اقتران الأسطوانة لمحركات الرافعة والرافعة: تقييم عزم الدوران، وتفاوت المحاذاة، ودليل الاختيار

في قطار الرافعة أو الرافعة، يكون الاقتران بين المحرك وعلبة التروس وأسطوانة الرافعة هو الرابط الميكانيكي الذي ينقل كل نيوتن متر من عزم الدوران من مصدر الطاقة إلى الحمل. وهو أيضًا المكون الذي يجب أن يمتص كل اختلال في المحاذاة، والتمدد الحراري، وحمل الصدمات في النظام - بصمت، وبشكل مستمر، ودون فشل. عندما تفشل أداة توصيل الأسطوانة في محرك الرافعة، فإن النتيجة ليست تدهورًا تدريجيًا في الأداء. إنه هبوط فوري وغير منضبط للحمل المعلق.

على الرغم من ذلك، تعد أدوات التوصيل الأسطوانية من بين المكونات الأقل تحديدًا في أنظمة تشغيل الرافعة. يقوم المهندسون بشكل روتيني باختيار أدوات التوصيل استنادًا إلى عزم الدوران الاسمي وحده، مع تجاهل عوامل الخدمة، وقدرة المحاذاة غير الصحيحة، ووظيفة عجلة الفرامل المدمجة التي تجعل أداة توصيل الأسطوانة فريدة من نوعها لتطبيقات الرافعة. يوفر هذا الدليل الإطار الفني الكامل لاختيار أداة توصيل الأسطوانة الصحيحة ومواصفاتها وصيانتها.

الجزء 1: ما هي أداة التوصيل الأسطوانية ولماذا يتم استخدامها في الرافعات؟

تعتبر أداة التوصيل الأسطوانية (وتسمى أيضًا أداة توصيل تروس الأسطوانة أو أداة توصيل الأسطوانة المسننة) نوعًا من أدوات توصيل التروس المرنة التي يكون فيها الغلاف الخارجي ('الأسطوانة') ذو شكل مسنن داخليًا يتشابك مع محاور مسننة خارجية على كل عمود. تسمح هندسة الأسنان - على وجه التحديد شكل الأسنان المتوج (على شكل برميل) على المحاور - للوصلة باستيعاب المحاذاة الزاويّة والمتوازية بين العمودين أثناء نقل عزم الدوران عبر شبكة التروس.

1.1 اقتران الأسطوانة في هندسة محرك الرافعة

في الرافعة العلوية القياسية أو الرافعة الجسرية، يتكون قطار الحركة من:

1. محرك كهربائي (عادةً محرك رافعة، فئة IEC S3 أو S4)

2. الفرامل (قرص كهرومغناطيسي أو فرامل أسطوانية، مثبتة على عمود المحرك أو عمود السرعة العالية)

3. علبة التروس / مخفض السرعة (حلزوني أو حلزوني مشطوف، متعدد المراحل)

4. اقتران الأسطوانة - توصيل عمود إخراج علبة التروس بعمود أسطوانة الرافعة

5. أسطوانة الرافعة - أسطوانة الحبل التي تقوم بلف الحبل السلكي

توجد أداة توصيل الأسطوانة عند الطرف المنخفض السرعة وعزم الدوران العالي لمجموعة القيادة. يجب أن ينقل عزم الدوران الكامل لعلبة التروس - والذي يمكن أن يكون 10-100× عزم دوران المحرك اعتمادًا على نسبة التخفيض - مع استيعاب عدم المحاذاة الحتمية بين عمود إخراج علبة التروس وعمود الأسطوانة الناتج عن تفاوتات التصنيع، والتمدد الحراري، والانحراف الهيكلي تحت الحمل.

1.2 وظيفة عجلة الفرامل المتكاملة

إن ما يجعل أداة توصيل أسطوانة الرافعة فريدة من نوعها - وما يميزها عن أداة توصيل التروس الصناعية القياسية - هو عجلة الفرامل المدمجة (وتسمى أيضًا أسطوانة الفرامل أو قرص الفرامل). في معظم تصميمات رافعة الرافعة، لا تكون عجلة الفرامل مكونًا منفصلاً مركبًا على محورها الخاص. يتم صبها أو تشكيلها بشكل متكامل مع الغلاف الخارجي لوصلة الأسطوانة.

ويعني هذا التكامل:

• تعمل الفرامل مباشرة على جلبة التوصيل — وهي أعلى نقطة عزم دوران في مجموعة القيادة التي يمكن الوصول إليها للفرملة

• يجب تصميم جلبة التوصيل بحيث تتحمل كلاً من عزم الدوران المنقول وعزم دوران الكبح في الوقت نفسه

• يجب أن يتم تشكيل سطح عجلة الفرامل (السطح الأسطواني الذي يعمل عليه حذاء الفرامل) بنفس دقة أسنان التوصيل

• عند استبدال أداة التوصيل، يتم استبدال عجلة الفرامل في وقت واحد، مما يلغي الحاجة إلى استبدال أسطوانة الفرامل بشكل منفصل

يعد هذا التصميم المتكامل معيارًا قياسيًا في ممارسات هندسة الرافعات الأوروبية والصينية (وفقًا لمعايير FEM 1.001 وGB/T) وهو التكوين الذي تم تناوله في هذا الدليل.

