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摘 要：通过对SL-3石蜡连续成型机运行、卡盘故障位置、现象的长期观察，进行分析、总结，找出造成卡盘故障的直接原因，为成型机的长期安全运行提供了理论依据，并提出了相应的检查、维护、整改、防范措施。
关键词：成型机平移机构；链轮晃动；连接销受力；剪断；卡盘；措施。
前言
1997年南阳石蜡化工厂引进了一套SL-3石蜡成型机，主要生产石蜡产品，但随着南阳石蜡化工厂的特色化发展，现在已能生产乳化炸药蜡、地蜡、微晶蜡等石蜡、特种蜡系列化工产品上百种。成型机运行至今，随着各种型号蜡产品的生产过程，逐渐暴露出因设备老化而出现的诸多问题。机组在生产运行过程中多次发生大小卡盘事故，严重时曾把四、五层蜡盘框架全部拉斜，冷室内平移机构多处部件毁损，大框架拉斜变形，主链条拉断几处，停工检修调整长达半个多月，直接经济损失上十万元。严重影响装置的正常运行、蜡产品的生产。
下面将对成型机卡盘的直接原因进行分析查找，从而提出解决办法。
一、SL-3石蜡成型机的主要参数、工作原理。
1、作用：石蜡连续成型机是将各种牌号的液态石蜡（包括特种蜡）经冷却凝固成一定形状和重量的蜡块的专用设备。
2、生产过程：注料——平移——冷却——翻转——脱模——传输——包装。
3、安全技术参数：
主机型号：SL-3，生产能力：3万吨/年，输入蜡液温度：60～72°C，给料蜡液温度：55～66°C，蜡饼脱模温度：25～28°C，风机出口温度：-3～-6°C，蜡饼重：5kg。
主机传动部分：电动机型号：JZS361-1,功率：15kw，转速：1410-470转/分，减速机型号xw10-8，速比：1:35，链盘运行速度：1.769米/分。
传动系统（如图1）：
传动部分是石蜡成型机驱动的动力系统，由一台15千瓦三相异步整流子变速电机(JZS361-1）驱动，通过（xw10-8）摆线减速机、链条、离合器分出两个分支：.一支由连杆机构带动定量给料器的横梁往复运动实现定量给料，另一支通过传动轴分别驱动左右两侧的平移机构，实现分层驱动。
图1 传动系统简图
平移机构（图2）：
安装在绝热箱冷室中，其功能是将装在主链条上的蜡盘（框架）由上而下平行移动，使蜡盘在绝热箱冷室中逐层上升至最高层离开冷室。平移动作是当蜡盘框架被主链条带进平移机构时，蜡盘框架上的后滚轮轴即被平移机构的被动轮（梅花轮）卡住而与销轴同步移动，框架前轮沿着曲形导轨（反转导轨）一起形成蜡盘平行上移。
A 梅花轮中心;B 梅花轮卡窝内缘;C 蜡盘框架后滚轮轴中心;D 主动轮中心;E 连接销中心;F 平移转向导轨外缘
图2 平移机构
自保系统：
在成型机尾部分别安装两排报警限位器，当主链条带动蜡盘框架出现故障（如卡盘时），弹簧收缩，通过限位器发出信号使报警器发出报警自停。主传动分层传动，分层张紧，每层均有一处报警点（如图2）。
二、成型机卡盘位置及现象
2007年至今，我厂成型机自生产特殊品种蜡以来，由于特种蜡品种多、粘度大，造成成型机平移机构各部件卫生极差，主链条负荷增大，再加上成型机设备老化，各部件磨损间隙变大，造成卡盘故障时有发生。每次发生卡盘，设备管理人员都要亲临现场，观察卡盘现象，初步分析故障原因。但成型机卡盘停机后，只看到故障表象，往往处理更换被损坏部件后又能恢复生产，很难查找判断出故障的直接原因。
