链条及制造链条的方法技术

一种链条，是由具有特殊横截面的棒料形成的链环构成。在较佳的实施例中，该链条是１６ｍｍ规格的，横截面包括四个外凸的弓形边１０ａ、１０ｂ、１０ｃ和１０ｄ，每个边的曲率半径至少大于链条规格尺寸的１０％，（即比８ｍｍ至少大１０％），优选为至少大于链条尺寸的１５％。按照这种方式，可生产一种链条，其形状与经过一段时间磨损后的链条的形状相似，包括显著增加了相邻链环之间的接触面，降低了有效磨损率，减少了链条由于磨损而导致的有效伸长率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术的描述本专利技术是有关用于(例如)拖拉负载或操作机器的链条的改进。这种链条的链环传统上是通过焊接，或者也有很少的时候是通过焊接或锻造相结合的方法来生产的。通常，链条的所有链环是通过焊接生成的，但有时候，也有锻造的链环通过焊接的链环连接在一起。传统上的这种链环的横截面通常为圆形。当承受负载时，互连的链环之间的接触理论上是点接触，实际上会延伸成一个小的，通常为圆形的接触区。因此，在相邻链环之间传递的拉力，至少在链条的早期使用阶段，通过该小范围接触在链条链环上产生高的压力。此外，因为接触面积很小，链条链环在接触面处很快磨损，随着链环之间接触面的增加，链环直径的缩减率减少。链条链环的这种磨损是很不利的，尽管与链条链环本身的直径相比，链条链环在径向方向(径向磨损)的直径减少得很小，但在链条很长的情况下，在最初只使用很短时间后，就需要再次拉紧链条。依照本专利技术提供的链条，至少有一些链环，其表面的工作部分从一开始就具有一种类似于经一段时间使用后的链环的形状。以这种方式，相邻链环之间的接触从一开始就具有较大的接触面积，与一种具有圆形横截面的新链条相比，减小了链条的径向磨损率。本专利技术优选的链条从最初就具有与传统链条相似的横截面积。因而，如果按照本专利技术生产直径为16mm的链条，链条优选的横截面积大约为201mm2，与传统的直径为16mm的链条的横截面积相同。因而，使用作传统链条的具有圆形横截面的棒料变形，形成一横截面，该横截面能在链条相邻两个链环之间，特别是链环的顶部区域提供明显增大的接触面。这样，在链条强度没有任何降低的情况下，从一开始就实现了大面积的面面接触。因此链条具有了一个磨损链条所具有的减小了的伸展特性，同时还具有未磨损链条的强度特性。可选地，从最初就确保链条所具有的横截面，从而能够产生所需的安全工作负荷，当考虑到由于磨损而导致起初制造的链条强度减小时，链条的横截面可能会比需要的小。链条的表面形状与传统链环使用一段时期后，例如经大量的使用，并且是出现了大范围的磨损后的表面形状相同。这种形状仅出现在链条链环的顶部的内表面，如果需要，仅出现在间隔的链环上。如果需要，可以制造顶部上有内表面的锻造链环，其中干涉链环(如，焊接链环)在该顶部与该锻造链环面对面地啮合。这些锻造链环最初按传统方式制造，如通过锻造形成一个普通的圆形横截面，然后在顶部区域缩锻形成期望的表面形状。优选地，焊接链环具有所设计的表面形状，方便时，链环整个长度都具有设计的表面形状，包括链环的外表面，如链环的长边或腿。这样，链条其它部分在使用过程中的磨损，如与输送平板或地面接触的磨损也会被减少。这样，按照本专利技术，将具有所需形状的恒定横截面的原料进行切割、形成和焊接以制造链环。方便的情况下，原料中至少为两个，优选为四个相对的表面上具有所期望的形状，无论原料切割长度的轴向方向如何，均可形成按照本专利技术的链环。按照本专利技术提供的链条，其特征为至少所提供的链环，其接触表面形状的曲率半径大于链环总体上的曲率半径。短语“链环总体上的曲率半径”，指具有与所述的链环同等横截面积的一个圆形链环横截面的曲率半径。接触面是与相邻链环相接触的面，使用链条时，力通过该接触面在链条上传递。因而，具有直径为20X链环的链条(其中X是间距)，该形状的曲率半径为12X或更多，即曲率半径比通常的情况大20％，而当为15X或更大时，即曲率半径比通常的情况大50％。因而，链环直径为15mm的链条，接触面形状的曲率半径至少为10mm，优选曲率半径为12mm或更大。同样地，链环直径为28mm的链条，其接触面形状的曲率半径至少为18mm，优选曲率半径为22mm或更大。