الجزء 2: أنواع وتكوينات اقتران الأسطوانة

2.1 اقتران الأسطوانة القياسي (نوع WGC / WGZ)

تتكون أداة توصيل الأسطوانة القياسية لتطبيقات رافعة الرافعة من:

• محوران داخليان (يُطلق عليهما أيضًا أنصاف الوصلات) — أحدهما مرتبط بكل عمود (مخرج علبة التروس وعمود الأسطوانة)

• غلاف خارجي واحد - الأسطوانة، مع أسنان داخلية تتشابك مع كلا المحورين، وسطح عجلة فرامل متكامل من الخارج

• حلقات الختم — للاحتفاظ بشحم التشحيم في منطقة شبكة الأسنان

يمتد الغلاف الخارجي على كلا المحورين وهو حر في الطفو محوريًا، ويستوعب الإزاحة المحورية بين العمودين.

2.2 اقتران طبل الانقسام

بالنسبة لمحركات الرافعات الكبيرة حيث يجب تثبيت أداة التوصيل أو إزالتها دون تحريك الأعمدة المتصلة (الشائعة في محركات الشاحنات الطرفية للرافعة الجسرية)، يتم تقسيم الغلاف الخارجي أفقيًا إلى نصفين، ويتم تثبيتهما معًا بمسامير. يسمح ذلك بإزالة الغلاف بشكل قطري دون الإخلال بمحاذاة العمود. تعد أدوات التوصيل ذات الأسطوانة المنفصلة قياسية لمحركات سير الرافعة (سير الجسر وسير السلطعون) حيث يجب أن تكون أداة التوصيل قابلة للوصول للصيانة دون تفكيك محرك الأقراص.

2.3 اقتران الأسطوانة مع قرص الفرامل المدمج (إصدار الفرامل القرصية)

في تصميمات الرافعات الحديثة التي تستخدم فرامل قرصية (على عكس فرامل الأسطوانة/الأحذية التقليدية)، يشتمل الغلاف الخارجي على سطح قرص مُشكَّل بدقة بدلاً من سطح الأسطوانة الأسطواني. يعمل الفرجار قرص الفرامل على هذا السطح. وظيفة الاقتران مماثلة لأداة التوصيل الأسطوانية القياسية — فقط تتغير هندسة واجهة الفرامل.

2.4 اقتران الأسطوانة مع الأسطوانة الممتدة (لعزم دوران الفرامل الكبيرة)

بالنسبة للرافعات ذات السعة العالية التي تتطلب عزم دوران كبير للفرامل (الرافعات المغرفة، والرافعات القنطرية الثقيلة)، يجب أن يكون قطر عجلة الفرامل كبيرًا لتوفير مساحة كافية لسطح الكبح. في هذه الحالات، يتم تمديد الغلاف الخارجي بشكل محوري لتوفير سطح أطول لأسطوانة الفرامل، مع الحفاظ على نفس شكل أسنان التروس لنقل عزم الدوران.

الجزء 3: تقييم عزم الدوران وحساب عامل الخدمة

هذه هي الخطوة الأكثر أهمية في اختيار أداة توصيل الأسطوانة — ويتم تنفيذ الخطوة في أغلب الأحيان بشكل غير صحيح.

3.1 عزم الدوران الاسمي مقابل عزم الدوران التصميمي

إن عزم الدوران الاسمي ($$T_n$$) لأداة توصيل الأسطوانة هو عزم الدوران المستمر الذي يمكن نقله إلى أجل غير مسمى في ظل الظروف المثالية. عزم الدوران التصميمي ($$T_d$$) هو عزم الدوران الذي يجب تقييم أداة التوصيل فعليًا له، بعد تطبيق عوامل الخدمة:

$$T_d = T_{اسمية} imes f_s imes f_{start} imes f_{shock}$$

أين:

• $$T_{nominal}$$ = عزم دوران ثابت عند أداة التوصيل (N·m)

• $$f_s$$ = عامل الخدمة لفئة الخدمة (انظر الجدول أدناه)

• $$f_{start}$$ = عامل عزم الدوران الأولي - تنتج محركات الرافعة عادةً عزم دوران مقدر بـ 2.0-2.5× عند بدء التشغيل

• $$f_{shock}$$ = عامل حمل الصدمة — يمثل الحمل الديناميكي أثناء التقاط الحمل والسفر عبر وصلات السكك الحديدية

يجب تحديد أداة التوصيل بحيث يكون عزم الدوران المقدر $$T_n geq T_d$$.

