水泥工業(yè)用鏈的選用原則及使用要點(diǎn)

水泥行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重大作用，鏈條是水泥生產(chǎn)線中不可缺少的重要機(jī)械基礎(chǔ)件，水泥工業(yè)用鏈?zhǔn)侵杆嗌a(chǎn)應(yīng)用中所有傳動(dòng)、輸送及提升用鏈條的總稱。水泥工業(yè)作為一個(gè)特種行業(yè)，其鏈條應(yīng)用的類型很多，按照制造方法的不同可分為圓環(huán)鏈、鑄造鏈（濕法窯用鏈條）、鍛造鏈（熟料輸送）以及鏈板沖壓成形的套筒滾子鏈等[1]。其中，套筒滾子鏈?zhǔn)撬嘈袠I(yè)中用量最大、應(yīng)用范圍最廣的鏈條，廣泛用于斗式（垂直）提升機(jī)、鱗板輸送機(jī)、鏈斗輸送機(jī)和埋刮板輸送機(jī)等設(shè)備上，本文以套筒滾子鏈為例，來(lái)闡述水泥工業(yè)用鏈的選用原則及使用要點(diǎn)

1、水泥工業(yè)用鏈的選用原則1.1傳動(dòng)鏈的選用原則在水泥行業(yè)中常用到的傳動(dòng)套筒滾子鏈主要有短節(jié)距精密套筒滾子鏈（GB/T1243—2006）、雙節(jié)距精密滾子鏈（GB/T5269—2008）和重載傳動(dòng)用彎板滾子鏈（GB/T5858—1997），其中短節(jié)距精密套筒滾子鏈用量最多，應(yīng)用范圍最廣。對(duì)于傳動(dòng)用短節(jié)距精密套筒滾子鏈，可根據(jù)GB/T18150—2006《滾子鏈傳動(dòng)選擇指導(dǎo)》的標(biāo)準(zhǔn)要求選擇。需要注意的是，該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的套筒滾子鏈的額定功率曲線是在特定的條件下制定的，根據(jù)規(guī)定條件選擇的滾子鏈傳動(dòng)的預(yù)期使用壽命為15?000h，它提供的是以疲勞失效為基礎(chǔ)，綜合考慮其他形式的失效，并通過(guò)大量試驗(yàn)驗(yàn)證獲得的許用傳動(dòng)功率[2]。選用時(shí)，在承載能力足夠的條件下，應(yīng)盡可能選取小節(jié)距的單排鏈條，以減小鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。鏈條的節(jié)距越大，承載能力越高，但往往振動(dòng)和噪聲越嚴(yán)重，鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)尺寸也增大。當(dāng)傳動(dòng)空間有限需要尺寸更緊湊時(shí)，可選用多排鏈條。一般在傳動(dòng)比大，中心距較小，小鏈輪的包角較小而載荷又比較大的情況下選用小節(jié)距多排鏈；在傳動(dòng)比小和中心距大，而傳動(dòng)速度不太高的工況下選用大節(jié)距單排鏈條。雙節(jié)距精密滾子鏈?zhǔn)怯蓚鲃?dòng)用短節(jié)距精密滾子鏈派生出來(lái)的，其傳遞的功率和速度相對(duì)要低一些，當(dāng)傳動(dòng)中心距比較長(zhǎng)時(shí)可選用雙節(jié)距精密滾子鏈。彎板鏈適用于低速、重載、有粉塵和兩鏈輪不易共面等繁重工況下的開(kāi)式動(dòng)力傳動(dòng)場(chǎng)合。鏈板的折彎使鏈條更適合有較大沖擊載荷和啟動(dòng)頻繁的間歇性傳動(dòng)工況。對(duì)于低速重載鏈傳動(dòng)（v≤0.6m/s），鏈條的主要失效形式為過(guò)載拉斷，因此，可根據(jù)靜強(qiáng)度計(jì)算，校核其靜強(qiáng)度的安全系數(shù)n，來(lái)確定彎板鏈的具體型號(hào)，n應(yīng)滿足式（1）的要求。