徑,mm;
——鏈條繞進(jìn)鏈輪時(shí),相鄰兩鏈節(jié)轉(zhuǎn)折的角度。
同理可得,在分離點(diǎn)鏈條由彎變直,因鏈軸上的摩擦給鏈輪旋轉(zhuǎn)增加的阻力為
(3-17)
式中: ——鏈條由彎變直的阻力,N;
——鏈條在分離點(diǎn)的張力,N。
鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力,當(dāng)鏈條的饒進(jìn)和繞出兩股平行時(shí)
(3-18)
式中 ——鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力,N;
——鏈輪轉(zhuǎn)軸的摩擦系數(shù)。
把作用于鏈輪轉(zhuǎn)軸上的摩擦阻力,變位到鏈輪節(jié)圓周上,即為轉(zhuǎn)軸上的摩擦力給鏈輪旋轉(zhuǎn)的阻力。按力矩相等的條件得
(3-19)
將以公式(3-18)代入,整理得
(3-20)
式中 ——鏈輪軸上的摩擦阻力,N;
——鏈輪轉(zhuǎn)軸的直徑,mm。
由上分析得到,鏈條饒經(jīng)鏈輪的阻力為
(3-21)
令 (3-22)
則 (3-23)
由于公式計(jì)算復(fù)雜,使用中經(jīng)常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按直線段的運(yùn)行總阻力的10%記為繞經(jīng)曲線段的阻力,即
(3-24)
則饒經(jīng)曲線段的阻力為
則刮板輸送機(jī)運(yùn)行總靜負(fù)荷為
3.3.3 牽引鏈的動(dòng)負(fù)荷
鏈嚙合傳動(dòng),是驅(qū)動(dòng)鏈輪通過(guò)輪齒與鏈節(jié)的嚙合,將鏈輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩,變成直線牽引力給牽引鏈。鏈條是由許多剛性鏈節(jié)組成,繞經(jīng)鏈輪時(shí)呈多邊形圍繞,鏈條是間歇地隨相遇點(diǎn)輪齒運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鏈輪作等速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),鏈條是變速直線運(yùn)動(dòng),并以鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)鏈節(jié)所對(duì)應(yīng)的中心角為周期。這種運(yùn)動(dòng)特性,可由下述分析看出。
把鏈條當(dāng)作剛體,設(shè)鏈輪節(jié)圓的半徑為R,鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度為,如圖圖3-3a所示,為相遇點(diǎn)輪齒的圓周速度與水平線的夾角,為鏈條水平運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度,可以看出,
(3-25)
角的大小,等于相遇點(diǎn)輪齒的半徑與鏈輪縱軸線的夾角,這個(gè)夾角隨鏈輪的旋轉(zhuǎn)變化,從在相遇點(diǎn)剛開(kāi)始嚙合時(shí)的,逐漸減小到0,再逐漸增加到。鏈輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),另一個(gè)輪齒在相遇點(diǎn)與鏈條嚙合,鏈條的速度就隨這個(gè)新的相遇點(diǎn)輪齒的運(yùn)動(dòng)而變化。據(jù)此,式(3-25)中的變化范圍為
式中為一個(gè)鏈節(jié)所對(duì)應(yīng)的鏈輪的圓心角。
圖3-3 鏈傳動(dòng)的速度分析
由此可知,即使鏈輪的角速度不變,鏈條的瞬時(shí)速度也是變化的,其速度特性如公式(3-25)所示,速度變化的周期為鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)。鏈條速度變化曲線日?qǐng)D圖3-3b,鏈速的變化范圍
由于鏈速的變化,鏈條運(yùn)動(dòng)中就有加速度,鏈條運(yùn)動(dòng)的加速度為
(3-26)
鏈條運(yùn)動(dòng)的加速度也隨角變化,其變化范圍為
加速度變化曲線見(jiàn)圖圖3-3b。可以看出,鏈條在相遇點(diǎn)嚙合開(kāi)始時(shí)的加速度最大,隨鏈輪旋轉(zhuǎn),加速度逐漸減到0,然后達(dá)到最大負(fù)值,到另一個(gè)鏈輪嚙合時(shí),鏈條運(yùn)行的加速度,由最大負(fù)值突變到正最大值。加速度變化周期也是鏈輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)角所需時(shí)間。最大加速度的絕對(duì)值為
(3-27)
由鏈輪的幾何關(guān)系得
(3-28)
將式(3-28)代入式(3-27)得
(3-29)
式中 ——鏈條最大加速度;
——鏈輪旋轉(zhuǎn)的角速度;
——鏈節(jié)距;
R——鏈輪分度圓半徑。
有以上分析可知鏈條是作變加速運(yùn)動(dòng)的。有加速度就有慣性力,因此,鏈條在運(yùn)動(dòng)中,不僅受靜負(fù)荷,還受有動(dòng)負(fù)荷,并且是周期性動(dòng)負(fù)荷。加速度為正,慣性力的方向相反,動(dòng)負(fù)荷使鏈條的張力增加;加速度為負(fù),慣性力的方向與運(yùn)行方向相同,動(dòng)負(fù)荷使鏈條的張力減小。
由圖3-3b可以看到,后一個(gè)輪齒開(kāi)始嚙合的瞬間,鏈條的加速度從--增到+,在這瞬間的加速度為2。如果參與這一加速度運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為M,則鏈條所受的動(dòng)負(fù)荷為2M。由于這一負(fù)荷是瞬間施加的,按力學(xué)原理,突加載荷在鏈條中產(chǎn)生的應(yīng)力大一倍。這樣,鏈條所受的動(dòng)負(fù)荷應(yīng)按4M計(jì)。考慮到這個(gè)變化瞬間,后一個(gè)輪齒嚙合之前的加速度為,其慣性力與鏈條運(yùn)動(dòng)方向相同,因此,鏈條實(shí)際所受的最大動(dòng)負(fù)荷按下式計(jì)算
(3-30)
實(shí)際上,鏈條不是剛體,在張力作用下它有變形。刮板輸送機(jī)用的圓環(huán)鏈,其剛度視不同規(guī)格為(2~6)×N。
作為彈性體的鏈條,鏈輪傳給它的牽引力,不能同時(shí)作用在整條鏈子上,而有一定的傳播速度,也不是整條鏈子都是一個(gè)相同的加速度,參與加速度運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量也不是整條鏈子及所帶的負(fù)載。因此,式(3-30)只可用在鏈子很短的情況。對(duì)于彈性鏈,只要不在共振條件下運(yùn)行,鏈條所受的最大動(dòng)負(fù)荷,比用此式計(jì)算的要小。
輸送機(jī)的刮板鏈,在承載后被煤埋在槽內(nèi),沿槽底滑動(dòng)運(yùn)行,由于其工作條件復(fù)雜多變,雖已進(jìn)行了許多研究,還不能準(zhǔn)確的計(jì)算出其動(dòng)負(fù)荷。所以目前近似的按靜負(fù)荷的20%計(jì)算。
則動(dòng)負(fù)荷為
3.3.4 總運(yùn)行阻力
綜上可得總運(yùn)行阻力為
3.4 電動(dòng)機(jī)功率P
驅(qū)動(dòng)軸上的功率為:
(3-31)
為傳動(dòng)裝置效率,取0.8
則計(jì)算得
考慮到采區(qū)的電壓降以及難以準(zhǔn)確計(jì)算的額外阻力,實(shí)際配備的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)比增加15%——20%的備用量。
則電動(dòng)機(jī)功率
又考慮有時(shí)可能傾角大于10度或其他原因使工作阻力偏大,固選擇電動(dòng)機(jī)功率為7.5KW。
3.5 圓環(huán)鏈的選擇計(jì)算
圓環(huán)鏈在工作時(shí)受拉伸和彎曲,環(huán)內(nèi)應(yīng)力狀況復(fù)雜,理論計(jì)算較困難。因此,圓環(huán)鏈通常按最大牽引力選擇,即:
單鏈牽引時(shí) (3-32)
雙鏈牽引時(shí) (3-33)
式中 ——圓環(huán)鏈的最小破斷負(fù)荷,N;
——雙鏈牽引時(shí)的不均勻系數(shù),一般?。?