3.2 حساب عزم الدوران الاسمي

إن عزم الدوران الثابت عند وصلة الأسطوانة (عمود إخراج علبة التروس) هو:

$$T_{اسمي} = rac{P_{motor} imes eta_{gearbox} imes i_{gearbox}}{omega_{drum}}$$

أين:

• $$P_{motor}$$ = القدرة المقدرة للمحرك (W)

• $$eta_{gearbox}$$ = كفاءة علبة التروس (عادةً 0.94–0.97 لعلب التروس الحلزونية)

• $$i_{gearbox}$$ = نسبة تخفيض علبة التروس

• $$omega_{drum}$$ = السرعة الزاوية لعمود الطبلة (rad/s)

مثال: محرك بقدرة 45 كيلو واط، نسبة علبة التروس 40:1، الكفاءة 0.96، سرعة الأسطوانة 15 دورة في الدقيقة:

$$omega_{drum} = rac{15 imes 2pi}{60} = 1.571 ext{rad/s}$$

$$T_{اسمي} = rac{45,000 imes 0.96 imes 40}{1.571} = rac{1,728,000}{1.571} approx 1,100,000 ext{ N·m}$$

انتظر - هذا هو عزم الدوران إذا تم تطبيق نسبة علبة التروس على عزم دوران عمود المحرك. الحساب الصحيح هو:

$$T_{motor} = rac{P_{motor}}{omega_{motor}} = rac{45,000}{2pi imes 960/60} = rac{45,000}{100.5} حوالي 448 ext{ N·m}$$

$$T_ {اقتران الأسطوانة} = T_ {المحرك} مرات i_ {علبة التروس} مرات eta_ {علبة التروس} = 448 مرات 40 مرات 0.96 حوالي 17,203 ext{ N·m}$$

3.3 عوامل الخدمة حسب فئة واجب الرافعة

الآثار العملية: بالنسبة للرافعة المغرفة (مهمة M8)، يبلغ عزم الدوران التصميمي 6.6× عزم دوران التشغيل في الحالة الثابتة. إن أداة التوصيل التي تم اختيارها عند تشغيل عزم الدوران وحده ستكون أصغر حجمًا بشكل كارثي.

3.4 اعتبار عزم دوران الفرامل

يجب أيضًا فحص عجلة الفرامل المدمجة في أداة توصيل الأسطوانة لمعرفة عزم دوران الكبح المطلوب. الحد الأدنى لعزم دوران الفرامل الذي تتطلبه معايير سلامة الرافعة هو:

$$T_{الفرامل} geq 1.5 imes T_{تحميل، خفض}$$

حيث $$T_{load,lowering}$$ هو عزم الدوران في عجلة الفرامل بسبب انخفاض الحمل المقدر (أسوأ حالة للفرملة - الحمل هو الذي يدفع المحرك في اتجاه الانخفاض).

يجب ألا يتجاوز ضغط سطح عجلة الفرامل القيمة المسموح بها لمادة بطانة الفرامل:

$$p_{الفرامل} = rac{F_{الفرامل}}{A_{جهة الاتصال}} leq p_{السماح بها}$$

بالنسبة لبطانات الفرامل القياسية الخالية من الأسبستوس: $$p_{allowable} = 0.3–0.5 ext{ MPa}$$

بالنسبة لبطانات الفرامل المعدنية الملبدة (للخدمة العالية): $$p_{allowable} = 0.6–1.0 ext{ MPa}$$

الجزء 4: قدرة المحاذاة غير الصحيحة - معلمة المرونة الحرجة

الميزة الميكانيكية الأساسية لقارنة التوصيل الأسطوانية مقارنة بقارنة التوصيل الصلبة هي قدرتها على استيعاب عدم المحاذاة. يعد فهم أنواع المحاذاة الخاطئة وحدودها أمرًا ضروريًا للتركيب الصحيح وعمر الخدمة الطويل.

4.1 أنواع المحاذاة غير الصحيحة

اختلال الزاوية ($$alpha$$): يتقاطع الخطان المركزيان للعمود بزاوية. هذا هو المحاذاة الخاطئة الأساسية التي تم تصميم شكل السن المتوج لوصلة الأسطوانة لاستيعابها.

اختلال المحاذاة المتوازية (القطرية) ($$delta$$): الخطان المركزيان للعمود متوازيان ولكنهما متقابلان. في اقتران الأسطوانة، يتم استيعاب عدم المحاذاة المتوازية كمجموعة من اختلالات الزاوية المتساوية والمتقابلة في كل محور.

الإزاحة المحورية ($$Delta x$$): يتحرك العمودان باتجاه أو بعيدًا عن بعضهما البعض على طول المحور المشترك. يستوعب الغلاف الخارجي العائم هذا عن طريق الانزلاق محوريًا على أسنان المحور.

