阅读说明：本技术 一种扁平链环 (Flat chain ring ) 是由 王俊 李振勇 王玉玲 于 2020-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种扁平链环,属于输送设备技术领域。本发明提供一种新型结构锻造扁平立环,通过调节直臂段结构尺寸,改善其结构强度。同时通过控制扁平立环外宽尺寸,使其可以适应更低的工作空间,使其在具备同等强度等级条件下,进一步减小垂直方向链环高度,实现更高强度输送更大吨位,提高链条使用寿命。进一步,由于扁环中间段为单臂结构,能够有效阻隔扁环连接的两个相邻圆环,避免两个直接接触,从而有效避免链环在使用过程中可能发生的打结现象。(The invention relates to a flat chain ring, and belongs to the technical field of conveying equipment. The invention provides a novel structure forged flat vertical ring, which improves the structural strength by adjusting the structural size of a straight arm section. Meanwhile, the outer width of the flat vertical ring is controlled, so that the flat vertical ring can adapt to a lower working space, the height of the chain ring in the vertical direction is further reduced under the condition of the same strength grade, the higher strength and the larger tonnage are realized, and the service life of the chain is prolonged. Furthermore, because the oblate ring interlude is single armed structure, can effectively separate two adjacent rings that the oblate ring connects, avoid two direct contact to effectively avoid the knotting phenomenon that the chain link probably takes place in the use.)

一种扁平链环

技术领域

本发明属于输送设备技术领域，具体涉及一种扁平链环。

背景技术

刮板输送机是当前常用的用于井下开采煤炭及矿物的运输设备，输送机链条则是输送设备的核心驱动部分，用于传递拉伸载荷。刮板输送机通常由机头、机尾、链轮、中部槽、链条、接链环、刮板等部件构成一个传输系统。链条穿过中部槽，绕过机头、机尾形成一个封闭的环形，由电机带动链轮旋转，旋转的链轮推动链条在中部槽内做环形运动。由于链条每隔一定距离都安装有横向的刮板，链条带着刮板沿着牵引方向运动，当物料落入中部槽内之后，刮板就会推动物料一起运动，从而完成物料运输的目的。

链条通常是由许多单个链环相互连接构成，链环一般为圆形截面的棒料弯曲成的扁环状并焊接成封闭的环形制成。链条在使用过程中由于驱动装置的功率增加，链条承受的负荷也在增加，因此通常希望链条的棒料直径也随之增加，以增加链条的抗破断载荷。

但是增加链环棒料直径是会造成链条整体高度增加，并且导致溜槽底部的空间增加，进一步导致整个刮板输送机的高度增加。由于在采煤工业中的地下空间通常非常狭窄，尤其在开采薄煤层时，人们会尽可能使刮板输送机保持较小的高度，不然将极大的影响到刮板机的装煤量。因此研究一种既可以增加链条的抗破断载荷，又能够降低链条高度的新型链环，并且用这种新型链环制成扁平的链条就成为输送设备领域急需解决的一个技术问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种既可以增加链条的抗破断载荷，又能够降低链条高度的新型链环，并且用这种新型链环制成扁平的链条。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种扁平链环，该扁平链环沿纵向中心线左右对称，且沿横向中心线上下对称；该扁平链环包括：位于扁平链环两端的第一圆弧段、第二圆弧段，位于扁平链环第一圆孔上下两侧的第一侧臂段，位于扁平链环第二圆孔上下两侧的第二侧臂段，位于扁平链环中部的中间段，连接所述第一侧臂段与中间段的第一过渡段，以及连接所述第二侧臂段与中间段的第二过渡段，所述中间段为单臂结构。

