Цепи приводные роликовые длиннозвенные
Цепи приводные роликовые длиннозвенные: конструкция, стандарты и применение
Цепи приводные роликовые длиннозвенные (РДЦ) представляют собой специализированный тип тягово-приводных цепей, отличающийся увеличенным шагом звеньев. Они предназначены для передачи механической энергии и транспортирования грузов в условиях средних и тяжелых нагрузок при сравнительно небольших скоростях. Их ключевая особенность — конструкция, позволяющая снизить динамические нагрузки, увеличить износостойкость шарниров и обеспечить надежное зацепление с ведущими звездочками большого диаметра.
Конструктивные особенности и отличия от стандартных роликовых цепей
Основное отличие длиннозвенных цепей от стандартных приводных цепей (например, по ГОСТ 13568-97) заключается в увеличенном шаге (расстоянии между осями соседних валиков). Если стандартные цепи имеют шаг в пределах 12.7–76.2 мм, то шаг РДЦ начинается от 78 мм и может достигать 250 мм и более. Конструктивно они сохраняют базовые элементы:
- Внутренние пластины: Собираются на валике, запрессованном в отверстия пластин. Валик свободно вращается во втулке.
- Втулка: Напрессована в отверстия внутренних пластин, служит подшипником скольжения для валика.
- Ролик: Свободно вращающийся на втулке элемент, обеспечивающий контакт с зубом звездочки и уменьшающий трение.
- Наружные пластины: Собираются на втулку и фиксируются при помощи запрессованных в их отверстия валиков. Соединяют внутренние звенья в единую цепь.
- Пластины: Изготавливаются из средне- или высокоуглеродистой стали (сталь 45, 50, 40Х) методом штамповки с последующей термообработкой (закалка и отпуск) для достижения твердости 40-50 HRC. Это обеспечивает необходимую прочность и сопротивление усталости.
- Валики и втулки: Производятся из цементируемых сталей (например, 15Х, 20Х). Поверхностная закалка (цементация) придает наружному слою высокую твердость (55-62 HRC) для сопротивления износу, сохраняя при этом вязкую сердцевину, устойчивую к ударным нагрузкам.
- Ролики: Изготавливаются из сталей, аналогичных валикам, или из закаленной стали 45. Твердость поверхности — 45-55 HRC.
- Горнодобывающая и обогатительная промышленность: Приводы скребковых и пластинчатых конвейеров, питатели, драги.
- Металлургия: Приводы рольгангов, транспортеры для слитков, слябов, горячего металла.
- Энергетика: Приводы механизмов золошлакоудаления, топливоподачи на угольных ТЭС, цепные решетки.
- Нефтегазовая отрасль: Приводы буровых установок, насосных агрегатов.
- Цементная и строительная промышленность: Приводы вращающихся печей, мельниц, транспортеров сырья.
- Расчетную нагрузку: Рабочее усилие в цепи не должно превышать 1/6–1/8 от разрушающей нагрузки (коэффициент запаса прочности).
- Скорость движения: Оптимальный диапазон для РДЦ — 0.5–3 м/с. Высокие скорости приводят к росту динамических нагрузок и износу.
- Диаметр звездочки: Минимальное число зубьев звездочки для РДЦ обычно составляет 8-11. Меньшее число приводит к повышенному износу шарниров из-за большого угла поворота.
- Условия эксплуатации: Наличие абразивной пыли, влаги, высоких температур требует выбора цепей с специальными покрытиями или исполнениями (например, с уплотнениями шарниров).
- Монтаж: Необходима проверка соосности валов и параллельности плоскостей звездочек. Цепь соединяется с помощью специального соединительного звена (замка). Важно избегать перекосов. Натяжение должно обеспечивать провисание ветви не более 2-4% от межосевого расстояния.
- Смазка: Является важнейшим фактором. Рекомендуется регулярная подача пластичной или жидкой смазки на внутренние поверхности пластин и ролики. В тяжелых условиях применяются системы автоматической смазки. Для цепей в пыльных средах используют масла с липкими (адгезионными) присадками.
- Контроль: Регулярный замер удлинения цепи (износа шарниров) — основной параметр износа. Замена цепи требуется при достижении удлинения на 2-3% от первоначальной длины. Также контролируется состояние зубьев звездочек.
- ПРД-157,5 — тип цепи и шаг (157.5 мм).
- 76 — разрушающая нагрузка в кН (76000 Н).
- 2 — категория прочности (обычно «2» — повышенная, «1» — нормальная).
- Чрезмерным износом цепи (удлинением) или звездочки.
- Несоосностью валов звездочек.
- Недостаточным натяжением цепи.
- Накоплением грязи на зубьях звездочки.
Увеличенный шаг приводит к необходимости применения пластин большей толщины и усиления всех элементов для сохранения несущей способности. Шарниры таких цепей имеют увеличенную поверхность трения, что требует эффективной смазки.
