超长重型板式链爬行现象的分析与解决

颜海峰 林瑞进 黄金雷 张光刘

（中国联合工程有限公司，浙江杭州310052）

0 引言

板式链，又名平板式输送机，即将被输送的工件放置于输送台板上，输送台板在动力装置的驱动下随输送链条向前运行。板式链广泛运用于汽车装配生产中，随着汽车工业的迅速发展，板式链应用也更加普遍。爬行现象在板式链尤其是重型板式链运行中最为常见，若处理不当会直接影响设备的正常生产，甚至造成停产。本文基于实例介绍超长重型板式链爬行现象，并对产生爬行现象的原因进行分析，最后结合工程经验给出了预防板式链产生爬行现象的解决方法。

徐工集团工程机械股份有限公司（以下简称“徐工”）18#厂房内泵车总装线属于超长且重载的重型单驱动双板链。泵车总装线在设计之初考虑到双板链线的爬行问题，经过大量调研论证，得出造成板链爬行现象的因素如下：（1）牵引链条轨道的平整度；（2）链条本身侧向导轮的布置方式；（3）初始张力的设置。

1 泵车总装双板链总体介绍

泵车总装线用于泵车底盘上线装配到整车下线的工艺装配过程，按工艺顺序、节拍时间可划分出多工位，不同的工位装配不同的内容，配置不同的工具设备。徐工18#厂房内的泵车总装线如图1所示，该装配线正常工作时承受总载荷约675 t。

图1 泵车总装线

2 爬行现象产生原因

超长重型板式链产生爬行现象有以下几方面的原因：

2.1 牵引链条轨道的平整度问题

牵引链轨道在制作或安装过程中由于片架加工精度未达到要求或安装累积误差等原因导致了轨道水平度及直线度未达到要求，就会出现牵引链滚子在轨道上颠簸爬行的现象。因此在设备片架制作时，需严格规定好轨道支撑梁的误差范围；在轨道安装阶段，每相邻单位数量的片架横梁（轨道支撑梁）上表面（轨道支撑面）均应控制在误差范围内；此外，需在轨道与横梁支撑面支架上设置钢性调整垫片，用来调整轨道水平度与直线度。

2.2 链条侧向导轮的布置方式

在工程实践中，有些厂家在选定了标准牵引后，为了控制成本，将用于牵引链返回的侧向导轮间隔布置。这种布置方式一般应用于轻型的板式链，因为轻型链子的张紧机构容易将链子张紧起来，达到初张力要求，不会发生后链节推前链节的情况，从而避免了链条爬行现象的发生。但对于重载板式链尤其是超长输送的重载板式链，这种侧向导轮间隔布置方式就不适用，因为重型板式链的张紧机构不能轻易将链条张紧至合理的张力范围。若重型板式链链条侧向导轮间隔布置，容易出现后链节推前链节现象，链条就会爬行，如图2、图3所示。

图2 驱动轮下方牵引链缺少侧向支持轮

图3 牵引链侧向支持轮（按链节布置）

2.3 初始张力设置不合理

初始张力设置不合理导致的链条爬行现象最难解决，因为现象发生时，板式链已经装好试运行。因此在设计之初就应充分考虑链条参数，选用合适链条，这样就可以有效避免重载板式链的爬行现象。

关于牵引链的设计计算，王鹰主编的《连续输送机械设计手册》有详细论述。本文重点讲述超长重型板式链在合理张力设置下利用工程手段预防链条爬行的方法，以徐工18#厂房内的泵车总装线为例。

链条牵引力计算：

式中，F为链条的许用张力（N）；P为链条的最小极限拉伸荷载（N）；CT为荷载系数，查表取0.3；CF为环境温度系数，查表取0.3；n为安全系数，查表取5。

式中，F牵为输送链牵引力（N）；T=T1+T2+T3+…+T15=5 000 000 N，T为总的工件载荷（N），Tn为单工位上的工件重量（N）；Z为承载链条节数；B为同一驱动链板条数；P节为每一节台板（含链条）重量（N）；K为滚动摩擦系数，查表取0.035。

由于牵引链为四根链条，所以：

根据以上公式计算，验证得：本参考链选用的M315是合理的，单根链条上单侧链片上承受的最大拉力为：

极限情况下，重板链驱动端刚开始缓慢转动时，张紧端还没有转动，此时链片会产生弹性变形。当重型链线路比较长时，应充分考虑各弹性变形量，以便预防链条爬行现象。

由以下公式可知应变：

式中，ε为应变；F为单链片上承受的拉力；E为弹性模量，查表取200 GPa；A为单链片截面积。

按上述公式算出的弹性变形量，仅是在理想条件下并假设驱动端刚开始缓慢转动时，张紧端还没有转动时的最大弹性变形量。在工程实践中要尽量消除这个变形量，所以重载板式链单链一般不会设计得太长，越长这种变形量越大，越大越难消除。

超长重载板式链在正常使用时，链片的弹性变形始终存在，在设计时应计算出该变形量的理论值，该理论值不应大于选用的链条节距。

3 爬行现象的解决措施

根据上述内容分析，结合板式链结构特点，爬行现象可通过以下方法解决：

第一，控制好牵引链条轨道的平整度。

第二，选择正确的牵引链条侧向导轮布置方式。

第三，设置合理的初始张力。

4 结语

超长重型板式链的防爬措施很多，需要结合各链的具体情况采用不同的方法或措施来解决，从实用性、可行性、经济性等方面入手解决实际工程问题。