適用于低溫環(huán)境的鏈條及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于低溫環(huán)境的鏈條及其制備方法，該鏈條包括由耐低溫的合金優(yōu)質鋼制成的外鏈板、銷軸、內鏈板、套筒和中鏈板，由兩片內鏈板和兩個套筒過盈配合組成一個內鏈節(jié)，由兩片中鏈板和銷軸過盈配合組成外銷片，由多個內鏈節(jié)和多個外銷片串裝再蓋兩端外鏈板依次相聯(lián)接構成鏈條；在套筒內涂滿低溫油脂，銷軸兩端分別穿過套筒和外鏈板后采用四方鉚頭鎖緊固定；所述外鏈板、內鏈板和中鏈板均采用寬腰結構，所述銷軸表面具有高硬化層。本技術方案提高了鏈條的強度，延長了鏈條使用壽命，且具有良好的可靠性。
【專利說明】適用于低溫環(huán)境的鏈條及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明專利涉及鉆井設備傳動用鏈條，尤其是一種適用于低溫及粉塵、沖擊等惡劣環(huán)境的超高強度鏈條及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前，一些在低溫環(huán)境中使用普通的標準鏈條和不銹鋼鏈條兩種類型鏈條，特別是用在鉆井設備上具有粉塵、沖擊的高強度要求的場合，標準鏈條使用的材料在低溫環(huán)境下容易產生冷脆現(xiàn)象而產生斷裂，而不銹鋼鏈條克服了低溫冷脆現(xiàn)象但強度方面卻無法滿足高強度載荷的要求，對于使用客戶來說鏈條經(jīng)常斷裂，必須頻繁更換鏈條，使用壽命短、可靠性差，對最終用戶來說成本高，生產效率低。
【發(fā)明內容】
[0003]為了解決上述的技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種用在低溫及粉塵、沖擊等惡劣環(huán)境的超高強度鏈條及其制備方法，提高鏈條的強度，延長鏈條使用壽命，且具有良好的
可靠性。
[0004]為了達到上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術方案:
[0005]一種適用于低溫環(huán)境的鏈條，包括由耐低溫的合金優(yōu)質鋼制成的外鏈板、銷軸、內鏈板、套筒和中鏈板，由兩片內鏈板和兩個套筒過盈配合組成一個內鏈節(jié)，由兩片中鏈板和銷軸過盈配合組成外銷片，由多個內鏈節(jié)和多個外銷片串裝再蓋兩端外鏈板依次相聯(lián)接構成鏈條；在套筒內涂滿低溫油脂，銷軸兩端分別穿過套筒和外鏈板后采用四方鉚頭鎖緊固定；所述外鏈板、內鏈板和中鏈板均采用寬腰結構，所述銷軸表面具有高硬化層。
[0006]作為優(yōu)選，所述外鏈板、內鏈板和中鏈板的厚度相同，所述銷軸直徑大于外鏈板厚度的1.8倍，所述套筒壁厚大于外鏈板厚度的0.5倍。加大銷軸直徑和套筒壁厚不僅可以提高鏈條強度，而且便于表面處理和提高處理效果。
[0007]—種適用于低溫環(huán)境的鏈條的制備方法，所述外鏈板、內鏈板和中鏈板由耐低溫的合金優(yōu)質鋼板材沖裁成型后，再進行熱處理和噴丸處理，然后對同一鏈節(jié)上的兩個內鏈節(jié)中的內鏈板進行配對和同時數(shù)控鏜孔加工，對同一組的外鏈板和中鏈板進行配對和同時數(shù)控鏜孔加工；銷軸由耐低溫的合金優(yōu)質鋼棒料沖裁成型后，先進行熱處理，使其心部硬度在35?40HRC，再進行表面滲釩處理，使其表面經(jīng)過二次硬化產生高硬化層，高硬化層硬度在2000HV以上；所述套筒由耐低溫的合金優(yōu)質鋼制成，經(jīng)過熱處理及無心磨加工；在鏈條裝配時，由兩片內鏈板和兩個套筒過盈配合組成一個內鏈節(jié)，由兩片中鏈板和銷軸過盈配合組成外銷片，由多個內鏈節(jié)和多個外銷片串裝再蓋兩端外鏈板依次相聯(lián)接構成鏈條；在套筒內涂滿低溫油脂，銷軸兩端分別穿過套筒和外鏈板后采用四方鉚頭鎖緊固定；鏈條裝配完成后進行強力預拉，預拉載荷為60%的鏈條抗拉強度。