——安全系數(shù),采煤機(jī)用的圓環(huán)鏈,可??;
刮板輸送機(jī)用的圓環(huán)鏈,取。
由式(3-32)得
(3-34)
取
則
查表選擇圓環(huán)鏈為
B級(jí)
3.6 刮板鏈的安全系數(shù)
安全系數(shù)是鏈條破斷拉力與最大張力之比。則刮板鏈的安全系數(shù)為
單鏈 (3-35)
式中 n——鏈條的安全系數(shù),一般n>3.5
查得
則
4 傳動(dòng)系統(tǒng)
刮板輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,其傳動(dòng)原理圖如圖4-1。
圖4-1 傳動(dòng)原理圖
1-電動(dòng)機(jī);2-減速器;3-機(jī)頭鏈輪;4-機(jī)尾鏈輪
5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
刮板輸送機(jī)的基本組成如圖5-1所示。裝有刮板的鏈條2,圍繞驅(qū)動(dòng)鏈輪1接成封閉圓環(huán)。刮板鏈置于上、下溜槽3和4中,將刮板鏈連續(xù)循環(huán)運(yùn)行,裝入溜槽中的物料,被刮板鏈拖拉,在槽內(nèi)滑動(dòng)運(yùn)行到一端卸下。
圖5-1 刮板輸送機(jī)的基本組成
1-尾部鏈輪;2-刮板鏈;3-上溜槽;4-下溜槽;5-驅(qū)動(dòng)鏈輪
5.1 驅(qū)動(dòng)裝置位置的確定
驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)該設(shè)置在使?fàn)恳?gòu)件的最大張力為最小,且所需張緊力最小的位置。
有牽引構(gòu)件的運(yùn)輸機(jī)械,驅(qū)動(dòng)裝置是通過(guò)牽引構(gòu)件傳遞牽引力,以克服各種運(yùn)行阻力 使機(jī)器運(yùn)行。阻力愈大,牽引構(gòu)件的張力增加也大。由于連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械的運(yùn)行阻力是沿途分布的,因而牽引構(gòu)件的張力沿運(yùn)行方向逐漸增加。牽引構(gòu)件在各點(diǎn)的張力,用“逐點(diǎn)計(jì)算法”計(jì)算。
逐點(diǎn)計(jì)算法,是計(jì)算牽引構(gòu)件在運(yùn)行時(shí),其各點(diǎn)張力的方法。逐點(diǎn)計(jì)算法的規(guī)則是:牽引構(gòu)件某一點(diǎn)上的張力,等于沿其運(yùn)行方向后一點(diǎn)的張力與這兩點(diǎn)間的運(yùn)行阻力之和。用公式表達(dá)為
(5-1)
式中 、——分別為牽引構(gòu)件上前后兩點(diǎn)的張力;
——前后兩點(diǎn)間的運(yùn)行阻力。
用逐點(diǎn)計(jì)算法求算牽引構(gòu)件個(gè)點(diǎn)上的張力,可以從任意點(diǎn)開(kāi)始,依次分別繞進(jìn)和繞出驅(qū)動(dòng)裝置的相遇點(diǎn)和分離點(diǎn)進(jìn)行。由于連續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸機(jī)械對(duì)牽引構(gòu)件的最小張力往往有一定的要求,所以,計(jì)算各點(diǎn)張力時(shí),通常是從牽引構(gòu)件的最小張力點(diǎn)開(kāi)始。
牽引構(gòu)件運(yùn)行時(shí),最小張力點(diǎn)的位置,依運(yùn)動(dòng)方向、驅(qū)動(dòng)裝置和安裝傾角的不同而異,在給定的工作條件下,按逐點(diǎn)計(jì)算規(guī)則,經(jīng)比較確定。
本次設(shè)計(jì),向上運(yùn)輸物料,驅(qū)動(dòng)裝置在上端,最簡(jiǎn)單的線路如圖圖5-2示,用逐點(diǎn)計(jì)算法求各點(diǎn)張力的方法如下。
圖5-2 用逐點(diǎn)計(jì)算法求張力圖
沿牽引構(gòu)件的運(yùn)行方向,將直線和曲線段的變換點(diǎn)逐點(diǎn)編號(hào)。據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法的規(guī)則,可寫出下列各式。
(5-2)
(5-3)
(5-4)
式中 、、、——分別為牽引構(gòu)件在各點(diǎn)的張力;
——空行程段(以后稱空段)的運(yùn)行阻力;
——承載段(以后稱重段)的運(yùn)行阻力;
——繞經(jīng)上端曲線23的阻力。最小張力點(diǎn)的位置,按圖5-2的條件,當(dāng)傾角不大,>0時(shí),可以看出
>>> (5-5)
驅(qū)動(dòng)裝置的位置,對(duì)牽引構(gòu)件的張力有影響。設(shè)置驅(qū)動(dòng)裝置的位置,如果沒(méi)有其他條件限制,例如,供電是否方便;有無(wú)便于安裝和維護(hù)的合適空間等,應(yīng)該設(shè)置在使?fàn)恳?gòu)件的最大張力為最小,且所需張緊力最小的位置。在不同位置時(shí),牽引構(gòu)件的最大張力可作如圖圖5-3的比較:
圖5-3 驅(qū)動(dòng)裝置位置不同的比較
按圖a的位置時(shí),最小張力在1點(diǎn),設(shè)其張力值為,據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法的規(guī)則得
(5-6)
(5-7)
整理得 (5-8)
(5-9)
按圖b的位置時(shí),最小張力在點(diǎn),其張力值也為,據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法的規(guī)則得
(5-10)
(5-11)
整理得 (5-12)
(5-13)
比較公式(5-9)和(5-13),因>,得>。由此可以看出,驅(qū)動(dòng)裝置按圖a的位置安裝,牽引構(gòu)件的最大張力較小。
因此,驅(qū)動(dòng)裝置位置布置如圖a所示。
5.2 刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的基本要求
刮板輸送機(jī),按工作需要,對(duì)其結(jié)構(gòu)有如下要求:
a. 能用于左或右工作面;
b. 各部件便于在井下拆裝和運(yùn)輸;
c. 同一型號(hào)的部件安裝尺寸和連接尺寸應(yīng)保證相同,同類部件應(yīng)保證通用互換;
d. 刮板鏈安裝后,在正、反方向都能順利運(yùn)行;
e. 有緊鏈裝置,且操作方便、安裝可靠;
f. 能不拆卸用機(jī)械推移。為此,應(yīng)具有便于安裝推移裝置的連接點(diǎn);