接触面上的形状可以在链环的顶部，或许仅在链环的顶部，或在链环的整个内表面都具有这种形状。当链环是焊接链环，在其外表面和内表面都可以有这种形状，方便的，径向相对的两对表面上均具有这种形状。本专利技术同时还提供一种链条，其至少一些链环的横截面通常是方圆形(squircle)的。方圆形是一种几何形状，包括四个外凸的弓形边，在边角处相交，边的曲率半径大于同等横截面积圆的曲率半径。本专利技术同时也提供用于如上所述的链条上的链环。本专利技术同时又提供制造如上所述的那种链条链环的棒料。本专利技术同时也提供了制造链条的方法，以如下步骤为特征，在计算机上仿真传统链条的链环的一定量的磨损，由此形成一个磨损链条的表面形状，制造至少在一些链条链环的顶部区域具有这样一种表面形状的链条。该方法进一步包括如下步骤对传统链条的至少两个链环进行计算机建模；以仿真的磨损量作为嵌合量将两个链条相互嵌合在一起；计算这样产生的形状的横截面；并且制造至少在链环的顶部区具有这种横截面形状的链条链环。下面结合附图对链条进行具体的描述，其为本专利技术优选实施例，所选择的优选实施例是为了以实施例的方式对本专利技术进行举例说明。对于包含链环的链条，也在某些方面对本专利技术进行了举例说明。在附图中附图说明图1表示传统圆形横截面链条两个链环接触区形状的横截面示意图；图2表示了本专利技术链条的一部分的正视图；图3是图2中的链环沿3-3线的截面图；图4是两个传统圆形横截面链环在经2mm磨损后相互之间干涉的示意图；图5是根据本专利技术的两个链环在磨损2mm后的相互之间干涉的相应示意图；图6是相应于图1的视图，显示了本专利技术优选实施例的链条的相邻链环的接触区；图7是与后面出现的图表结合使用的示意图；和图8表示了通过应用本专利技术而获得的下降了的磨损率的曲线图。本专利技术的优选实施例的链条包括多个链环，其中的两个链环，在图2中以2a和2b示出，是焊接形成的链环链条。链环是由具有如图3所示横截面的棒料形成，在此处被定义为“方圆形(squircle)”。具体地，本专利技术的优选实施例是一个16mm的链条，横截面包括四个外凸的弓形边10a、10b、10c和10d，每个边的曲率半径至少大于链条尺寸的10％(即至少比8mm大10％)，优选为至少比链条尺寸大15mm。在优选的实施方案中，与同等横截面积的圆的曲率半径相比(即8mm)，外凸的弓形边10a到10d的曲率半径为13mm。10a到10d的表面汇交于一点，方便地，形成的交叉点是圆形的，如图3所示。图2中的链条在其表面上的工作部分具有一种形状，该形状相当于传统圆形横截面链条经过一段时期磨损的部分表面形状。该表面形状可按如下方式形成。使用3-D实体建模软件包，如pro-Engineer，制作出链条的标准模型，其具有例如传统的圆形横截面，其实任何方便的形状都可以采用。仿真的链条形状和尺寸的数值是该应用程序常用的典型数值，相应地选取链环半径。在本实例中，使用了曲率半径为8mm的传统圆形链环。然后将这些链环在计算机中仿真地“组装在一起”形成一个在链环之间是点接触的两个长度的链条。为了仿真链环上的磨损，两个链环以0.1mm、0.5mm、1.0mm、1.5mm和2.0mm的干涉量的步长相互嵌合在一起。每个阶段的两个链环间接触的表面积可通过计算机软件包计算得到。自然地，当链条磨损时，进入相应链环越深，表面接触面积就越大。最初，新链条从理论上的点接触到在链环之间形成接触垫，会很快地磨损。正是这种最初快速的磨损引起了链条延长的问题。一旦计算出链环之间接触区的形状，就可以选择一个干涉量步长位置，在该点上观察链条的横截面。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种链条，其特征在于，链条的至少一些链环在最初形成时就在其表面的工作部位上具有一种形状，该形状与使用一段时间后的链条的相应部位上的形状相似。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰达德利，莱克伯加曼，
申请(专利权)人：帕森斯链条有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]