（一）卡盘位置、现象集中表现在以下几个方面。
1、在机头平移转向处卡盘堆积2-3盘。蜡盘框架连接主链条的连接销子剪断，蜡盘框架的前滚轮轴或蜡盘框架的销套卡在平移转向导轨内壁，造成平移转向导轨变形；或连接销子折断后，蜡盘框架前滚轮轴翘起，顶卡在压条上，压条顶弯卡死；或连接销子折断后，蜡盘框架后滚轮轴翘起，前滚轮轴顶卡在平导轨上，平导轨变形卡死。同时造成一边链条跳齿整层蜡盘框架拉斜，两边不同步。
2、在机尾平移转向处卡盘堆积2-3盘，其它现象如前，造成平移转导轨，压条，短导轨变形。同时，一边链条跳齿，整层蜡盘拉斜，两边蜡盘不同步。
3、在机头前部翻转皮带处卡盘堆积2-3盘。蜡盘框架与主链条连接销折断，一边链条跳齿，造成两边不同步。
4、断销图（如图3）折断的销子均为使用3年以上的老銷子。
图3 断销图
（二）相关部件知识与数据
1、蜡盘框架（如图4）
蜡盘框架由35号钢焊接，每个框架必须方正、规范，销套、轴承、轴的位置必须统一、准确。这样才能保证其在平移机构运行中与各部件配合满足要求。它的总重量满负荷（即注满蜡液）50kg，空负荷20kg。
图4 蜡盘框架示意图
2、连接销（如图5）
图5 连接销图
连接销为直圆销或阶梯销，材质为35号钢，表面硬化处理HB>260。它一头穿在主链条内，一头穿在蜡盘框架的销套内，经过连接销使主链条与蜡盘框架联在一起，使主链条带动蜡盘框架在平移机构上运行、翻转。起到连接传递拉力的作用，同时它还有保险销的作用，在非正常情况下，销子断而不损坏其它部件。
三、成型机相关部件安装配合及受力进行分析
成型机在正常生产过程中运行是非常平稳的，为什么会出现卡盘故障，卡盘发生后为什么总是会出现连接销剪断，平移转向导轨变形的现象呢?而卡盘发生的地方总是在平移机构前后转向处、脱模皮带处呢？下面就对这几处的相关安装配合尺寸及受力进行分析。
1、平移机构各部件梅花轮、主动轮、转向导轨位置在正常情况下（如图2）。
也就是梅花轮和主链轮的中心距AD为254mm，主链轮中心到平移转向导轨转向导轨的中心外缘距离DF为350mm的正常情况下，就可保证当蜡盘框架运行到位置2时蜡盘后滚轮轴外缘到连接销中心距离BE为270mm（254+小轴承半径16），即蜡盘后滚轮轴中心到安全销中心距离CE为254mm；连接销中心距到平移转向导轨中心外缘距离为238mm（254-小轴承半径16），在此情 况下，梅花轮、连接销、平移转向导轨均不受水平方向的力。梅花轮与连接销只承受对蜡盘框架的垂直方向的支撑力，也就是满负荷蜡盘框架的重量50kgf，考虑左右两边平移机构的支撑，实际每个连接销承受的重力不到25kgf。当蜡盘框架运行到平导轨上时，两端连接销垂直方向不受力（因为有4个滚轮轴支撑受力），水平方向上在主链条的拉动下只克服蜡盘框架4个滚动轴承与平导轨之间的摩擦力，这个力对连接销影响极小，所以在正常情况下，连接销在整个系统运行过程中是受力很小的，它的强度足够。而应受力的就是主动链轮，因为链传动是靠它传递动力的。如分摊给每层主链条的拉力为F，每个主动轮在水平方向的受力则为2F如图6。假设电机输出功率损耗可以忽略不计，那么输出的总功率由主驱动轴分摊给冷室内平移机构左右两边12个主链轮，加上翻转皮带处两个主链轮，共14个主链轮，每个主链轮传给每层主链条的拉力
