(1)提升鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1)嚙合式套筒滾子提升鏈。嚙合式套筒滾子提升鏈由鏈板、銷軸、套筒、滾子、銷釘?shù)冉M成，與鏈條嚙合的鏈輪為齒形鏈輪。嚙合式套筒滾子提升鏈與傳動(dòng)用套筒滾子鏈的嚙合原理相似，但其作用大不相同，前者節(jié)距較長(zhǎng)，一般不能潤(rùn)滑，工作環(huán)境比較惡劣;而后者為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距，需要進(jìn)行潤(rùn)滑，工作條件較好。由于嚙合式套筒滾子提升鏈工作環(huán)境惡劣，因此在設(shè)計(jì)方面要進(jìn)行優(yōu)化，為了適應(yīng)建材、化工、治金、煤炭、電力等行業(yè)的特殊需求，除了應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度以外，還要考慮到耐磨損、耐腐蝕、抗高溫等綜合性能。在選擇材質(zhì)時(shí)還要考慮到其熱處理性能、加工性能及批量和專業(yè)化生產(chǎn)能力，同時(shí)還有利于節(jié)能降耗、減少成本支出、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
目前市場(chǎng)常用的鏈板材料有:40Cr，40Mn，45，20 Crmnti，35CrMo等，鏈板的主要作用是抗拉強(qiáng)度要高，并具有一定的耐磨性，因此其熱處理方法一般采用高調(diào)質(zhì)，硬度一般在HRC32~38之間;另外，在鏈條裝配時(shí)，內(nèi)外鏈板的孔分別與銷軸和套筒產(chǎn)生過(guò)盈配合，內(nèi)外鏈板的孔會(huì)受到較大的擠壓應(yīng)力，尤其在斗提機(jī)工作時(shí)這種應(yīng)力還要加大，為使鏈板孔在承受擠壓應(yīng)力時(shí)不至于損壞，因此，在設(shè)計(jì)較大規(guī)格斗提機(jī)時(shí)，要適當(dāng)加厚鏈板。這里還要引入予緊力的概念，當(dāng)鏈板與銷軸、套筒裝配后，鏈板孔周邊就產(chǎn)生了予緊力，這種予緊力在鏈條承受載荷時(shí)具有積極的作用，正是由于它的存在使孔和軸的周邊達(dá)到了zui大的接觸，當(dāng)鏈條承受載荷時(shí)，孔和軸的受力面積達(dá)到了zui大值，所以可以承受比較大的力。但是這種予緊力要有一定的限度，超過(guò)這個(gè)限度，會(huì)對(duì)孔產(chǎn)生破壞作用。要比較準(zhǔn)確地計(jì)算這種予緊力，就要進(jìn)行過(guò)盈配合計(jì)算，這里就不再介紹，下面就常用的鏈板孔和銷軸(套筒)之間的過(guò)盈量列表如表2.22所示。
時(shí)于銷軸來(lái)說(shuō)，除了受到鏈板孔的裝配予緊力之外，還要受到剪切和磨損，所以在選材時(shí)要考慮到其要有良好的熱處理性能，目前常用的材料有:45，40Cr，35CrMo，20 Crmnti，42CrMo，30 Crmnti等。銷軸的質(zhì)量要求達(dá)到:心部有一定的強(qiáng)度和韌性，一般要求達(dá)到HRC38~45，主要發(fā)揮抗剪和抗彎性能;表面要有高的硬度，一般要求達(dá)到HRC55以上，主要滿足在無(wú)油潤(rùn)滑狀態(tài)下的長(zhǎng)期磨損。如何作到心部強(qiáng)度高、韌性好，表面硬度高、耐磨損，一般情況下，至少要進(jìn)行兩次熱處理。當(dāng)銷軸粗加工后，首先進(jìn)行第一次熱處理，這次熱處理的目的是在確保材料韌性的情況下，盡可能地提高其強(qiáng)度，使材料發(fā)揮出zui大的抗拉潛能;然后進(jìn)行第二次熱處理，這次熱處理的目的是對(duì)其磨損部位進(jìn)行高頻淬火，使該部位表面達(dá)到高硬度。高頻淬火的深度一般要求超過(guò)1mm。zui后，進(jìn)行磨削加工，使配合面達(dá)到高精度，確保裝配和使用。對(duì)于重要場(chǎng)合使用的斗提機(jī)，其銷軸還要逐一進(jìn)行磁粉探傷，確保萬(wàn)無(wú)一失。
套筒主要考慮到耐磨損、抗擠壓，由于其內(nèi)孔與銷軸接觸，外圓與滾輪接觸，內(nèi)外都處于磨損狀態(tài)。因此其不但要有高硬度，考慮到要承受很大的擠壓應(yīng)力，所以要保證有一定的厚度，否則很容易碎裂。套筒的常用材料如:20Cr，20CrMo，20 Crmnti等，需要進(jìn)行滲碳淬火，熱處理硬度HRC55以上。
滾輪裝在套筒的外圓，與鏈輪嚙合，其厚度通常大于套筒厚度，熱處理硬度一般在HRC50左右。當(dāng)鏈輪的輪齒與滾輪接觸的瞬間，兩者的嚙合點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一定的位移，所以需要用滾輪過(guò)渡一下使滑動(dòng)變?yōu)闈L動(dòng)以減少摩擦力和磨損。
由于銷軸與套筒、套筒與滾輪要轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，必須要有一定的間隙，斗式提升機(jī)這個(gè)間隙不能大但也不能小，如果大了會(huì)影響裝配精度(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鏈條3000mm長(zhǎng)時(shí)的極限偏差為+0.25%)，同時(shí)間隙過(guò)大會(huì)造成兩者接觸面積減少，增大擠壓應(yīng)力，使得磨損加劇，減少使用壽命;如果小了就會(huì)影響轉(zhuǎn)動(dòng)，這是因?yàn)榱慵跓崽幚砗蠖嗌俣紩?huì)發(fā)生變形，套筒的內(nèi)孔在熱處理后一般不再加工，通常銷軸與套筒之間的間隙為0.2~04mm，套筒與滾輪的間隙為0.4~0.5mm。
