کوپلینگ درام برای درایوهای جرثقیل و بالابر: درجه بندی گشتاور، تحمل ناهماهنگی و راهنمای انتخاب

در جرثقیل یا ترن محرک بالابر، جفت بین موتور، گیربکس و درام بالابر پیوند مکانیکی است که هر نیوتن متر گشتاور را از منبع نیرو به بار منتقل می کند. همچنین این جزء است که باید هر ناهماهنگی، انبساط حرارتی و بار ضربه ای را در سیستم جذب کند - بی صدا، پیوسته و بدون خرابی. هنگامی که یک کوپلینگ درام در درایو بالابر جرثقیل خراب می شود، نتیجه کاهش تدریجی عملکرد نیست. این یک افت فوری و کنترل نشده بار معلق است.

با وجود این، کوپلینگ های درام یکی از اجزای کم مشخص در سیستم های درایو جرثقیل هستند. مهندسان به طور معمول کوپلینگ ها را تنها بر اساس گشتاور اسمی انتخاب می کنند و عوامل سرویس، ظرفیت ناهماهنگی و عملکرد چرخ ترمز یکپارچه را نادیده می گیرند که کوپلینگ درام را برای کاربردهای جرثقیل منحصر به فرد می کند. این راهنما چارچوب فنی کاملی را برای انتخاب صحیح کوپلینگ درام، مشخصات و نگهداری ارائه می دهد.

قسمت 1: کوپلینگ درام چیست و چرا در جرثقیل ها استفاده می شود؟

کوپلینگ درام (همچنین کوپلینگ چرخ دنده درام یا کوپلینگ درام دنده نیز نامیده می شود) نوعی کوپلینگ چرخ دنده انعطاف پذیر است که در آن آستین بیرونی ('درام') دارای یک پروفیل دندانه دار داخلی است که با توپی های دندانه دار خارجی در هر شفت مشبک می شود. هندسه دندان - مخصوصاً پروفیل دندانه‌ای تاج‌دار (به شکل بشکه‌ای) روی توپی‌ها - به کوپلینگ اجازه می‌دهد تا ناهماهنگی زاویه‌ای و موازی بین دو شفت را در حالی که گشتاور را از طریق شبکه چرخ دنده منتقل می‌کند، ایجاد کند.

1.1 کوپلینگ درام در معماری درایو جرثقیل

در یک جرثقیل سقفی استاندارد یا درایو بالابر جرثقیل دروازه ای، قطار محرک شامل موارد زیر است:

1. موتور الکتریکی (معمولا یک موتور جرثقیل، کلاس IEC S3 یا S4)

2. ترمز (دیسکی الکترومغناطیسی یا ترمز درام، نصب شده بر روی شفت موتور یا شفت با سرعت بالا)

3. گیربکس / کاهش دهنده سرعت (مارپیچ یا اریب مارپیچ، چند مرحله ای)

4. کوپلینگ درام - اتصال شفت خروجی گیربکس به شفت درام بالابر

5. درام بالابر - طبل طنابی که سیم طناب را می پیچد

کوپلینگ درام در انتهای کم سرعت و گشتاور بالا ترن محرک قرار دارد. باید گشتاور خروجی کامل گیربکس را منتقل کند - که بسته به نسبت کاهش می تواند 10-100 × گشتاور موتور باشد - در حالی که ناهماهنگی اجتناب ناپذیر بین شفت خروجی گیربکس و شفت درام ناشی از تحمل های تولید، انبساط حرارتی و کاهش بار ساختاری را در بر می گیرد.

1.2 عملکرد چرخ ترمز یکپارچه

چیزی که کوپلینگ درام جرثقیل را منحصر به فرد می کند - و چیزی که آن را از یک کوپلینگ دنده صنعتی استاندارد متمایز می کند - چرخ ترمز یکپارچه است (که به آن درام ترمز یا دیسک ترمز نیز گفته می شود). در اکثر طرح‌های بالابر جرثقیل، چرخ ترمز جزء جداگانه‌ای نیست که روی توپی خودش نصب شده باشد. به طور یکپارچه با آستین بیرونی کوپلینگ درام ریخته گری یا آهنگری می شود.

این ادغام به این معنی است:

• ترمز مستقیماً روی آستین کوپلینگ عمل می کند - بالاترین نقطه گشتاور در قطار محرک که برای ترمز در دسترس است.

• آستین کوپلینگ باید طوری طراحی شود که هم گشتاور انتقالی و هم گشتاور ترمز را به طور همزمان تحمل کند.

• سطح چرخ ترمز (سطح استوانه ای که کفشک ترمز روی آن عمل می کند) باید به همان دقت دندانه های کوپلینگ ماشین کاری شود.

