CN110030365B - 链轮、组装式链轮、分拣设备及链条张紧长度的计算方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种链轮、组装式链轮、分拣设备及链条张紧长度的计算方法，该链轮包括链轮法兰盘、平行设置于所述链轮法兰盘两侧的链轮板以及位于所述链轮板圆周侧的链轮齿，所述链轮法兰盘上设有转轴孔；所述两侧链轮板之间、所述两侧链轮板与所述链轮法兰盘之间均可拆卸连接。本申请提供的链轮为组合式结构，不仅方便拆装和维修，而且能降低链轮的加工费用。

Description

链轮、组装式链轮、分拣设备及链条张紧长度的计算方法

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，特别涉及一种链轮、组装式链轮、分拣设备及链条张紧长度的计算方法。

背景技术

链传动是通过链轮和链条的配合来完成的，链轮是链传动过程中最主要的零部件。

常见的链轮有两种，一种是一体式链轮，一种是组合式链轮。现有的链轮多为一体式结构，其制造手段为铸造成型后再经机加工成型，但对于体积较大的链轮，采用原有加工方式，不仅加工困难，而且一旦某个部位损坏，只能更换链轮，这样使得成本更高。

鉴于此，面对大型链轮，如何提供一种加工成本低、维修方便的组合式链轮变得很有必要。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明的目的是提供一种可组装、可拆卸的链轮，解决大型链轮存在加工成本高、维修不便的问题。

本发明提供了一种链轮，该链轮包括：

链轮法兰盘、平行设置于所述链轮法兰盘两侧的链轮板以及位于所述链轮板圆周侧的链轮齿，所述链轮法兰盘上设有转轴孔；所述两侧链轮板之间、所述两侧链轮板与所述链轮法兰盘之间均可拆卸连接。

有益效果：本申请提供的链轮主要是由法兰盘、链轮板、链轮齿构成，链轮板、链轮齿和法兰盘之间均可拆卸连接，与现有技术相比，链轮的组成结构简单，方便拆卸和组装，而且各个部件均是机加工成型的，因此无需整体铸造成型，结果使得加工成本大大降低，若一旦其中某个零件损坏，只需拆卸维修或部分更换即可，无需整体更换，因此更进一步节省了成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的一种链轮的轴测图；

图2为本发明的一种组装式链轮的组装剖视图；

图3为本发明的一种组装式链轮的拆分轴侧图；

图4为本发明的一种分拣设备中的组装式链轮的组装剖视图；

图5为本发明的一种分拣设备中的组装式链轮的拆分图；

图6为本发明的一种分拣设备中的组装式链轮的组装轴测图；

附图标记：1双排链链轮键、2双排链链轮、3链轮、4链轮板、5导轮、6导轮板、7链轮法兰盘、8链轮传动键、9导轮法兰盘、10导轮传动键、11轴向定位件及固定件(11-1圆螺母、11-2止动垫圈、11-3垫片)、12转动轴、13定位柱I、14定位柱II、15链轮齿(15-1啮合齿、15-2非啮合齿)、16螺栓、17轴端挡板、18轴端挡圈、19套筒、20钢销(20-1第一钢销，20-2第二钢销)、21防磨套、22转轴孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

目前，现有链轮大多是一体式的结构，即轮缘和轮体是一个整体，通常采用铸造成型后再机加工成型，但是对于体积较大的链轮，采用原来的加工方式，不仅加工困难，而且一旦损坏，就必须更换整个链轮，使得成本更高。

为解决现有技术中一体式链轮存在加工成本高、拆装和维修不便的问题，本发明的实施例为了避免上述情形的出现，提供了一种可以方便拆装和加工的大型组装式链轮。

如图1为本发明的一种链轮的轴测图，该链轮3包括：链轮法兰盘7、平行设置于所述链轮法兰盘7两侧的链轮板4以及位于所述链轮板4圆周侧的链轮齿15，所述链轮法兰盘7上设有转轴孔22；所述两侧链轮板4之间、所述两侧链轮板4与所述链轮法兰盘7之间均可拆卸连接。