优选地，所述第一圆弧段、第二圆弧段均为：由矩形和半圆形复合而成的截面形状，该截面也是圆形截面，与该截面面积等效的圆形截面的直径称为该扁平链环的公称直径。

优选地，所述第一侧臂段、第二侧臂段的截面形状均为：半圆形，或由矩形和半圆形复合而成的截面形状；所述第一圆孔、第二圆孔均为：圆形、椭圆形或者两端为半圆、中间为平行段的拉，长的封闭圆形，孔周边为倒圆角；所述第一侧臂段的上下表面平行，上下表面的距离与第一圆弧段中间对称面的截面面积等效的圆形截面直径的比值介于2到3之间，且第一侧臂段的单侧最小面积与第一圆弧段的中间对称面的截面面积比值介于0.4到1之间；第二侧臂段的上下表面平行，上下表面的距离与第二圆弧段中间对称面的截面面积等效的圆形截面直径的比值介于2到3之间，第二侧臂段的单侧最小面积与第二圆弧段的中间对称面的截面面积比值介于0.4到1之间。

优选地，所述中间段的横截面为四周倒圆的矩形，第一侧臂段、第二侧臂段单侧最小面积与中间段的截面矩形面积的比值均介于0.4到1之间。

优选地，所述中间段的上下侧面为与第一过渡段、第二过渡段的上下侧圆弧形外表面平滑过渡的圆弧面，中间段的上下侧面也为平行的平面。

优选地，所述第一圆弧段、第二圆弧段均为：在50°至100°的包绕角的圆弧范围内具有保持不变的横截面形状和面积，圆弧段横截面形状是单一的正圆、椭圆、梯形和矩形，或是其中2中或三种形状的组合。

优选地，所述第一圆孔、第二圆孔均替换为长圆孔，且纵向尺寸与横向尺寸的比值介于1介于1至1.8之间。

优选地，所述扁平链环的节距与扁平链环的公称直径之比介于3到6之间。

优选地，所述扁平链环的外宽与扁平链环的公称直径之比介于2到3之间。

本发明还提供了一种大规格矿用刮板输送机配套传输链条，包括依次套接的多个链环，其中至少第二链环为所述的扁平链环。

(三)有益效果

本发明提供一种新型结构锻造扁平立环，通过调节直臂段结构尺寸，改善其结构强度。同时通过控制扁平立环外宽尺寸，使其可以适应更低的工作空间，使其在具备同等强度等级条件下，进一步减小垂直方向链环高度，实现更高强度输送更大吨位，提高链条使用寿命。进一步，由于扁环中间段为单臂结构，能够有效阻隔扁环连接的两个相邻圆环，避免两个直接接触，从而有效避免链环在使用过程中可能发生的打结现象。

附图说明

图1为本发明提供的一种新型结构链条结构示意图；

图2为本发明提供的一种新型结构扁环各部位示意图；

图3为本发明提供的一种新型结构扁环沿长轴向对称面的剖面图；

图4为本发明提供的一种新型结构扁环的侧臂段Ⅱ、Ⅵ横向剖面图；

图5为本发明提供的一种新型结构扁环的中间段Ⅳ的横向剖面图；

图6为本发明提供的一种新型结构扁环的节距长度与链条公称直径的比值在3到4之间时的外形图；

图7为用图6所示的短节距扁环编成的链条示意图；

图8为本发明提供的一种短节距扁环沿长轴向对称面的剖面图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明涉及一种由相互套接在一起的单个链环构成的链条，其中，至少第二环设计为扁平链环。本发明设计的新型结构链条如图1所示，其中设计的新型结构扁环如图2所示。链条上所有扁平链环结构一致。

图1中1为圆环，圆环为圆形截面的棒料通过编链后焊接而成，通常情况下链条的规格以圆环的截面公称直径确定。2为扁环，由于在链条运行过程中保持竖直状态，也称为立环。

图2为扁环各部位示意图。图2中Ⅰ、Ⅶ为扁环两端的圆弧段，Ⅱ、Ⅵ为扁环圆孔两侧的侧臂段，Ⅲ、Ⅴ为侧臂段与中间段Ⅳ区的过渡段，Ⅳ为扁环的中间段，所述中间段为单臂结构。

图3为扁环沿长轴向对称面的剖面图。圆弧段Ⅰ、Ⅶ中间对称面的截面形状如图3中左右两侧阴影区域形状所示，是由矩形和半圆形复合而成的截面形状。该截面也可以是圆形或者近似圆形截面。与该截面面积等效的圆形截面的直径通常称为该链环的公称直径。一般情况下，该直径与扁环套链的圆环棒料直径相等或相近。

