浅谈链条结构要素的改进对斗式提升机的影响

现在机械设备发展趋势明显向大型化、连续化、高速化和自动化方向发展，由此而使设备的功能越来越多，性能指标越来越多，组成结构越来越复杂，主要表现为提高设备生产率。而对现存正在使用的老设备，已经满足不了现代化生产的要求，因此，必须进行改造或改进，来提高设备的利用率，以适应现代生产的要求。

通钢股份公司第二炼钢厂斗式提升机，就是20世纪80年代生产，至今还在使用的老设备。它的作用是为炼钢生产提升原料，对斗式提升机满足不了生产的要求进行分析，其主要原因是斗式提升机的链条结构存在不足，易磨损，拉断等，链条的好坏和使用寿命，直接影响斗式提升机的生产率，斗式提升机能否正常运行又直接影响炼钢生产的产量与质量。通过对链条结构要素的改进，取得了明显的效果和良好的经济效益。

1、工艺概况

1.1 斗式提升机的工况

斗式提升机是为炼钢生产提升生产原料的。由于炼钢厂生产上料系统环境特别恶劣，可提升供给炼钢生产的原料是石灰石，萤石和烧结矿，这些原料不仅粉尘大，而且重量也特别重，每天二十四小时作业，提升上百吨原料。

1.2 斗式提升机的组成

通钢股份公司第二炼钢厂，现有两台相同斗式提升机，都是八十年代老设备，它是由: 电机、减速机、开式齿、主动轮、箱体、链条、料斗、从动轮等组成。斗式提升机就是一种垂直式的链条传动上料设备。

1.3 改前链条的结构及装配形式

斗式提升机的传动过程，是有主动轮，从动轮，闭合链条组成。这种传动以链条为中间挠性来传递动力和提升原料。它是由链轮轮齿和链条链节连续不断的啮合。因此，这种传动是一种啮合传动。

原斗式提升机的链条相似于套筒滚子链，其结构和装配形式相同，链条是由:1、销轴,2、开口销、3、外链板、4、套筒、5、滚子、6、内链板组成。链条的配合，链条的内链板与套筒之间、外链板与销轴之间分别用过盈配合联接，而构成内、外链节，滚子与套筒之间，套筒与销轴之间则为间隙配合，而形成动联接。(见改前装配图，图3a)。

2、链条结构要素改进全过程

2.1 链条磨损、损坏原因分析

通过观察和分析，链条损坏的主要是磨损造成的，而磨损的主要原因是结构不合理;由于链条的内链板与套筒之间，外链板与销轴之间选用的是过盈配合，但是，为了装配，过盈量很小，其次是过盈配合的接触面也很小，只有内、外链板的壁厚(8mm)。在传动中，链条铰链的套筒与内链板、销轴与外链板之间要承受较大的压力比;传动时，两者之间又有相对滑动。在粉尘大，重量重的工况下，它们两者之间产生转动，因而造成严重磨损，磨损使链条的实际节距变长，滚子与链轮齿廓的啮合点逐渐沿齿面向齿顶外移，最后造成跳齿或骑齿，链条被拉断。

其次，是斗式提升机在提料时，链条所受拉力是周期性变化的，因而，链条各部元件都在变应力下工作，在没有润滑，粉尘大重量重的工况下，经过一定的循环次数，链板会产生弯曲和疲劳断裂。

再次，是由于反复启动、制动等，链板要承受较大的动载荷，链板会发生冲击断裂。

2.2 改后链条的结构及装配形式

改后链条是由:1、销轴,2、卡板、3、外链板(一),4、套筒、5、滚子6、内链板、7、外链板(二)组成。(见改后链条装配图，图3b)。

解决克服销轴与外链板之间的转动磨损，把圆柱销轴的结构改成有扁平面台阶和有平面沟槽的销轴;把一侧外链板(3)仍是圆孔，但是带有固定卡板的螺丝孔，另一侧外链板(7)的圆孔改成长孔。解决克服开口销被剪断现象，因掉料在链板和链轮啮合处，所掉的原料受链板和链轮的挤压，链板外移，使开口销被剪断。把开口销改成卡板。零件的结构改变后，销轴有扁平面沟槽与卡板长孔配合，卡板用螺栓固定在外链板(3)上，销轴扁平面台阶与外链板(7)的长孔配合，这样就限制了销轴与外链板之间的转动，同时解决了开口销被剪断的现象厂改后销轴、外链板、卡板(见图1)。

扁平面

解决克服套筒与内链板之间的转动磨损，把套筒的外圆柱面改成有台阶的偏平面，内链板的圆孔改成长孔。套筒结构和内链板的结构改变后，内链板的长孔与套筒的扁平面台阶配合，这样就限制了套筒与内链板之间的转动。改后套筒、内链板(见图2)

解决提高链板的强度，把链板的外形尺寸改变，宽度由原来的60mm，改为70mm，厚度由原来的8mm，改为10mm.。材质由原来的15号优质碳素钢，改为30号优质碳素钢。并作调制处理。(见改后装配图，图3b)。

3、经济效益

通钢股份公司第二炼钢厂，共有两台相同的斗式提升机。链条改进前，每台每年检修两次，每次检修费用20余万元，(备件费、材料费、人工费等)每次检修时间5天。链条改进后，每台三年检修一次，每次检修时间和费用相同，按三年计算，可获得直接经济效益计算如下:

检修费用*检修次数*检修台数

改进前检修每年检修费用:20*2*2=80(万元)

改进后检修三年检修费用:20*1 *2=40(万元)

三年可节省检修费用:80*3-40=200(万元)

结束语

通过对通钢股份公司第二炼钢厂斗式提升机链条的改进，完全解决销轴与外链板之间，套筒与内链板之间的转动磨损。只有套筒与销轴之间的自由转动，改变了磨损状况。挖掘了老设备的生产潜能，使设备的使用寿命提高了几倍。实践证明，链条改进后，三年检修一次是可行的(更换链条和料斗)。由此可见，零部件结构要素对设备的性能和使用寿命的影响，是极为重要的，只有各部零件的尺寸精确、结构要素合理、材料性能选着适当，才能使设备发挥出最大实用性和可靠性。改进后的链条结构，现已被链条生产厂家采用，并在有使用这种链条的单位推广。如:烧结厂、耐火厂等。这些单位使用后，都有明显良好的效果。