n=Fu/（f1×F）≥[n]（1）式中：Fu——鏈條最小抗拉強(qiáng)度，kN；f1——應(yīng)用工況系數(shù)，可參照查閱GB/T18150—2006中的表2數(shù)據(jù)；F——鏈條所承受的有效拉力，即有效圓周力，kN；[n]——許用安全系數(shù)，一般取4~8[4]。對(duì)于速度較低、從動(dòng)系統(tǒng)慣性較小、不太重要的傳動(dòng)或者有效圓周力的確定比較準(zhǔn)確時(shí)，許用安全系數(shù)可取較小值；對(duì)于振動(dòng)較大、交變載荷變化較大的傳動(dòng)時(shí)，許用安全系數(shù)應(yīng)取較大值。1.2輸送鏈的選用原則1.2.1輸送鏈的類型水泥工業(yè)用鏈中有部分輸送鏈條參照標(biāo)準(zhǔn)輸送鏈生產(chǎn)，主要有M系列長(zhǎng)節(jié)距輸送鏈和MC空心銷軸鏈（GB/T8350—2008）、鋼制套筒鏈（JB/T5398—2005）、輸送用鋼制滾子鏈（JB/T10703—2007）、埋刮板輸送鏈（JB/T9154—2008）等，也有部分設(shè)備的鏈條選用FV型實(shí)心銷軸輸送鏈和FVC型空心銷軸鏈（DIN8165：1992）等國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。其中，M系列長(zhǎng)節(jié)距輸送鏈?zhǔn)撬嘈袠I(yè)應(yīng)用最多的標(biāo)準(zhǔn)輸送鏈條，例如，SDBF型鏈斗輸送機(jī)系列的牽引鏈條選用GB/T8350—2008中的M160、M224、M315、M450等鏈條節(jié)距系列進(jìn)行匹配；在輸送類似水泥物料等傾角不大于45°的鱗板輸送機(jī)（JB/T7013—2008）的標(biāo)準(zhǔn)中，明確規(guī)定了選用的輸送鏈應(yīng)符合GB8350標(biāo)準(zhǔn)的下列型號(hào)：M224-S-200、M224-S-250、M315-S-200、M315-S-250、M315-S-315、M450-S-200、M450-S-250、M450-S-315、M630-S-250、M630-S-315、M900-S-250、M900-S-315[5]。部分輸送鏈?zhǔn)窃诙坦?jié)距精密套筒滾子鏈（GB/T1243—2006）或雙節(jié)距精密滾子鏈（GB/T5269—2008）的基礎(chǔ)上，通過(guò)鏈板加高或折彎、銷軸延伸、兩邊加裝側(cè)滾輪等方式演變?yōu)檩斔玩湥瑢?duì)于短節(jié)距精密套筒滾子輸送鏈適用于那些要求鏈條強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸精密、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的場(chǎng)合。當(dāng)然，目前國(guó)內(nèi)水泥工業(yè)用鏈中有許多套筒滾子鏈?zhǔn)遣环犀F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的，但用量很大。本文收集整理了部分不符合標(biāo)準(zhǔn)，但又在國(guó)內(nèi)很多水泥生產(chǎn)企業(yè)大量使用并基本形成系列的NE型斗式提升機(jī)用鏈、FU型埋刮板輸送機(jī)用鏈、DS型鏈斗輸送機(jī)用鏈的基本參數(shù)及尺寸，供行業(yè)技術(shù)人員設(shè)計(jì)選用時(shí)參考。