F=N.η/14。
功率换算成拉力：1马力=735瓦特=75kgfm/s。
现在成型机的主电机功率为15kw，即15000瓦特，
换算成总拉力为：15000/735*75=1530kgf。
所以F=1530*0.94/14=102.72kgf。
即：每个主链轮承受的最大水平拉力为：F0=2F=205.46kgf
Ν——电机总功率15kw
η——减速机效率取0.94
由此可见，在整个成型机平移机构中，机头是主链轮承受水平拉力，机尾是从动轮间接的把主链条拉力传递给张紧弹簧，有张紧弹簧承受水平拉力。通过张紧弹簧背帽把主链条拉紧，链条拉力与弹簧张力达到平衡。而在平移机构内，连接销、平移转向导轨受到水平拉力很小，或不受力，因为他们的相对强度较小，所以才能保证连接销、平移转向导轨在运行中不受到伤害或卡涩。也就不会出现安全销剪断，平移转向导轨变形而造成卡盘。
2、平移机构各部件（梅花轮、主动轮、转向导轨）位置在不正常情况下（参照图2）
也就是平移机构各部件（梅花轮、主动轮、转向导轨）安装位置尺寸不准确或者在运行中固定梅花轮、主动轮、转向导轨的螺栓松动，或者梅花轮、主动轮轴承磨损散架，梅花轮和主链轮不能定位，中心距不能保证为254mm，通常在主链条的拉动下，两者中心距要小于正常值。此时平移机构即在不正常情况下。以主动轮固定螺栓松动为例。当主动轮不能定位，参考图2.，当蜡盘框架后滚轮轴没有被梅花轮卡着时，此时主动轮全部承受水平拉力，这时主链轮在主链条拉力作用下和梅花轮的中心距最小。当梅花轮卡着蜡盘框架后滚轮轴时，即位置1，梅花轮连接销开始承受水平力，主链轮开始减少承受的水平拉力；当蜡盘框架运行到位置2，即和两链轮水平中心线一致时，梅花轮与主链轮中心距基本恢复到正常状态，但主链轮不受水平拉力，链条拉力通过梅花轮与蜡盘框架的支撑作用，全部作用在连接销子上。此时，梅花轮、框架连接销承受的水平力最大。当蜡盘框架运行到位置3，即蜡盘框架后滚轮轴脱出梅花轮，前滚轮轴也运行到转向导轨上部，主动轮会在主链条的拉动下突然回到两链轮中心距最小位置。此时，梅花轮、蜡盘框架、连接销不受水平力，又重新承受全部水平力。（连接销受力如图6所示）。
图6 连接销水平方向受力图
如此循环往复，连接销产生疲劳，这对直径较小的连接销，屈服强度会大大降低。下面试计算连接销的最大抗剪屈服强度：
查表：35号钢表面硬化处理在有冲击载荷下的许剪应力[τ]=600kgf/㎝2
φ9.5mm销子的最大许用载荷为：P=[τ]*S
S-销子的截面积，S=πr2，r是销子半径，P=600*3.14*（0.95/2）2 =425kgf。
从计算得知，连接销的强度在正常情况下是足够的，但在上述不正常情况下，经长期使用的连接销产生疲劳后，抗切屈服强度已大大降低，往往在运行到位置2承受最大拉力，也就是主动轮在正常情况下的全部水平受力200kgf以上时，被剪断或受伤将要被剪断。
情况一：当一端连接销被剪断，此端框架就会脱落，两侧运行就不同步，蜡盘框架倾斜，这时主链条继续运行，后边上来的蜡盘框架被前边脱落的框架挡着，造成堆积，后边框架连接销又不断的被卡断，最终造成堆积卡盘，主链轮跳齿，限位器报警停机。
