超長(zhǎng)重型板式鏈爬行現(xiàn)象的分析與解決

顏海峰 林瑞進(jìn) 黃金雷 張光劉

（中國(guó)聯(lián)合工程有限公司，浙江杭州310052）

0 引言

板式鏈，又名平板式輸送機(jī)，即將被輸送的工件放置于輸送臺(tái)板上，輸送臺(tái)板在動(dòng)力裝置的驅(qū)動(dòng)下隨輸送鏈條向前運(yùn)行。板式鏈廣泛運(yùn)用于汽車裝配生產(chǎn)中，隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，板式鏈應(yīng)用也更加普遍。爬行現(xiàn)象在板式鏈尤其是重型板式鏈運(yùn)行中最為常見(jiàn)，若處理不當(dāng)會(huì)直接影響設(shè)備的正常生產(chǎn)，甚至造成停產(chǎn)。本文基于實(shí)例介紹超長(zhǎng)重型板式鏈爬行現(xiàn)象，并對(duì)產(chǎn)生爬行現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析，最后結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)給出了預(yù)防板式鏈產(chǎn)生爬行現(xiàn)象的解決方法。

徐工集團(tuán)工程機(jī)械股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“徐工”）18#廠房?jī)?nèi)泵車總裝線屬于超長(zhǎng)且重載的重型單驅(qū)動(dòng)雙板鏈。泵車總裝線在設(shè)計(jì)之初考慮到雙板鏈線的爬行問(wèn)題，經(jīng)過(guò)大量調(diào)研論證，得出造成板鏈爬行現(xiàn)象的因素如下：（1）牽引鏈條軌道的平整度；（2）鏈條本身側(cè)向?qū)л喌牟贾梅绞?；?）初始張力的設(shè)置。

1 泵車總裝雙板鏈總體介紹

泵車總裝線用于泵車底盤上線裝配到整車下線的工藝裝配過(guò)程，按工藝順序、節(jié)拍時(shí)間可劃分出多工位，不同的工位裝配不同的內(nèi)容，配置不同的工具設(shè)備。徐工18#廠房?jī)?nèi)的泵車總裝線如圖1所示，該裝配線正常工作時(shí)承受總載荷約675 t。

圖1 泵車總裝線

2 爬行現(xiàn)象產(chǎn)生原因

超長(zhǎng)重型板式鏈產(chǎn)生爬行現(xiàn)象有以下幾方面的原因：

2.1 牽引鏈條軌道的平整度問(wèn)題

牽引鏈軌道在制作或安裝過(guò)程中由于片架加工精度未達(dá)到要求或安裝累積誤差等原因?qū)е铝塑壍浪蕉燃爸本€度未達(dá)到要求，就會(huì)出現(xiàn)牽引鏈滾子在軌道上顛簸爬行的現(xiàn)象。因此在設(shè)備片架制作時(shí)，需嚴(yán)格規(guī)定好軌道支撐梁的誤差范圍；在軌道安裝階段，每相鄰單位數(shù)量的片架橫梁（軌道支撐梁）上表面（軌道支撐面）均應(yīng)控制在誤差范圍內(nèi)；此外，需在軌道與橫梁支撐面支架上設(shè)置鋼性調(diào)整墊片，用來(lái)調(diào)整軌道水平度與直線度。

2.2 鏈條側(cè)向?qū)л喌牟贾梅绞?/h3>

在工程實(shí)踐中，有些廠家在選定了標(biāo)準(zhǔn)牽引后，為了控制成本，將用于牽引鏈返回的側(cè)向?qū)л嗛g隔布置。這種布置方式一般應(yīng)用于輕型的板式鏈，因?yàn)檩p型鏈子的張緊機(jī)構(gòu)容易將鏈子張緊起來(lái)，達(dá)到初張力要求，不會(huì)發(fā)生后鏈節(jié)推前鏈節(jié)的情況，從而避免了鏈條爬行現(xiàn)象的發(fā)生。但對(duì)于重載板式鏈尤其是超長(zhǎng)輸送的重載板式鏈，這種側(cè)向?qū)л嗛g隔布置方式就不適用，因?yàn)橹匦桶迨芥湹膹埦o機(jī)構(gòu)不能輕易將鏈條張緊至合理的張力范圍。若重型板式鏈鏈條側(cè)向?qū)л嗛g隔布置，容易出現(xiàn)后鏈節(jié)推前鏈節(jié)現(xiàn)象，鏈條就會(huì)爬行，如圖2、圖3所示。