本实施例提供的链轮主要是由法兰盘、链轮板、链轮齿构成，链轮板、链轮齿和法兰盘之间均可拆卸连接，与现有技术相比，链轮的组成结构简单，方便拆卸和组装，而且各个部件均是机加工成型的，因此无需整体铸造成型，结果使得加工成本大大降低，若一旦其中某个零件损坏，只需拆卸维修或部分更换即可，无需整体更换，因此更进一步节省了成本。

进一步的，如图1所示，链轮齿15包括啮合齿15-1和非啮合齿15-2，啮合齿15-1用于带动链条转动，非啮合齿15-2用于承接并抵住链条链节的凸起部分。本实施例中的链轮的齿节采用双排齿结构，在链轮带动链条的过程中，啮合齿15-1起到动力传输的作用，非啮合齿15-2是用来平均链条受力的，其工作原理是：在链条与链轮啮合时，链条的链槽与链轮的啮合齿配合，同时链条的凸起部分会顶到非啮合齿，这种非啮合齿的存在会使链条在承受拉力时链条的受力更加均匀，与现有只设置啮合齿的情况相比，此双排齿的结构能大大提高链条，尤其是橡胶链条的使用寿命。

进一步的，如图1所示，啮合齿15-1包括垂直穿过两个平行设置的链轮板4的若干第一钢销20-1，第一钢销20-1均匀分布于链轮3的边缘处；非啮合齿15-2包括垂直穿过两个平行设置的链轮板4的若干第二钢销20-2，第二钢销20-2位于第一钢销20-1的内侧且与第一钢销20-1交错，并围绕链轮3均匀分布。具体的，所有钢销两端与两块链轮板连接优选的采用冲压紧固的方式，这种方式一般不可拆卸，当然本领域技术人员也可以采用可拆卸的结构实现。第一钢销20-1和第二钢销20-2的数量一致，且为多个；第二钢销与第一钢销交错布置，优选的，指的是每个第二钢销的轴心至相邻的两个第一钢销轴心的距离相等。

进一步的，如图1所示，第一钢销20-1和第二钢销20-2的表面均设置有防摩套21，防摩套21可相对于第一钢销20-1或第二钢销20-2转动。具体的，位于两块链轮板之间的第一钢销和第二钢销均采用外加防磨套结构，其与钢销之间为间隙配合关系，此结构的作用是通过防磨套和钢销的相对转动，可以抵消链条与链轮啮合过程中产生的切向方向的微小位移，避免了链条和钢销的直接摩擦，进而提高了链条，尤其是橡胶链的耐磨性能。优选的，防磨套选择尼龙套，也可以是其它具有耐摩、强度、硬度和刚度高、耐热老化、抗蠕变、机加工性能好等综合性能好的材料制作成的防磨套。

基于上述链轮的描述，本申请还提供了一种组装式链轮，主要是针对上述大型链轮的一种实际组合应用，这种组装式链轮一般应用于货物分拣机、直线交叉带等货物分拣设备中并且作为驱动轴轮使用。

如图2所示为本发明的一种组装式链轮的组装剖视图，如图3所示为本发明的一种组装式链轮的拆分轴侧图，该组装式链轮包括：转动轴12上依次连接有上述的链轮3，以及导轮5；所述导轮5包括导轮法兰盘9和平行设置于所述导轮法兰盘9两侧的导轮板6，所述导轮法兰盘9上设有转轴孔22；所述两侧导轮板6之间、所述两侧导轮板6与所述导轮法兰盘9之间均可拆卸连接。

具体的，如图1至图3所示，两个链轮板4之间、两个导轮板6之间、链轮板4与链轮法兰盘7之间、导轮板6与导轮法兰盘9之间均可拆卸连接，即通过图中的定位柱II 14连接，优选的，定位柱II 14为螺栓紧固件，也可以是其它能实现快速拆卸的结构，这种快拆结构方便了链轮本体和导轮本体的快速拆卸，相比现有一体式铸造加工，大大降低了加工难度和加工成本。需要说明的是，螺纹紧固件是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，通常包括有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈。

