农机链的标准化：规范化、现代化、高效化

用于农业机械传动（驱动）或输送用途的链条，统称为农机链。农机链的品种规格是多种多样的，如拖拉机、旋耕机、收割机、打捆机、插秧机、脱粒机等农机上使用的驱动链条。鉴于各种农机链的用途不同，对其性能要求就有不同的侧重点；另外，农机链使用时受土壤磨损、冲击载荷、腐蚀（农药等）、风沙等多种恶劣工作条件的约束。总的来说，对农机链的要求包括：长的磨损寿命、高的疲劳性能、良好的抗冲击性能、安装与维护方便、性价比高，所以应根据不同的使用条件而确定出农用链传动的主要性能要求和各种失效形式，设计和选择出合适的农机链条。

本小节主要介绍一下常用农机驱动链条、S型和C型钢制滚子链、农业机械用夹持输送链及415系列水稻收割机链这四大类农机链条。

2.10.2.1常用农机驱动链条

农机驱动链条是在拖拉机、旋耕机、收割机、打捆机、插秧机等农机上起传递动力、驱动机器运行作用的链条，这类链条对磨损性能和疲劳性能要求高，一般选择符合GB/T 1243—2006的普通型或重载型短节距滚子链，常用的链号规格有08B-2、12A-2、60H-2、16A-1、16A-2和80H-1等，更多场合会采用重载型滚子链。由于农机驱动链使用工况比较恶劣，要求能承受冲击和耐磨，所以在链条自身强度满足使用条件的前提下要通过链条浸涂油脂的方法确保链条传动时润滑良好。

前面所述的农机驱动链条基本是基于GB/T 1243—2006的滚子链，但有些作为驱动农机传动轴的链条，为了在使用条件恶劣、所占空间有限的前提下，满足提高传动功率的要求，同样节距的链条，其最小抗拉强度比普通滚子链的指标值要高出许多，因此在世界上也形成了一批新型的加强系列的农机用驱动链条。为此，日本链条工业协会率先在世界链传动行业制定了JCAS 3：1983《农业机械用加强型链条》，以规范这类农机链的开发设计。JCAS3：1983规定的农用加强型滚子链有三个系列，即从强度体系出发的HA系列和HHA系列，以及从结构特点出发的HBA系列。加强型链条从使用目的出发，节距从12.7mm（0.5in）到38.1mm（1.5in）共计分为8种尺寸，比GB/T 1243中规定的6种尺寸多了22.225mm、28.575mm两种尺寸。各种节距的代表链条，考虑到内节内宽的使用频率和其存在的理由而合理地压缩到最少的品种规格，即HA系列有40HA～120HA共8种、HHA系列有40HHA～100HHA共7种、HBA系列有60HBA～100HBA共4种，共计19种，其中包括节距尺寸为22.225mm的70HHA和70HBA、节距尺寸为28.575mm的90HBA这三个规格的链条（22.225mm、28.575mm是其他滚子链标准中没有列入的节距尺寸）。事实上，节距尺寸为22.225mm的加强型链条在日系农机上的应用是比较多的，国内也有一些链条制造厂家制造这种链条并出口到日本等国。JCAS3：1983对加强型链条的规定还是不完整的，尽管标准规定了链条的基本结构及尺寸参数，也规定了抗拉强度等性能要求（如HA系列抗拉强度是GB/T 1243中节距相对应的链条强度的1.4倍左右），但一些尺寸参数还没能实现完全的系列化，也没有对链条产品关键的疲劳强度要求做出规定。所以，我们在设计这种加强型链条时应加强与农机主机厂商的沟通，更好地满足他们对链条综合使用性能的要求。而2.1所述的HE系列滚子链在农机驱动系统中也越来越多地得到应用，开发这类农机链条目前可以按照JIS B 1801：2014设计。