圖2 驅(qū)動(dòng)輪下方牽引鏈缺少側(cè)向支持輪

圖3 牽引鏈側(cè)向支持輪（按鏈節(jié)布置）

2.3 初始張力設(shè)置不合理

初始張力設(shè)置不合理導(dǎo)致的鏈條爬行現(xiàn)象最難解決，因?yàn)楝F(xiàn)象發(fā)生時(shí)，板式鏈已經(jīng)裝好試運(yùn)行。因此在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)充分考慮鏈條參數(shù)，選用合適鏈條，這樣就可以有效避免重載板式鏈的爬行現(xiàn)象。

關(guān)于牽引鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算，王鷹主編的《連續(xù)輸送機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》有詳細(xì)論述。本文重點(diǎn)講述超長(zhǎng)重型板式鏈在合理張力設(shè)置下利用工程手段預(yù)防鏈條爬行的方法，以徐工18#廠房?jī)?nèi)的泵車總裝線為例。

鏈條牽引力計(jì)算：

式中，F(xiàn)為鏈條的許用張力（N）；P為鏈條的最小極限拉伸荷載（N）；CT為荷載系數(shù)，查表取0.3；CF為環(huán)境溫度系數(shù)，查表取0.3；n為安全系數(shù)，查表取5。

式中，F(xiàn)牽為輸送鏈牽引力（N）；T=T1+T2+T3+…+T15=5 000 000 N，T為總的工件載荷（N），Tn為單工位上的工件重量（N）；Z為承載鏈條節(jié)數(shù)；B為同一驅(qū)動(dòng)鏈板條數(shù)；P節(jié)為每一節(jié)臺(tái)板（含鏈條）重量（N）；K為滾動(dòng)摩擦系數(shù)，查表取0.035。

由于牽引鏈為四根鏈條，所以：

根據(jù)以上公式計(jì)算，驗(yàn)證得：本參考鏈選用的M315是合理的，單根鏈條上單側(cè)鏈片上承受的最大拉力為：

極限情況下，重板鏈驅(qū)動(dòng)端剛開(kāi)始緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，張緊端還沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)鏈片會(huì)產(chǎn)生彈性變形。當(dāng)重型鏈線路比較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)充分考慮各彈性變形量，以便預(yù)防鏈條爬行現(xiàn)象。

由以下公式可知應(yīng)變：

式中，ε為應(yīng)變；F為單鏈片上承受的拉力；E為彈性模量，查表取200 GPa；A為單鏈片截面積。

按上述公式算出的彈性變形量，僅是在理想條件下并假設(shè)驅(qū)動(dòng)端剛開(kāi)始緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，張緊端還沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的最大彈性變形量。在工程實(shí)踐中要盡量消除這個(gè)變形量，所以重載板式鏈單鏈一般不會(huì)設(shè)計(jì)得太長(zhǎng)，越長(zhǎng)這種變形量越大，越大越難消除。

超長(zhǎng)重載板式鏈在正常使用時(shí)，鏈片的彈性變形始終存在，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)計(jì)算出該變形量的理論值，該理論值不應(yīng)大于選用的鏈條節(jié)距。

3 爬行現(xiàn)象的解決措施

根據(jù)上述內(nèi)容分析，結(jié)合板式鏈結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，爬行現(xiàn)象可通過(guò)以下方法解決：

第一，控制好牽引鏈條軌道的平整度。

第二，選擇正確的牽引鏈條側(cè)向?qū)л啿贾梅绞健?/p>

第三，設(shè)置合理的初始張力。

4 結(jié)語(yǔ)

超長(zhǎng)重型板式鏈的防爬措施很多，需要結(jié)合各鏈的具體情況采用不同的方法或措施來(lái)解決，從實(shí)用性、可行性、經(jīng)濟(jì)性等方面入手解決實(shí)際工程問(wèn)題。