进一步的，在上述链轮3连接之前，所述转动轴12上还连接有双排链链轮2，所述双排链链轮2中心设有转轴孔22；所述双排链链轮2、所述链轮3和所述导轮5上的转轴孔22与所述转动轴12之间键接。

具体的，如图3所示，转轴孔22上设置有键槽，转动轴12上也设置有键槽，链轮3通过链轮传动键8与转动轴12连接，具体的，先将链轮传动键8放入转动轴12对应的键槽中，然后将链轮转轴孔上的键槽口对准转动轴上的链轮传动键，将链轮向转动轴推至链轮法兰盘端部被转动轴上最大直径段的台阶端面挡住时完成键接；以此类推，双排链链轮2通过双排链链轮键1与转动轴12连接的方法和导轮5通过导轮传动键10连接的方法可按照此步骤依次进行连接。

进一步的，所述转动轴为台阶轴，即阶梯轴，相比现有普通转动轴，不仅方便轴上零部件的装卸与定位，而且能使零部件之间的轴向固定减少使用套筒，从而能提高装配精度。

进一步的，链轮3和导轮5之间通过若干定位柱连接，如图2和图3所示，即定位柱I13，链轮3和导轮5分别与转动轴12之间先键接，调整链轮3和导轮5在台阶轴上的位置，当链轮3与导轮5被挡在转动轴12最大直径段的台阶两侧时，将链轮3和导轮5的其余部位通过六根定位柱I 13连接紧固，且这六根定位柱圆周均布，此定位柱I 13的设定使链轮与转动轴、导轮与转动轴、链轮与导轮的配合更加稳固，提高了这三组配合的装配精度。

需要说明的是，本实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明，可以参照其它实施例中的描述，此处不再赘述。

本实施例提供的组装式链轮包括转动轴，其上依次设置双排链链轮、前述的链轮和导轮；其中，链轮本体是由两块链轮板构成，导轮本体是由两块导轮板构成，与现有技术相比，链轮与导轮的本体结构简单，且方便拆装；双排链链轮、链轮和导轮与转动轴之间键接，且随转动轴而转动，由此组装成的大型链轮结构上方便组装，同时方便拆卸和维修，加工上仅机加工后组成成型即可，避免整体铸造成型，进而使得加工成本大大降低；若一旦其中某个零部件损坏，只需将其拆卸维修或部分更换即可，无需整体更换，因此进一步节省了成本。

为便于更好地理解上述图2、图3所示的一种组装式链轮，现以一个具体可以应用于直线交叉带中的一种组装式大型链轮为例进行说明。如图4所示为本发明的一种分拣设备中的组装式链轮的组装剖视图，目前直线交叉带设备上的行走小车的导向轮在驱动端装置上的圆弧段导轨是设置在驱动端装置上的，并且是静止的，这样行走小车导向轮从直线段导轨进入圆弧段导轨后，容易在圆弧导轨里发生非切向运动，从而引起导向轮的磨损。基于此，本实施例提供的一种组装式大型链轮能实现上述现有技术中的不足。

如图5为本发明的一种分拣设备中的组装式链轮的拆分图，如图6为本发明的一种分拣设备中的组装式链轮的组装轴测图，该组装式链轮包括：转动轴12上依次连接有上述的链轮3，以及导轮5；所述导轮5包括导轮法兰盘9和平行设置于所述导轮法兰盘9两侧的导轮板6，所述导轮法兰盘9上设有转轴孔22；所述两侧导轮板6之间、所述两侧导轮板6与所述导轮法兰盘9之间均可拆卸连接。

进一步的，在上述链轮3连接之前，所述转动轴12上还连接有双排链链轮2，所述双排链链轮2中心设有转轴孔22；所述双排链链轮2、所述链轮3和所述导轮5上的转轴孔22与所述转动轴12之间键接。

