Цепь грузовая трехрядная

Добавлено 30.10.2025

Цепь грузовая трехрядная: конструкция, стандарты, применение и расчет параметров

Цепь грузовая трехрядная (также известная как грузовая пластинчатая трехрядная цепь) представляет собой высокопрочное тяговое и грузоподъемное устройство, состоящее из последовательно соединенных стальных пластин, собранных в три параллельных ряда посредством соединительных валиков (пинов). Данная конструкция принципиально отличается от калиброванных и сварных круглозвенных цепей, обеспечивая значительно большую площадь контакта с приводными звездочками или барабанами, повышенную жесткость и способность передавать и выдерживать экстремальные нагрузки при сравнительно малых габаритах. Основная сфера применения – мощное тяговое и грузоподъемное оборудование в энергетике, металлургии, горнодобывающей промышленности, на портовых терминалах.

Конструктивные особенности и материалы

Трехрядная цепь является пластинчатой роликовой цепью, но без роликов, в тяжелом (грузовом) исполнении. Ее базовый элемент – звено, состоящее из следующих компонентов:

Пластины (ламели) внутренние и внешние: Изготавливаются методом штамповки из высококачественной конструкционной или легированной стали (чаще всего 40Х, 45, 40ХН, зарубежные аналоги – AISI 1045, 50CrV4). Термообработка (объемная закалка и отпуск) обеспечивает твердость в пределах 40-50 HRc, что гарантирует износостойкость и сопротивление усталости.
Валики (пины): Цилиндрические стальные стержни, проходящие через отверстия в пластинах всех трех рядов, соединяя их в единый узел. Валики подвергаются цементации или упрочняющей термообработке для достижения высокой поверхностной твердости (55-60 HRc) при вязкой сердцевине.
Втулки (при наличии): В некоторых исполнениях между внутренними пластинами и валиком могут устанавливаться закаленные втулки, уменьшающие трение и износ как валика, так и пластин.

Ключевое преимущество трехрядной конструкции – равномерное распределение нагрузки на три параллельных потока, что минимизирует напряжение в каждом отдельном валике и пластине, повышая общий ресурс и допускаемую нагрузку.

Основные параметры и стандарты

Грузовые трехрядные цепи производятся согласно строгим нормативным документам. В России это ГОСТ 19182-73 «Цепи пластинчатые. Технические условия». Международные аналоги: DIN 764, DIN 765, ISO 4347. Основные параметры, регламентируемые стандартами:

Шаг цепи (P): Расстояние между центрами двух соседних валиков. Определяет размерность цепи и совместимость со звездочкой.
Ширина цепи (B): Общая габаритная ширина трех рядов пластин.
Диаметр валика (d1): Критический размер, влияющий на прочность соединения.
Толщина пластины (T): Толщина одной пластины (ламели).
Разрушающая нагрузка (Q): Минимальная нагрузка, при которой цепь не должна разрушаться при испытаниях.
Допускаемая рабочая нагрузка (F): Максимальная статическая нагрузка в эксплуатации. Определяется с коэффициентом запаса прочности (обычно от 4 до 12 в зависимости от режима работы).

Таблица параметров цепей по ГОСТ 19182-73 (выборка)

Обозначение цепи	Шаг P, мм	Ширина B, мм	Диаметр валика d1, мм	Толщина пластины T, мм	Разрушающая нагрузка min, кН (тс)	Масса 1м, кг
3ПР-38-1720	38.0	172	11.0	6.0	343 (34.3)	22.5
3ПР-50-2300	50.8	230	14.5	8.0	686 (68.6)	43.2
3ПР-80-3600	80.0	360	22.0	12.0	1666 (166.6)	105.0

Области применения в энергетике и смежных отраслях

Трехрядные цепи используются в механизмах, где требуются высокие тяговые усилия, надежность и точность позиционирования.

Приводы механизмов собственных нужд (МСН) электростанций: Приводы шиберов, заслонок, золотников на угольных, газовых и атомных станциях, где необходима передача значительного усилия в условиях запыленности или ограниченного пространства.
Топливоподача: В скребковых и пластинчатых конвейерах для транспортировки угля, сланца, торфа.
Гидротехнические сооружения: Приводы затворов, сороудерживающих решеток.
Металлургия: Приводы рольгангов, транспортеры для горячих заготовок, подъемные механизмы в цехах.
Портовое хозяйство: Приводы кранов-перегружателей, швартовные и якорные механизмы крупных судов.