此外，2.1.3所述的在某些高端设备上传动用的高强度滚子链也越来越多地被应用在一些作业频繁和作业强度高的农机上，某些农机上甚至已选用综合性能超佳的超高强度滚子链（这种链条市场上常俗称为超级链条或顶级链条）。另外，在一些受使用条件限制（不能加油润滑）的农机上，还越来越多地选用2.1.5中介绍的能够自动润滑的密封圈滚子链。图2-49所示的就是打捆机上传动用高强度滚子链。

图2-49 打捆机上传动用高强度滚子链

近年来，我国一些军工转民用企业，纷纷开发了一些市场前景较好的微型耕作机。由于这些军工转民用企业原先的主导产品是摩托车，熟悉摩托车滚子链条，所以也把重载型摩托车链条应用到微型耕作机中，最先采用的规格是ISO标准的520MH滚子链（市场上常称为520H链条），520MH滚子链是在10A单排滚子链基础上扩展开发的窄型滚子链，其节距为15.875mm、与链轮啮合的滚子直径尺寸为φ10.22mm（不同于10A滚子链的φ10.16mm滚子直径尺寸要求）、内链节是最小内节内宽尺寸为6.25mm的窄型内链节（10A滚子链的最小内节内宽尺寸为9.40mm）、最小抗拉强度和最小动载强度要求分别比10A单排滚子链提高了40%和35%；后来国内链条企业又在摩托车链条标准的基础上、配合主机厂家设计开发了抗拉强度和疲劳性能优于520MH滚子链的一些非标重载型或高强度滚子链（与链轮啮合的尺寸参数与520MH滚子链一致），应用在某些作业要求较高的微型耕作机上。

2013年4月，工信部发布、批准了JB/T 11476—2013《三轮汽车用传动链轮》和JB/T 11477—2013《三轮汽车用链条》，这两项标准基于GB/T 1243—2006制定，由全国低速汽车标准化技术委员会（其前身是全国农用运输车标准化技术委员会）归口，于2013年9月实施。该标准规定了三轮汽车用滚子链和传动链轮的形式、标示、尺寸、性能要求及试验方面、检验规则、标志、包装、运输及贮存。三轮汽车多数是中、低速行驶的农业运输车辆，这样三轮汽车用链条也可以纳入农机驱动链条的范畴。《三轮汽车用链条》标准推荐的三轮汽车用链条有10A、10B、12A、12B、16A、16B、20A、20B共8个链号的单排、双排滚子链，供厂家选择使用在不同车型的三轮汽车，这些链条的尺寸参数和性能指标要求与GB/T 1243—2006的要求基本一致，个别指标要求（如链长精度）略低于GB/T 1243—2006的要求。

JB/T 11477还存在一个小瑕疵，即“表1三轮汽车用链条尺寸”中的最小动载强度值没有注明是单排滚子链试验时须达到的要求值。

2.10.2.2S型和C型钢制滚子链

S型和C型钢制滚子链是在农机上广泛应用的滚子链条，与传动用短节距精密滚子链相比，其特点有两个：一是尺寸规格从早期的可锻铸铁链条演变而来的，所以与当前作为滚子链主流产品的短节距精密滚子链没有什么关联；二是链条的质量较轻、抗拉强度较小、制造精度要求较低，所以相应的价格亦较低。这种链条多数使用在农业机械上，在国外（特别是欧美国家）已有悠久的应用历史，并形成了独特的系列，故分别有农机用滚子链、农用钢制输送链等称谓。这种链条在农机上，可作传动链使用，但更多的是用作输送链使用；此外，这种链条还较多应用于建筑机械、采石机械及装卸输送机械等工作环境较差的场合。图2-50所示为S型和C型钢制滚子链的外观图片。