g. 要有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性;
h. 從端部卸載的刮板輸送機(jī),機(jī)頭架應(yīng)有足夠的卸載高度,防止空股刮板鏈返程帶回煤;
i. 一般應(yīng)有上鏈器。上鏈器是供刮板鏈在下槽脫出時(shí)通過(guò)它返回槽內(nèi)的裝置;
j. 用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī),機(jī)頭架的外廓尺寸和結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)便于采煤機(jī)自開(kāi)切口;
k. 用于機(jī)械采煤的工作面刮板輸送機(jī),應(yīng)結(jié)合技術(shù)上的需要,能裝設(shè)下列部分或全部附屬部件:
1) 采煤機(jī)的導(dǎo)向裝置;
2) 鏟煤機(jī);
3) 擋煤板;
4) 無(wú)鏈牽引采煤機(jī)的齒規(guī);
5) 放置電纜、水管、乳化液管路的槽或支座;
6) 在機(jī)頭部和機(jī)尾部,能安裝采煤機(jī)外牽引的傳動(dòng)裝置、牽引鏈的固定安裝或刨煤機(jī)的傳動(dòng)裝置和控制保護(hù)裝置;
l. 用于綜采工作面的刮板輸送機(jī),相關(guān)的外廓尺寸與采煤機(jī)和液壓支架相配;
m. 刮板輸送機(jī),沿傾斜鋪設(shè),在工作中有下滑可能時(shí),應(yīng)有防滑錨固裝置。
5.3 機(jī)頭部
機(jī)頭部由機(jī)頭架、鏈輪、減速器、盲軸、聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)組成。是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給刮板鏈的裝置。
5.3.1 機(jī)頭架
機(jī)頭架是機(jī)頭部的骨架,應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,由厚鋼板焊接制成。各型機(jī)頭部的共同點(diǎn)如下:
a. 兩側(cè)對(duì)稱,可在兩側(cè)壁上安裝減速器,以適應(yīng)左、右采煤工作面的需要;
b. 鏈輪由減速器伸出軸和盲軸支撐連接,這種連接方式,便于在井下拆裝;
c. 撥鏈器和護(hù)軸板固定在機(jī)頭架的前橫梁上,它的作用是:防止刮板鏈在與鏈輪的分離點(diǎn)處,被輪齒帶動(dòng)卷入鏈輪,護(hù)軸板是易損部位,用可拆換的活板,既便于鏈輪和撥鏈器的拆裝,又可更換;
d. 機(jī)頭架的易磨損部位采取耐磨措施,例如加焊高錳鋼堆焊層或局部采用耐磨材料的可更換零件。
5.3.2 減速器
我國(guó)目前生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)減速器,多為平行布置式、三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器。其中DB、DC型圓錐、圓柱齒輪減速器高速級(jí)為弧齒錐齒輪,中低速級(jí)為圓柱齒輪。這種減速器具有承載能力大、傳動(dòng)效率高、噪聲低、體積小、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn),用于輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置的傳動(dòng)裝置,如刮板輸送機(jī)各種運(yùn)輸機(jī)械,也可用于煤炭、冶金、礦山等各種通用機(jī)械傳動(dòng)中。其使用條件為:齒輪圓周速度不大于18m/s;安裝角度為0—25;高速軸的轉(zhuǎn)速大于1500r/min;減速器工作的環(huán)境溫度為-20—+35℃;適用于正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)。
為適應(yīng)不同的需要,三級(jí)傳動(dòng)的圓錐圓柱齒輪減速器有三種裝配方式。Ⅰ型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置,第四軸(或第一軸)裝斷銷過(guò)載保護(hù)裝置,這種形式用于單機(jī)功率為30KW以下的減速器;Ⅱ型減速器的第二軸端裝緊鏈裝置,利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù),單機(jī)功率40---75KW的減速器采用這種形式;Ⅲ型減速器的第一軸端裝緊鏈裝置,利用液力耦合器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù),單機(jī)功率90KW以上的減速器采用這種形式。
為適應(yīng)左、右采煤工作面和在機(jī)頭部、機(jī)尾部都能通用,刮板輸送機(jī)減速器的箱體應(yīng)上下對(duì)稱。箱體的結(jié)構(gòu)還應(yīng)使刮板輸送機(jī)在大傾角條件下工作時(shí),各齒輪和軸承都能得到充分的潤(rùn)滑。
為便于改變鏈速,減速器應(yīng)能用更換第二對(duì)齒輪的辦法,在一定范圍內(nèi)改變傳動(dòng)比。
由此選取減速器為:DCZ160-20-ⅠS型。
5.3.3 盲軸
盲軸是裝在機(jī)頭架的不裝減速器一側(cè)、支承鏈輪的一個(gè)組件。
5.3.4 電動(dòng)機(jī)與減速器的聯(lián)接
a. 聯(lián)接形式的選擇
電動(dòng)機(jī)與減速器的連接,有彈性聯(lián)軸器和液力耦合器兩種。其中液力傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是較一般機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、效率低??紤]設(shè)計(jì)的輸送機(jī)運(yùn)輸量較低,功率比較小,因此,即使重載啟動(dòng)需要的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會(huì)太大,電動(dòng)機(jī)和減速器用彈性聯(lián)軸器連接就可以滿足要求,這樣不使用液力耦合器,不但可以減小機(jī)頭的體積和重量,也省掉了向工作面輸送工作液等過(guò)程,減少了材料消耗和對(duì)環(huán)境的污染,沒(méi)有因密封漏油而失效的問(wèn)題,從而可以降低成本,提高經(jīng)濟(jì)性。
b. 聯(lián)軸器的選擇計(jì)算
P=5.04KW