• هنگامی که کوپلینگ تعویض می شود، چرخ ترمز به طور همزمان تعویض می شود - که نیاز به جایگزینی جداگانه درام ترمز را از بین می برد.

این طراحی یکپارچه در عمل مهندسی جرثقیل اروپایی و چینی استاندارد است (بر اساس استانداردهای FEM 1.001 و GB/T) و پیکربندی در سراسر این راهنما است.

بخش 2: انواع کوپلینگ درام و تنظیمات

2.1 کوپلینگ استاندارد درام (نوع WGC / WGZ)

کوپلینگ استاندارد درام برای کاربردهای بالابر جرثقیل شامل موارد زیر است:

• دو توپی داخلی (که نیمه کوپلینگ نیز نامیده می شود) - یکی کلیدی به هر شفت (خروجی جعبه دنده و شفت درام)

• یک آستین بیرونی - درام، با دندانه های داخلی مشبک شده با هر دو توپی، و سطح یکپارچه چرخ ترمز در خارج

• حلقه های آب بندی - برای حفظ گریس روان کننده در ناحیه توری دندان

آستین بیرونی هر دو هاب را در بر می گیرد و آزادانه به صورت محوری شناور می شود و جابجایی محوری بین دو شفت را در نظر می گیرد.

2.2 کوپلینگ درام اسپلیت

برای درایوهای جرثقیل بزرگ که کوپلینگ باید بدون جابجایی محورهای متصل نصب یا جدا شود (که در درایوهای کامیون انتهایی جرثقیل پل رایج است)، آستین بیرونی به صورت افقی به دو نیمه تقسیم می شود و به هم پیچ می شود. این اجازه می دهد تا آستین به صورت شعاعی بدون ایجاد اختلال در تراز شفت جدا شود. کوپلینگ‌های اسپلیت درام استاندارد برای درایوهای سفر جرثقیل (مسافرت با پل و سفر خرچنگ) هستند که در آن کوپلینگ باید برای نگهداری بدون جدا کردن درایو قابل دسترسی باشد.

2.3 کوپلینگ درام با دیسک ترمز یکپارچه (نسخه ترمز دیسکی)

در طرح‌های جرثقیل مدرن که از ترمزهای دیسکی استفاده می‌کنند (برخلاف ترمز طبلی/کفشی سنتی)، آستین بیرونی به جای یک سطح درام استوانه‌ای، دارای یک سطح دیسکی با ماشینکاری دقیق است. کالیپر ترمز دیسکی روی این سطح عمل می کند. عملکرد کوپلینگ با کوپلینگ درام استاندارد یکسان است - فقط هندسه رابط ترمز تغییر می کند.

2.4 کوپلینگ درام با درام گسترده (برای گشتاورهای ترمز بزرگ)

برای جرثقیل های با ظرفیت بالا که به گشتاور ترمز زیاد نیاز دارند (جرثقیل های ملاقه ای، جرثقیل های دروازه ای سنگین)، قطر چرخ ترمز باید بزرگ باشد تا سطح ترمز کافی را فراهم کند. در این موارد، آستین بیرونی به صورت محوری کشیده می‌شود تا سطح درام ترمز طولانی‌تری فراهم کند، در حالی که مشخصات دندانه چرخ دنده یکسان برای انتقال گشتاور حفظ می‌شود.

بخش 3: رتبه بندی گشتاور و محاسبه ضریب سرویس

این مهم ترین مرحله در انتخاب کوپلینگ درام است - و مرحله ای که اغلب به اشتباه انجام می شود.

3.1 گشتاور اسمی در مقابل گشتاور طراحی

گشتاور اسمی ($$T_n$$) یک کوپلینگ درام، گشتاور پیوسته ای است که می تواند به طور نامحدود تحت شرایط ایده آل انتقال دهد. گشتاور طراحی ($$T_d$$) گشتاوری است که کوپلینگ باید در واقع برای آن رتبه بندی شود، پس از اعمال عوامل سرویس:

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

کجا:

• $$T_{نامی}$$ = گشتاور در حال اجرا در حالت ثابت در کوپلینگ (N·m)

• $$f_s$$ = ضریب سرویس برای کلاس وظیفه (جدول زیر را ببینید)

• $$f_{start}$$ = ضریب گشتاور راه اندازی - موتورهای جرثقیل معمولاً در هنگام راه اندازی گشتاور نامی 2.0-2.5× تولید می کنند.

• $$f_{shock}$$ = ضریب بار ضربه - محاسبه بار دینامیکی در حین حمل بار و حرکت از روی اتصالات ریلی

کوپلینگ باید طوری انتخاب شود که گشتاور نامی آن $$T_n geq T_d$$ باشد.