NE型斗式提升機(jī)用鏈的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，基本參數(shù)與尺寸見(jiàn)表1。表1NE型斗式提升機(jī)用鏈基本參數(shù)圖1NE型斗式提升機(jī)用鏈結(jié)構(gòu)FU型埋刮板輸送機(jī)用鏈的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2，基本參數(shù)與尺寸見(jiàn)表2。DS型鏈斗輸送機(jī)用鏈的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3，基本參數(shù)與尺寸見(jiàn)表3。1.2.2輸送鏈選用的一般步驟（1）根據(jù)輸送機(jī)的要求來(lái)選定鏈條的類型與結(jié)構(gòu)型式，比如，選用套筒鏈還是滾子鏈以及滾子的結(jié)構(gòu)型式等。（2）根據(jù)輸送機(jī)的動(dòng)力來(lái)計(jì)算所需要的鏈條強(qiáng)度，從而選擇鏈條的最小抗拉強(qiáng)度。圖2FU型埋刮板輸送機(jī)用鏈結(jié)構(gòu)圖3DS型鏈斗輸送機(jī)用鏈結(jié)構(gòu)（3）根據(jù)輸送條件來(lái)選定鏈條的節(jié)距值，鏈條節(jié)距應(yīng)滿足附件間隔的要求，同時(shí)應(yīng)考慮選用的經(jīng)濟(jì)性。（4）根據(jù)輸送的功能要求選擇合適的鏈條附件。1.2.3輸送鏈結(jié)構(gòu)型式的選擇原則（1）輸送鏈結(jié)構(gòu)選用應(yīng)考慮力流路線最短的原則，力流路線所經(jīng)過(guò)的各零件設(shè)計(jì)應(yīng)考慮等強(qiáng)度原則。按此原則和實(shí)際使用工況可確定滾子型式。滾子主要有三種結(jié)構(gòu)，分別是：大滾子——滾子外徑大于鏈板高度，使用時(shí)滾子沿導(dǎo)軌滾動(dòng)，適用于長(zhǎng)距離的輸送，輸送尺寸大、重量大的物料；小滾子——滾子外徑小于鏈板高度，鏈條制造成本低，適用于重量較小的短距離輸送及垂直輸送；帶邊滾子——滾子外徑大于鏈板高度，且一側(cè)帶法蘭邊，適用于輸送距離長(zhǎng)和要求控制橫向移動(dòng)的場(chǎng)合。（2）提升機(jī)中凡處在自由懸掛狀態(tài)下工作，以及加料時(shí)暴露在被輸送物料中的鏈條，優(yōu)先選用鋼制套筒鏈。（3）對(duì)鏈條懸架在軌道上的重型提升機(jī)，則優(yōu)先選用M系列長(zhǎng)節(jié)距輸送鏈。（4）斗式提升機(jī)鏈條選用單掛結(jié)構(gòu)還是雙掛并用結(jié)構(gòu)，這主要取決于料斗長(zhǎng)度和鏈條強(qiáng)度。用單掛鏈條做牽引構(gòu)件，并且其長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，鏈條有扭曲的危險(xiǎn)。一般僅在高度較低的輕型提升機(jī)中選用單掛結(jié)構(gòu)。1.2.4輸送鏈附件選用原則輸送鏈?zhǔn)墙柚湕l本身及附件來(lái)實(shí)現(xiàn)各種輸送功能的，鏈條的附件應(yīng)根據(jù)實(shí)現(xiàn)推、刮、托、提等輸送功能的要求來(lái)選擇。一般標(biāo)準(zhǔn)輸送鏈中都提供相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)附件，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡量?jī)?yōu)先選用需要的標(biāo)準(zhǔn)附件，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)附件不能滿足需要時(shí)，才考慮設(shè)計(jì)特種附件。