图2-50 S型和C型钢制滚子链外观图

a）S型钢制滚子输送链 b）带双侧SD型外附板的S型链条 c）C型钢制滚子输送链 d）带特殊“象鼻”附件的C型链条

S型钢制滚子链的结构与组成零件如图2-51所示，S型链条一般为∞字形链板，这种链条是典型的早期滚子链，最贴近滚子链发明人Hans Renold（汉斯·瑞诺德）专利申请书中绘制的结构（见图2-52）。而C型钢制滚子链是在S型链条基础上扩展的直边链板链条，C型钢制滚子链的附加特征如图2-53所示；C型链条在外链板的外侧中部有一可供选择的模压加工凸台，凸台高出销轴铆头，因此它适用于链板水平放置并有承托板的工况。C型链条用来输送物料时，可让链板在支撑导轨上滑行。S型和C型钢制滚子链基链的主要组成零件与ISO 606中规定的常规滚子链一样，有外链板、内链板、连接链板、过渡链板（弯链板）、销轴、套筒、滚子等零件；这类链条在农机上作为输送链使用时往往需配置各种附件，来实现不同功能的需要。

《S型和C型钢制滚子链条、附件和链轮》是国际标准化组织发布的第一个链传动产品国际标准，后经几次修订，现行的最新版本为第三版的ISO 487：1998《S型和C型钢制滚子链、附件和链轮》。我国于1984年修订机械部农用滚子输送链标准NJ106—1975时，首次参照采用了ISO 487：1976（第1版）的部分规定；现行国家标准是2006年4月1日开始实施的GB/T 10857—2005《S型和C型钢制滚子链条、附件和链轮》，GB/T 10857—2005等同采用ISO 487：1998。

图2-51 S型钢制滚子链的结构与组成零件

1—弯板链节 2—内链节 3—外链节 4—套筒 5—弯曲部分长度 p—节距 h₁—可拆链节外宽 h₂—链板高度 d₁—滚子直径 d₂—销轴直径 b₁—内节内宽 b₂—内节外宽 b₃—外节内宽 b₄—销轴长度（各尺寸要求参见GB/T 10857—2005中的规定）

图2-52 Hans Renold专利申请书中的滚子链结构示意图

图2-53 C型钢制滚子链的附加特征

1—可供选择的凸台，其高度应大于销轴的长度b₄ 注：图2-51、图2-53的图示结构并未定义链板、销轴、套筒和滚子的实际结构型式。

GB/T 10857—2005规定了S型和C型两种系列规格的钢制滚子链。S型是主导系列，规格为S32～S88和S32-H～S88-H、各8种，共计16种规格，其中S32-H～S88-H是高强度链条系列（H系列），最小抗拉强度从8kN到80kN不等。选用时要注意这些S型链条的链号、节距与最小抗拉强度并不都是成正比的；有些规格的链条，它们间的最小抗拉强度相同（如S45、S52、S55的最小抗拉强度都是17.8kN，S77-H和S88-H的最小抗拉强度都是80kN等），而节距或滚子外径以及链条质量却不同。标准中的S55与S62、S55-H与S62-H四档规格是大滚子结构（滚子直径大于链板高度），工作时应在轨道上运行。GB/T 10857—2005中的C型钢制滚子链仅有四档规格，分别是C550、C620、C550-H和C620-H，只有41.4mm和42.01mm两档节距尺寸，最小抗拉强度也只有39.1kN、57.8kN两种要求，GB/T 10857—2005中的C型链条没有大滚子结构。

GB/T 10857—2005规定的附板（件）结构型式有三种基本类型，分别为：K型、M型和F型。K型附板是折弯链板结构，可在附板上铺设平板，成为顶托式输送机用的输送链条；M型附板是加高链板结构，可在其上面加设二级附件，制成推式或顶置滚子等各类输送机用的链条；F型附板可以装上二级附件后制成各种推式、提升功能的输送链，图2-54所示就是在收割机上起提升作用的F型附板上加装橡胶板附件的S型滚子输送链。实际上，不少农机主机厂家根据农机使用功能的需要，设计开发了K型、M型和F型附板以外的许多附件应用到S型和C型农机滚子链上，如图2-50d所示就是农机上常见的带特殊“象鼻”附件的拨禾用链条。