4.2 حدود عدم المحاذاة لوصلات الأسطوانة

يسمح شكل السن المتوج بنطاقات المحاذاة غير الصحيحة التالية (القيم النموذجية لوصلات الأسطوانة القياسية - تحقق من بيانات الشركة المصنعة لأحجام محددة):

هام: هذه هي القيم القصوى — يمكن لأداة التوصيل أن تستوعب هذه المحاذاة غير الصحيحة، ولكن التشغيل المستمر بأقصى درجة من المحاذاة الخاطئة يقلل بشكل كبير من عمر الأسنان. يجب ألا تزيد محاذاة التثبيت غير الصحيحة عن 50% من الحد الأقصى للقيمة المقدرة.

4.3 العلاقة بين اختلال المحاذاة وحمل الأسنان

عندما تعمل أداة التوصيل الأسطوانية مع اختلال زاوية $$alpha$$، فإن قوة تلامس الأسنان لم تعد موزعة بشكل موحد عبر عرض وجه السن. يزيد عامل تحميل الحافة $$K_{edge}$$ من الضغط الفعال عند ملامسة الأسنان:

$$K_{حافة} = 1 + rac{alpha cdot b_{tooth}}{2 cdot m_n}$$

أين:

• $$alpha$$ = اختلال الزاوي (راديان)

• $$b_{tooth}$$ = عرض وجه السن (مم)

• $$m_n$$ = وحدة عادية لأسنان التوصيل

عند $$alpha = 1°$$ (0.0175 راد) مع $$b_{tooth} = 60$$ ملم و$$m_n = 5$$:

$$K_{edge} = 1 + rac{0.0175 imes 60}{2 imes 5} = 1 + 0.105 = 1.105$$

قد تبدو هذه الزيادة بنسبة 10.5% في ضغط ملامسة الأسنان متواضعة، ولكن مع التحميل الدوري لدورات عمل الرافعة، فإنها تسرع من تآكل الأسنان بشكل كبير. يُفضل دائمًا الحفاظ على المحاذاة بالقرب من الصفر بدلاً من الاعتماد على قدرة محاذاة أداة التوصيل غير الصحيحة.

الجزء الخامس: اختيار المواد والمعالجة الحرارية

5.1 مادة المحور

تنقل محاور التوصيل عزم دوران المحرك الكامل من خلال واجهة عمود المفتاح وأسنان التوصيل. يجب أن تتمتع مادة المحور بالقوة الكافية لمقاومة:

• إجهاد القص الالتوائي في جسم المحور

• تحمل الضغط على المفتاح والمفتاح

• إجهاد ملامسة الأسنان عند الأسنان المقترنة

مواد المحور القياسية لوصلات أسطوانة الرافعة:

عادةً ما يتم تقوية أسنان المحور بالحث إلى 45-55 HRC لمقاومة التآكل عند الأسطح الملامسة للأسنان.

5.2 مادة الغلاف الخارجي (الأسطوانة).

يجب أن يتحمل الغلاف الخارجي:

• إجهاد التلامس الداخلي للأسنان الناتج عن نقل عزم الدوران

• ضغط الطوق من تناسب التداخل (إذا تم استخدامه) أو التحميل المسبق للمسمار (للأكمام المنقسمة)

• الإجهاد الحراري على سطح عجلة الفرامل نتيجة دورات الكبح المتكررة

• متطلبات صلابة السطح عند سطح تلامس عجلة الفرامل

مواد الأكمام القياسية:

تعد صلابة سطح عجلة الفرامل أمرًا بالغ الأهمية - فهي ناعمة للغاية ويتآكل السطح بسرعة تحت ملامسة حذاء الفرامل، مما يؤدي إلى إنشاء أخاديد تقلل من فعالية الفرامل وتولد الحطام. قاسية جدًا (> 350 HB) وتتآكل بطانة الفرامل بشكل مفرط. النطاق الأمثل هو 260-320 HB لبطانات الفرامل القياسية.

5.3 تزييت الأسنان اقتران

تعمل أسنان التوصيل في بيئة مشحمة. يجب أن يكون الشحوم:

• تتمتع بلزوجة كافية للحفاظ على طبقة رقيقة بين الأسطح الملامسة للأسنان تحت ضغوط التلامس العالية

• تكون متوافقة مع نطاق درجة حرارة التشغيل (-20 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية للتطبيقات القياسية؛ -40 درجة مئوية إلى +120 درجة مئوية للبيئات القاسية)

• يحتوي على إضافات EP (الضغط الشديد) للحماية من التلامس بين المعدن أثناء بدء التشغيل والتحميل بالصدمات

الشحم الموصى به: NLGI من الدرجة 1 أو 2 مع إضافات EP. فترة إعادة التشحيم: كل 2000-4000 ساعة تشغيل أو سنويًا، أيهما يأتي أولاً. بالنسبة لوصلات الأسطوانة المغلقة (المملوءة في المصنع)، استبدل الشحم عند الإصلاح الشامل (عادةً كل 5 سنوات).