電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)n=1500r/min
與聯(lián)軸器相連的軸的直徑為d=28mm,
則轉(zhuǎn)鉅
查手冊(cè)選用
5.3.5 電動(dòng)機(jī)
刮板輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī),不用液力耦合器時(shí),都采用有雙鼠籠轉(zhuǎn)子,具有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的隔爆型電動(dòng)機(jī)。選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YB132M-4JB5338—1991。
5.4 機(jī)尾部
機(jī)尾部采用與機(jī)頭部基本相同的結(jié)構(gòu),這樣可以很容易把機(jī)尾部改裝成機(jī)頭部,滿足特殊場(chǎng)合的需要,增加其適應(yīng)性。
5.5 中部槽及附屬部件
中部槽是刮板輸送機(jī)的機(jī)身,由槽幫鋼和中板焊接而成。上槽是裝運(yùn)物料的承載槽,下槽底部敞開(kāi)供刮板鏈返程用。為減小刮板鏈返程的阻力,或在底部松軟條件下使用時(shí)防止槽體下陷,在槽幫鋼下加焊底板構(gòu)成封底槽。使用封底槽安裝下股刮板鏈和處理下股鏈?zhǔn)鹿瘦^困難,可以間隔幾節(jié)封底槽采用一節(jié)有可拆中板的封底槽的辦法,以減小困難。
用于機(jī)械采煤工作面的中部槽,除了運(yùn)煤,還要承受采煤機(jī)騎在上面運(yùn)行的負(fù)荷,垂直方向受采煤機(jī)的重壓和滾筒切割煤層時(shí)的沖擊、推、拉液壓支架的側(cè)向力和縱向力,使中板拱面受彎,連接件受拉、壓和彎曲。大塊煤巖卡死在槽中時(shí),中板收壓。中部槽的惡劣工作條件,造成它的損壞形式除了磨損還有槽體變形損壞。因此,中部槽應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性。
中部槽的型式列入標(biāo)準(zhǔn)的有中單鏈型、邊雙鏈型、中雙鏈型三種。除了用于輕型刮板輸送機(jī)的中單鏈型采用冷軋槽幫鋼外,其他都用熱軋槽幫鋼制成,其尺寸系列《刮板輸送機(jī)中部槽尺寸系列》中有規(guī)定。
中部槽除了標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的外,為適應(yīng)采煤工作面長(zhǎng)度變化的需要,設(shè)有500mm和1000mm長(zhǎng)的調(diào)節(jié)槽。
機(jī)頭過(guò)渡槽和機(jī)尾過(guò)渡槽,是與機(jī)頭架和機(jī)尾架連接的特殊槽。它的一端與中部槽連接,另一端與機(jī)頭架或機(jī)尾架連接。為了使從下槽脫出的刮板鏈在運(yùn)行中回到槽內(nèi),可在機(jī)尾過(guò)渡槽的下翼緣裝設(shè)上鏈器。
中部槽承受煤和刮板鏈的劇烈摩擦,是使用量和消耗量最大的部件。為提高中部槽的使用壽命,可以采用如下方法。如:將兩端進(jìn)行淬火處理,或加焊錳鋼鑄造端頭;中板兩端鏈道處用等離子噴焊耐磨合金;易磨損處堆焊硬質(zhì)合金;加大中板厚度;改進(jìn)槽幫鋼的斷面以增加強(qiáng)度和剛度。
制造中部槽的槽幫鋼已有定型標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定的型式有D型、E型和M型三種。D型為中單鏈刮板輸送機(jī)用熱軋槽幫鋼,E型為中單鏈和中雙鏈用,邊雙鏈也可使用,M型為邊雙鏈用的熱軋槽幫鋼。E型與M型相比不僅中板寬度減小從而增大了剛度,還增強(qiáng)了中板與槽幫鋼的焊縫強(qiáng)度,便于焊接,鏈子不磨焊縫。因此,選用E型。
5.6 緊鏈裝置
刮板鏈安裝時(shí),要給予一定的予緊力,使它運(yùn)行在張力最小點(diǎn)不發(fā)生鏈條松馳或堆積。給刮板鏈?zhǔn)┘佑杈o力的裝置叫緊鏈裝置。
早期的輕型刮板輸送機(jī),用改變機(jī)尾軸位置的辦法人力緊鏈?,F(xiàn)在都采用定軸距緊鏈。目前應(yīng)用的方法有三種,一種是將刮板鏈一端固定在機(jī)頭架上,另一端繞經(jīng)機(jī)頭鏈輪,用機(jī)頭部的電動(dòng)機(jī)使鏈輪反轉(zhuǎn),將鏈條拉緊。電動(dòng)機(jī)停止反轉(zhuǎn)時(shí),立即用一種制動(dòng)裝置將鏈輪閘住,防止鏈條回松。另一種方式與前種基本相同,只是不用電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)緊鏈,而用專設(shè)的液壓馬達(dá)緊鏈。第三種是采用專用的液壓缸緊鏈。
第一種緊鏈方式使用的緊鏈器有三種:棘輪緊鏈器、摩擦輪緊鏈器、閘盤緊鏈器。
棘輪緊鏈器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,使用于輕型刮板輸送機(jī)。因?yàn)橛糜诠β瘦^大的刮板輸送機(jī)時(shí),緊鏈后棘輪與插爪之間的壓力很大,搬開(kāi)手把時(shí)不甚安全。
摩擦輪緊鏈器比棘輪緊鏈器操作安全。
閘盤緊鏈器由閘盤和制動(dòng)裝置組成,閘盤裝在Ⅲ型減速器的一軸上,制動(dòng)裝置安在聯(lián)接筒上。緊鏈時(shí)反轉(zhuǎn)開(kāi)動(dòng)電機(jī),鏈輪反轉(zhuǎn)刮板鏈逐漸被拉緊,到電機(jī)堵轉(zhuǎn)為止,立即搬動(dòng)手輪,用夾鉗將閘盤閘住,同時(shí)切斷電機(jī)電源。由于夾鉗對(duì)閘盤的制動(dòng)力與刮板鏈的張緊力有一定的比例關(guān)系,鏈條的張緊力顯示在張力指示器上。慢慢反轉(zhuǎn)手輪松開(kāi)夾鉗,放松被拉緊的刮板鏈,到指示器顯出刮板鏈所需要的張緊力為止,立刻將閘盤閘死。拆去多余的鏈段,接好鏈子后,反轉(zhuǎn)手輪松開(kāi)夾鉗。手輪是利用螺旋副和杠桿夾緊或松開(kāi)夾鉗。張力指示器依靠螺旋副一端的液壓缸,通過(guò)液壓作用顯示出閘盤制動(dòng)力或鏈條張緊力。
上述各種緊鏈裝置,棘輪緊鏈器和摩擦緊鏈器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,但它不能顯示出鏈子張力的大小,其余三種都能顯示和準(zhǔn)確控制鏈子的張力。由此可知閘盤緊鏈器不但結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,而且可以準(zhǔn)確控制鏈子的張力,所以選用閘盤緊鏈器。
5.7 推移裝置