3.2 محاسبه گشتاور اسمی در حال اجرا

گشتاور در حال اجرا در حالت ثابت در کوپلینگ درام (شفت خروجی گیربکس) عبارت است از:

$$T_{نامی} = rac{P_{موتور} imes eta_{گیربکس} imes i_{گیربکس}}{omega_{درام}}$$

کجا:

• $$P_{موتور}$$ = توان نامی موتور (W)

• $$eta_{گیربکس}$$ = راندمان گیربکس (معمولا 0.94-0.97 برای گیربکس های حلزونی)

• $$i_{گیربکس}$$ = نسبت کاهش گیربکس

• $$omega_{درام}$$ = سرعت زاویه ای شفت درام (راد در ثانیه)

مثال: موتور 45 کیلووات، نسبت گیربکس 40:1، بازده 0.96، سرعت درام 15 دور در دقیقه:

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

$T_{اسمی} = rac{45000 imes 0.96 imes 40}{1.571} = rac{1,728,000}{1,571} تقریباً 1,100,000 ext{N·m}$$

صبر کنید - اگر نسبت گیربکس به گشتاور شفت موتور اعمال شود، این گشتاور است. محاسبه صحیح این است:

$$T_{motor} = rac{P_{motor}}{omega_{motor}} = rac{45000}{2pi imes 960/60} = rac{45000}{100.5} تقریباً 448 ext{N·m}$$

$$T_{کوپلینگ درام} = T_{موتور} imes i_{گیربکس} imes eta_{گیربکس} = 448 imes 40 imes 0.96 تقریباً 17203 ext{N·m}$$

3.3 عوامل سرویس توسط کلاس وظیفه جرثقیل

مفهوم عملی: برای یک جرثقیل ملاقه ای (وظیفه M8)، گشتاور طراحی 6.6× گشتاور در حال اجرا در حالت پایدار است. کوپلینگی که تنها با گشتاور در حال اجرا انتخاب می‌شود، به‌طور فاجعه‌باری کوچک‌تر خواهد بود.

3.4 در نظر گرفتن گشتاور ترمز

چرخ ترمز ادغام شده در کوپلینگ درام نیز باید از نظر گشتاور ترمز مورد نیاز بررسی شود. حداقل گشتاور ترمز مورد نیاز استانداردهای ایمنی جرثقیل عبارت است از:

$$T_{brake} geq 1.5 imes T_{load, lowing}$$

جایی که $$T_{بار، کاهش}$$ گشتاور در چرخ ترمز به دلیل کاهش بار نامی است (بدترین حالت برای ترمز - بار موتور را در جهت پایین تر می راند).

فشار سطح چرخ ترمز نباید از مقدار مجاز برای مواد پوشش ترمز تجاوز کند:

$$p_{brake} = rac{F_{brake}}{A_{contact}} leq p_{مجاز}$$

برای لنت‌های ترمز استاندارد بدون آزبست: $$p_{مجاز} = 0.3–0.5 ext{MPa}$$

برای لنت‌های ترمز فلزی متخلخل (با وظیفه بالا): $$p_{مجاز} = 0.6–1.0 ext{MPa}$$

بخش 4: ظرفیت ناهماهنگی - پارامتر انعطاف پذیری بحرانی

مزیت مکانیکی اولیه کوپلینگ درام نسبت به کوپلینگ صلب، توانایی آن در سازگاری با ناهماهنگی است. برای نصب صحیح و عمر طولانی، شناخت انواع ناهماهنگی و محدودیت های آنها ضروری است.

4.1 انواع ناهماهنگی

انحراف زاویه ای ($$alpha$$): دو خط مرکزی شفت در یک زاویه قطع می شوند. این ناهماهنگی اولیه است که پروفیل دندانه دار کوپلینگ درام برای آن طراحی شده است.

ناهماهنگی موازی (شعاعی) ($$delta$$): دو خط مرکزی شفت موازی اما افست هستند. در کوپلینگ درام، ناهماهنگی موازی به عنوان ترکیبی از ناهماهنگی های زاویه ای مساوی و مخالف در هر توپی در نظر گرفته می شود.

جابجایی محوری ($$Delta x$$): دو شفت در امتداد محور مشترک خود به سمت یا دور از یکدیگر حرکت می کنند. آستین بیرونی شناور با لغزش محوری روی دندان‌های هاب این کار را انجام می‌دهد.

4.2 محدودیت های ناهماهنگی برای کوپلینگ های درام

پروفیل دندان تاج‌دار محدوده‌های ناهماهنگی زیر را امکان‌پذیر می‌کند (مقادیر معمولی برای کوپلینگ‌های درام استاندارد - با اطلاعات سازنده برای اندازه‌های خاص تأیید کنید):

مهم: اینها حداکثر مقادیر هستند - کوپلینگ می‌تواند این ناهماهنگی‌ها را بپذیرد، اما عملکرد مداوم در حداکثر ناهماهنگی به طور قابل توجهی عمر دندان را کاهش می‌دهد. ناهماهنگی نصب هدف نباید بیش از 50٪ حداکثر مقدار رتبه بندی شده باشد.

