[发明专利]链环及其制造方法

说明书

所属领域

本发明涉及一种链环及其制造方法，该链环由两个弧框和两个侧边组成，其中弧框间的距离构成链环的长，侧边间的距离构成链环的宽，其中一个支柱被焊在链环的两个侧边之间。

背景技术

链条用于很多需要传递拉力的应用领域，比如拖引、下锚停泊船只和石油钻井平台。链条可用多种材料制造，比如钢、锻铁或者塑料，但用在需要传递大力量的场合，用钢或合金钢制造的链是最流行的。

钢链环能用锻、铸、把钢条压弯再焊起来的方法或者把这些方法组合起来制造。要想传递大的力量，链条中的链环可具有一个中心支柱，从强度观点考虑，这是一个优点。这种情况下，通常该支柱借助于夹紧力在链环内定位。

本发明涉及这种类型的链环，即把钢条压弯、接着把钢条两端焊在一起。因为生产方法的关系，锻和铸的链条通常比较贵，这二者均不是本发明的主题。

传递大拉力的链条所采用的合金钢必须具有很高的拉力强度和很好的韧性。海上使用的链条要承受来自海水的腐蚀，为避免过度频繁的不得不进行的更换，很希望找到一种防腐蚀的途径。

为了解决链条的腐蚀问题，已经设想了许多办法，一个最简单明了的解决方案就是使用防腐合金钢。然而，这是很昂贵的，而且现时的防腐合金钢所具有的机械性能大大劣于专门用于链条的最好合金钢。

第二个设想的解决方案是采用不同的表面喷涂，比如涂漆、电镀或涂沥青。由于环与环之间的摩擦力，这种涂层要经受很大的磨损，仅能在短期内有效果。

第三个解决方案是使用消溶阳极，即用几块电势比被保护那部分合金钢还低的金属片，这里被保护部分就是链环，使金属片与之有良好电接触。在消溶阳极与链环间就会建立起一个电压降，如此可以消溶阳极代替链环而被腐蚀。能用作保护钢的消溶阳极的金属材料有锌、铝和镁。

鉴于链环的两个弧框随着磨损，所以伽凡尼电流阳极的合理位置就只能在支柱上。

美国专利2 399 953说的是一种带有中心支柱的链环，其中两个C型的链半环是由钢条材料制成的，它们被设计成钢条的两端面带有凹槽的形式。两个链半环相对而置，这些凹槽因开口向内和开口向外而组成两个空腔；一个中心支柱放置在开口之间，这样开口即被支柱所堵住，所述支柱最好是个规矩的圆柱体，其直径要稍大于那些面朝内的开口。把所有空腔填充以易熔金属材料，然后将其熔化，并依次熔化链半环和支柱中的基体金属材料，这样就形成一种支柱焊接件。

美国专利4 067 188说的是一种带支柱的链环，它是用下述方式把一根钢条加热再弯曲成椭圆形而形成的，即在椭圆的纵长侧把钢条两端相向而置，如此即构成一个链环。把一个支柱插入链环，其一端抵靠在钢条的两端，当链环冷却时，这会使支柱缩拢到位。把钢条的端头焊在一起，支柱部分地焊接在侧边上，这样就形成了一个完整的链环。

美国专利2 302 263说的是一种链环，其支柱压装在链环的两侧边之间，支柱的端部制有凹槽，形成带支柱的链环，其支柱是被强行夹固就位的。

英国专利2 132 733说的是一种带支柱的链环，其中U形阳极元件绕支柱紧固。

专利第146 442号说的是带支柱的链环，其中，支柱的最外层或是整个支柱由阳极金属材料制成。

这样，在链环内提供一个支柱并且加装这种带有消溶阳极的支柱是公知的。只要链子是新的，这种公知解决方案本身的作用是挺好的。但是，当链环使用一时期后，支柱和链环支撑部位件的电接触会因腐蚀和机械应力的关系而减弱。因而，消溶阳极和链环之间的电流受阻，随之出现防腐能力下降的后果。

尽管象美国专利4 067 188(焊一个侧边)或美国专利2 399 953(焊两个侧边)描述的那样安装了支柱，但支柱和链环支撑部分间的连接部位仍承受腐蚀和机械应力，特别是疲劳应力，这是因为上述两种方法都不能做到完全焊接。一段时间以后会引起支柱松动，从而减弱支柱和链环支撑部分的电接触，结果使消溶阳极的作用变差。还需指出的是，用上述两种焊接法形成的焊缝很难用非破坏性试验来检查。需进一步指出的是，用上述两焊接法焊接支柱时，要用直径相对大的支柱，这就意味着消溶阳极的连接不实用，同于由于空间问题，消溶阳极变得比希望的消溶阳极要小。

对消溶阳极来说，除了支柱松动不能令人满意外，该松动支柱还造成链环疲劳强度显著降低，这意味着链条的损坏要比预想的快。