專利名稱：一種圓環(huán)鏈生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圓環(huán)鏈生產(chǎn)方法，屬于機械加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)圓環(huán)鏈鏈環(huán)節(jié)距超過規(guī)定值時，鏈環(huán)搭在齒頂上，極易發(fā)生跳鏈、打牙現(xiàn)象。若節(jié)距過小，則圓環(huán)鏈脫齒困難，加劇了磨損，并產(chǎn)生附加沖擊負荷。當(dāng)圓環(huán)鏈外寬超過規(guī)定值時，鏈環(huán)不能嚙入鏈窩而搭在鏈輪齒腰部，引起跳鏈、打牙現(xiàn)象，加劇磨損，降低傳動效率。反之，鏈環(huán)內(nèi)寬過小時，使鏈環(huán)間轉(zhuǎn)動困難。雙鏈運輸機在采用長鏈段時，如配對鏈段長度相差過大，將造成刮板偏斜、鏈中心距減小而發(fā)生跳鏈、打牙事故。標準中規(guī)定了圓環(huán)鏈在試驗負荷下的伸長率，即要求圓環(huán)鏈在略大于工作負荷極限的特定負荷下，伸長率必須小于一定數(shù)值。根據(jù)這個原則，試驗負荷一般取破斷負荷的75% -85%。靜拉伸負荷，也叫工作負荷，即機頭鏈輪上部的拉伸張力。在其作用下，可能發(fā)生兩種失效形式。一是靜拉伸破斷失效，是由于圓環(huán)鏈實際破斷負荷低于名義破斷負荷、降低了安全系數(shù)而引起的。特別是在電機過載悶車，工作負荷急劇增加，更容易引起拉伸破斷。 為防止靜拉伸破斷，標準中規(guī)定圓環(huán)鏈的破斷負荷必須大于或等于一定數(shù)值。另一種失效形式是永久伸長失效。這是由于圓環(huán)鏈承載能力過低，工作負荷超過了圓環(huán)鏈屈服點而造成的。我國目前圓環(huán)鏈的質(zhì)最問題1、試驗負荷下伸長率未達到標準要求。原因有三個1)圓環(huán)鏈熱處理后拉伸負荷不足，僅拉伸到預(yù)定尺寸而沒有拉到預(yù)定噸位。2)圓環(huán)鏈彎曲達不到規(guī)定撓度，焊縫即開裂，特別是破斷負荷較高的鏈環(huán)，更容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。焊縫開裂原因有兩個一是材質(zhì)偏析、焊接氧化、雜質(zhì)多且呈橫向分布，二是焊縫回火溫度低，組織不均勻及形成應(yīng)力集中。3)疲勞循環(huán)次數(shù)較低。目前尚有的鏈條達不到所規(guī)定的疲勞循環(huán)次數(shù)，其原因是圓環(huán)鏈表面有缺陷，在疲勞負荷作用下裂紋逐漸擴展，直到最后突然斷裂。晶粒粗大，局部應(yīng)力集中，在疲勞負荷作用下形成局部裂紋，成為疲勞裂紋的發(fā)源地。圓環(huán)鏈屈服點過低， 因而疲勞壽命也較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種圓環(huán)鏈生產(chǎn)方法。Al，原材選擇采用優(yōu)質(zhì)合金鋼23MnNiMoCrf4 ；A2,下料，下料要求能試站(指能豎著放起來)，無毛刺倒角，棒料長度誤差在士0. 5mm ；A3，熱編鏈，編鏈機使用液壓動力，將棒料彎成規(guī)定尺寸，包括一次加熱和二次加熱，一次加熱溫度為100-200攝氏度，二次加熱到最高溫度為700攝氏度；A4，拋丸，去除表面氧化皮；A5，焊接去刺；A6，熱處理，其中淬火溫度肩部920°C，直邊770°C ；回火溫度肩部400°C，直邊480°C ；A7,拉伸校正，拉伸采用一次拉伸，拉伸負荷采用破斷負荷的80% ；A8，檢驗配對，浸漆入庫。編鏈機使用液壓動力，將棒料彎成規(guī)定尺寸。