上述的这种组装式链轮作为驱动轴轮，其整体被连接固定在直线交叉带的驱动端装置上，其中，外界动力带动双排链链轮，双排链链轮带动链轮，链轮进而带动导轮转动；具体的，这种组装式链轮上设置轮盘形式的导轮5，导轮5伴随链轮3转动，导轮5与链轮3相互连接且为相对静止状态，与现有技术相比，此导轮5代替了直线交叉带驱动端装置上原有的圆弧段导轨，避免了行走小车导向轮从直线导轨进入原有圆弧导轨发生非切向运动，减少了导向轮的磨损，延长导向轮的使用寿命。另外，这种组装式链轮去掉其中的双排链链轮后可作为从动轴轮，被连接固定在直线交叉带的从动端装置上使用。

需要说明的是，本实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明，可以参照其它实施例中的描述，此处不再赘述。

本发明针对上述前三种实施例，还提供了一种组装式链轮的组装、拆卸方法。如图4所示为本发明的一种分拣设备中的组装式链轮的组装剖视图，图5为本发明的一种分拣设备中的组装式链轮的拆分图，图6为本发明的一种分拣设备中的组装式链轮的组装轴测图，结合图2至图6，其组装步骤分为组装式链轮的组装及组装式链轮与外部装置的组装。

组装式链轮的优选的组装步骤如下：

S1、链轮本体的组装：如图3所示，用定位柱II 14先将两块链轮板与链轮法兰盘紧固连接，再将两块链轮板的其余部分紧固连接，最后为齿节的紧固，具体的，将一个防磨套放置到两块链轮板中间且对准链轮外缘上的销孔，将一个钢销从一个链轮板外侧插入并穿过两个销孔和防磨套，在另一个链轮板外侧将钢销的尾部进行冲压紧固，其余的齿节的紧固参照本步骤进行，注意先内圈齿节后外圈齿节。

S2、导轮本体的组装：如图3所示，用定位柱II 14先将两块导轮板与导轮法兰盘紧固连接，再将两块导轮板的其余部分紧固连接。

注意：上述S1和S2操作上无先后顺序。

S3、链轮、导轮和双排链链轮与转动轴的组装：如图2、图3所示：

S301、链轮和导轮在转动轴上的定位与组装：将链轮的转轴孔从转动轴左侧套入并与转动轴通过链轮传动键连接，将导轮的转轴孔从转动轴右侧套入并与转动轴通过导轮传动键连接，当链轮向右移动到转动轴最大直径段的左侧台阶，同时当导轮向左移动到转动轴最大直径段的右侧台阶时，用定位柱I 13将链轮本体和导轮本体紧固连接。

S302、双排链链轮在转动轴上的轴向定位与固定：将双排链链轮的转轴孔从转动轴左侧套入并与转动轴通过双排链链轮键连接，当双排链链轮向右移动到链轮法兰盘时，用轴向定位件及固定件11对双排链链轮的左侧进行轴向定位与固定，具体的，依次穿过转动轴往双排链链轮的左侧端部套入垫片11-3、止动垫圈11-2和圆螺母11-1，并用圆螺母进行最终的紧固即可。

S303、导轮在转动轴上的轴向定位与固定：用轴向定位件及固定件11对导轮的右侧进行轴向定位与固定，具体的，依次穿过转动轴往导轮的右侧端部套入垫片11-3、止动垫圈11-2和圆螺母11-1，并用圆螺母进行最终的紧固即可。

注意：双排链链轮左侧和导轮右侧的轴向定位件及固定件11在最终紧固时应注意两侧圆螺母11-1须同时拧紧并且力度相当。

S4、组装式链轮与外部装置之间的组装：如图4、图5和图6所示，假设组装式链轮是与直线交叉带驱动端装置组装，组装之前先将轴端挡圈18套在转动轴左侧的台阶端面上，将套筒19套在转动轴右侧的台阶端面上，接着将轴端挡圈18左侧的转动轴插入驱动端装置上的轴孔中，将套筒19右侧的转动轴插入驱动端装置上的另一个轴孔中，最后调整转动轴左右位置，并在转动轴左右端面上用螺栓16与轴端挡板17对转动轴上的所有部件进行最终的定位和紧固即可。

