鏈板輸送機鏈條失效原因及改進措施

　　鏈板輸送機是煤化工行業中運送瀝青的主要輸送設備，安裝在焦油工序最末的瀝青采出工序上，主要完成液態瀝青從高置槽流出的冷卻、?；脱b車工作。鏈板輸送機性能的好壞直接影響瀝青運輸流程的作業效率。
1、存在的問題
①鏈條運行結構形式不合理；②鏈條傳動方式不合理；③運行負荷大，鏈條拉緊力大，各鉸支點磨損劇烈，零部件壽命有限；④大修周期短，對輸送設備功能發揮影響很大，同時也造成運行、維護費用高。
2、失效原因分析
(1)原鏈板輸送機鏈條主要由鏈板、長短軸、擋圈、底板、側板構成，鏈板的連接方式如圖1所示。鏈板直接套在長短軸上，鏈板下表面與滑道的相對運動方式為滑動摩擦，鏈條在經過彎道及頭尾輪時，與軸之間會產生相對轉動，尤其在頭輪處，在鏈輪牽引力的作用下，鏈板與軸之間強力張緊并相對轉動，由此產生劇烈磨損。在運動過程中鏈條直接在滑道上滑動，由于滑動摩擦因數大，導致鏈條的整體運行負荷大。

1-長軸；2-短軸；3-鏈板(δ=20mm)；4-角鋼；5-底板；6-鏈板(δ=40mm)
圖1  原鏈板連接方式

　　(2)鏈條在經過彎道和首尾鏈輪時會在負荷作用下分別轉動25°和60°，由于磨損是相互的，鏈板內孔在磨損軸的同時，也造成了自身的磨損，原設計的Φ40mm圓孔逐漸沿磨損面變長、變寬，形成腰形孔。由于閉合鏈條鏈板的內摩擦表面是重負荷摩擦表面，長期磨損中，它與腰形孔之間形成了危險截面，在沖擊載荷作用下，發生鏈板斷裂，斷裂位置如圖2所示。

(a)新鏈板 (b)磨損鏈板
1-重負荷摩擦表面；2-形成腰形孔；3-危險截面；4-磨損后的鏈板表面；5-原鏈板上下表面
圖2  鏈板斷裂位置

　　(3)底板和側板腐蝕掉落失效。由于底板和側板長期在水溶性環境下工作，瀝青冷卻水中富含酚類、苯類介質，對普通碳素結構鋼腐蝕嚴重，導致底板、側板或焊縫腐蝕失效。
3、改進措施
利用滾輪直接將鏈條從滑道上托起，變滑動摩擦為滾動摩擦，減小運行負荷。如圖3所示。

1-短軸；2-鏈板(δ=16mm)；3-擋圈；4-滾輪；5-滾套；6-磨板
圖3  滾輪安裝位置圖

　　(1)將鏈板從單雙鏈條結構，改為全雙鏈板結構，鏈板的厚度由原來一組鏈80mm減小為64mm，材質由原來的Q295變為Q345，以保證其抗拉強度。為達到延長鏈板和軸壽命的目的，需提高鏈板內孔的光潔度，因此需將原設計的基軸制的配合，改為基孔制的配合，在鏈板內孔加工到Φ40mm負公差的時候，用標準鉸刀一次鉸削成形，內壁光潔度達Ra3.2 m。
(2)短軸基本尺寸不變，考慮要同滾輪配合形成高副，其材質由Q275變為45號鋼。
(3)長軸材質由Q275變為45號鋼，同時長度可以作一定調整，以滿足擴能的需求。
(4)增設的滾輪外徑為100mm、內孔50mm、寬40mm，材質為20Cr。
(5)擋圈尺寸變薄，主要保證長短軸上各結構件能達到相互配合。
(6)底板加寬50mm，原材質為Q195，為了提高其強度，材質變為Q215。
根據生產實際，瀝青鏈板輸送機進行改造后達到的技術參數如表1所示。

表1 鏈板輸送機的技術參數

　　4、改進后效果
(1)增加了產能，節省了成本。通過技術改造，運行負荷大大減小，改進前的運行電流為16～17A，改進后的運行電流為13～14A，每小時節約電能3kW·h。同時通過增加放料篩放料面積，提高單位時間放料量，改造后瀝青產量從原來的12t/h提高到現在的15t/h。
(2)降低了故障率，減少維修費用。原傳動方式中，運動部件的整體壽命約為兩年，期間鏈板輸送機的故障有鏈條整體拉長、鏈板斷裂、斷軸等。但通過套筒滾子鏈形式的改進，在實際使用中，發生斷軸的幾率降低。同時原鏈板在運行過程中的滑動摩擦被目前滾輪與滑道的滾動摩擦所替代，鏈板的拉力減小，孔與軸的磨損大幅減小，加上鏈板的側面不再磨損，鏈板的使用壽命預計將達到5年以上。
(3)提高了設備利用率
改造前一年內鏈板輸送機計劃檢修30d，但由于設備原因，故障停機時間大致為35d；改造后故障停機時間可降致20d，輸送設備的有效利用率將提高4個百分點。