情况二：当在位置2，连接销受力拉伤将要被剪断，运行到位置3突然受到主链轮晃动的冲击而剪断时，框架两侧虽然不同步倾斜，但断销子端还有两个前后滚轮支撑在平导轨上，在后边蜡盘框架的推动下，继续前行，有的蜡盘框架会慢慢脱离平导轨，掉落在下一层运行到机尾转向处被卡着，造成机尾卡盘；有的蜡盘框架能一直在后边蜡盘框架的推动下，运行到机尾转向处脱落，造成卡盘，主链轮跳齿，限位器报警停机。
情况三：当在位置2，连接销受力拉伤将要被剪断而没剪断，当这个连接销运行到平移机构下一个不规范转向处，再次受力就会剪断，造成堆积卡盘，主链轮跳齿，限位器报警停机。
情况四：当在位置2，连接销受力拉伤将要被剪断而没剪断，当这个连接销运行到翻转皮带处时（如图7），因再次受到翻转皮带作用到蜡盘框架上拉力F2与皮带摩擦力F3的合力F（翻转皮带的重锤是直径为50mm，长度为2m的圆钢两根，近100kg），就会被剪断，在翻转皮带处堆积卡盘，主链轮跳齿，限位器报警停机。
F1皮带拉力 F2蜡盘框架受皮带的拉力
F3皮带与蜡盘框架之间的摩擦力
F蜡盘框架翻转时克服皮带的受力（F最终传递到连接销上）
图7 翻转皮带及受力图
情况五: 当前几种情况卡盘故障发生后，限位器不报警，卡盘破坏程度扩大，就会造成大面积卡盘。
从成型机前几次卡盘，发现平移机构内链轮有松动现象、剪断的都是使用时间较长的连接销，都证明了以上论點。也说明了前边所讲卡盘发生位置及现象的原因。
综上所述，卡盘故障发生的主要原因是：平移机构内链轮的位置尺寸发生变化，造成连接销受力过大损伤所致。
四、应对措施
1、操作工或维修钳工，每天应对成型机在运行状态下，检查每个链轮的紧固状态，观察每个链轮是否有晃动现象，并切实负责检查到位。
2、每3-4个月应进行一次整机脱盘检查。（1）重点检查调整各链轮在不受力状态下紧固状况、位置尺寸，为了不让连接销受到不应承受的水平拉力，在实际调整主链轮与梅花轮中心距时要大0.5mm（如图2），即AD=254.5mm，而主链轮中心到平移转向导轨外缘要小0.5mm，即DF=349.5mm。保证梅花轮卡窝的内边缘到连接销的距离BE>270mm。连接销中心距至平移转向导轨外缘距离<238mm。（2）检查全部连接销是否松动，如有松动及时更换。（3）检查变形蜡盘框架及小轴承是否有变形或损坏，如有及时更换。
3、定期更换连接销，一般2-3年，定期更换各链轮轴承，一般2-3年，即3年大修一次，主要更换主链条（主链条带有连接销），更换磨损严重的链轮及全部轴承。在正常使用时轴承要经常加注润滑脂，以提高轴承使用寿命，主链条与导轨要有油润滑，以减少摩擦力。
4、加强报警限位器的维护检验，保证其报警的灵敏性和可靠性。在最近几年发生两次大的卡盘故障，均是报警器不报警，致使卡盘破坏程度扩大，损失严重。同时根据蜡盘框架在转向处连接销断后会错出脱落的现象，在冷室内大框架四角转向导轨后增加光电保护器（当蜡盘框架在转向处连接销剪断错出后，把上下光电管对应的射线挡住，就会马上报警停机），以增加卡盘报警的及时性及灵敏性，减少卡盘损失（如图8）。
图8 光电保护安装示意图
五、结论
通过对卡盘位置、现象、部件受力分析，找出卡盘的直接原因是：链轮晃动--连接销受力损伤--连接销剪断--堆积卡盘。针对卡盘原因，加强管理，采取措施，消除卡盘隐患，减少卡盘损失，保证成型机平稳正常运行。从而提高成型机使用效率，增加成型机产量，创造更大效益。
