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链条常见失效原因分析

14 11 月
链条广泛用于各种驱动和输送应用。 然而，链条长期的连续运转也会出现各种问题，在此列出常见的失效原因。
失效原因
图例
销断裂 - 腐蚀疲劳

  • 当负载施加到链条上时，负载在销的“后侧”和链节或衬套的内壁之间累积。
  • 如果链销在水，酸碱化合物或与水结合时产生酸的情况下工作，且受不到保护，暴露的销的区域易受腐蚀侵蚀和点蚀。
  • 与任何结构构件一样，链销在负载下会微小弯曲。在这种情况下，销的后侧表面被拉伸或处于拉伸状态，如果销钉已经被腐蚀性侵蚀，则每个凹坑都会成为应力集中点。
销磨损 - 擦伤，润滑不足或失效

  • 轴承表面之间存在磨料或无效的油膜会导致磨损加速。如图所示的销钉在暴露于沙子和泥土的动力传动链中工作。
  • 这些磨料穿透链节，导致销钉快速磨损，并显着缩短链条的使用寿命。
销擦伤 - 轴承表面间油膜不足

  • 如果油膜不足以支撑负载，或者由于某种原因不再润滑，链销则会变得粗糙。
  • 当然，磨损强度取决于金属与金属接触的程度和持续时间。 在异常严苛的负载条件下或非常高的速度下运行极短的时间就可能导致初期或中度磨损。此类型的擦伤可能对链条寿命没有明显影响，如果及时采取预防措施，情况可能不会恶化
  • 当重载链以非常高或非常低的速度运行时，可以观察到更强烈的磨损。在高速时，可能会发生引脚磨损，因为负载循环之间的时间不足以形成足够的油膜。在非常低的速度下，高轴承压力可能会将润滑剂挤出接头，并且持续的重载可防止润滑剂在轴承表面之间重新形成。
  • 负载和速度的一些变化通常会使润滑剂有效地起作用，从而减少销磨损的趋势。
销剪切 - 突发严重超载

  • 如果发生引脚分离，通常可以追溯到突发的、异常的严重过载，意外堵塞是一个可以预料的原因。
  • 如图所示，对已经负载很重的链条施加了严重的冲击载荷，导致销钉剪切。 销剪切的特征是圆形，相当光滑的横截面，由于销剪切可以追溯到异常负载条件，通常可以确定原因，然后采取预防措施。
销弯曲 - 超载

  • 销弯曲通常是由于突然的载荷施加到足以引起永久变形，但是不足以使销发生剪切。当驱动链运行超出其设计承载能力时，就会出现这种情况。
  • 在重载输送链中可观察到此现象，冲击负荷的突然增加超过了链条的正常工作能力。通常可采取纠正措施来降低装载的严重程度或概率过载。
销和衬套侵蚀 - 水，磨蚀性和腐蚀性物质

  • 当链条在水、磨蚀性和腐蚀性物质存在时，可能发生链节轴承表面的腐蚀。侵蚀的程度和速度取决于条件的严重程度。
  • 侵蚀是一个持续的过程，磨料杂质和水结合在一起从轴承表面冲走钢颗粒，这种侵蚀作用逐渐减少了销和衬套的横截面积。
链关节协同发作 - 接缝的腐蚀，磨损或填充

  • 如果轴承表面严重腐蚀或磨损，或接头部件之间的间隙被易 硬化的材料填充，则链接头易于冻结/粘合。
  • 当链条在链轮上铰接时，接头部件可能会松脱。 在刚性关节咬合的情况下，可能发生扭转销断裂，或侧杆节距孔撕 裂。如果链条的运转超出其极限速度，链条接头也会因磨损而冻结/粘合。
  • 当链条经受间歇操作或长时间闲置时，保护涂层可用于防止生锈和可能的冻结。
节距处的侧杆疲劳 - 负荷的循环加载

  • 侧杆疲劳失效始于节距孔边缘的非常微小的裂缝。 在重复的载荷循环中，裂缝逐渐向外进展，直到侧杆被充分削弱以允许完全断裂。
  • 疲劳失效的特征在于具有脆性断裂外观的区域中的一系列同心曲线。通常需要对所有操作条件进行全面分析才能找到有效的解决方案。
滚子疲劳 - 接缝的腐蚀，磨损或填充

  • 当链轮接触链轮齿时，会发生一定程度的冲击。 如果操作条件涉及重载和高速，则齿啮合的冲击可能很严重。产生的影响足以在辊子表面产生高应力。在反复的冲击 下，这些应力可能导致疲劳裂纹。最终，滚子可能会因金属疲劳而断裂。
  • 通常可以通过降低载荷和速度来克服滚子疲劳。
高负荷压碎的滚筒或衬套

  • 由于节距伸长，严重磨损的链条可能无法正确固定在其链轮上。一些滚子（或衬套）可以接触链轮齿的尖端。 这会施加足够大的载荷以压碎滚子或衬套。 当观察到这种类型的接合时，应更换链条以防止过度的链轮损坏。
  • 由于意外卡住而导致的严重过载也会压坏滚子或衬套。 在这些情况下，通常可采取纠正措施以防止事故再次发生。
链接磨损 - 牵引轮和链条之间滑动

  • 对于斗式升降机和其它应用，通常可以使用较低成本的牵引轮代替链轮。链条和驱动轮之间的足够牵引力对于有效运行是必不可少的。
  • 如图所示的链节用于斗式升降机处理硬磨料，所表现出的严重磨损是由峰值负荷期间的滑动引起的。在这种情况下，牵引力不足以有效地驱动链条。
链条，链轮或履带磨损异常 - 错位

  • 链条上不寻常的磨损模式通常表明未对准的情况会导致严重的链条损坏。最常见的错位类型是：
    • 轴不平行
    • 链轮不相互排列传送带轨道的部分未对齐。
    • 输送机轨道部分未对齐。
  • 在不对中的情况下，链条的一侧过载，链条在从一个链轮移动到另一个链轮时被迫扭曲或扭曲。 不均匀的链条负载会导致销磨损，侧杆失效或快速磨损。
  • 防止因错位造成的链条损坏的最佳预防措施是经常检查驱动器和传送带。
链伸长（或拉伸） - 拉伸过载

  • 此类型的伸长涉及塑性变形，其中侧杆材料已经加载超过其屈服点，但不超过其极限强度。 因此，侧杆永久拉伸，但不会断裂。 如果节距伸长很严重，链条将不再与链轮正确啮合。
  • 当设备被迫超出其设计能力，发生意外堵塞以及类似原因时，可能导致拉伸过载导致链条伸长。通常采用纠正措施来防止过载再次发生。 有时可以使用减震装置，以便不会将过载传递到链条上。
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