الجزء 6: إجراء اختيار أداة توصيل الأسطوانة - خطوة بخطوة

الخطوة 1: تحديد عزم دوران المحرك

احسب $$T_{nominal}$$ من قوة المحرك ونسبة علبة التروس والكفاءة كما هو موضح في الجزء 3.2.

الخطوة الثانية: تطبيق عوامل الخدمة

حدد عامل الخدمة المدمج من الجدول في الجزء 3.3 بناءً على فئة خدمة الرافعة. احسب:

$$T_d = T_{اسمية} imes f_{combined}$$

الخطوة 3: حدد حجم الاقتران

من كتالوج الشركة المصنعة، حدد أصغر حجم للاقتران مع عزم الدوران المقدر $$T_n geq T_d$$. سجل اقتران:

• عزم الدوران المقدر $$T_n$$

• الحد الأقصى لاختلال الزاوية $$alpha_{max}$$

• الحد الأقصى للإزاحة المحورية $$Delta x_{max}$$

• نطاق تجويف المحور (قطر التجويف الأدنى والأقصى)

• قطر عجلة الفرامل $$D_{الفرامل}$$

الخطوة 4: التحقق من ملاءمة العمود

تأكد من أن قطر عمود إخراج علبة التروس وقطر عمود الأسطوانة يقعان ضمن نطاق تجويف المحور الخاص بأداة التوصيل المحددة. حدد قطر التجويف وأبعاد مجرى المفتاح لكل محور. يناسب التجويف القياسي: H7/k6 (ملاءمة انتقالية) للتطبيقات الدقيقة؛ H7/js6 لتطبيقات الرافعات القياسية.

الخطوة 5: التحقق من عزم دوران الفرامل

احسب عزم الفرامل المطلوب من حمولة الرافعة وهندسة الأسطوانة. تأكد من أن قطر عجلة الفرامل ومساحة السطح الخاصة بأداة التوصيل المحددة يمكن أن توفر قوة الكبح المطلوبة ضمن ضغط سطح بطانة الفرامل المسموح به.

الخطوة 6: التحقق من قدرة المحاذاة غير الصحيحة

تقدير الاختلال المتوقع من هندسة مجموعة القيادة وتحليل الانحراف الهيكلي. تأكد من أن المحاذاة غير الصحيحة المتوقعة أقل من 50% من الحد الأقصى لاختلال المحاذاة المقدر لأداة التوصيل.

الخطوة 7: تحديد معالجة المواد والسطح

استنادًا إلى فئة الخدمة والبيئة، حدد مادة المحور (45# أو 42CrMo)، ومواد الأكمام والصلابة، وتصلب الأسنان (تصلب الحث إلى 45-55 HRC)، وصلابة سطح الفرامل (260-320 HB).

الجزء 7: التثبيت والمحاذاة والتشغيل

7.1 تركيب المحور

عادةً ما يتم تثبيت محاور توصيل الأسطوانة على أعمدةها باستخدام تناسب التداخل (تناسب الانتقال H7/k6). بالنسبة للمحاور الكبيرة (قطر التجويف > 100 مم)، يوصى بتركيب التمدد الحراري:

إجراء تركيب التمدد الحراري:

1. قم بقياس تجويف المحور وقطر العمود في درجة حرارة الغرفة - سجل التداخل (القطر الخارجي للعمود ناقص معرف تجويف المحور)

2. حساب درجة حرارة التدفئة المطلوبة:

$$Delta T = rac{delta_{interference}}{alpha_{steel} imes d_{bore}} = rac{delta_{interference}}{11.7 imes 10^{-6} imes d_{bore}}$$

1. قم بتسخين المحور بشكل موحد في فرن أو حمام زيت إلى درجة الحرارة المحسوبة (عادة 80-150 درجة مئوية)

2. قم بتثبيت المحور على العمود على الفور - سوف يبرد المحور وينكمش على العمود، مما يؤدي إلى توافق التداخل

3. لا تستخدم التسخين باللهب - فالتسخين غير المتساوي يسبب التشويه والضغط المتبقي

7.2 إجراء محاذاة العمود

بعد تثبيت كلا المحورين، قم بمحاذاة الأعمدة قبل تثبيت الغلاف الخارجي:

فحص المحاذاة الزاوية:

قم بتركيب مؤشر الاتصال على أحد المحاور، بحيث يلامس طرف المؤشر وجه المحور الآخر. قم بتدوير كلا المحورين معًا بمقدار 360 درجة. يجب ألا تتجاوز القراءة الإجمالية للمؤشر (TIR):

$$TIR_{angular} leq 2 imes D_{hub} imes an(alpha_{target})$$

بالنسبة لاختلال الزاوية المستهدفة بمقدار 0.1 درجة وقطر المحور 200 مم:

$$TIR_{angular} leq 2 imes 200 imes an(0.1°) = 2 imes 200 imes 0.00175 = 0.70 ext{ mm TIR}$$