参考文献
1、《机械传动设计手册》煤炭工业出版
2、SL-3石蜡连续成型机使用说明书
关键词：成型机平移机构；链轮晃动；连接销受力；剪断；卡盘；措施。
前言
1997年南阳石蜡化工厂引进了一套SL-3石蜡成型机，主要生产石蜡产品，但随着南阳石蜡化工厂的特色化发展，现在已能生产乳化炸药蜡、地蜡、微晶蜡等石蜡、特种蜡系列化工产品上百种。成型机运行至今，随着各种型号蜡产品的生产过程，逐渐暴露出因设备老化而出现的诸多问题。机组在生产运行过程中多次发生大小卡盘事故，严重时曾把四、五层蜡盘框架全部拉斜，冷室内平移机构多处部件毁损，大框架拉斜变形，主链条拉断几处，停工检修调整长达半个多月，直接经济损失上十万元。严重影响装置的正常运行、蜡产品的生产。
下面将对成型机卡盘的直接原因进行分析查找，从而提出解决办法。
一、SL-3石蜡成型机的主要参数、工作原理。
1、作用：石蜡连续成型机是将各种牌号的液态石蜡（包括特种蜡）经冷却凝固成一定形状和重量的蜡块的专用设备。
2、生产过程：注料——平移——冷却——翻转——脱模——传输——包装。
3、安全技术参数：
主机型号：SL-3，生产能力：3万吨/年，输入蜡液温度：60～72°C，给料蜡液温度：55～66°C，蜡饼脱模温度：25～28°C，风机出口温度：-3～-6°C，蜡饼重：5kg。
主机传动部分：电动机型号：JZS361-1,功率：15kw，转速：1410-470转/分，减速机型号xw10-8，速比：1:35，链盘运行速度：1.769米/分。
传动系统（如图1）：
传动部分是石蜡成型机驱动的动力系统，由一台15千瓦三相异步整流子变速电机(JZS361-1）驱动，通过（xw10-8）摆线减速机、链条、离合器分出两个分支：.一支由连杆机构带动定量给料器的横梁往复运动实现定量给料，另一支通过传动轴分别驱动左右两侧的平移机构，实现分层驱动。
图1 传动系统简图
平移机构（图2）：
安装在绝热箱冷室中，其功能是将装在主链条上的蜡盘（框架）由上而下平行移动，使蜡盘在绝热箱冷室中逐层上升至最高层离开冷室。平移动作是当蜡盘框架被主链条带进平移机构时，蜡盘框架上的后滚轮轴即被平移机构的被动轮（梅花轮）卡住而与销轴同步移动，框架前轮沿着曲形导轨（反转导轨）一起形成蜡盘平行上移。
A 梅花轮中心;B 梅花轮卡窝内缘;C 蜡盘框架后滚轮轴中心;D 主动轮中心;E 连接销中心;F 平移转向导轨外缘
图2 平移机构
自保系统：
在成型机尾部分别安装两排报警限位器，当主链条带动蜡盘框架出现故障（如卡盘时），弹簧收缩，通过限位器发出信号使报警器发出报警自停。主传动分层传动，分层张紧，每层均有一处报警点（如图2）。
二、成型机卡盘位置及现象
2007年至今，我厂成型机自生产特殊品种蜡以来，由于特种蜡品种多、粘度大，造成成型机平移机构各部件卫生极差，主链条负荷增大，再加上成型机设备老化，各部件磨损间隙变大，造成卡盘故障时有发生。每次发生卡盘，设备管理人员都要亲临现场，观察卡盘现象，初步分析故障原因。但成型机卡盘停机后，只看到故障表象，往往处理更换被损坏部件后又能恢复生产，很难查找判断出故障的直接原因。
（一）卡盘位置、现象集中表现在以下几个方面。
