一种免维护链系统及制造方法与流程

本发明属于链条生产，具体涉及一种免维护链系统及制造方法。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的一些理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、链系统的失效形式有疲劳断裂失效、磨损失效、冲击疲劳失效、链条“散架”失效等多种类型，但最常见的失效形式为磨损失效（即磨损后导致的链条异常拉长现象），其根本原因在于链条轴套铰链副之间摩擦面的变化导致，当链系统处于跑合阶段、稳定磨损阶段时，摩擦面之间的磨损量与时间处于正比增加，但磨损量未达到影响链系统正常运行的程度，当处于急剧磨损阶段时，摩擦面之间的磨损量急剧增加，致使链系统出现异常的噪音及振动，最后导致链系统完全失效。

3、针对链系统的磨损失效，一般采取的形式主要是增加轴套铰链副的表面硬度，例如销轴渗金属、套筒表面碳氮共渗等，以提高两者之间耐磨损性能，但是该方法对于润滑不充分的应用场景，并不是完全有效，长期处于干摩擦或半干摩擦使得零件表面缺少润滑而急剧磨损，这也是此类链条使用寿命明显偏短的关键原因，如何寻求新工艺、新方案来提升铰链副之间的摩擦条件，是改善链系统使用寿命的关键。

技术实现思路

1、本发明公开了一种免维护链系统及制造方法，以解决以下技术问题：不锈钢材料链条的磨损失效与散架失效；具体的，提供一种全新的套筒加工工艺，实现不锈钢与peek耐磨涂层有机地融为一体，一方面通过peek自润滑特性，提升了销轴套筒铰链副之间的耐磨性能，达到了免维护自润滑效果，提高了链系统的使用寿命，另一方面通过peek特殊结构的设计，增强了内链节各零件之间的连接牢固度，有效避免了链条散架失效的风险。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种免维护链系统，包括若干交替连接的内链节和外链节，所述的內链节和外链节的零部件材质为不锈钢，其中，內链节包括相对设置的内链板、两个内链板的链板孔一一相对，一一相对的内链板之间通过 套筒连接，所述的外链节包括两个相对设置的外链板，外链板的链板孔一一相对，一一相对的外链板的链板孔之间通过销轴连接，所述的套筒两端与对应的内链板孔过盈配合，销轴两端与对应的外链板孔过盈配合，所述的套筒由原材料卷制而成，在卷制成的长筒的接缝两端通过激光焊接构成密封段，两段密封段之间的缝隙为非焊接区域，所述的销轴、套筒铰链副之间设有免维护材料，所述的套筒内壁处的免维护材料构成内壁耐磨层，所述的内壁耐磨层与销轴间隙配合，所述的内壁耐磨层两端向外延伸并构成对内链板的限位结构，所述的套筒外壁处的免维护材料构成外壁耐磨层，内壁耐磨层与外壁耐磨层之间通过穿过非焊接区域的免维护材料连接为整体。

4、优选的，所述的套筒端部部分进入到内链板孔内，所述的内链板孔外端口通过扩径形成防松孔，防松孔底部与套筒端部齐平，所述的内壁耐磨层填充入防松孔内构成对内链板的限位结构。

5、优选的，所述的内壁耐磨层的外表面为腰鼓形，腰鼓形的凸出部分与套筒内壁接触，所述的外壁耐磨层与套筒外壁紧密连接。

6、优选的，所述的免维护材料为peek。

7、一种免维护链系统的制造方法，包括：套筒的制造方法，包括如下步骤：原材料不锈钢钢板准备-卷料校平-定长下料-卷制成筒-激光焊接-焊缝打磨-定长切割-研磨。

8、优选的，所述套筒制造过程中，先激光焊接所卷制成的长筒，然后分段切割，其中的长筒的接缝处采用非连续定长跳焊形式，焊接区域与非焊接区域依次交替布置，保证切割后套筒非焊接区域位于套筒中部位置，且未焊长度l与链条节距p之间的关系满足：l=（20%-30%）p。

9、优选的，还包括一种免维护链系统的內链节制造方法，所述的內链节由内链板与套筒过盈压装而成，压装完成后对內链节进行peek一体注塑。

10、优选的，所述的內链节制造方法中，一体注塑的注塑区域分为三部分：套筒内壁注塑区，套筒外壁注塑区和套筒端部注塑区，套筒内壁注塑区、套筒外壁注塑区和套筒端部注塑区之间通过非焊接区域连接在一起，以实现peek层与不锈钢两种不同材料之间的镶嵌；套筒外壁注塑区呈圆筒型，构成外壁耐磨层，外壁耐磨层上下端分别与内链板内侧相接触，套筒内壁注塑区的内壁为圆柱形，构成内壁耐磨层，外壁呈腰鼓形，套筒端部注塑区与套筒内壁注塑区相连，其整体位于内链板内部和外部两个区域，内部区域嵌入至内链板预留防松孔内，使得内链板定位于套筒端部注塑区与套筒外壁注塑区之间，有效避免两者之间的轴向滑动，套筒端部注塑区高于内链板外侧平面，高出的部分构成相对于内链板的外部区域，通过外部区域与外链板内表面相接触。

11、优选的，所述的內链节制造方法中，配备与內链节形状尺寸匹配的专用模具，专用模具包括1根穿过內链节相对的内链板孔及套筒的芯棒，芯棒与内链板孔同轴，且芯棒外表面与套筒标准内孔孔壁之间的间距符合设定数值，芯棒的外径大于销轴的外径，套筒内壁注塑区在套筒内壁与芯棒外壁之间注塑成型。