Основные стандарты и типоразмеры
Производство длиннозвенных цепей регламентируется национальными и международными стандартами. В РФ основным является ГОСТ 13552-81 «Цепи приводные роликовые длиннозвенные. Основные параметры и размеры». Также распространен стандарт DIN 8187 (ISO 1395).
| Обозначение цепи | Шаг, мм | Диаметр ролика, мм | Диаметр валика, мм | Ширина внутреннего звена, мм | Разрушающая нагрузка, кН (мин.) |
|---|---|---|---|---|---|
| ПРД-78,8 | 78,80 | 36,00 | 18,00 | 30,00 | 160,0 |
| ПРД-98,5 | 98,50 | 45,00 | 22,00 | 36,00 | 250,0 |
| ПРД-118,1 | 118,10 | 54,00 | 26,00 | 44,00 | 360,0 |
| ПРД-137,8 | 137,80 | 63,00 | 30,00 | 50,00 | 500,0 |
| ПРД-157,5 | 157,50 | 72,00 | 34,00 | 58,00 | 630,0 |
| ПРД-177,8 | 177,80 | 81,00 | 38,00 | 64,00 | 800,0 |
| ПРД-203,2 | 203,20 | 92,00 | 44,00 | 74,00 | 1120,0 |
Обозначение «ПРД» расшифровывается как «Приводная Роликовая Длиннозвенная», а число соответствует шагу в миллиметрах, умноженному на 10 (например, ПРД-78,8 имеет шаг 78,8 мм).
Материалы и технологии изготовления
Для обеспечения высокой несущей способности и износостойкости к материалам предъявляются строгие требования:
Критически важным этапом является сборка и запрессовка. Современное производство использует прецизионные штампы и автоматизированные линии для сборки с контролируемым натягом, что гарантирует соосность и плавность работы шарнира.
Области применения и критерии выбора
РДЦ находят применение в отраслях, где требуются передача большого крутящего момента на низких скоростях или транспортировка тяжелых, габаритных грузов.
Критерии выбора цепи включают:
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Правильный монтаж и обслуживание напрямую определяют ресурс цепи.
Сравнение с другими типами приводов
| Тип привода | Преимущества | Недостатки | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|---|
| РДЦ | Высокая прочность при низких скоростях, возможность передачи больших усилий, ремонтопригодность, устойчивость к ударным нагрузкам. | Большие габариты и масса, необходимость регулярной смазки, повышенный шум, ограничение по скорости. | Низко- и средноскоростные приводы тяжелого оборудования, конвейеры. |
| Стандартные роликовые цепи (ГОСТ 13568) | Высокие скорости, меньшая масса, широкий типоразмерный ряд, доступность. | Меньшая несущая способность на единицу ширины, меньшая стойкость к ударным нагрузкам. | Общепромышленные приводы средних нагрузок и скоростей. |
| Зубчатые ремни | Высокие скорости, отсутствие смазки, плавность хода, малошумность. | Чувствительность к перегрузкам и монтажным несоосностям, ограниченная стойкость к высоким температурам и маслам. | Высокоскоростные точные приводы, многовальные передачи. |
| Шестеренные передачи | Высокая компактность и КПД, постоянство передаточного отношения, большая долговечность. | Высокая стоимость изготовления, сложность передачи на большие расстояния, чувствительность к перекосам. | Компактные редукторы, передачи с жесткими требованиями к кинематической точности. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается цепь ПРД от цепи ПР?
Цепь ПР (приводная роликовая по ГОСТ 13568) имеет стандартный шаг (до 76.2 мм) и предназначена для более высоких скоростей. Цепь ПРД (длиннозвенная) имеет увеличенный шаг (от 78 мм), большую толщину пластин и усиленные шарниры, рассчитана на высокие нагрузки при низких скоростях. Они не являются взаимозаменяемыми.
Как правильно определить износ длиннозвенной цепи?
Основной показатель — удлинение цепи из-за износа шарниров (валика и втулки). Замеряется расстояние между N количеством звеньев (например, 10 или 20) в новом и эксплуатируемом состоянии. Износ в 2-3% от первоначальной длины считается предельным, так как приводит к неправильному зацеплению со звездочкой, прыжкам цепи и ускоренному износу зубьев.
Какая смазка рекомендуется для РДЦ в условиях запыленности?
В условиях сильной запыленности (угольная, цементная пыль) рекомендуется использовать консистентные (пластичные) смазки с высокой адгезией, например, на литиевой или кальциевой основе. Они лучше удерживаются на поверхности цепи и препятствуют проникновению абразивных частиц в шарнир. Периодичность смазки увеличивается.
Можно ли использовать РДЦ на вертикальных или наклонных транспортерах?
Да, можно. Однако в таких схемах необходимо учитывать повышенную нагрузку на привод от веса цепи и груза. Требуется тщательный расчет натяжения, часто используются цепи с дополнительными элементами (прикрепляющими лапками, поперечинами) для удержания груза. Особое внимание уделяется системе торможения или обратному стопору для предотвращения обратного хода при остановке.
Что означает маркировка «ПРД-157,5-76-2»?
Это пример расширенной маркировки:
Полная расшифровка всегда приводится в паспорте изделия или стандарте.
Как бороться с явлением «сползания» цепи со звездочки?
Сползание (соскальзывание) цепи может быть вызвано:
Меры борьбы: проверка и корректировка соосности, регулировка натяжения, замена изношенных элементов, установка направляющих шин или зубчатых венцов с боковыми направляющими.
Заключение
Цепи приводные роликовые длиннозвенные остаются критически важным элементом в тяжелом промышленном оборудовании, где надежность и способность передавать высокие усилия превалируют над требованиями к скорости и бесшумности. Правильный подбор по стандартам, учет условий эксплуатации, а также строгое соблюдение регламентов монтажа, смазки и технического контроля износа позволяют максимально реализовать их потенциал и обеспечить длительный, безотказный ресурс работы ответственных механизмов в энергетике, горнодобывающей и перерабатывающей отраслях.