التحقق من المحاذاة المتوازية:

قم بتركيب مؤشر الاتصال على أحد المحاور، بحيث يلامس طرف المؤشر السطح الأسطواني للمحور الآخر. تدوير من خلال 360 درجة. يجب ألا يتجاوز TIR:

$$TIR_{parallel} leq 2 imes delta_{target}$$

للحصول على محاذاة متوازية مستهدفة بقيمة 0.2 مم: $$TIR_{parallel} leq 0.4 ext{ mm}$$

7.3 تركيب الغلاف الخارجي

بعد التحقق من محاذاة العمود، قم بتركيب الغلاف الخارجي:

1. املأ الكم بالشحم المحدد (حوالي 30-40% من حجم تجويف السن)

2. قم بتحريك الكم فوق محور واحد، ثم ضعه لتعشيق كلا المحورين في وقت واحد

3. قم بتثبيت حلقات الختم ومشابك التثبيت

4. بالنسبة للأكمام المنقسمة: ضع كلا النصفين، وأدخل المسامير وقم بتدويرها إلى القيمة المحددة

5. تأكد من أن الغلاف يمكن أن يطفو محوريًا باليد — ويجب أن يتحرك بحرية ضمن نطاق الإزاحة المحورية

الجزء الثامن: الفحص والصيانة وتحليل الأعطال

8.1 عناصر الفحص الروتيني

8.2 أوضاع الفشل الشائعة

وضع الفشل 1: تآكل الأسنان (تآكل الحنق)

المظهر: تظهر جوانب الأسنان تلميعًا أو فقدانًا للمواد؛ الشحوم ملوثة بجزيئات معدنية.

السبب الجذري: المحاذاة الخاطئة المفرطة تسبب تحميلًا عاليًا على الحافة؛ الشحوم غير كافية أو المتدهورة. اقتران صغير الحجم للواجب الفعلي.

الوقاية: المحاذاة الصحيحة عند التثبيت؛ الحفاظ على جدول التشحيم. التحقق من أن معدل عزم الدوران للاقتران يتضمن عوامل الخدمة المناسبة.

وضع الفشل 2: كسر الأسنان

المظهر: سن أو أكثر مكسور عند الجذر؛ فقدان مفاجئ لنقل عزم الدوران.

السبب الجذري: الحمل الزائد الشديد (على سبيل المثال، خطف الحبل، والحجب المزدوج)؛ التعب من تحميل الصدمات المتكررة. خلل مادي في المحور.

الوقاية: لا تتجاوز القدرة المقدرة للرافعة؛ تحديد اقتران مع عامل الصدمة المناسب؛ تحديد محاور 42CrMo المزورة لتطبيقات الخدمة الشاقة.

وضع الفشل 3: حز عجلة الفرامل

المظهر: أخاديد محيطية على سطح عجلة الفرامل؛ انخفاض فعالية الكبح. تسارع تآكل بطانة الفرامل.

السبب الجذري: اختلال حذاء الفرامل. التلوث الكاشطة بين البطانة والعجلة؛ صلابة عجلة الفرامل غير كافية.

الوقاية: قم بمحاذاة أحذية الفرامل بشكل صحيح؛ حماية منطقة الفرامل من التلوث. تحديد صلابة سطح عجلة الفرامل 260-320 HB.

وضع الفشل 4: تشقق الأكمام (الكم الخارجي)

المظهر: شقوق شعاعية أو محيطية في الغلاف الخارجي، عادة عند جذر عجلة الفرامل أو في منطقة الأسنان.

السبب الجذري: الإرهاق الناتج عن عزم دوران الكبح الدوري المتراكب على عزم دوران ناقل الحركة؛ التعب الحراري الناتج عن الكبح المتكرر عالي الطاقة؛ عيب مادي .

الوقاية: تحديد جلبة 42CrMo مزورة لواجب M6+؛ تنفيذ فحص MT في عملية الإصلاح الرئيسية؛ لا تستخدم فرامل الطوارئ كإجراء تشغيل روتيني.

وضع الفشل 5: الحنق على تجويف المحور

المظهر: مسحوق بلون الصدأ (أكسيد الحديد) عند واجهة عمود المحور؛ محور فضفاض على رمح. سطح رمح التالفة.

السبب الجذري: عدم كفاية التداخل - المحور ينزلق بشكل دقيق على العمود تحت تحميل عزم الدوران الدوري؛ تركيز الضغط على المفتاح يسبب القلق عند حواف المفتاح.

الوقاية: التحقق من مواصفات تناسب التداخل؛ استخدام تركيب التمدد الحراري لتحقيق التداخل الصحيح؛ قم بتطبيق مركب مضاد للتهيج (على سبيل المثال، Molykote) على واجهة عمود المحور.