[0008]本發(fā)明由于采用了以上的技術方案，選用適應于低溫環(huán)境的低溫鋼材料；鏈條結構與普通雙排滾子鏈條有了明顯改善，中鏈板與銷軸采用過盈配合，此結構能有效提升鏈條的受力情況，并使之均勻受力。零件結構相應改進，鏈板改進成寬腰型，加大銷軸直徑等方面進行設計優(yōu)化，加工工藝比傳統(tǒng)加工工藝相比也有了極大的改進，鏈板配對、熱處理工序后增加數(shù)控鏜孔，改善鏈板的精度；銷軸采用表面經(jīng)過二次硬化；在鏈條裝配時鏈條鉸接部位都涂滿抗低溫油脂，使鏈條在最初的運行中得到充得的潤滑；通過這一系列的設計及工藝改進能保證在低溫環(huán)境下滿足鏈條的高強度、耐沖擊的要求，從而延長了鏈條的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
[0010]圖2是圖1的俯視圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做一個詳細的說明。
[0012]實施例1:
[0013]如圖1、圖2所示的一種適用于低溫環(huán)境的鏈條，包括由耐低溫的合金優(yōu)質鋼制成的外鏈板1、銷軸2、內鏈板3、套筒4和中鏈板5，由兩片內鏈板3和兩個套筒4過盈配合組成一個內鏈節(jié)，由兩片中鏈板5和銷軸2過盈配合組成外銷片，由多個內鏈節(jié)和多個外銷片串裝再蓋兩端外鏈板I依次相聯(lián)接構成鏈條；在套筒4內涂滿低溫油脂，銷軸2兩端分別穿過套筒4和外鏈板I后采用四方鉚頭鎖緊固定；所述外鏈板1、內鏈板3和中鏈板5均采用寬腰結構，所述銷軸2表面具有高硬化層。所述外鏈板1、內鏈板3和中鏈板5的厚度相同，所述銷軸2直徑大于外鏈板I厚度的1.8倍，所述套筒4壁厚大于外鏈板I厚度的0.5倍。
[0014]—種適用于低溫環(huán)境的鏈條的制備方法，所述外鏈板1、內鏈板3和中鏈板5由耐低溫的合金優(yōu)質鋼板材沖裁成型后，再進行熱處理和噴丸處理，然后對同一鏈節(jié)上的兩個內鏈節(jié)中的內鏈板進行配對和同時數(shù)控鏜孔加工，對同一組的外鏈板和中鏈板進行配對和同時數(shù)控鏜孔加工；銷軸2由耐低溫的合金優(yōu)質鋼棒料沖裁成型后，先進行熱處理，使其心部硬度在35?40HRC，再進行表面滲釩處理，使其表面經(jīng)過二次硬化產生高硬化層，高硬化層硬度在2000HV以上；所述套筒4由耐低溫的合金優(yōu)質鋼制成，經(jīng)過熱處理及無心磨加工；在鏈條裝配時，由兩片內鏈板3和兩個套筒4過盈配合組成一個內鏈節(jié)，由兩片中鏈板5和銷軸2過盈配合組成外銷片，由多個內鏈節(jié)和多個外銷片串裝再蓋兩端外鏈板I依次相聯(lián)接構成鏈條；在套筒4內涂滿低溫油脂，銷軸2兩端分別穿過套筒4和外鏈板I后采用四方鉚頭鎖緊固定；鏈條裝配完成后進行強力預拉，預拉載荷為60%的鏈條抗拉強度。
[0015]本實施例，適用低溫環(huán)境的超高強度鏈條，主要由5個零件組成，由二片內鏈板3和二個套筒4過盈配合，組成一個內鏈節(jié)；由中鏈板5和銷軸2過盈配合組成外銷片；再由內鏈節(jié)和外銷片串裝再蓋兩端外鏈板I依次相聯(lián)接就可以得到任意節(jié)數(shù)的鏈條，在蓋外鏈板I前套筒4內都涂滿特定的低溫油脂，裝配后的鏈條能靈活轉動，銷軸貫穿外鏈板后用四方鉚頭的技術，使得銷軸端面處外徑增大，從而增加銷軸與鏈板的聯(lián)接牢固度。結構與普通雙排傳動用滾子鏈結構相近，但是中鏈板與銷軸采用過盈配合技術，此技術起到鏈條受力均勻的作用，不會因為鏈條受力初始時承受載荷非常大，使外鏈板銷孔易于被拉伸變形后脫落。[0016]因鏈條使用在低溫及粉塵、沖擊等惡劣場合中，對鏈條的零件及工藝上進行了改進，鏈條材料選用耐低溫的奧氏體低溫鋼，特別的含有化學成分N1、Mn等元素，并經(jīng)過低溫夏比試驗選擇最合適的熱處理硬度，使鏈條在低溫的場合下一樣有出色的力學性能；鏈板選用合金優(yōu)質鋼，板型變成寬腰結構，經(jīng)熱處理工序后進行噴丸處理，提高鏈板的疲勞性能，并增加數(shù)控鏜孔，改善鏈板的精度；同一鏈節(jié)上的兩個內鏈節(jié)中的內鏈板必須配對、同時數(shù)控鏜孔，以及同一組的外鏈板和中鏈板配對后數(shù)控鏜孔，目的是保證其鏈板孔心距尺寸的一致性，裝配后使鏈條在工作時受力均勻；銷軸采用高級優(yōu)質鋼，銷軸經(jīng)過熱處理后，心部硬度在37HRC左右，后經(jīng)過SV表面滲釩處理，使表面經(jīng)過二次硬化，硬度高達2200HV以上，使表面產生高硬化層，在低溫_50°C時的夏比值在25J以上，銷軸的心部韌性能有效的解決鏈條使用時的沖擊，同時表面的高硬化層提高了銷軸的耐磨性；筒套選用合金優(yōu)質鋼，經(jīng)過熱處理及無心磨等加工手段，能保證具有一定的強度及韌性，滿足沖擊性能的要求；在鏈條裝配時鏈條鉸接部位都涂滿耐低溫油脂，此低溫油脂普遍用于航空領域，能在低溫環(huán)境下也有良好的硝似粘度及低溫轉矩，使鏈條在最初的運行中得到充得的潤滑；鏈條裝配完成后在專用設備上進行強力預拉，預拉載荷達到60%的鏈條抗拉強度，有效消除最初的鏈條伸長，提高鏈條整體的抗疲勞性能。因鏈條在實際工作時為兩條鏈條左右同時使用，在強力預拉后的鏈條進行了對比測量，使兩條鏈條的總長度控制在一定的范圍之內，使用時能均勻受載。這一系列的設計及工藝改進有效的提升了鏈條的抗拉強度、耐磨性能、疲勞性能，能保證在低溫及粉塵、沖擊等惡劣場合也能正常使用，最終延長了鏈條的使用壽命O
[0017]上述鏈條為大型鉆井設置動力系統(tǒng)的主要組成部分，先液壓機帶動鏈輪，使鏈條在鏈輪上移動，通過鏈條的移動可以讓鉆頭有下壓或上升的功能。而鏈條經(jīng)過合理設計加工，能完全滿足鉆井設置的正常運行，延長了鏈條的使用壽命，增加鉆井的工作時間，從而提升客戶的效益。
[0018]需要強調的是:以上僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種適用于低溫環(huán)境的鏈條，其特征在于，包括由耐低溫的合金優(yōu)質鋼制成的外鏈板(I)、銷軸(2)、內鏈板(3)、套筒(4)和中鏈板(5)，由兩片內鏈板(3)和兩個套筒(4)過盈配合組成一個內鏈節(jié)，由兩片中鏈板(5)和銷軸(2)過盈配合組成外銷片，由多個內鏈節(jié)和多個外銷片串裝再蓋兩端外鏈板(I)依次相聯(lián)接構成鏈條；在套筒(4)內涂滿低溫油脂，銷軸(2)兩端分別穿過套筒(4)和外鏈板(I)后采用四方鉚頭鎖緊固定；所述外鏈板(I)、內鏈板(3 )和中鏈板(5 )均采用寬腰結構，所述銷軸(2 )表面具有高硬化層。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于低溫環(huán)境的鏈條，其特征在于，所述外鏈板(I)、內鏈板(3)和中鏈板(5)的厚度相同，所述銷軸(2)直徑大于外鏈板(I)厚度的1.8倍，所述套筒(4)壁厚大于外鏈板(I)厚度的0.5倍。
3.如權利要求1或2所述的一種適用于低溫環(huán)境的鏈條的制備方法，其特征在于，所述外鏈板(I)、內鏈板(3)和中鏈板(5)由耐低溫的合金優(yōu)質鋼板材沖裁成型后，再進行熱處理和噴丸處理，然后對同一鏈節(jié)上的兩個內鏈節(jié)中的內鏈板進行配對和同時數(shù)控鏜孔加工，對同一組的外鏈板和中鏈板進行配對和同時數(shù)控鏜孔加工；銷軸(2)由耐低溫的合金優(yōu)質鋼棒料沖裁成型后，先進行熱處理，使其心部硬度在35~40HRC，再進行表面滲釩處理，使其表面經(jīng)過二次硬化產生高硬化層，高硬化層硬度在2000HV以上；所述套筒(4)由耐低溫的合金優(yōu)質鋼制成，經(jīng)過熱處理及無心磨加工；在鏈條裝配時，由兩片內鏈板(3)和兩個套筒(4)過盈配合組成一個內鏈節(jié)，由兩片中鏈板(5)和銷軸(2)過盈配合組成外銷片，由多個內鏈節(jié)和多個外銷片串裝再蓋兩端外鏈板(I)依次相聯(lián)接構成鏈條；在套筒(4)內涂滿低溫油脂，銷軸(2)兩端分別穿過套筒(4)和外鏈板(I)后采用四方鉚頭鎖緊固定；鏈條裝配完成后進行強 力預拉，預拉載荷為60%的鏈條抗拉強度。
【文檔編號】F16G13/07GK103899708SQ201410121442
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權日:2014年3月28日
【發(fā)明者】張健聰, 王麗麗, 邵慧敏, 胡立成, 柯耀星, 宣碧華 申請人:杭州東華鏈條集團有限公司