图2-54 加装橡胶板附件的S型滚子输送链

各农机厂家和市场上，往往按照带附件的S型和C型输送链等链条在农机上的作用来称呼各种农机链，有提升链、喂入链、拨禾链等。而作用不同，对链条的主要性能要求的侧重面也是不同的，如提升链的作用是将已脱粒的小麦粒或谷粒提升到（机器）粮仓中去，其主要性能要求为高疲劳性能和高静拉伸强度性能；喂入链的作用是将收割的麦类（麦秆）或稻秆送入联合收割机，因此对喂入链的主要性能要求就是磨损性能和滚子的抗冲击性能高。所以应根据不同使用功能和工况条件，才能合理地选择或设计开发合适的农机输送链条。至于怎样使农机链有效地达到性能要求（如采用销轴表面镀硬铬强化处理工艺，提高链条的耐磨损和耐蚀性能等），后面“链条产品设计及工艺”的章节会做详细阐述。图2-55为一些带附件的S型和C型农机链及使用场合的图片。

2.10.2.3美国ASME标准的A型、CA型农用滚子链和节距为38mm农用滚子链(www.xing528.com)

农用滚子链条除了以上介绍的符合GB/T 10857和ISO 487的S型和C型钢制滚子链外，还有美国ASME B29.19的农用滚子链和苏联标准的节距为38mm农用滚子链，大量使用在各国农机行业的机械设备中，下面就分别做一下简要介绍。

（1）美国ASME B29.19的A型和CA型农用滚子链 ASME B29.19规定的A型和CA型农用滚子链是在欧美国家大量使用的农机驱动或输送链条，通常A型链条是用于驱动的系列、CA型链条是用做传输的系列，两类型的链条在尺寸结构和性能参数上除链板外缘形状不同外（A型为∞字形链板、CA型为直边形链板），其他尺寸参数及性能指标要求是一致的；另外，CA550的尺寸参数与ISO487的C550链条接近、CA620的尺寸参数与ISO 487的C620链条接近。A型和CA型农用滚子链一般也是通过加装各种附件来满足在农机上不同的使用功能要求，ASME B29.19规定了C11E、C13E、C6E、C17E、A19E、F14E、K39M共7种结构尺寸的附件，供使用A型或CA型链条时选择，这些附件中应用较多的是C6E、K39M等形式的附件；同样，ASMEB29.19规定的7种附件也不能完全满足农机产品的多样性需求，因此一些链条制造商为满足生产需求开发生产了许多标准规定以外的附件；还有，现在世界上各大链条企业都在大量制造的CA627农机链产品也是ASME B29.19中没有具体规定的链条。所以在选择使用CA627农机链及标准规定以外的附件时，应咨询链条制造商。

图2-55 带附件的S型和C型农机链及使用场合

a）各种S型和C型农机链 b）农机用提升链 c）使用拨禾链条的玉米收割机 d）农机用喂入链

（2）节距尺寸为38mm的ZGS38农用滚子链 ZGS38农用滚子链是长期在我国使用的农用输送链，这种链条起源于苏联，结构尺寸比例与性能较好，常使用在输送和提升场合。我国链条企业制造的ZGS38滚子链及附件是按照原NJ 106—1975《农用滚子输送链》要求设计的，而NJ 106—1975是参照苏联标准制定的，尽管NJ 106—1975在1990年1月1日已公告作废，但农机行业一直对ZGS38链条有配套和维修的需求，所以我国多数链条企业或多或少还在生产这个链条产品。另外，目前在俄罗斯等东欧国家，农机上还大量使用ZGS38滚子链，我国一些链条企业也在向东欧地区出口这种链条。ZGS38链条在俄罗斯有俄文标准编号为ГОСТ 4267—1978（英文标准编号为GOST 4267—1978）的《输送和提升用双节距滚子链技术要求》可循，我国ZGS38滚子链在俄罗斯标准中对应的链号是ТРД-38（俄文）或TRD-38（英文）。所以，链条生产厂商在制造节距尺寸为38mm的ZGS38农用滚子链时，要根据国内农机上使用和出口东欧地区的不同要求，分别参照执行原NJ 106—1975、或GOST4267—1978。