使圓環(huán)鏈合口間隙都一致，為焊接提供保證。拋丸去除了金屬在熱編鏈后鏈環(huán)表面的氧化皮，使焊接時鏈環(huán)導(dǎo)電性能更好，保證了可靠的焊接質(zhì)量和防止應(yīng)變時產(chǎn)生時效脆應(yīng)變。焊接去刺保證了圓環(huán)鏈產(chǎn)品的表面質(zhì)量，從而保證了鏈條可以達到所規(guī)定的疲勞循環(huán)次數(shù)。熱處理實現(xiàn)淬火和退火兩道工序，提高了圓環(huán)鏈的抗拉強度和硬度，保證了塑性和韌性。采用紅外測溫檢測，實現(xiàn)了圓環(huán)鏈熱處理工藝的精確控制，能夠提高圓環(huán)鏈熱處理后力學(xué)性能的合格率。經(jīng)過適當(dāng)熱處理后，使成品鏈條具有規(guī)定的力學(xué)性能。熱處理后再拉伸，拉伸負荷采用破斷負荷的80%，提高熱處理圓環(huán)鏈的性能。提高了圓環(huán)鏈的生產(chǎn)效率，降低了成本，使圓環(huán)鏈破斷負荷、試驗負荷下的延伸率、破斷延伸率、疲勞壽命都達到了國際標準。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖；圖2為工藝改進前C級產(chǎn)品圓環(huán)鏈硬度分布圖，圖中數(shù)值為硬度值；圖3為工藝改進后C級產(chǎn)品圓環(huán)鏈硬度分布圖，圖中數(shù)值為硬度值。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。原材選擇采用優(yōu)質(zhì)合金鋼23MnNiMoCrf4 ；下料采用沈陽求實精密剪切機廠生產(chǎn)的Q45-125A型精密棒料剪切機，采用約束(即軸向剪切和徑向)剪切原理，剪切精度高，端面傾斜度< 20，重量誤差< 士0.5%，下料成本低，約是帶鋸下料的1/3，生產(chǎn)效率高，約是帶鋸下料的20倍，設(shè)備使用風(fēng)動力，屬于節(jié)材節(jié)能型的設(shè)備，最大剪切力1250KN。下料要求能試站，無毛刺倒角，棒料長度誤差在士0. 5mm。熱編鏈設(shè)備采用德國邁爾MYR公司生產(chǎn)的TON500型加熱設(shè)備，KBA40型編鏈設(shè)備。加熱設(shè)備的加熱系統(tǒng)由“加熱變壓器”，“加熱頭”(兩個)及“控溫裝置”等組成。關(guān)于生產(chǎn)時棒料加熱溫度的測量與控制編鏈設(shè)備具有配套的測溫儀和溫度表。包括一次加熱和二次加熱。一次加熱溫度為100-200攝氏度，二次加熱到最高溫度為700攝氏度?？販剡^程首先根據(jù)棒料的材質(zhì)等因素確定并預(yù)先調(diào)整好加熱時間，在理想的情況下，棒料在預(yù)調(diào)的“加熱時間，，內(nèi)其溫度應(yīng)該達到調(diào)整的規(guī)定溫度即“加熱溫度”，再將達到了加熱溫度的這根棒料送往編鏈機進行編鏈。但是在實際加熱過程中，往往在規(guī)定的加熱時間內(nèi)棒料未能達到調(diào)整的“加熱溫度”，那么光電測溫計便不該發(fā)出松開加熱頭的信號，但此時加熱電流將自動轉(zhuǎn)換成另一個較小的電流來繼續(xù)加熱，如果棒料在加熱時間內(nèi)能夠加熱到規(guī)定的“加熱溫度”，那么在光電測溫與控制裝置的控制下，“加熱頭”將其釋放， 并送信號至編鏈機進行編鏈。相反，如果棒料的加熱盡管將加熱時間延長，仍未加熱到規(guī)定的加熱溫度，當(dāng)總的加熱時間達到了調(diào)整的最大允許安全加熱時間時，這一未加熱好的棒料也將被加熱頭釋放，由于溫度控制裝置的控制，這一棒料便不再送去編鏈，而落入一個斜槽內(nèi)被淘汰。 熱編鏈保證了合口間隙的穩(wěn)定。