1.2.5產(chǎn)品具體型號(hào)規(guī)格的選用有的標(biāo)準(zhǔn)和鏈條制造商的產(chǎn)品樣本中提供了許用工作載荷，這時(shí)可根據(jù)鏈條的最大計(jì)算工作載荷Fc對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)和樣本中提供的許用工作載荷，即可確定所用鏈條的具體規(guī)格。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)中只提供鏈條最小抗拉強(qiáng)度，未提供許用工作載荷時(shí)，一般可校核其靜強(qiáng)度的安全系數(shù)n來(lái)確定輸送鏈的規(guī)格，n應(yīng)滿足式（2）的要求。n=Fu/Fc≥[n]（2）式中：Fu——鏈條最小抗拉強(qiáng)度，kN；Fc——鏈條的最大計(jì)算工作載荷，kN；[n]——許用安全系數(shù)，一般取6~10。對(duì)于速度較低、從動(dòng)系統(tǒng)慣性較小、鏈條的計(jì)算工作載荷的確定比較準(zhǔn)確時(shí)，許用安全系數(shù)可取較小值；對(duì)于振動(dòng)較大、交變載荷變化較大時(shí)（例如，垂直提升鏈）、高低溫環(huán)境以及腐蝕性環(huán)境中許用安全系數(shù)應(yīng)取較大值。另外，也可用計(jì)算鉸鏈比壓Pr來(lái)確定選用鏈條的規(guī)格大小，鉸鏈比壓Pr應(yīng)滿足式（3）的要求。Pr=Fc/A≤[Pr]（3）式中：Pr——鉸鏈比壓，MPa；Fc——鏈條的最大計(jì)算工作載荷，kN；A——鉸鏈承壓面積，mm2；[Pr]——鉸鏈許用比壓，MPa。式（3）中的鉸鏈承壓面積A為銷軸在套筒長(zhǎng)度上的投影面積，其計(jì)算見(jiàn)式（4）。A=d2×b2（4）式中：d2——銷軸直徑，mm；b2——內(nèi)鏈節(jié)外寬（相當(dāng)于套筒長(zhǎng)度），mm。對(duì)于溫度高、污染重、有沖擊、潤(rùn)滑不良等苛刻條件下使用的輸送鏈[Pr]一般取20MPa，對(duì)于輸送工況和潤(rùn)滑良好的條件下使用的輸送鏈[Pr]通常取40MPa。

2、水泥工業(yè)用鏈的使用要點(diǎn)2.1鏈條安裝前的準(zhǔn)備2.1.1鏈條的檢查安裝前應(yīng)檢查鏈條型號(hào)和數(shù)量是否正確，外觀是否完好，零件是否缺損，附件是否正確等。對(duì)于雙掛并用結(jié)構(gòu)的輸送鏈，應(yīng)選用同一制造廠家生產(chǎn)的同批次鏈條，原則上不允許不同制造廠家的鏈條混用。鏈條雙掛并用通常有同步精度的要求，且精度要求遠(yuǎn)高于鏈條實(shí)際制造的鏈長(zhǎng)精度要求，例如，按GB/T8350—2008生產(chǎn)的長(zhǎng)節(jié)距米制輸送鏈要求鏈長(zhǎng)精度控制在公稱長(zhǎng)度的0~+0.25%，按JB/T5398—2005生產(chǎn)的鋼制套筒鏈要求鏈長(zhǎng)精度控制在公稱長(zhǎng)度的0~+0.32%，而配對(duì)鏈條的同步精度要求一般不超過(guò)公稱長(zhǎng)度的0.07%，因此，即使是同一廠家生產(chǎn)的不同批次的鏈條也應(yīng)進(jìn)行選配安裝，否則，會(huì)發(fā)生雖然鏈條都符合鏈長(zhǎng)精度要求，但安裝時(shí)有可能產(chǎn)生兩邊鏈長(zhǎng)不一致的風(fēng)險(xiǎn)。