الأسئلة المتداولة

س 1: ما هو الفرق بين أداة التوصيل الأسطوانية وأداة التوصيل الترسية؟

إن أداة التوصيل الأسطوانية هي نوع محدد من أدوات التوصيل الترسية المصممة لتطبيقات الرافعات والرافعات. والفرق الرئيسي هو عجلة الفرامل المدمجة (أسطوانة الفرامل) الموجودة على الغلاف الخارجي، والتي تسمح لفرامل الرافعة بالعمل مباشرة على أداة التوصيل. لا تحتوي أدوات التوصيل الصناعية القياسية على هذه الميزة. يتم أيضًا تحسين هندسة الأسنان عادةً لدورة العمل المتأرجحة وحمل الصدمات لمحركات الرافعة بدلاً من الدوران المستمر للمحركات الصناعية العامة.

س2: كيف يمكنني حساب معدل عزم الدوران المطلوب لقارنة الأسطوانة؟

احسب عزم الدوران في الحالة المستقرة من قوة المحرك ونسبة علبة التروس والكفاءة. ثم اضرب في عامل الخدمة المدمج لفئة واجب الرافعة الخاصة بك: 1.5 لـ M1 – M2، 2.4 لـ M3 – M4، 3.75 لـ M5 – M6، و 6.6 لـ M7 – M8. يجب أن يتجاوز عزم الدوران المقدر للوصلة عزم الدوران التصميمي هذا. بالنسبة لمحرك بقدرة 45 كيلووات، وعلبة تروس 40:1، ورافعة الخدمة M6، يبلغ عزم الدوران التصميمي حوالي 17,200 دولارًا أمريكيًا مرات 3.75 حوالي 64,500 دولارًا أمريكيًا · نيوتن متر.

س3: ما هو المحاذاة غير الصحيحة التي يمكن أن تتحملها أداة توصيل الأسطوانة؟

تستوعب أدوات التوصيل الأسطوانية القياسية اختلالًا زاويًا يتراوح من 0.3 درجة إلى 1.5 درجة واختلالًا متوازيًا يتراوح من 0.5 إلى 1.5 مم، اعتمادًا على الحجم. ومع ذلك، يجب ألا يزيد عدم محاذاة التثبيت المستهدف عن 50% من الحد الأقصى المقدر — فالعمل بشكل مستمر عند الحد الأقصى من اختلال المحاذاة يقلل بشكل كبير من عمر الأسنان. قم دائمًا بمحاذاة مجموعة نقل الحركة بعناية عند التثبيت وأعد التحقق من المحاذاة بعد أول 500 ساعة من التشغيل.

س 4: ما هي المادة التي يجب أن أحددها لوصلة توصيل أسطوانة الرافعة للخدمة الشاقة؟

بالنسبة إلى فئة واجب الرافعة M5 وما فوق، حدد سبائك الصلب 42CrMo المطروقة لكل من المحاور والأكمام الخارجية. يجب تقوية المحاور بالحث عند الأسنان إلى 45-55 HRC. يجب إخماد الغلاف الخارجي (عجلة الفرامل) وتلطيفه إلى 260-320 HB على سطح الفرامل. بالنسبة للرافعات المغرفة (M8) وغيرها من تطبيقات الخدمة الشاقة، ضع في الاعتبار 40CrNiMoA للمحاور للحصول على متانة فائقة عند الصدمات.

س 5: كم مرة يجب استبدال شحم قارنة الأسطوانة؟

بالنسبة لوصلات الأسطوانة القياسية المزودة بتركيبات التشحيم، استبدل الشحم كل 2000-4000 ساعة تشغيل أو سنويًا، أيهما يأتي أولاً. بالنسبة للوصلات المغلقة (المملوءة في المصنع)، استبدل الشحم عند الإصلاح الشامل (عادةً كل 5 سنوات أو وفقًا لجدول الصيانة الخاص بالشركة المصنعة للرافعة). استخدم شحم NLGI من الدرجة 1 أو 2 مع إضافات EP. إذا أظهر الشحم جزيئات معدنية أو تغير في اللون عند الفحص، فاستبدله على الفور وتحقق من السبب.

س6: هل يمكن إصلاح وصلة التوصيل الأسطوانية، أم يجب استبدالها عند ارتدائها؟

يمكن في بعض الأحيان إصلاح الغلاف الخارجي (الأسطوانة) عن طريق إعادة تشكيل سطح عجلة الفرامل في حالة وجود مادة كافية وعدم وجود شقوق. ومع ذلك، لا يمكن إصلاح أسنان الوصلة — إذا تم الكشف عن تآكل الأسنان أو تلفها، فاستبدل أداة التوصيل الكاملة. يمكن في بعض الأحيان إعادة حفر المحاور التي بها تلف مقلق في التجويف وتزويدها بجلبة، ولكن هذا يتطلب تصنيعًا متخصصًا ويجب أن يتم ذلك فقط إذا كان جسم المحور سليمًا. بالنسبة لتطبيقات الرافعات ذات الأهمية الحيوية للسلامة، يفضل دائمًا الاستبدال للإصلاح.

