提升機雙鏈輪同步性分析及改進方法

摘要：本文對提升機雙鏈輪結構進行了分析，根據分析找出導致提升機鏈輪不同步導致卡死的主要癥結鏈輪機構導向部位設計不合理出現跳齒、脫齒，運動不同步。文中還提出了改變導向裝置形式的改造方案，從根本上解決鏈輪同步性的問題。

關鍵詞：鏈輪；同步性；卡死；改進

1 鏈輪受力分析

1.1 鏈輪卡死原因分析

通過對卡死提升機鏈輪的檢查分析，發現本應如魚鱗狀排列的鏈輪密封片出現了錯位的情況，當錯位的密封片到達轉向位置時，無法實現順利轉向，卡住鏈條，主動輪反饋到電機的壓力過大，使電機出現過載情況，造成提升機卡死停機。通過拆卸檢查發現，出現鏈輪密封片錯位的情況是由于密封片在運行過程中有左右擺動的現象，出現這種現象后，次數多了鏈密封片會產生彈性形變，有一定程度的彎曲，彎曲后密封片擺動變得更劇烈，擺動劇烈使彎曲更大，形成了惡性循環，直至鏈密封片錯位，在轉向位置卡死。

導向塊位置示意圖

1主動鏈輪2上導向塊3下導向塊4鏈條5從動鏈輪

如上圖所示提升機由左右雙鏈輪結構鏈條同步運動，實現提升帶的同步上升與運輸，雖然有張緊裝置來保證鏈條張緊程度，但是兩個鏈輪之間的距離較長，中間還需要轉向，轉向位置由塑料導向塊來導向，它能保證方向改變，卻無法保證左右兩根鏈條同步運動。這就導致鏈條出現跳齒、脫齒的現象，當一邊的鏈條出現跳齒、脫齒，就使左右兩根鏈條不同步，鏈密封片出現左右擺動，最終形成錯位卡死。

1.2 鏈條跳齒原因分析

要研究鏈條在工作過程中出現跳齒的原因，需要對兩側的兩根鏈條的張緊力進行計算。通過對電機（M105S）的查看，得知：

電機功率P=0.37kW，轉速ω=23r/s，功率因素cosφ=0.76。

鏈條有效圓周力

Fr=1000P/（vkη）（式1）

其中電機功率P=0.37Kw，鏈條速度差vk=rω rωcosφ，鏈輪半徑r=75mm，傳動效率η=0.96

計算得出鏈條有效圓周力Fr=930N。

離心力引起的張力

Fc=qv2（式2）

其中滿負荷時由于煙條集中在右邊，所以

左邊鏈條負載的質量q1=1kg/m

右邊鏈條負載的質量qr=3kg/m，鏈輪圓周速度為v=2πωr=10.8m/s

計算得出左邊鏈條離心力引起的張力：Fcl=116.64N

右邊鏈條離心力引起的張力：Fcr=349.92N

松邊垂度引起的張力

Ff=V=9.88f=9.8Kfqa（式3）

其中q為鏈條負載質量，鏈條的中心矩a=1.365m，f為鏈條的垂懸度，Kf為系數，δ為兩輪中心連線對水平線的夾角，該鏈條處于垂直狀態，Kf=1。

計算得出左邊鏈條松邊垂度引起的張力：Ffl=13.4N

右邊鏈條松邊垂度引起的張力：Ffr=40.1N

最終算出鏈條的工作邊（緊邊）張緊力分別為：

左邊鏈條緊邊張緊力：Fl=Fr+Fcl+Ffl=1060N（式4）

右邊鏈條緊邊張緊力：Fr=Fr+Fcl+Ffr=1320N（式5）

由于左右兩邊的鏈條工作邊張緊力不同，造成了鏈條的單側跳齒，而緊邊的轉向支撐靠一塊塑料的轉向塊來實現，而塑料轉向塊又存在一定的缺陷，所以造成單側跳齒及塑料防塵片卡死等嚴重的問題。

2 改進方案

提升機卡死的根本原因是鏈傳動系統的四個導向塊磨損不均勻。要解決導向塊磨損不均的問題，就需要改變導向裝置的形式。

導向塊位于提升機內部，定期更換時需要將整個提升機拆卸，極為不便。若選用材質更硬的導向塊，可能對鏈條造成磨損。最終考慮改變導向裝置的形式，使得鏈條與導向裝置之間基本不存在滑動摩擦。

在查閱相關資料后，設計底座，在長110mm，寬90mm的底座上加工三個M8的螺紋通孔，用于將底座安裝于設備上。加工一個底座直徑32mm，軸直徑25mm的臺階遞進軸用于與鏈輪連接。

在考慮原有空間的限制后，最終選用分度圓直徑d=90mm的鏈輪，配合使用內徑為25mm，外徑為47mm，厚為12的深溝球軸承6005Z，軸承直接固定于支座上，鏈輪可以在軸承的作用下自由轉動。

3 改進效果

在改進后提升機雙鏈輪同步性得到有效提升，不再出現卡死現象，有序完成對同步提升的任務，由原設計的頻繁卡死進行維修更換變為只需定期進行維護即可。

參考文獻：

[1]聞邦椿.“機械設計手冊”機械工業出版社.20101（5）.

[2]鐘毅芳，等.“機械設計”華中科技大學出版社.20012（2）.

作者簡介：楊雪蓉（1988），云南大理人。