图4为扁环的侧臂段Ⅱ、Ⅵ横向剖面图。侧臂段Ⅱ、Ⅵ的截面形状如图4中上下两侧阴影区域所示，截面形状为半圆形。该截面也可以是矩形和半圆形复合而成的截面形状，如图3所示。侧臂段Ⅱ、Ⅵ区域内的孔为圆形、椭圆形或者两端为半圆、中间为平行段的拉长的封闭圆形，孔的周边为倒圆角。侧臂段Ⅱ、Ⅵ区域外侧表面为近似平行的平面，只是由于锻造工艺要求有大约3-5°倾角的分模面，上下表面与水平面略呈3-5°的夹角，但是总体上上下侧表面保持平行。上下表面的距离(外宽)与圆弧段Ⅰ、Ⅶ中间对称面的截面面积等效的圆形截面直径的比值介于2到3之间。侧臂段Ⅱ、Ⅵ的单侧最小面积与圆弧段Ⅰ、Ⅶ的中间对称面的截面面积比值介于0.4到1之间。

以过渡段Ⅲ为例，Ⅲ左侧与侧臂段Ⅱ相连，横截面形状与侧臂段Ⅱ、Ⅵ的截面形状相同，并且扁环圆孔上下的两个侧臂由左侧分开的两个半圆形向右逐渐过渡到相连成一个矩形的整体截面。过渡段Ⅲ、Ⅴ的上下侧外表面为一段圆弧面且平滑过渡到中间段Ⅳ。

图5为中间段Ⅳ的横向剖面图，图5中阴影部分为中间段Ⅳ的横截面形状。中间段Ⅳ的横截面为四周倒圆的矩形，侧臂段Ⅱ、Ⅵ单侧最小面积与中间段Ⅳ的截面矩形面积的比值介于0.4到1之间。中间段Ⅳ的上下侧面为与过渡段Ⅲ、Ⅴ的上下侧圆弧形外表面平滑过渡的圆弧面，中间段Ⅳ的上下侧面也可以为近似平行的平面，只是由于锻造工艺要求有大约3-5°倾角的分模面，上下表面与水平面略呈3-5°的夹角，但是总体上上下侧表面保持平行。中间段Ⅳ的上下侧表面的外形很大程度上依赖于扁环的节距长度。这里先要定义一下扁环的节距，扁环的节距为图2中侧壁段Ⅱ的内孔最左侧切点与侧壁段Ⅵ的内孔最右侧切点之间的距离；当扁环节距长度与链条公称直径的比值在3到4之间时，扁环的中间段Ⅳ将急剧缩短，这种扁环定义为短节距扁环，如图6所示。当扁环节距长度与链条公称直径的比值大于4时，扁环的中间段Ⅳ将逐渐变长，这种扁环定义为长节距扁环，即如图1所示。

图6为扁环节距长度与链条公称直径的比值在3到4之间时的外形。图7为用这种短节距扁环编成的链条。

图8为短节距扁环沿长轴向对称面的剖面图。图8中圆弧段Ⅰ、Ⅶ中间对称面的截面形状与图3所示形状相同，没有变化。但是由于节距小，加上两端的孔边缘需要倒角，导致中间段Ⅳ的长度极短，可以认为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三个区退化成了一个过渡区，尺寸为图6中间凹陷区域的长度。中间段Ⅳ的截面也逐渐由图3中的近似长矩形，缩减为图7中的近似纺锤形。

可以看出，本发明提供的一种新型结构的锻造扁环，扁环的外宽小于同规格的紧凑链扁环，进而降低了链环及链条的总高度。链条高度的降低可以带来两个好处，一是在链条同等高度的情况下能够采用更大规格的链条，从而增加了链条的承受载荷；二是在同等链条规格的情况下，链条能够制作得更扁，进而降低了刮板输送机的高度，提高了采煤效益。进一步，这种新型结构的锻造扁环中部为单臂、两端为圆环状，总体外形与哑铃类似。由于中间的单臂结构，可以防止输送机常发生的链条打结。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。