編鏈機使用液壓動力，將棒料彎成規(guī)定尺寸，若圓環(huán)鏈彎曲達不到規(guī)定尺寸，焊縫即開裂，特別是破斷負荷較高的鏈環(huán)，更容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。拋丸設(shè)備采用國內(nèi)青島三川拋丸設(shè)備。拋丸的目的在于去除金屬在熱編鏈后鏈環(huán)表面的氧化皮，使焊接時鏈環(huán)導(dǎo)電性能更好。焊接去刺焊接設(shè)備采用德國邁爾MYR公司生產(chǎn)的KSH22及KSH500型焊接設(shè)備。 設(shè)備主要由輸鏈機構(gòu)、壓力系統(tǒng)、焊接變壓器、焊接電極、焊接參數(shù)設(shè)定及控制部分組成。設(shè)備焊接電極包括四塊，從四個不同方向?qū)︽湱h(huán)開口部位進行導(dǎo)電。焊接是使一個彎曲成形的金屬圓環(huán)的兩個端面通過電阻焊的方法對接成一個閉環(huán)。焊接的熱量是由極大的電流在金屬表面的若干細小接觸點的電阻以及接觸時拉開產(chǎn)生的電弧產(chǎn)生的。在端面溫度達到一定高度并產(chǎn)生金屬熔液面時對兩端面施加壓力，從兩端面中擠出熔融金屬，并通過最后快速頂鍛，使已達熔化溫度的母材金屬端面從新結(jié)晶，熔為一體。焊接結(jié)束，經(jīng)過2秒左右的保壓時間后，快速去除毛刺，去除毛刺采用單刀，這樣去刺后焊接處表面光滑、整齊。保證了焊接質(zhì)量和產(chǎn)品的表面質(zhì)量。熱處理熱處理設(shè)備是西安科技研究院針對圓環(huán)鏈熱處理的特點專門研發(fā)的IGBT新型設(shè)備，設(shè)備采用中頻電源感應(yīng)加熱的原理，感應(yīng)熱處理具有加熱速度快、節(jié)約能量、不氧化脫碳、不污染環(huán)境以及生產(chǎn)效率高等多方面優(yōu)點。中頻感應(yīng)透熱設(shè)備實現(xiàn)淬火和退火兩道工序，提高了圓環(huán)鏈的抗拉強度和硬度，保證了塑性和韌性。采用遠紅外測溫儀對熱處理的溫度進行實時監(jiān)測，根據(jù)圓環(huán)鏈熱處理的工藝要求，測溫范圍選在200°C 1100°C之間。紅外線測溫系統(tǒng)應(yīng)用于生產(chǎn)中，完善了圓環(huán)鏈熱處理工藝的監(jiān)測和控制手段，實現(xiàn)了圓環(huán)鏈熱處理工藝的精確控制，能夠提高圓環(huán)鏈熱處理后力學(xué)性能的合格率。改進圓環(huán)鏈熱處理工藝原有鏈條的熱處理工藝簡單的說是淬火后采用低溫回火，熱處理后的組織為回火馬氏體。這樣的組織，其硬度和強度高，耐磨性好，但是，破斷試驗時延伸率小。伴隨著煤礦大運量運輸設(shè)備的發(fā)展，對圓環(huán)鏈的綜合機械性能也提出了更高的發(fā)展。而原有的鏈條熱處理工藝措施，只能對鏈條個別性能的滿足有效，對鏈條整體機械性能的提高還有一定的差距。從熱處理工藝分析，焊接應(yīng)力和晶粒粗大，必須適當(dāng)提高淬火前的溫度，使奧氏體組織均勻化，回火后在入水冷卻，達到淬火目的。淬火后的鏈環(huán)硬度很高，其組織全部是淬火馬氏體，要想使鏈條滿足國家標準要求，就必須調(diào)整合理的回火溫度，回火后改為空氣冷卻，在鏈環(huán)直邊和兩端圓弧處獲得不同的金相組織和相應(yīng)的不同硬度。調(diào)整前后的熱處理工藝情況如表1和表2 :表1工藝改變前Φ沈X 92鏈環(huán)熱處理工藝表
儀表讀數(shù)直流電壓直流電流中頻電壓中頻頻率功率430 V350 A580 V1.8 KHZ210 KW鏈環(huán)溫度淬火溫度肩部直邊回火溫度肩部直邊960°C800°C300°C420°C