12、优选的，所述的套筒内壁注塑区用以消除套筒两端与内链板孔过盈配合引起的径缩，具体为：套筒与内链板之间为过盈配合，当套筒压入内链板后，压入的区域会由于内链板孔的包裹力，使得套筒孔径缩小，注塑时，peek材料在高压作用下将套筒端部缩径部分恢复设计内径尺寸，进而有效校正套筒压装缩径的影响。

13、本发明一种免维护链系统及制造方法的有益效果为：

14、1.本发明提出了一种新型的免维护链条设计方案，在易出现磨损失效的销轴与套筒，套筒与链轮之间引入了peek耐磨涂层，并且两种不同材质之间相互嵌套，既解决了套筒无法免维护、自润滑的问题，又避免了单纯peek材料强度不足的弊端。

15、2.本发明设计了一种套筒加工工艺，焊接圆筒采用了非连续定长跳焊形式，切割之后的套筒成品预留了未焊区域，保证了peek注塑层内外融为一体，防止运行期间的滚动，提高了使用寿命。

16、3.本发明的套筒内壁注塑区、套筒端部注塑区将内链板夹持与中间部位，同时使内链板与套筒通过peek材料镶嵌在一起，提高了内链节的框架牢固度，降低了散架失效的风险。

17、4.本发明在peek材料注塑过程中，可消除套筒压装缩径的影响，有效降低了产品的不合格率，保证产品质量。

18、5.本发明在注塑之后，peek将套筒内的腰鼓区域填平，自然形成了腰鼓形并与套筒基体接触，由于芯棒是直的，peek另一侧是圆柱体（即套筒内壁注塑区的内壁为圆柱形），同时由于套筒内壁注塑区对套筒两端缩径的消除作用，导致销轴与套筒的接触区域不再是两端接触，而是与套筒的整个内表面接触，进而能够显著降低磨损。

1.一种免维护链系统，包括若干交替连接的内链节和外链节，所述的內链节和外链节的零部件材质为不锈钢，其中，內链节包括相对设置的内链板、两个内链板的链板孔一一相对，一一相对的内链板之间通过 套筒连接，所述的外链节包括两个相对设置的外链板，外链板的链板孔一一相对，一一相对的外链板的链板孔之间通过销轴连接，所述的套筒两端与对应的内链板孔过盈配合，销轴两端与对应的外链板孔过盈配合；

2.如权利要求1所述的一种免维护链系统，其特征为，所述的套筒端部部分进入到内链板孔内，所述的内链板孔外端口通过扩径形成防松孔，防松孔底部与套筒端部齐平，所述的内壁耐磨层填充入防松孔内构成对内链板的限位结构。

3.如权利要求2所述的一种免维护链系统，其特征为，所述的内壁耐磨层的外表面为腰鼓形，腰鼓形的凸出部分与套筒内壁接触，所述的外壁耐磨层与套筒外壁紧密连接。

4.如权利要求1-3任一所述的一种免维护链系统，其特征为，所述的免维护材料为peek。

5.如权利要求4所述的一种免维护链系统的制造方法，其特征为，包括：套筒的制造方法及內链节制造方法，套筒的制造方法包括如下步骤：原材料不锈钢钢板准备-卷料校平-定长下料-卷制成筒-激光焊接-焊缝打磨-定长切割-研磨；內链节制造方法包括：所述的內链节由内链板与套筒过盈压装而成，压装完成后对內链节进行peek一体注塑。

6.如权利要求5所述的一种免维护链系统的制造方法，其特征为，所述套筒制造过程中，先激光焊接所卷制成的长筒，然后分段切割，其中的长筒的接缝处采用非连续定长跳焊形式，焊接区域与非焊接区域依次交替布置，保证切割后套筒非焊接区域位于套筒中部位置，且未焊长度l与链条节距p之间的关系满足：l=（20%-30%）p。

7.如权利要求5所述的一种免维护链系统的制造方法，其特征为，所述的內链节制造方法中，一体注塑的注塑区域分为三部分：套筒内壁注塑区，套筒外壁注塑区和套筒端部注塑区，套筒内壁注塑区、套筒外壁注塑区和套筒端部注塑区之间通过非焊接区域连接在一起，以实现peek层与不锈钢两种不同材料之间的镶嵌；套筒外壁注塑区呈圆筒型，构成外壁耐磨层，外壁耐磨层上下端分别与内链板内侧相接触，套筒内壁注塑区的内壁为圆柱形，构成内壁耐磨层，外壁呈腰鼓形，套筒端部注塑区与套筒内壁注塑区相连，其整体位于内链板内部和外部两个区域，内部区域嵌入至内链板预留防松孔内，使得内链板定位于套筒端部注塑区与套筒外壁注塑区之间，有效避免两者之间的轴向滑动，套筒端部注塑区高于内链板外侧平面，高出的部分构成相对于内链板的外部区域，通过外部区域与外链板内表面相接触。

8.如权利要求7所述的一种免维护链系统的制造方法，其特征为，所述的內链节制造方法中，配备与內链节形状尺寸匹配的专用模具，专用模具包括1根穿过內链节相对的内链板孔及套筒的芯棒，芯棒与内链板孔同轴，且芯棒外表面与套筒标准内孔孔壁之间的间距符合设定数值，芯棒的外径大于销轴的外径，套筒内壁注塑区在套筒内壁与芯棒外壁之间注塑成型。

9.如权利要求8所述的一种免维护链系统的制造方法，其特征为，所述的套筒内壁注塑区用以消除套筒两端与内链板孔过盈配合引起的径缩，具体为：套筒与内链板之间为过盈配合，当套筒压入内链板后，压入的区域会由于内链板孔的包裹力，使得套筒孔径缩小，注塑时，peek材料在高压作用下将套筒端部缩径部分恢复设计内径尺寸，进而有效校正套筒压装缩径的影响。