2.10.2.4农业机械用夹持输送链

农业机械用夹持输送链（或简称夹持链）是专门用于农机自动脱粒机械与半喂入式谷物联合收割机，行走式小麦、水稻收割机和定置式机动稻麦脱粒机等农业机械上用来夹持和输送作物茎秆的链条，因此这种链条也称作农业机械喂入链或脱粒机链，它是联合收割机等多种农业机械上的主要工作元件。农业机械用夹持输送链外观图如图2-56所示，其中左边是不带套筒的链条结构型式、右边是带套筒链条的内链节结构；图2-57所示是夹持链在水稻收割机上的应用。链条的基本结构与套筒滚子链类似，其特点是这种链条链板为高尖齿状，且内节内宽很大，以增加夹持的宽度和牢固性。在工作时夹持链与导轨共同形成对作物茎秆的承托和夹持，并依靠链条的运转达到均匀输送茎秆的目的。夹持链使用时一般速度较低，工作中承受拉伸载荷也较小，属于超轻型功能性输送链。夹持输送链可以多排并列使用。另外，根据实际需要，只要加大链条铰链和内、外链板间的间隙，夹持链也可以具有侧弯的功能。

图2-56 农业机械用夹持输送链外观图

夹持链链板上顶齿的夹角是重要的参数，它与链条的工作性能有很大的关系。使用时，茎秆能否均匀地同输送链同步前进，并且使相邻链板齿侧间具有的空间尽可能的大，都取决于顶齿间夹角的数值。这是因为顶齿的夹角与茎秆空间和夹持力的大小有关。顶齿的夹角要根据不同收割机的实际使用要求来确定，因此标准中没有规定出该夹角数值，一般常用的夹角数值有70°、90°、60°和75°等，而现在常用的链板外形形式和尺寸要求在有关标准中已有规定。

图2-57 夹持链在水稻 收割机上的应用

目前在使用中的农业机械用夹持输送链（特别是一些内节内宽尺寸很大的夹持链），还有采用如图2-58所示的带翻孔结构的内链板，内链板板孔翻边是将套筒和内链板做成了一体，链条结构上省去了套筒这一零件，这样结构的好处是不存在链板与套筒间的连接牢固度问题，但为了保证链条的整体牢固度，必须保证外链节上销轴铆合的质量。但是带翻孔结构的内链板一般只能采用低碳结构钢制造，这种链板的抗拉强度势必会比中碳结构钢制造的内链板（一般不带翻孔结构）要低一些，这样就会降低整链的抗拉性能。所以，越来越多的收割机新机型所用的夹持链条内链板都趋于采用不翻孔结构，即采用带套筒的夹持链，使链条的稳定性更好、强度更高。

夹持链是日系（包括韩国等国家）农业机械上大量使用的农机链，也是日本最早开发的产品，所以日本早在1958年就制定了世界上最早的夹持链技术标准———JISB9204：1958《农业机械用送料输送链》，后来又几经修订及确认，现行标准是1994年7月修订、2014年10月第4次确认的“JISB9204：1994農業機械用フィードチェーン（农业机械用送料输送链）”。JISB9204：1994标准对链号为S3058～S3558和3350～3568共20个规格的农机用送料输送链的结构、尺寸参数和性能指标等要求作了规定，涉及的节距有30mm、33mm和35mm三档。