推移裝置是在采煤工作面內(nèi)將刮板輸送機(jī)向煤壁推移的機(jī)械。綜采工作面,使用液壓支架上的推移千斤頂;非綜采工作面用單體液壓推溜器或手動(dòng)液壓推溜器。
5.8 錨固裝置
錨固裝置是刮板輸送機(jī)在傾角較大的工作面有下滑可能時(shí),用以固定、防滑之用。它由單體液壓支架和錨固架組成,錨固架與機(jī)頭架、機(jī)尾架連接。使用液壓支架的泵站。
6 傳動(dòng)部件及其零件的設(shè)計(jì)
此次設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī)最為重要的部件為刮板鏈傳動(dòng)部件,整臺(tái)機(jī)器運(yùn)行的質(zhì)量直接取決于其傳動(dòng)部,為此特別把次部分及其零件詳細(xì)設(shè)計(jì)以下:
目前,采煤機(jī)、刨煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、板式輸送機(jī)、倉(cāng)式列車及彎曲膠帶輸送機(jī)等許多礦山機(jī)械廣泛采用圓環(huán)鏈牽引或傳動(dòng)。實(shí)踐證明,這種傳動(dòng)或牽引方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,工作可靠,牽引力大,壽命長(zhǎng),可彎曲,能充分適應(yīng)礦山機(jī)械的特殊技術(shù)及安全要求和惡劣的工作條件。因此,本次設(shè)計(jì)的刮板輸送機(jī)采用圓環(huán)鏈傳動(dòng)。
6.1 圓環(huán)鏈鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)和規(guī)格
圓環(huán)鏈鏈段的結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)尺寸用棒料直徑d、節(jié)距t和外寬b表示,圓環(huán)鏈的規(guī)格標(biāo)記為dxt。每一鏈段由N個(gè)鏈環(huán)組成,鏈段長(zhǎng)度為L(zhǎng)0隨著技術(shù)的發(fā)展,鏈段長(zhǎng)度將逐步增加。礦用高度圓環(huán)鏈的規(guī)格和尺寸見(jiàn)部標(biāo)MT36—80中的規(guī)格。圓環(huán)鏈的鏈段長(zhǎng)度及其公差為一般常用值,其鏈段長(zhǎng)度及公差按下式確定:
(6-1)
式中 t—鏈環(huán)的節(jié)距,mm
N—鏈段的 鏈環(huán)數(shù)。
圖6-1 圓環(huán)鏈
6.2 圓環(huán)鏈接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)型式
為便于使用,圓環(huán)鏈應(yīng)按不同的鏈段長(zhǎng)度進(jìn)行制造,各鏈段之間可用鏈環(huán)進(jìn)行連接。制造接鏈環(huán)的常用材料有、、、及等,進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,硬度為HB320~350。為提高接鏈環(huán)的強(qiáng)度和耐磨性,加工后應(yīng)進(jìn)行等溫淬火處理,硬度達(dá)HRC42~50。
接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)型式有以下幾種:
a. 凸緣式接鏈環(huán)
如圖圖6-2所示,凸緣式接鏈環(huán)由兩個(gè)半鏈環(huán)1、一個(gè)卡塊2及一個(gè)彈性圓柱銷3組成。半鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖6-3所示,右上方為一凸緣,左下方有一凸緣槽。安裝時(shí)將兩個(gè)半鏈環(huán)的凸緣和凸緣槽相嵌合,并從側(cè)面嵌入卡塊2,再?gòu)捻敳垦b入彈性圓柱銷3,便組成凸緣式接鏈環(huán)。整個(gè)接鏈環(huán)靠彈性圓柱銷在銷孔內(nèi)的彈性變形實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖緊。這種接鏈環(huán)的特點(diǎn)是破斷拉力大、連接可靠,但制造較困難,主要用于采煤機(jī)、刨煤機(jī)和倉(cāng)式列車中聯(lián)結(jié)圓環(huán)鏈。
圖6-2 凸緣式接鏈環(huán)1-半鏈環(huán); 圖6-3凸緣式接鏈環(huán)
2-卡塊;3-彈性圓柱銷
b. 開(kāi)口式接鏈環(huán)
如圖6-4所示,開(kāi)口式接鏈環(huán)由開(kāi)口鏈環(huán)1、卡塊2及兩個(gè)彈性圓柱銷3組成。開(kāi)口鏈環(huán)1和卡塊2的兩端分別做有互相嵌合的 頭和 槽。整個(gè)接鏈環(huán)靠彈性圓柱銷在銷孔內(nèi)的彈性變形實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖緊。這種接鏈環(huán)的破斷拉力也很大,但制造困難,通常在刨煤機(jī)和輸送機(jī)上使用。
圖6-4 開(kāi)口式接鏈環(huán) 1-開(kāi)口鏈環(huán);2-卡塊;3-彈性圓拄銷
c. 鉸鏈?zhǔn)浇舆B環(huán)
如圖6-5所示,鉸鏈?zhǔn)浇舆B環(huán)由兩端做有耳子的兩個(gè)半鏈環(huán)1、銷軸2、套筒3及鋼絲4組成。整個(gè)接鏈環(huán)用鋼絲4鎖緊,靠銷軸2、傳遞載荷。這種接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造方便、壽命長(zhǎng),在采煤機(jī)中應(yīng)用較廣。
圖6-5 鉸鏈?zhǔn)浇舆B環(huán)半 1-鏈環(huán);2-銷軸;3-套筒;4-鋼絲
d. 雙邊鏈用接連環(huán)
圖6-6所示為用于可彎曲刮板輸送機(jī)的雙邊鏈結(jié)構(gòu),兩條圓環(huán)鏈1和刮板2用接連環(huán)3、螺栓4、螺母5及彈簧墊圈6相連接,被連接的圓環(huán)鏈規(guī)格為。接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖6-7所示。這種雙鏈牽引用接鏈環(huán)的特點(diǎn)是:牽引力大、工作可靠、裝拆方便,在刮板輸送機(jī)中應(yīng)用廣泛。
圖6-6 雙邊鏈用接連環(huán)
1-圓環(huán)鏈;2-刮板;3-接連環(huán); 圖6-7接鏈環(huán)的結(jié)構(gòu)和尺寸
4-螺栓;5-螺母;6-彈簧墊圈
