某企业2 500t/d生产线投产不到半年，输送熟料的链斗输送机多次出现故障，最多时一个星期几次被迫停机修理，严重影响了生产。为此，我公司于2010年初对该输送机的链条进行分析研究，对链条结构、选材及热处理进行了改进。
1链条的失效分析
熟料采取二级输送，1号机长度为42m，2号机长度为58m，输送机倾角为420，速度为15.6m/min，熟料温度约为20℃，输送机链条结构见图1。
输送机在生产中出现的问题：
1)销轴和套筒在链板孔中转动，造成脱销和链节散架。
2)销轴与套筒的配合面内进入粉尘，产生磨粒磨损，销轴最大磨损量达6.5mm。
3)链条与链轮的啮合不正常，常出现链条爬齿，多次拉坏尾架。在啮合过程中套筒和轮齿不是滚动啮入，而是相对滑动，滑动面不但没有润滑，还粘有一层坚硬的熟料粉，使得摩擦力很大，加快套筒啮合表面的磨损，不到一年全部套筒近乎磨穿。
4)滚轮内孔与其配合的轴磨损后间隙大，造成输送不平稳，摩擦阻力大，使运转电流波动大(35～50A)，减速器高速轴经常断裂。
2改进方案
2.1链条结构的改进
1)改变套筒、销轴与内外链板的配合结构
套筒两端铣边，销轴开口销端铣边，销轴与外链板、套筒与内链板的配合过盈量加大(过盈量0.10～0.15mm)，以解决销轴与外链板、套筒与内链板的相对转动问题。
2)套筒链改为滚子链
在套筒外加套一个壁厚为12mm的滚子，使链条结构由套筒链变为滚子链。这样，滚子与轮齿啮合时为滚动啮人，减少滚子和轮齿的相互磨损。改后的套筒部位结构见图2。
3)滚轮结构的改进
在滚轮内安装带防尘盖的滚动轴承（见图3），减少滚轮内的摩擦力，保证滚轮的灵活转动，减小链条的最大张力，从而避免减速器高速轴的断裂。滚轮轴一端与链板配合面铣边加工，防止其转动。另外适当加大滚轮轴的外径，在轴上安装油嘴，在输送机合适位置安装自动注油装置，定期对滚轮注油润滑。
2.2优化选材和热处理工艺
链条零件的表面硬度既要保证耐磨，又要兼顾耐疲劳，必须做到套筒、销轴和滚子3个零件表面硬度的合理匹配，才能有效提高链条的使用寿命。经检测，原有链条的销轴和套筒材料均为40Cr，销轴表面硬度为HRC27-32，套筒表面硬度为HRC42-45。根据水泥熟料输送链条的服役条件和失效分析，有必要忧化选材和热处理工艺。
1)销轴的材料和热处理
为提高销轴与套筒的耐磨性和抗疲劳性能，销轴采用中碳调质钢35CrMo代替40Cr钢，35CrMo钢的强度高、韧性好、淬透性较40Cr钢高，而且在高温下有高的蠕变强度与持久强度，其长期工作温度可达500℃，能完全满足水泥熟料输送的环境。35CrMo经渗碳淬火+中温回火能获得弥散分布的颗粒状碳化物的渗碳组织及回火屈氏体芯部组织，经过处理的销轴表现出表面耐磨、芯部强韧性好、抗塑变能力高的综合机械性能。回火屈氏体具有一定的强度和韧性，同时兼有高的弹性和屈服极限，从耐磨性角度来看，组织为屈氏体的芯部其抗塑变能力更强，因而表层的剥落概率更小，销轴的耐磨性能得到提高。
2)套筒和滚子的材料和热处理
套筒和加装的滚子选用20CrMo合金钢，20CrMo钢具有热强性高，在500～520℃时，热强度仍高，淬透性较好，能长期工作在250CC以下的工作环境。20CrMo钢采用快速气体渗碳工艺，淬火后表层能获得高硬度的马氏体组织，达到提高表面硬度、耐磨性及疲劳强度的目的，回火后套筒表面硬度控制在HRA77-81，滚子表面硬度控制在HRA72-76，合理调整套筒和滚子的硬度梯度，有效提高链条的磨损寿命和抗冲击能力。
3)制造工艺的改进
由于内外链板孔心距较长，下料后和热处理后变形较大，冲孔前和热处理后进行两次链板整平处理，确保链板孔距的精度，使装配后的链节框架正确，保证输送的平稳性。链板冲孔后进行挤孔工艺，提高链板孔配合面的光亮带，保证销轴和套筒与链板的连接牢固度，防止因销轴和套筒松动而产生的链板孔磨损问题。
3改进效果
改进后的链条已输送水泥熟料58万t，运转正常，检测单节距无明显变化，检查各转动副的摩擦部位，其磨损量都非常小，最大不到0.2mm，也未出现销轴转动、异常磨损和链板脱落现象，运转电流(28～32A)及其波动比原来大大减小，整机运行平稳，减速器高速轴也再未发生过断裂。