1、在机头平移转向处卡盘堆积2-3盘。蜡盘框架连接主链条的连接销子剪断，蜡盘框架的前滚轮轴或蜡盘框架的销套卡在平移转向导轨内壁，造成平移转向导轨变形；或连接销子折断后，蜡盘框架前滚轮轴翘起，顶卡在压条上，压条顶弯卡死；或连接销子折断后，蜡盘框架后滚轮轴翘起，前滚轮轴顶卡在平导轨上，平导轨变形卡死。同时造成一边链条跳齿整层蜡盘框架拉斜，两边不同步。
2、在机尾平移转向处卡盘堆积2-3盘，其它现象如前，造成平移转导轨，压条，短导轨变形。同时，一边链条跳齿，整层蜡盘拉斜，两边蜡盘不同步。
3、在机头前部翻转皮带处卡盘堆积2-3盘。蜡盘框架与主链条连接销折断，一边链条跳齿，造成两边不同步。
4、断销图（如图3）折断的销子均为使用3年以上的老銷子。
图3 断销图
（二）相关部件知识与数据
1、蜡盘框架（如图4）
蜡盘框架由35号钢焊接，每个框架必须方正、规范，销套、轴承、轴的位置必须统一、准确。这样才能保证其在平移机构运行中与各部件配合满足要求。它的总重量满负荷（即注满蜡液）50kg，空负荷20kg。
图4 蜡盘框架示意图
2、连接销（如图5）
图5 连接销图
连接销为直圆销或阶梯销，材质为35号钢，表面硬化处理HB>260。它一头穿在主链条内，一头穿在蜡盘框架的销套内，经过连接销使主链条与蜡盘框架联在一起，使主链条带动蜡盘框架在平移机构上运行、翻转。起到连接传递拉力的作用，同时它还有保险销的作用，在非正常情况下，销子断而不损坏其它部件。
三、成型机相关部件安装配合及受力进行分析
成型机在正常生产过程中运行是非常平稳的，为什么会出现卡盘故障，卡盘发生后为什么总是会出现连接销剪断，平移转向导轨变形的现象呢?而卡盘发生的地方总是在平移机构前后转向处、脱模皮带处呢？下面就对这几处的相关安装配合尺寸及受力进行分析。
1、平移机构各部件梅花轮、主动轮、转向导轨位置在正常情况下（如图2）。
也就是梅花轮和主链轮的中心距AD为254mm，主链轮中心到平移转向导轨转向导轨的中心外缘距离DF为350mm的正常情况下，就可保证当蜡盘框架运行到位置2时蜡盘后滚轮轴外缘到连接销中心距离BE为270mm（254+小轴承半径16），即蜡盘后滚轮轴中心到安全销中心距离CE为254mm；连接销中心距到平移转向导轨中心外缘距离为238mm（254-小轴承半径16），在此情 况下，梅花轮、连接销、平移转向导轨均不受水平方向的力。梅花轮与连接销只承受对蜡盘框架的垂直方向的支撑力，也就是满负荷蜡盘框架的重量50kgf，考虑左右两边平移机构的支撑，实际每个连接销承受的重力不到25kgf。当蜡盘框架运行到平导轨上时，两端连接销垂直方向不受力（因为有4个滚轮轴支撑受力），水平方向上在主链条的拉动下只克服蜡盘框架4个滚动轴承与平导轨之间的摩擦力，这个力对连接销影响极小，所以在正常情况下，连接销在整个系统运行过程中是受力很小的，它的强度足够。而应受力的就是主动链轮，因为链传动是靠它传递动力的。如分摊给每层主链条的拉力为F，每个主动轮在水平方向的受力则为2F如图6。假设电机输出功率损耗可以忽略不计，那么输出的总功率由主驱动轴分摊给冷室内平移机构左右两边12个主链轮，加上翻转皮带处两个主链轮，共14个主链轮，每个主链轮传给每层主链条的拉力
F=N.η/14。
功率换算成拉力：1马力=735瓦特=75kgfm/s。