图2-58 带翻孔结构的内链板

我国的夹持链产品自20世纪七八十年代开始生产，最初的产品通常是参照日本标准或农机主机厂的技术规范要求开发设计的，80年代后期开始着手制订我国自己的夹持链标准。

我国机械行业标准《农业机械用夹持输送链》于1988年首次发布，标准编号为ZB B90 002—1988，当时只是参照JIS B 9204：1981自主制定的。后来在机械行业标准整顿时曾将标准号更改为JB/T 8883—1999，当时标准主要技术内容没有改动，只是更改了标准代号。随后，日本发布了JIS B 9204：1994《农业机械用送料输送链》。而后我国按照与国际接轨的采标思想，于1999年对JB/T 8883—1999进行了首次修订，修订原则为等效采用日本JIS B 9204：1994，修订的JB/T 8883—2001于2001年10月开始实施。此后，根据我国无论农用收割主机还是配用链条，从引进使用到改进制造都已取得了很大发展的实际情况，全国链传动标委会2010年～2011年组织了JB/T 8883的再次修订，再次修订的主要内容是增加了标准链号规格的链条数量、带套筒的链条结构型式、链板厚度为2.42mm规格（H系列）的链条等，同时也覆盖了现行日本标准的主要内容，所以新修订的《农业机械用送料输送链》与JISB 9204：1994的一致性程度为非等效。2013年5月工业和信息化部批准、发布了JB/T 8883—2013《农业机械用夹持输送链》，并于2013年9月1日实施。JB/T 8883—2013代表了当今夹持链产品的最新技术发展动向，不仅有利于与国内外市场接轨，也有利于扩大出口。

JB/T 8883—2013规定了节距尺寸分别为30mm、33mm和35mm的农业机械用夹持输送链的结构型式、主要尺寸、技术要求和产品的标记等，标准规定了滚子直径尺寸为φ12.7mm、φ10mm，销轴直径尺寸为φ7.0mm、φ9.5mm和φ6.5mm的不同尺寸组合的夹持输送链，涉及链号为S3058～S3558、B3322H～B3330H、B3325～B3558和3350～3568共26种规格品种的链条，其中有6个链号规格（B3322H、B3325H、B3330H、B3325、B3330、B3558）是日本JISB9204：1994中没有的。

现在ISO或国内链条标准中很少规定零件的硬度，更多的是规定链条的性能以满足使用要求，但目前国内市场上较多的收割机是日资企业生产的，这些机型的收割机所使用的夹持链一般更多地要求参照执行日本的相关标准，而日本JISB 9204：1994中对链条零件硬度测试有规定，考虑到与主机配套对应性及对现阶段的生产还具有较大的指导意义，JB/T 8883—2013中继续保留了原有零件硬度规定，并补充了链条套筒零件的硬度规定。另外，由于图2-58所示的翻孔结构链板的夹持链条目前市场上用量仍旧比较大，所以JB/T 8883—2013中仍保留了翻孔链板结构的链条。

JB/T 8883—2013中没有规定链轮的齿形与结构，应用JB/T 8883—2013设计与夹持链配套的链轮时可参照GB/T 10857—2005《S型和C型钢制滚子链条、附件和链轮》中规定的齿形。由于夹持链的内节内宽较大，建议在结构上将链轮做成两片间隔式的，如采用实体结构，就会显得太笨重了。

2.10.2.5415系列水稻收割机链

415系列水稻收割机链是在415摩托车链条基础上扩展开发的农机链，基链的尺寸参数与415滚子链基本一致或十分接近，是夹持链以外用于水稻收割机的另一种链条，这种链条在水稻收割机上是用于提升、扶持禾秆（稻秆）的，所以这种链条也称为水稻收割机提升链或水稻收割机扶禾链（拨禾链）等。图2-59所示为未装配塑料扶禾附件的415系列水稻收割机链的外观图，而图2-60所示则是加装了白色塑料扶禾附件的415系列链条。

图2-59 未装配塑料扶禾附件的415系列水稻收割机链的外观图

415系列水稻收割机链结构型式一般是在基链中加装如图2-59所示的特殊外链节附件（双侧加高直立外附板、两外附板间装配一个套筒零件），特殊外链节附件安装的位置和数量根据不同机型水稻收割机的作业需要确定，白色塑料扶禾附件则通过套筒孔用铆接的方式装配在特殊外链节上。另外，这种水稻收割机链通常是制成环接状态提供给农机厂家的（方便在主机上的安装）；为了方便在设备上进行链条的拆装和链条长度的调整，这种链条往往在整链中装配较多数量的过渡链节和连接链节。

415系列水稻收割机链条尚未国际标准和各国标准可循，选择应用这种链条应咨询收割机主机厂家或链条制造商。

图2-60 加装了白色塑料扶禾附件的415系列水稻收割机链