2.1.2鏈輪共面性檢查安裝前應(yīng)檢查各對(duì)傳動(dòng)鏈輪是否保持共面。鏈輪不共面會(huì)造成鏈條脫不開(kāi)鏈輪、容易產(chǎn)生鏈條死節(jié)，鏈板與鏈輪嚴(yán)重側(cè)磨，傳動(dòng)噪聲大等后果。2.2鏈條安裝要點(diǎn)2.2.1注意鏈條與止鎖件的安裝方向?qū)τ趲Ц郊逆湕l，安裝時(shí)應(yīng)注意附件的位置與方向，以免二次安裝。一般情況下，對(duì)于重載傳動(dòng)用彎板滾子鏈安裝時(shí)應(yīng)注意鏈條運(yùn)行方向?yàn)殒湽?jié)的窄端在前，寬端在后?？ɑ?、開(kāi)口銷、T型銷等止鎖件是防止外鏈板在銷軸上發(fā)生軸向竄動(dòng)后外移脫落的零件。鏈條在運(yùn)行時(shí)，止鎖件與設(shè)備上的其他部件可能會(huì)發(fā)生碰撞而脫落，因此止鎖件的安裝方向及彎曲角度至關(guān)重要。通常，安裝時(shí)卡簧的開(kāi)口方向、T型銷的彎曲方向、開(kāi)口銷的開(kāi)口端應(yīng)與鏈條運(yùn)行方向相反。另外需要注意的是T型銷的彎曲角度一般不小于30°（見(jiàn)圖1~圖3）。2.2.2鏈條連接時(shí)注意點(diǎn)對(duì)于小節(jié)距鏈條，可把兩個(gè)連接端放在鏈輪的兩個(gè)相鄰齒槽中，利用鏈輪齒槽定位把連接鏈節(jié)插入套筒內(nèi)；對(duì)于大節(jié)距鏈條或者重量大的鏈條，安裝時(shí)須將鏈輪制動(dòng)，以防鏈條兩端連接時(shí)鏈輪旋轉(zhuǎn)，并用張緊工具將鏈條兩端收緊到一個(gè)節(jié)距，以便插入連接鏈節(jié)時(shí)兩個(gè)銷軸不會(huì)張開(kāi)變形；對(duì)于長(zhǎng)跨度或長(zhǎng)節(jié)距鏈條，連接時(shí)須對(duì)鏈條加以支撐；對(duì)于傾斜輸送和垂直提升的鏈條，安裝時(shí)要防止鏈條的滑落，以免造成人身和財(cái)產(chǎn)傷害。2.2.3鏈條松邊保持合適的垂度安裝時(shí)鏈條松邊應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拇苟?。過(guò)大的垂度會(huì)使鏈條與鏈輪的嚙合變壞，使鏈邊振跳，易導(dǎo)致爬高和跳齒；過(guò)小的垂度則會(huì)使緊邊張力過(guò)大，導(dǎo)致鏈條鉸鏈的磨損加快和軸、軸承的負(fù)荷加重[6]。對(duì)可調(diào)中心距的水平和傾斜傳動(dòng)，鏈條垂度應(yīng)保持為中心距的1%~2%，對(duì)垂直傳動(dòng)或受振動(dòng)載荷、反向傳動(dòng)及動(dòng)力制動(dòng)時(shí)，應(yīng)使鏈條垂度更小些。2.2.4鏈條通道應(yīng)保持暢通安裝時(shí)應(yīng)關(guān)注鏈條通道的暢通，防止鏈條運(yùn)行時(shí)與其他部件刮擦或異物卡阻，使鏈條載荷劇增，造成鏈條的損壞。2.3安裝后的試運(yùn)行試運(yùn)行前應(yīng)對(duì)安裝好的鏈傳動(dòng)進(jìn)行全面檢查，首先確認(rèn)鏈條附件、止鎖件及緊固件正確牢固連接，鏈條最好經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑，一切就緒后方可空載啟動(dòng)。