آلات Yile: وصلات الأسطوانة المخصصة لمحركات الرافعات والرافعات

تقوم شركة Yile Machinery بتصنيع أدوات التوصيل الأسطوانية (أدوات توصيل أسطوانة التروس مع عجلات الفرامل المدمجة) لمحركات الرافعات العلوية، ومحركات سير الرافعات الجسرية، ومحركات الرافعات المغرفة، وجميع تطبيقات الرافعات الصناعية الثقيلة - بدءًا من الأحجام القياسية وحتى التصميمات المخصصة بالكامل المصنعة حسب رسوماتك أو التي تمت هندستها عكسيًا من المكونات البالية.

قدراتنا في تصنيع أدوات توصيل الأسطوانة:

• المواد: سبائك الصلب 42CrMo و40CrNiMoA للمحاور والأكمام؛ الفولاذ المصبوب ZG310-570 للخدمة الخفيفة

• نطاق عزم الدوران: 1000 نيوتن متر إلى 500000 نيوتن متر (تتوفر أحجام مخصصة خارج هذا النطاق)

• المعالجة الحرارية: تصلب الأسنان المحورية إلى 45-55 HRC؛ كم Q&T إلى 260-320 HB على سطح الفرامل

• التصنيع: الدوران باستخدام الحاسب الآلي وضبط التروس وفقًا لمعايير سن التوصيل DIN/GB؛ تشطيب سطح عجلة الفرامل Ra ≥ 1.6 ميكرومتر

• إصدارات الأكمام المقسمة: متوفرة لجميع الأحجام - للتثبيت دون إزالة العمود

• NDT: فحص MT لجميع المطروقات؛ فحص الأبعاد مع الوثائق الكاملة

• إصدارات أقراص الفرامل: سطح فرامل قرصية مدمج لأنظمة فرامل الأقراص الحديثة

نقوم أيضًا بتصنيع مجموعة كاملة من المكونات لنظام تشغيل الرافعة الخاص بك:

• عجلات الرافعة المطروقة للخدمة الشاقة - 42CrMo، جميع فئات الخدمة، والأزواج المتطابقة متاحة

• حزم الحبال السلكية للرافعات والحفارات - أخاديد مشكلة ومصبوبة بدقة

• الحزم الصلب المطروق للرافعة والرفع - الحزم كتلة الرفع، الحزم كتلة الخطاف

• علب التروس الصناعية للخدمة الشاقة ومخفضات السرعة - رافعة الرافعة وعلب تروس السفر

• مجموعات التروس والأعمدة الدودية المخصصة — لمحركات الرافعات المساعدة وأنظمة تحديد المواقع

• مبيت محامل كتلة الوسادة المقسمة مع البطانات البرونزية - لعمود الأسطوانة ودعامات محور عجلة السفر

• مكونات معالجة الصلب والمعادن - مجموعات مكونات كاملة لرافعات مصانع الصلب

• حلول صناعة التعدين والأسمنت - قيادة مكونات رافعات مصانع التعدين والمعالجة

للحصول على عرض أسعار، قم بتقديم:

• ✅ قوة المحرك (كيلوواط) والسرعة (دورة في الدقيقة)

• ✅نسبة علبة التروس وقطر عمود الخرج

• ✅قطر عمود الطبل

• ✅ نوع الرافعة وقدرتها وفئة الخدمة (FEM/ISO)

• ✅نوع الفرامل (فرامل طبلة أو فرامل قرصية) وعزم الفرامل المطلوب

• ✅الكمية وموعد التسليم المطلوب

• ✅ رسومات أو صور فوتوغرافية للوصلات الموجودة (للهندسة العكسية)

بريد إلكتروني: jasmine@yileindustry.com

تقديم طلب عرض الأسعار: www.yilemachinery.com/contactus.html

يتم الرد على جميع الاستفسارات الفنية خلال 24 ساعة. أوامر الاستبدال العاجلة نظرا لجدولة الأولوية.

الموارد الفنية ذات الصلة

• عجلة الرافعة المطروقة: اختيار المواد وتقييم الحمل ودليل التصنيع

• سلك حبل الحزم: تصميم الأخدود، ونسبة D/d ودليل الاختيار

• اقتران التروس مقابل اقتران العمود: دليل الاختيار

• مهاوي مزورة مقابل مهاوي الصلب المصبوب للكسارات

• التروس ذات الحجم الثقيل للأفران والمطاحن والمجففات

• مجموعة منتجات علب التروس ومخفضات السرعة

• المطروقات المخصصة