鏈式提升傳動機構常見問題改造方案

任啟亮

（山鋼股份萊蕪分公司型鋼廠，山東 濟南 271104）

鏈式提升傳動機構鏈式提升傳動機構主要包括框架提升裝置、搬運傳動機構等，它具有結構簡單、傳動大、效率高、環境適應能力強、緊湊、經濟、耐用和維修保養容易等優點，在冶金等重工業企業中廣泛應用。但由于結構設計、關聯位置處理等方面欠缺考慮，在實際的生產過程中設備故障問題暴露的相對明顯。

萊鋼型鋼廠冷床拉出小車框架提升機構主要包括框架提升、鏈式傳動小車橫移兩個動作實現軋件的提升搬運。框架提升結構設計采用單側雙液壓缸作為動力元件，通過傳動軸管將兩液壓缸相連，保證動力元件的輸出動作一致；提升傳動采用雙支撐、連桿傳動方式實現框架兩側整體提升。由于傳動機構、框架基礎固定設計不合理，現場實際運行中框架固定基礎碎裂、框架整體扭曲變形、易損件更換難度大精度保證困難等因素一直制約著設備的穩定運行[1]。現將主要問題分析如下。

圖1 易損零件傳動機構運行過程

圖2 改進零件傳動運行過程

1 結構分析與存在的主要問題

1.1 提升傳動一致性方面（即對框架提升支撐力一致性）

1.1.1 機構原理

設備能夠實現功能的前提，首先保證內部受力均衡，即保證運行結構本身合理性。此提升機構要保證提升傳動運行一致，（即保證框架兩側受力一致）必須具備以下條件：

（1）動力輸出一致。目前，單側雙液壓缸動作通過傳動軸管實現了動力輸出元件動作一致。

（2）傳動機構力的傳動速度、位移、時間點一致。

此機構采用雙連桿結構實現動力傳遞，要保證力傳遞的有效需保證以下幾點：

（1）連桿長度一致。

（2）傳動連接件磨損在規定的尺寸內。

（3）非動力側支撐框架結構標高位置一致。

1.1.2 主要問題

（1）連桿長度不一致造成受力偏載。①設計本身存在問題，動力側連桿連接的插頭關節軸承損壞后，更換需破壞性割除固定拐臂連接板更換，更換完成后焊接恢復。多次維護后因定位銷孔磨損、焊接位置偏差等原因，連桿基準漂離致使兩側連桿長度位置固定困難[2]。②更換過程問題，在連桿更換過程中未按照更換標準對連桿長度進行校核，造成兩側連桿受力不一致。

（2）連接件磨損速度快維修強度跟不上，出現力單向偏載。①關節軸承、連接銷軸潤滑缺失造成更換周期短。②受力偏斜造成的局部受力過大出現的異常磨損。

（3）非傳動側基礎損壞，基礎偏離受力出現偏差。因通過兩側連桿傳遞過來的力作用在基礎支撐件的時間存在較大偏差，致使兩側框架對非動力側基礎產生傾翻力矩，基礎造成損壞。基礎零點偏移精度無法保證，受力位置出現偏載，致使框架偏斜等長久出現無法解決。

（4）連桿連接位置拐臂基礎固定位置偏載，框架基礎傾翻力矩大；拐臂基礎位置高且強度設計不足，基礎受偏載力作用出現基礎水泥碎裂故障。

1.2 框架結構方面

冷床拉出小車框架采用螺栓拔合裝配框架結構。從提升傳動機構受力角度看，提升機構通過三個支撐點與框架本身采用螺栓相連。這種結構保證了設備機構一致性，但提升結構對框架的三個受力點受力大小、作用時點不一致時，會對框架產生扭轉作用。因框架與各提升機構使用螺栓拔合，所以這種扭轉將直接作用于框架本身。因框架跨度大所以在受力較小的范圍時，框架本身的可塑性將扭轉力吸收不會產生明顯影響。但隨著提升機構精度劣化，扭轉力逐漸增大，增大到一定程度后超過框架本身可塑性的承受范圍，將出現框架拔合螺栓拉長、斷裂框架調整墊片缺失，框架整體扭曲變形。主要表現為各小車高度不一致。

2 改造方案

（1）為消除小車液壓缸傳動拐臂與連桿固定位置集中，造成的連桿關節軸承維護過程破壞固定結構產生的精度影響。將拐臂上增加支撐塊用于連桿固定，即將連桿固定位置移出，使其更換與拐臂其它連接無干涉。或將雙液壓缸改為中間單液壓缸傳動，消除設備更換過程中產生的干涉影響。保證定位精度，降低更換維護難度。

（2）將插頭螺紋連接調整型連桿改造為長度固定連桿，保證連桿長度不變，消除后期維護過程造成的精度偏差。

（3）增加支撐基礎，將非動力源側連桿、搖臂、固定框架提升機構，改造為連桿、托輪提升機構。框架增加滑板及滑板支撐梁，將原有的固定結構改為滑動提升結構，消除因支撐力時間、大小、位移的偏差對框架產生傾翻力的影響。

（4）將架增加三個方向導向輪，將非動力源側拐臂基礎立柱增加鋼板包裹用于導向輪定位基準，用于限制非動力源側框架采用拖輪結構后框架自由度。

（5）防止小車提升后由于軋件不齊采取的小車頂鋼操作時對框架的影響，增加框架上限位定位止擋，為方便提升框架在自重條件自由下落止擋塊大小不易過大，保證功能為前提。擋塊與框架間隙要小于導向裝置間隙。

3 小結

鏈式提升傳動機構設計需注意幾個基本原則：

（1）傳動框架結構類設備框架結構是主體，需保證其內部受力均衡，防止單方向、單位置受力不同出現偏載對框架的影響。

（2）框架基礎位置設計不易過高，且基礎設計要在保證強度為前提下完成。

（3）根據功能要求在特殊位置增加強度支撐，防止異常位置受力偏斜出現的機構故障。

（4）對多用途、多功能設備，各組件間考慮其相關性的同時，結構設計時要把單組件設備安裝、更換、維修過程的位置影響考慮在內。