强力威特种链条
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链条抽油机的换向冲击不仅对井下机具产生不利影响,对链条抽油机本身的影响更大。冲击造成机件损坏的过程缓慢而渐进,达到一定程度可导致链条断脱、特殊链节失效、链轮轴滚键等事故。可见,换向冲击是引发链条抽油机机械事故的隐患。
1.换向冲击发生的机理
链条抽油机的换向冲击主要表现在链条特殊链节的非匀速运动。链条等传动件联结松弛可导致换向冲击。由于链条能“拉”不能“推”,在特殊链节绕过下链轮(主动链轮)后,前面的链条处于松弛状态,虽然下链轮未停止转动,但特殊链节必须等前面的链条张紧后才能继续往前运动。这一瞬间便产生了换向冲击。传动件联结松弛,主要是指链条松弛、链轮与键联结松弛、联轴器周向联结松弛及减速器齿侧间隙过大等。根据链条抽油机换向区段扭矩的变化规律,换向扭矩为两头大中间小(最小扭矩点为零扭矩)的圆滑过渡。在进入换向区段前,正常工作扭矩使受挤压的传动件产生弹性势能,换向扭矩减小,弹性势能释放,把正在匀速转动的链轮向前加速推动一个角度,各传动件上的联结部位产生松弛间隙,随后减速器轴无载荷空转。此时链轮旋转暂停,传动件联结部位松弛间隙全部消失后,链轮轴带动链轮继续转动。此时转动扭矩跳跃式增大,产生换向冲击。由此可见,在一定范围内,传动件联结松弛的程度愈大,链条抽油机产生换向冲击的程度也愈大。
2.预防措施
(1)链条松弛的预防
预防链条松弛主要从降低链条、链轮的磨损速度,提高链轮轴支撑剧度和改善链条张紧操作上采取措施。
降低链条和链轮的磨损速度,除了采用高质量链条,提高链轮加工精度(特别是链轮节距精度)和工作面硬度外,还应提商链轮轴安装平行度和对正度,否则就会导致链条和链轮偏磨,磨损速度加快。
提高链轮轴支撑刚度,可避免链轮链条偏磨和链轮中心距缩小而导致的链条松弛。下链轮的安装方式有三种:第一种是链轮轴的两个支点均作用在机架壁上;第二种是链轮直接安装在减速器输出轴上;第三种是链轮轴的一个支点作用在机架壁上,另一个支点通过剐性联轴器作用在减速器上。第一种的支撑刚度取决于机架壁的抗弯曲刚度,通过对壳体的实际测量估算,换向过程中链轮的上下活动量为2—4mm。第二种的支撑剐度取决于减速器底座的刚度,比第一种刚度好。两种都属于跨度较小的支撑。第一种是一个链轮座大小的跨度,第二种是减速器壳体窄面尺寸的跨度。与前两种相比,第三种链轮轴的支撑跨度大得多,支撑效果也好。换向过程中链轮的上下活动量不超过0.5mm。第三种安装方式还有以下优点:由于支撑跨度大,轴承的受力比第一种小2/3;与第二种相比不必采用特制的减速器,而且在链条机发生失载事故时,不会破坏减速器。
改善张紧链条操作,是把张紧链条的千斤螺丝由两个改为四个,操怍上把必须由两人拧千斤螺丝改为一人,这样不仅操作轻便,而且提高了安全程度。
(2)键联结松弛的预防
其一,选择适当的挤压应力,设计上预留安全裕度;其二,提高键初始联结的紧密性。由于链条抽油机结构独特,下链轮套在轴上的长度受到一定程度的限制。
(3)联轴器周向松弛的预防
对不是把链轮直接套在减速器轴上的链条抽油机来说,联轴器型式的选择很重要。牙嵌式离合器磨损速度快,链条式联轴器在安装调整对正度不好时也有磨损。
(4)减速器齿轮磨损的预防
游梁式抽油机减速器齿轮选用中硬齿面,磨损速度稍慢。为减轻链条抽油机的换向冲击,选用硬齿面减速器是台适的。
(5)链轮直径
有人认为,链条抽油机的换向冲击是由换向加速度造成的,认定加大链轮直径是解决换向冲击的主要途径。其实,换向加速度与换向冲击没有直接联系,由换向加速度引起的动载荷垂直作用在链轮上,不会引起链条特殊链节的不匀速运动,也就谈不上引起换向冲击。各型号链条抽油机链轮直径的不同与选择的链条节距有关,链条节距愈大,链轮直径就愈大。当然,链轮直径加大,可延长换向时间,在某种程度上也减轻了换向冲击。
 
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