Критерии выбора и расчет

Выбор цепи осуществляется на основе инженерного расчета. Упрощенный алгоритм включает:

Определение рабочей нагрузки (Fр): Суммарное усилие от полезного сопротивления, трения, инерции, веса движущихся частей.
Выбор коэффициента запаса прочности (S): Зависит от типа привода, характера нагрузки (постоянная, переменная с ударами), частоты вращения звездочки, условий эксплуатации (абразивный износ, коррозия). Для тяжелого режима с ударами S=10-12.
Расчет минимальной разрушающей нагрузки цепи (Qmin): Qmin = Fр
S.
Подбор по каталогу: Выбирается цепь, у которой табличное значение разрушающей нагрузки равно или превышает расчетное Qmin.
Проверка по износостойкости (удельное давление в шарнире): p = (Fр kэ) / (d1 B) ≤ [p], где kэ – эксплуатационный коэффициент, [p] – допускаемое давление (для стальных закаленных цепей ~30-35 МПа).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критичны для безопасности и долговечности цепи.

Сборка: Осуществляется с помощью специальных соединительных (замыкающих) звеньев, которые могут быть разборными или неразборными. Запрещается наращивание цепи сваркой или кустарными методами.
Натяжение: Должно обеспечивать необходимый провес. Чрезмерное натяжение ведет к повышенному износу шарниров и подшипников валов, недостаточное – к сбою зацепления и «спрыгиванию» со звездочки.
Смазка: Регулярная подача пластичной смазки (например, Литол-24) или жидкого масла в зазоры между пластинами и валиками – основной способ борьбы с износом. Предпочтительна автоматическая подача.
Контроль: Систематический осмотр на предмет остаточной деформации пластин, выработки в отверстиях под валик, трещин усталости, износа валиков. Цепь подлежит замене при удлинении шага более чем на 3-5% от номинального.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем трехрядная цепь принципиально лучше однорядной той же ширины?

Трехрядная конструкция обеспечивает лучшее распределение нагрузки по сечениям, обладает повышенной поперечной жесткостью, что исключает «складывание» и перекосы. Она имеет три параллельных валика, что снижает нагрузку на каждый шарнир, увеличивая ресурс при одинаковой общей ширине.

Как определить износ цепи без специальных инструментов?

Наиболее доступный метод – измерение длины 10-20 звеньев в натянутом состоянии и сравнение с номинальной длиной (N шагов

P). Превышение длины на 2-3% свидетельствует о значительном износе шарниров и необходимости замены. Визуально критический износ проявляется в виде заметной выработки («седловин») на внутренних поверхностях отверстий пластин.

Можно ли ремонтировать трехрядную цепь заменой отдельных пластин или валиков?

Категорически не рекомендуется. Цепи являются высокоответственными изделиями, и их прочностные характеристики гарантируются производителем только для цепей, собранных из подобранных и термообработанных элементов в заводских условиях. Кустарный ремонт приводит к неравномерному распределению нагрузки и резкому снижению безопасности.

Как правильно подобрать звездочку для трехрядной цепи?

Звездочка должна соответствовать цепи по шагу (P), ширине по втулкам (между щеками) и диаметру валика (d1). Материал звездочки (чаще сталь 40Х, 45 с закалкой) должен быть тверже материала цепи для предотвращения ускоренного износа зубьев. Критичен правильный монтаж соосности валов ведущей и ведомой звездочек.

Каковы основные причины преждевременного выхода цепи из строя?

Эксплуатация с нагрузкой, превышающей допускаемую.
Отсутствие или недостаточность смазки, ведущее к абразивному износу и заеданию шарниров.
Несоосность звездочек, вызывающая неравномерный износ пластин и боковой выбег цепи.
Попадание абразивных частиц в зону зацепления.
Ударные нагрузки, приводящие к хрупкому разрушению валиков или пластин.

Заключение

Цепь грузовая трехрядная является высоконадежным и критически важным элементом в тяжелом промышленном оборудовании энергетического и добывающего комплекса. Ее правильный выбор, основанный на точном расчете нагрузок и условий работы, качественный монтаж с соблюдением геометрии привода, а также дисциплинированное техническое обслуживание с регулярной смазкой и контролем износа – обязательные условия для обеспечения длительной и безопасной эксплуатации механизмов. Пренебрежение нормативами и применение несертифицированной продукции недопустимо ввиду высоких рисков аварий с человеческими жертвами и значительными материальными потерями.

Цепь грузовая трехрядная