现在成型机的主电机功率为15kw，即15000瓦特，
换算成总拉力为：15000/735*75=1530kgf。
所以F=1530*0.94/14=102.72kgf。
即：每个主链轮承受的最大水平拉力为：F0=2F=205.46kgf
Ν——电机总功率15kw
η——减速机效率取0.94
由此可见，在整个成型机平移机构中，机头是主链轮承受水平拉力，机尾是从动轮间接的把主链条拉力传递给张紧弹簧，有张紧弹簧承受水平拉力。通过张紧弹簧背帽把主链条拉紧，链条拉力与弹簧张力达到平衡。而在平移机构内，连接销、平移转向导轨受到水平拉力很小，或不受力，因为他们的相对强度较小，所以才能保证连接销、平移转向导轨在运行中不受到伤害或卡涩。也就不会出现安全销剪断，平移转向导轨变形而造成卡盘。
2、平移机构各部件（梅花轮、主动轮、转向导轨）位置在不正常情况下（参照图2）
也就是平移机构各部件（梅花轮、主动轮、转向导轨）安装位置尺寸不准确或者在运行中固定梅花轮、主动轮、转向导轨的螺栓松动，或者梅花轮、主动轮轴承磨损散架，梅花轮和主链轮不能定位，中心距不能保证为254mm，通常在主链条的拉动下，两者中心距要小于正常值。此时平移机构即在不正常情况下。以主动轮固定螺栓松动为例。当主动轮不能定位，参考图2.，当蜡盘框架后滚轮轴没有被梅花轮卡着时，此时主动轮全部承受水平拉力，这时主链轮在主链条拉力作用下和梅花轮的中心距最小。当梅花轮卡着蜡盘框架后滚轮轴时，即位置1，梅花轮连接销开始承受水平力，主链轮开始减少承受的水平拉力；当蜡盘框架运行到位置2，即和两链轮水平中心线一致时，梅花轮与主链轮中心距基本恢复到正常状态，但主链轮不受水平拉力，链条拉力通过梅花轮与蜡盘框架的支撑作用，全部作用在连接销子上。此时，梅花轮、框架连接销承受的水平力最大。当蜡盘框架运行到位置3，即蜡盘框架后滚轮轴脱出梅花轮，前滚轮轴也运行到转向导轨上部，主动轮会在主链条的拉动下突然回到两链轮中心距最小位置。此时，梅花轮、蜡盘框架、连接销不受水平力，又重新承受全部水平力。（连接销受力如图6所示）。
图6 连接销水平方向受力图
如此循环往复，连接销产生疲劳，这对直径较小的连接销，屈服强度会大大降低。下面试计算连接销的最大抗剪屈服强度：
查表：35号钢表面硬化处理在有冲击载荷下的许剪应力[τ]=600kgf/㎝2
φ9.5mm销子的最大许用载荷为：P=[τ]*S
S-销子的截面积，S=πr2，r是销子半径，P=600*3.14*（0.95/2）2 =425kgf。
从计算得知，连接销的强度在正常情况下是足够的，但在上述不正常情况下，经长期使用的连接销产生疲劳后，抗切屈服强度已大大降低，往往在运行到位置2承受最大拉力，也就是主动轮在正常情况下的全部水平受力200kgf以上时，被剪断或受伤将要被剪断。
情况一：当一端连接销被剪断，此端框架就会脱落，两侧运行就不同步，蜡盘框架倾斜，这时主链条继续运行，后边上来的蜡盘框架被前边脱落的框架挡着，造成堆积，后边框架连接销又不断的被卡断，最终造成堆积卡盘，主链轮跳齿，限位器报警停机。