组装式链轮的优选的拆卸步骤：按照上述组装步骤的倒序，即S4、S3、S2、S1的顺序进行拆卸即可。

目前，一般计算橡胶类传动链时，都是采用计算节圆的形式，这种方法适用于链轮体积较小且皮带内嵌受力物质伸缩性较大的场合，但当链轮较大且皮带内嵌受力物质伸缩性又较小的情况下，橡胶链在承受拉力情况下与链轮啮合时，由于啮合齿节的原因，橡胶链的内嵌物质即钢丝绳，实际形状更接近等边多边形，若仍按照一般计算节圆的方法计算，会导致张紧量偏小，按照该结果调节链条松紧会导致链条较松，皮带容易出现跳动和调齿的现象。

基于此，本发明还提供了一种针对柔性链链条张紧长度的修正计算方法，本方法在计算过程中不再使用节圆的计算方法，而是根据链轮与橡胶链的实际啮合情况，将橡胶链内嵌物质的形状看作多边形，然后在一般计算方法基础上再进行修正，得到的计算结果能够解决上述计算方法的不足。

具体的，假设链条张紧长度用L2表示，则其计算公式如下：

其中，L，为链条自由状态下的长度；

L1，为两个链轮初始中心距；

g，为链条张紧系数；

k，为链轮的齿节数；

m，为链轮中心点至链轮齿节中心点的距离；

n，为链轮齿节中心点至链条节线点的距离；

m+n，为节圆半径。

本发明提供的链条张紧长度的计算方法是在现有计算方法的基础上做了修正，经过在直线交叉带分拣设备上实际检验，根据该计算方法的结果调节链条松紧能使橡胶链条张紧适宜，行走小车在导轮上行走无碰撞现象，说明链轮运行良好，且保证了皮带和轴承的使用寿命。另外，该计算方法适用于任何的柔性链链条张紧长度的计算，不仅可以应用在本发明提供的大型组合式链轮上，还可以应用于其它一体式链轮上，此处不做限制。需要说明的是，若是应用于前者，计算公式中的k就为链轮的啮合齿节的数量，若是应用于后者，计算公式中的k为链轮的齿节数。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的但不限于具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种链轮，其特征在于，包括：

链轮法兰盘、平行设置于所述链轮法兰盘两侧的链轮板以及位于所述链轮板圆周侧的链轮齿，所述链轮法兰盘上设有转轴孔；所述两侧链轮板之间、所述两侧链轮板与所述链轮法兰盘之间均可拆卸连接；

所述链轮齿包括啮合齿和非啮合齿，所述啮合齿用于带动链条转动，所述非啮合齿用于承接并抵住链条链节的凸起部分；

所述啮合齿包括垂直穿过两个平行设置的链轮板的若干第一钢销，所述第一钢销圆周均布于链轮的边缘处；所述非啮合齿包括垂直穿过两个平行设置的链轮板的若干第二钢销，所述第二钢销位于所述第一钢销的内侧且与所述第一钢销交错，且圆周均布于链轮的边缘处。

2.根据权利要求1所述的一种链轮，其特征在于，所述第一钢销和所述第二钢销的表面设置有防摩套，所述防摩套可相对于所述第一钢销或第二钢销转动。

3.一种组装式链轮，其特征在于，包括：转动轴上依次连接有权利要求1所述的链轮，以及导轮；所述导轮包括导轮法兰盘和平行设置于所述导轮法兰盘两侧的导轮板，所述导轮法兰盘上设有转轴孔；所述两侧导轮板之间、所述两侧导轮板与所述导轮法兰盘之间均可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的一种组装式链轮，其特征在于，在所述链轮连接之前，所述转动轴上还连接有双排链链轮，所述双排链链轮中心设有转轴孔；所述双排链链轮、所述链轮和所述导轮上的转轴孔与所述转动轴之间键接。

5.根据权利要求3所述的一种组装式链轮，其特征在于，所述转动轴为台阶轴。

6.根据权利要求3所述的一种组装式链轮，其特征在于，所述链轮和所述导轮之间通过若干定位柱连接。

7.一种分拣设备，其特征在于，包括权利要求3-6任意一项所述的组装式链轮。

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