接鏈環(huán)在工作時(shí)承受的負(fù)荷按大小和性質(zhì)同被連接的圓環(huán)鏈?zhǔn)且粯拥?。因此,為保證接鏈環(huán)使用可靠,新制的接鏈環(huán)同樣需抽樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn),其破斷力應(yīng)不小于同規(guī)格圓環(huán)鏈的最小破斷負(fù)荷,伸長(zhǎng)率也不得超過(guò)規(guī)定值。
綜合比較以上形式的接連環(huán),選用鉸鏈?zhǔn)浇渔湱h(huán)。
6.3 圓環(huán)鏈的性能指標(biāo)
6.3.1 圓環(huán)鏈的損壞形式
礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈的損壞形式主要有:
a. 靜力斷裂
當(dāng)鏈環(huán)承受的載荷超過(guò)靜力破斷負(fù)荷時(shí),如啟動(dòng)狀態(tài)或遇到嚴(yán)重刮卡,圓環(huán)鏈將產(chǎn)生斷裂。為避免這種斷裂,圓環(huán)鏈的最小破斷負(fù)荷不得低于規(guī)定值。
b. 疲勞斷裂
當(dāng)鏈環(huán)受正常變負(fù)荷反復(fù)作用時(shí),盡管實(shí)際應(yīng)力遠(yuǎn)小于鏈環(huán)的破斷應(yīng)力,但如變應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)超過(guò)一定數(shù)值,鏈環(huán)仍可能產(chǎn)生斷裂稱為疲勞斷裂。為避免過(guò)早地發(fā)生疲勞斷裂,要求圓環(huán)鏈在變應(yīng)力的反復(fù)作用下能安全承受一定的循環(huán)次數(shù)()。
c. 沖擊斷裂
沖擊斷裂分一次沖擊斷裂和多次沖擊斷裂兩種。前者是由于鏈環(huán)材料脆性高、韌性低和沖擊負(fù)荷大所造成的;后者介于疲勞斷裂和一次沖擊斷裂之間,與鏈輪疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性的大小有關(guān)。為避免發(fā)生這種斷裂,圓環(huán)鏈應(yīng)具有足夠的韌性、塑性和使用壽命。
d. 不合格鏈環(huán)的斷裂
當(dāng)鏈環(huán)未經(jīng)充分預(yù)拉時(shí),很難發(fā)現(xiàn)熱處理及焊接缺陷。若把這種鏈環(huán)接入鏈條用來(lái)牽引負(fù)荷,一旦啟動(dòng)或遇到卡鏈很可能發(fā)生斷裂。這種未經(jīng)充分預(yù)拉的鏈環(huán)的斷裂,稱為不合格鏈環(huán)的斷裂。為避免這種損壞,新制鏈條必須經(jīng)預(yù)拉處理,預(yù)拉負(fù)荷約為破斷負(fù)荷的80%~85%。
e. 伸長(zhǎng)失效
鏈條受載后將產(chǎn)生一定的彈性和塑性伸長(zhǎng)。在額定極限負(fù)荷作用下,當(dāng)鏈段的伸長(zhǎng)量超過(guò)一定限度時(shí),鏈條與鏈輪因不能正確嚙合而無(wú)法正常工作。圓環(huán)鏈的這種失效形式稱為伸長(zhǎng)失效。
6.3.2 圓環(huán)鏈的強(qiáng)度指標(biāo)
礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈多采用合金鋼制造,調(diào)質(zhì)處理。常用的材料20MnVK和20CrTi,拉伸強(qiáng)度限。為提高鏈條的強(qiáng)度和韌性,圓環(huán)鏈及其棒料應(yīng)進(jìn)行熱處理。
圓環(huán)鏈制造的工藝程序分為:下料、編鏈、整形、焊接及熱處理等。為保證圓環(huán)鏈的制造質(zhì)量,原棒料應(yīng)有較好的冷彎性和焊接性,即冷彎時(shí)不容許出現(xiàn)局部收縮現(xiàn)象,焊接處不應(yīng)有影響使用質(zhì)量的夾渣和燒傷。當(dāng)棒料直徑較大時(shí)(),一般采用熱彎。熱彎效果比冷彎好,但彎曲表面同樣不容許產(chǎn)生任何裂紋或傷痕。
為提高圓環(huán)鏈工作的可靠性和使用壽命,新制的圓環(huán)鏈需進(jìn)行額定極限負(fù)荷實(shí)驗(yàn)、靜拉伸破斷試驗(yàn)、額定變負(fù)荷壽命試驗(yàn)及彎曲撓度試驗(yàn)等,以保證圓環(huán)鏈達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度指標(biāo)要求。
新制圓環(huán)鏈的強(qiáng)度指標(biāo)分B、C、D三級(jí),各級(jí)強(qiáng)度指標(biāo)的項(xiàng)目和數(shù)值列入表6-4-2。各種規(guī)格圓環(huán)鏈的靜力試驗(yàn)負(fù)荷及破斷負(fù)荷的額定值、疲勞試驗(yàn)負(fù)荷及其壽命的額定值和彎曲變形撓度的額定值分別列入表6-4-3~6-4-5。
圓環(huán)鏈的的靜力拉伸破斷試驗(yàn)主要測(cè)定破斷負(fù)荷和破斷伸長(zhǎng)率兩項(xiàng)指標(biāo),反映圓環(huán)鏈抵抗靜拉伸破斷和沖擊斷裂的能力。額定極限靜負(fù)荷試驗(yàn)主要測(cè)定圓環(huán)鏈?zhǔn)茴~定極限負(fù)荷作用時(shí)的試驗(yàn)應(yīng)力和拉伸率,反映鏈段正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工作負(fù)荷,而接近于鏈段因啟動(dòng)或刮卡而超載時(shí)的最大負(fù)荷。顯然,額定極限負(fù)荷代表使用負(fù)荷的極限值。因而,為充分利用鏈環(huán)的強(qiáng)度,理論上按鏈段的屈服限確定額定極限負(fù)荷,實(shí)際上通常取破斷負(fù)荷的80%作為額定極限負(fù)荷。
額定變負(fù)荷壽命試驗(yàn)主要測(cè)定圓環(huán)鏈?zhǔn)茏儜?yīng)力作用時(shí)發(fā)生疲勞破斷前的試驗(yàn)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)機(jī)的要求,額定變應(yīng)力的最小值為50,最大值為250。圓環(huán)鏈發(fā)生疲勞破斷前的試驗(yàn)應(yīng)力允許循環(huán)次數(shù)(5~7)次。試驗(yàn)指出,圓環(huán)鏈的疲勞強(qiáng)度主要取決于變應(yīng)力幅度的大小。此外,鏈環(huán)破斷負(fù)荷與破斷伸長(zhǎng)率的乘積(即鏈環(huán)抵抗沖擊的能力)、棒料屈服限的大小,鏈環(huán)表面缺陷或焊接缺陷,棒料及其焊縫的晶粒粗細(xì)等,對(duì)鏈段的疲勞強(qiáng)度也有重要的影響。