如果鏈傳動(dòng)采用變頻調(diào)速，空載啟動(dòng)時(shí)應(yīng)將速度先調(diào)至低速，待鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)一圈以上，查看鏈輪和導(dǎo)軌是否正確安裝，鏈條是否完全得到導(dǎo)軌支撐，鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)，有沒(méi)有非正常噪聲和抖動(dòng)，鏈條與通道是否有刮擦，滾子與鉸鏈?zhǔn)欠褶D(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)等，確認(rèn)運(yùn)行狀況良好后，方可逐步調(diào)高速度。如有可能還應(yīng)重復(fù)進(jìn)行空載啟動(dòng)與停車測(cè)試以及空載連續(xù)運(yùn)行檢測(cè)。2.4維護(hù)保養(yǎng)注意點(diǎn)實(shí)踐表明，維護(hù)保養(yǎng)工作做得越好，鏈傳動(dòng)的故障就越少，可以節(jié)約費(fèi)用，延長(zhǎng)使用壽命，充分發(fā)揮鏈傳動(dòng)的工作能力。日常維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）檢查鏈條、鏈輪是否保持良好的工作狀態(tài)以及鏈條通道是否暢通。（2）經(jīng)常檢查和調(diào)整鏈條松邊垂度，確保鏈條松邊保持適當(dāng)?shù)拇苟取ｆ湕l在初期使用時(shí)由于零件變形等原因會(huì)有一定伸長(zhǎng)，而且初始伸長(zhǎng)會(huì)大于正常磨損，因此初始使用第1周應(yīng)每天1次進(jìn)行檢查或調(diào)整；進(jìn)入正常磨損的第2~4周應(yīng)每周2次進(jìn)行檢查或調(diào)整；使用4周后應(yīng)每月2次進(jìn)行檢查或調(diào)整。經(jīng)常檢查和調(diào)整鏈條松邊垂度是鏈傳動(dòng)保養(yǎng)工作的重要項(xiàng)目。（3）檢查鏈條是否保持良好的潤(rùn)滑。鏈條潤(rùn)滑的好壞，直接關(guān)系到鏈條的磨損及使用壽命。不管采用哪種潤(rùn)滑方式，最重要的是能使?jié)櫥椭皶r(shí)、均勻地分布到鏈條鉸鏈的間隙中去。在多粉塵環(huán)境中，應(yīng)考慮在潤(rùn)滑的同時(shí)防止粉塵進(jìn)入鉸鏈中，推薦使用干膜潤(rùn)滑劑。如無(wú)必要，盡量不采用黏度較大的重油或潤(rùn)滑脂，因?yàn)樗鼈兪褂靡欢螘r(shí)間后易與塵土一起堵塞通往鉸鏈摩擦表面的通路。應(yīng)定期將滾子鏈進(jìn)行清洗去污，并經(jīng)常檢查潤(rùn)滑效果，必要時(shí)應(yīng)拆開(kāi)檢查銷軸和套筒，如摩擦表面呈棕色或暗褐色時(shí)，一般是供油不足，潤(rùn)滑不良。（4）定期檢查鏈條磨損伸長(zhǎng)，并及時(shí)調(diào)節(jié)鏈條的張緊裝置，使鏈條保持合適的張緊度。鏈條磨損伸長(zhǎng)，垂度過(guò)大，容易引起鏈條跳齒或抖動(dòng)。一般鏈條節(jié)距平均伸長(zhǎng)超過(guò)鏈條公稱節(jié)距的3%時(shí)，鏈條與鏈輪嚙合時(shí)易出現(xiàn)爬齒，不能正常嚙合，需要更換鏈條。（5）定期檢查鏈條零件的磨損情況。鏈條的使用壽命不僅取決于鏈條節(jié)距的伸長(zhǎng)，也取決于每個(gè)零件的磨損。當(dāng)發(fā)現(xiàn)磨損超過(guò)零件的磨損極限，應(yīng)及時(shí)更換鏈條。一般情況下，當(dāng)大滾子或帶邊滾子輸送鏈的滾子磨損到使鏈板與導(dǎo)軌接觸時(shí)，應(yīng)更換鏈條；當(dāng)輸送鏈的小滾子或套筒出現(xiàn)磨穿孔或裂紋時(shí)，應(yīng)更換鏈條；當(dāng)鏈板厚度的磨損量超過(guò)原始厚度的1/3或鏈板側(cè)邊的磨損量達(dá)到鏈板總高度的