情况二：当在位置2，连接销受力拉伤将要被剪断，运行到位置3突然受到主链轮晃动的冲击而剪断时，框架两侧虽然不同步倾斜，但断销子端还有两个前后滚轮支撑在平导轨上，在后边蜡盘框架的推动下，继续前行，有的蜡盘框架会慢慢脱离平导轨，掉落在下一层运行到机尾转向处被卡着，造成机尾卡盘；有的蜡盘框架能一直在后边蜡盘框架的推动下，运行到机尾转向处脱落，造成卡盘，主链轮跳齿，限位器报警停机。
情况三：当在位置2，连接销受力拉伤将要被剪断而没剪断，当这个连接销运行到平移机构下一个不规范转向处，再次受力就会剪断，造成堆积卡盘，主链轮跳齿，限位器报警停机。
情况四：当在位置2，连接销受力拉伤将要被剪断而没剪断，当这个连接销运行到翻转皮带处时（如图7），因再次受到翻转皮带作用到蜡盘框架上拉力F2与皮带摩擦力F3的合力F（翻转皮带的重锤是直径为50mm，长度为2m的圆钢两根，近100kg），就会被剪断，在翻转皮带处堆积卡盘，主链轮跳齿，限位器报警停机。
F1皮带拉力 F2蜡盘框架受皮带的拉力
F3皮带与蜡盘框架之间的摩擦力
F蜡盘框架翻转时克服皮带的受力（F最终传递到连接销上）
图7 翻转皮带及受力图
情况五: 当前几种情况卡盘故障发生后，限位器不报警，卡盘破坏程度扩大，就会造成大面积卡盘。
从成型机前几次卡盘，发现平移机构内链轮有松动现象、剪断的都是使用时间较长的连接销，都证明了以上论點。也说明了前边所讲卡盘发生位置及现象的原因。
综上所述，卡盘故障发生的主要原因是：平移机构内链轮的位置尺寸发生变化，造成连接销受力过大损伤所致。
四、应对措施
1、操作工或维修钳工，每天应对成型机在运行状态下，检查每个链轮的紧固状态，观察每个链轮是否有晃动现象，并切实负责检查到位。
2、每3-4个月应进行一次整机脱盘检查。（1）重点检查调整各链轮在不受力状态下紧固状况、位置尺寸，为了不让连接销受到不应承受的水平拉力，在实际调整主链轮与梅花轮中心距时要大0.5mm（如图2），即AD=254.5mm，而主链轮中心到平移转向导轨外缘要小0.5mm，即DF=349.5mm。保证梅花轮卡窝的内边缘到连接销的距离BE>270mm。连接销中心距至平移转向导轨外缘距离<238mm。（2）检查全部连接销是否松动，如有松动及时更换。（3）检查变形蜡盘框架及小轴承是否有变形或损坏，如有及时更换。
3、定期更换连接销，一般2-3年，定期更换各链轮轴承，一般2-3年，即3年大修一次，主要更换主链条（主链条带有连接销），更换磨损严重的链轮及全部轴承。在正常使用时轴承要经常加注润滑脂，以提高轴承使用寿命，主链条与导轨要有油润滑，以减少摩擦力。
4、加强报警限位器的维护检验，保证其报警的灵敏性和可靠性。在最近几年发生两次大的卡盘故障，均是报警器不报警，致使卡盘破坏程度扩大，损失严重。同时根据蜡盘框架在转向处连接销断后会错出脱落的现象，在冷室内大框架四角转向导轨后增加光电保护器（当蜡盘框架在转向处连接销剪断错出后，把上下光电管对应的射线挡住，就会马上报警停机），以增加卡盘报警的及时性及灵敏性，减少卡盘损失（如图8）。
图8 光电保护安装示意图
五、结论
通过对卡盘位置、现象、部件受力分析，找出卡盘的直接原因是：链轮晃动--连接销受力损伤--连接销剪断--堆积卡盘。针对卡盘原因，加强管理，采取措施，消除卡盘隐患，减少卡盘损失，保证成型机平稳正常运行。从而提高成型机使用效率，增加成型机产量，创造更大效益。
参考文献
1、《机械传动设计手册》煤炭工业出版
2、SL-3石蜡连续成型机使用说明书