對(duì)圓環(huán)鏈的彎曲變形試驗(yàn)要求是,當(dāng)鏈環(huán)的彎曲變形達(dá)到額定值時(shí),試體不允許斷裂或出現(xiàn)裂紋及其它缺陷,而且作用于鏈環(huán)上的彎曲負(fù)荷不得小于表6-4-2規(guī)定的鏈環(huán)最小破斷負(fù)荷的50%。
6.3.3 圓環(huán)鏈的選擇計(jì)算(見(jiàn)3.5 圓環(huán)鏈的選擇計(jì)算)
6.4 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形參數(shù)和幾何計(jì)算
6.4.1 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形參數(shù)
圓環(huán)鏈與鏈輪屬于一種具有多邊形撓性作用的非共軛嚙合齒輪傳動(dòng)。因此,圓環(huán)鏈與鏈輪要實(shí)現(xiàn)良好地嚙合,合理選擇鏈輪的齒廓曲線和正確設(shè)計(jì)鏈輪的齒形是鏈輪設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
如圖6-8所示,當(dāng)圓環(huán)鏈與鏈輪嚙合時(shí),在鏈輪的每一齒距上都有兩個(gè)鏈環(huán):鏈環(huán)1平臥于兩齒間的鏈窩里,稱為平環(huán);鏈環(huán)2立卡在齒寬中部的窄槽內(nèi),稱為立環(huán)。鏈輪上鏈窩的形狀與平環(huán)外行基本一致,但為滿足鏈環(huán)節(jié)距伸長(zhǎng)的需要,鏈窩長(zhǎng)度A應(yīng)比鏈環(huán)長(zhǎng)▽,即。此外,為減少立環(huán)的嚙合阻力,鏈輪齒寬中部的立槽寬度也應(yīng)比鏈環(huán)棒料直徑稍大些。
圖6-8 圓環(huán)鏈鏈輪的齒形結(jié)構(gòu)和尺寸
對(duì)于礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈的鏈輪,其齒廓曲線和齒形參數(shù)的選擇需滿足以下要求:
a. 保證圓環(huán)鏈能順利地進(jìn)入和退出嚙合;
b. 保證鏈輪齒有較高地傳遞轉(zhuǎn)矩的能力;
c. 保證鏈窩的形狀和尺寸能適應(yīng)鏈環(huán)節(jié)距伸長(zhǎng)的需要。
圓環(huán)鏈鏈輪的齒廓曲線,國(guó)外推薦采用的有:直線、圓弧線和直線-圓弧線三種。從加工制造和嚙合性能分析,直線齒廓加工簡(jiǎn)單,但齒高不宜過(guò)大,否則嚙合時(shí)容易發(fā)生干涉;直線-圓弧線齒廓加工復(fù)雜,應(yīng)用較少;圓弧線齒廓雖然加工也較復(fù)雜,但輪齒強(qiáng)度較高,齒高可適當(dāng)增大。所以,一般推薦采用圓弧線齒廓。
對(duì)于各種規(guī)格的圓環(huán)鏈,鏈輪齒形設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題是:合理選擇鏈輪齒數(shù)z、正確計(jì)算鏈輪節(jié)圓直徑和齒廓圓弧半徑等。
6.4.2圓環(huán)鏈鏈輪的齒型設(shè)計(jì)
a. 鏈輪齒數(shù)z
圓環(huán)鏈鏈輪的齒數(shù)一般取為z=4~12。當(dāng)圓環(huán)鏈規(guī)格dxt選定后,鏈輪齒數(shù)z可參考表6-4-7選擇。
b. 鏈輪節(jié)圓直徑
當(dāng)圓環(huán)鏈與鏈輪嚙合時(shí),平環(huán)或立環(huán)在鏈輪上占有的內(nèi)邊距離稱為鏈輪的節(jié)距,以表示。顯然,鏈輪節(jié)距的理論值應(yīng)等于鏈環(huán)的節(jié)距,即。
當(dāng)平環(huán)臥于鏈窩位置時(shí),在鏈輪齒寬中間的對(duì)稱剖面內(nèi),經(jīng)平環(huán)兩端棒料中心的圓周稱為鏈輪的節(jié)圓,如圖6-9所示。
根據(jù)我國(guó)使用經(jīng)驗(yàn)和國(guó)外研究成果,鏈輪節(jié)圓直徑推薦按下式計(jì)算:
(6-2)
式中,值應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字。
c. 鏈輪齒廓圓弧半徑
圓環(huán)鏈鏈輪的齒廓曲線一般推薦采用圓弧曲線。但是,鏈輪齒廓圓弧中心的位置和圓弧半徑的大小有幾種不同的設(shè)計(jì)方案,如圖6-9所示。圖中,曲線1和4為某些原蘇聯(lián)資料推薦采用的圓弧齒廓,曲線3為德國(guó)滾筒采煤機(jī)推薦采用的圓弧齒廓。實(shí)踐證明,用曲線3作為鏈輪齒廓效果較好。我國(guó)推薦采用近似曲線3的一種齒廓曲線,如圖中曲線2所示。
圖6-9 圓環(huán)鏈鏈輪的齒廓曲線
對(duì)于我國(guó)推薦采用的齒廓曲線2,其圓弧中心點(diǎn)的坐標(biāo)取為:
} (6-3)
式中 ——鏈輪中心至平環(huán)底面的垂直距離,由圖6-9中△aop得:
(6-4)
△ ——考慮鏈環(huán)節(jié)距伸長(zhǎng)的鏈窩長(zhǎng)度增量,△值按表6-4-8選擇。
由圖6-8知,在鏈輪齒寬的中間剖面上。齒廓圓弧半徑為:
;
式中 ;
代入上式,經(jīng)整理后得:
(6-5)
式中 。
實(shí)際上,由于鏈輪齒寬中部開(kāi)有立槽,使齒寬中部剖面的齒廓不存在,而鏈輪齒面與立槽側(cè)面的交線便成為鏈輪中部的實(shí)際齒廓,如圖6-10所示。該實(shí)際齒廓的圓弧半徑按下式計(jì)算:
} (6-6)
式中 ——立槽寬度,mm,一般 取L=1.35d;
——鏈窩端部圓弧半徑,mm,一般??;
——鏈環(huán)外寬,mm。
圖6-10 圓環(huán)鏈鏈輪實(shí)際齒廓圓弧半徑
6.5 鏈輪連接
鏈輪是一個(gè)組件,由鏈輪和連接筒組成。鏈輪是傳力部件,也是易損件,運(yùn)轉(zhuǎn)中除受靜載荷外,還受有脈動(dòng)和沖擊載荷。
此次設(shè)計(jì)的鏈輪連接采用整體的連接筒與鏈輪焊接成一體。連接筒兩端的內(nèi)花鍵,分別與減速器輸出軸和盲軸連接,這種結(jié)構(gòu)拆裝維修方便。
6.6 圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合特性
6.6.1 圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合分析
圓環(huán)鏈在傳遞動(dòng)力時(shí),其鏈環(huán)將產(chǎn)生拉伸和彎曲變形,而且傳遞的動(dòng)力越大