回火調(diào)整線圏第4腰閩轉(zhuǎn)速390r/min 表2工藝改變后Φ沈X 92鏈環(huán)熱處理工藝表
儀表讀數(shù)直流電壓直流電流中頻電壓中頻頻率功率430 V350 A580 V1.8 KHZ210 KW鏈環(huán)溫度淬火溫度肩部直邊回火溫度肩部直邊920°C770°C400°C480°C回火調(diào)整線圈 第35圈轉(zhuǎn)速 400r/min改變工藝前，熱處理后的鏈環(huán)經(jīng)過磨削進行硬度檢驗，硬度分布圖如圖1 ；改變工藝后，熱處理后硬度分布表如圖2 ；拉伸校正拉伸設(shè)備采用德國MYR公司生產(chǎn)的全自動拉伸校正機，拉伸全自動程序包括拉頭進、快進、慢進、保壓、測量、快退、慢退、拉頭退八部分，保證了拉伸的位移的高精度。拉伸精度高，保證了每個相同規(guī)格的單環(huán)長度和拉伸負荷的一致，從而保證了配對長度一致。拉伸采用一次拉伸，拉伸負荷采用破斷負荷的80%，提高熱處理圓環(huán)鏈的性能。檢驗配對
檢驗項目檢驗項目分表面質(zhì)量檢驗、尺寸檢驗、破斷檢驗三種。表面質(zhì)量檢驗、尺寸檢驗項目根據(jù)嚴重性分為A類、B類兩種，三個B類不合格項等同于一個A類不合格項。檢驗合格后進行配對，然后浸漆入庫。根據(jù)本發(fā)明方法生產(chǎn)的產(chǎn)品具備高強度、高耐磨性、形變小、韌性好、抗彎曲和足夠的疲勞壽命，圓環(huán)鏈的整體機械性能也符合GB/12718-2009國家標準中的各項指標要求，使圓環(huán)鏈在工作中能承受多種復(fù)雜負荷的特定條件，產(chǎn)品部分實測數(shù)據(jù)見表3和表4。表3 Φ26Χ920級產(chǎn)品部分試驗數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1. 一種圓環(huán)鏈生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟:A1，原材選擇采用優(yōu)質(zhì)合金鋼 23MnNiMoCr54 ；A2，下料，下料要求能試站，無毛刺倒角，棒料長度誤差在士0. 5mm ；A3，熱編鏈，編鏈機使用液壓動力，將棒料彎成規(guī)定尺寸，包括一次加熱和二次加熱，一次加熱溫度為100-200攝氏度，二次加熱到最高溫度為700攝氏度；A4，拋丸，去除表面氧化皮；A5， 焊接去刺；A6，熱處理，其中淬火溫度肩部920°C，直邊770。C ；回火溫度肩部400°C，直邊 4800C ；A7，拉伸校正，拉伸采用一次拉伸，拉伸負荷采用破斷負荷的80% ；A8，檢驗配對，浸漆入庫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圓環(huán)鏈生產(chǎn)方法，包括以下步驟A1、原材選擇采用優(yōu)質(zhì)合金鋼23MnNiMoCr54；A2、下料，下料要求能試站，無毛刺倒角，棒料長度誤差在±0.5mm；A3、熱編鏈，編鏈機使用液壓動力，將棒料彎成規(guī)定尺寸；A4、拋丸，去除表面氧化皮，為下一工序做準備，保證焊接質(zhì)量；A5、焊接去刺；A6、熱處理；A7、拉伸校正，拉伸采用一次拉伸，拉伸負荷采用破斷負荷的80％；A8、檢驗配對，浸漆入庫。提高了圓環(huán)鏈的生產(chǎn)效率，降低了成本，使圓環(huán)鏈破斷負荷、試驗負荷下的延伸率、破斷延伸率、疲勞壽命都達到了國際標準。
文檔編號B23P15/00GK102205482SQ20111012301
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者宋寧寧, 尹訓(xùn)錄 申請人:山東良達發(fā)興圓環(huán)鏈有限公司