鏈環(huán)的變形亦越大。此外,當(dāng)圓環(huán)鏈在鏈輪上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),隨著鏈條的撓曲,立環(huán)和平環(huán)之間產(chǎn)生相對(duì)滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使鏈環(huán)發(fā)生磨損,最大滾轉(zhuǎn)角,如圖6-11所示。而且,鏈輪齒數(shù)越少,相對(duì)滾轉(zhuǎn)角越大,鏈環(huán)的磨損也越嚴(yán)重。由于鏈環(huán)的變形和磨損,圓環(huán)鏈的節(jié)距必定伸長(zhǎng)。
當(dāng)平環(huán)進(jìn)入鏈窩后,由于立環(huán)與平環(huán)之間的相對(duì)滾轉(zhuǎn)(滾動(dòng)兼滑動(dòng)),使立環(huán)的位置向鏈輪中心接近,如圖6-11所示,結(jié)果引起鏈環(huán)節(jié)距由縮短為。縮短值與鏈環(huán)內(nèi)寬同棒料直徑的比值以及平環(huán)與立環(huán)間的摩擦系數(shù)有關(guān)。當(dāng)=1時(shí),立環(huán)與平環(huán)之間為純滾動(dòng),鏈環(huán)的節(jié)距不縮短;當(dāng)﹥1時(shí),越大,鏈環(huán)節(jié)距的縮短值也越大。在這種情況下,若摩擦系數(shù)很大,如新制圓環(huán)鏈表面粗糙、無(wú)潤(rùn)滑油或鏈環(huán)之間有干燥的煤粉及巖粉等,平環(huán)與立環(huán)之間主要為純滾動(dòng),使鏈環(huán)節(jié)距的縮短量顯著增大。反之,當(dāng)摩擦系數(shù)很小時(shí),平環(huán)與立環(huán)之間主要是相對(duì)滑動(dòng),由于立環(huán)4的位置變動(dòng)不大,使鏈還節(jié)距的縮短量就顯著減小。
圖6-11 鏈環(huán)的相對(duì)滾轉(zhuǎn)角和節(jié)距縮短
對(duì)于鏈輪來(lái)說(shuō),由于設(shè)計(jì)計(jì)算和制造分度的誤差,鏈輪節(jié)距的實(shí)際值與理論值必有一偏差。從設(shè)計(jì)方面分析,該偏差值主要與鏈輪的節(jié)圓直徑值,可使該偏差值減小。若尺寸取得稍小,會(huì)減小鏈輪的節(jié)距,使偏差值為負(fù)。反之,若尺寸取得稍大,又會(huì)增大鏈輪的節(jié)距,使偏差值為正。
總之,由于鏈環(huán)的變形、磨損和相對(duì)滾轉(zhuǎn)以及鏈輪設(shè)計(jì)和制造誤差,鏈環(huán)與鏈輪的節(jié)距不可能相等,或者鏈環(huán)節(jié)距大于鏈輪節(jié)距(),或者鏈環(huán)節(jié)距小于鏈輪節(jié)距()。對(duì)于這兩種情況,圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合特性顯著不同。前者稱為入點(diǎn)嚙合,后者稱為出點(diǎn)嚙合。為保證圓環(huán)鏈的傳動(dòng)質(zhì)量,需分析如點(diǎn)嚙合和出點(diǎn)嚙合特性。
6.6.2圓環(huán)鏈和鏈輪的入點(diǎn)嚙合特性()
如圖6-12a所示,當(dāng)主動(dòng)鏈輪逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),上邊鏈條為緊邊,受拉力;下邊鏈條為松邊,受拉力。當(dāng)鏈環(huán)節(jié)距大于鏈輪節(jié)距(即)時(shí),圓環(huán)鏈由進(jìn)入主動(dòng)鏈輪一邊的最前一個(gè)輪齒1牽引運(yùn)行。這種嚙合方式稱為如點(diǎn)嚙合,又稱高點(diǎn)嚙合。在如點(diǎn)嚙合狀態(tài)下,除進(jìn)入鏈輪的最前一個(gè)立環(huán)承受工作拉力外,其余鏈環(huán)只受初拉力。入點(diǎn)或高點(diǎn)嚙合的特點(diǎn)在于:安裝鏈條無(wú)需施加很大的初拉力,工作時(shí)可使緊邊拉力降低,而且除入點(diǎn)嚙合的鏈環(huán)外,位于鏈輪上的其他鏈環(huán)不受強(qiáng)張力。這時(shí),立環(huán)與平環(huán)之間、平環(huán)與鏈窩之間的壓力較小,使鏈環(huán)間的磨損減輕。但是,當(dāng)鏈環(huán)的實(shí)際節(jié)距過(guò)分地大于鏈輪節(jié)距時(shí),平環(huán)底面將和鏈窩脫離接觸,即產(chǎn)生所謂“漂鏈”現(xiàn)象,情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生“跳鏈”事故。
圖6-12 圓環(huán)鏈和鏈輪的嚙合方式
6.6.3 圓環(huán)鏈和鏈輪的出點(diǎn)嚙合特性()
當(dāng)時(shí),如圖6-12b所示,圓環(huán)鏈由脫開(kāi)主動(dòng)鏈輪一邊的最后一個(gè)輪齒4牽引運(yùn)行,這種嚙合方式稱為出點(diǎn)嚙合,又稱低點(diǎn)嚙合。在出點(diǎn)嚙合狀態(tài)下,位于主動(dòng)鏈輪上的各鏈環(huán),除最后一個(gè)鏈環(huán)不受工作拉力外,其余鏈環(huán)均承受較大的工作拉力(包括初拉力)。出點(diǎn)或低點(diǎn)嚙合的特點(diǎn)在于:安裝鏈條需施加很大的初拉力,工作時(shí)主動(dòng)鏈輪上各鏈環(huán)均受有強(qiáng)張力。這時(shí),立環(huán)與平環(huán)之間,平環(huán)與鏈窩之間的壓力較大,使鏈環(huán)間的磨損加劇。而且,當(dāng)鏈環(huán)的實(shí)際節(jié)距過(guò)分地小于鏈輪節(jié)距時(shí),由于平環(huán)底與鏈窩間的壓力過(guò)大,使平環(huán)被卡在鏈窩里發(fā)生脫鏈困難,甚至當(dāng)初拉力特大時(shí)將無(wú)法裝鏈。所以,出點(diǎn)嚙合()弊多利少,應(yīng)盡量不采用。
6.6.4實(shí)現(xiàn)入點(diǎn)嚙合的設(shè)計(jì)要求
圓環(huán)鏈傳動(dòng)按入點(diǎn)嚙合設(shè)計(jì)的優(yōu)越性較多。為實(shí)現(xiàn)入點(diǎn)嚙合,從設(shè)計(jì)上可采取以下措施:
a. 設(shè)計(jì)鏈輪時(shí),除精確計(jì)算節(jié)圓直徑外,鏈輪上鏈窩底面至鏈輪中心的距離的允許偏差應(yīng)取負(fù)值。
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