4.3 رابطه بین ناهماهنگی و بار دندان

هنگامی که یک کوپلینگ درام با ناهماهنگی زاویه ای $$alpha$$ کار می کند، نیروی تماس دندان دیگر به طور یکنواخت در عرض دندان توزیع نمی شود. ضریب بارگذاری لبه $$K_{edge}$$ استرس تماس موثر با دندان را افزایش می دهد:

$$K_{لبه} = 1 + rac{alpha cdot b_{دندان}}{2 cdot m_n}$$

کجا:

• $$alpha$$ = ناهماهنگی زاویه ای (رادیان)

• $$b_{دندان}$$ = عرض دندان (میلی متر)

• $$m_n$$ = ماژول معمولی دندانه های کوپلینگ

در $$alpha = 1°$$ (0.0175 راد) با $$b_{دندان} = 60$$ میلی متر و $$m_n = 5$$:

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

این افزایش 10.5 درصدی در تنش تماس با دندان ممکن است کم به نظر برسد، اما همراه با بارگذاری چرخه‌ای چرخه‌های کاری جرثقیل، سایش دندان را به میزان قابل توجهی تسریع می‌کند. حفظ تراز نزدیک به صفر همیشه بر اتکا به ظرفیت ناهماهنگی کوپلینگ ارجحیت دارد.

بخش 5: انتخاب مواد و عملیات حرارتی

5.1 مواد توپی

هاب های کوپلینگ گشتاور کامل محرک را از طریق رابط محور کلید و دندانه های کوپلینگ منتقل می کنند. مواد توپی باید دارای استحکام کافی برای مقاومت در برابر:

• تنش برشی پیچشی در بدنه هاب

• تحمل استرس در کلید و کلید

• استرس تماس دندان در دندان های کوپلینگ

مواد توپی استاندارد برای کوپلینگ درام جرثقیل:

دندان‌های هاب معمولاً با القایی به 45-55 HRC سخت می‌شوند تا در برابر سایش در سطوح تماس دندان مقاومت کنند.

5.2 مواد آستین بیرونی (درام).

آستین بیرونی باید مقاومت کند:

• تنش تماس داخلی دندان ناشی از انتقال گشتاور

• تنش حلقه ناشی از تناسب تداخلی (در صورت استفاده) یا پیش بارگیری پیچ (برای آستین های تقسیم شده)

• تنش حرارتی در سطح چرخ ترمز ناشی از چرخه های مکرر ترمز

• سختی سطح مورد نیاز در سطح تماس چرخ ترمز

مواد استاندارد آستین:

سختی سطح چرخ ترمز بسیار مهم است - خیلی نرم است و سطح در اثر تماس کفشک ترمز به سرعت ساییده می شود و شیارهایی ایجاد می کند که اثربخشی ترمز را کاهش می دهد و زباله ایجاد می کند. خیلی سفت (بیش از 350 HB) و لنت ترمز بیش از حد فرسوده می شود. محدوده بهینه 260-320 HB برای لنت های ترمز استاندارد است.

5.3 روانکاری دندان های کوپلینگ

دندان های کوپلینگ در محیطی که با گریس روانکاری شده است عمل می کنند. گریس باید:

• ویسکوزیته کافی برای حفظ یک لایه بین سطوح تماس دندان تحت فشارهای تماس بالا داشته باشد

• با محدوده دمای عملیاتی سازگار باشد (20- تا 80 درجه سانتی گراد برای کاربردهای استاندارد؛ -40 درجه سانتی گراد تا +120 درجه سانتی گراد برای محیط های شدید)

• دارای افزودنی های EP (فشار شدید) برای محافظت در برابر تماس فلز با فلز در هنگام راه اندازی و بارگذاری ضربه ای

گریس توصیه شده: NLGI درجه 1 یا 2 با افزودنی های EP. فاصله روانکاری مجدد: هر 2000 تا 4000 ساعت کار یا سالانه، هر کدام که زودتر اتفاق بیفتد. برای کوپلینگ های درام مهر و موم شده (پر شده در کارخانه)، گریس را در تعمیرات اساسی (معمولاً هر 5 سال یکبار) تعویض کنید.

بخش 6: روش انتخاب کوپلینگ درام - گام به گام

مرحله 1: گشتاور درایو را تعیین کنید

همانطور که در قسمت 3.2 نشان داده شده است، $$T_{نامی}$$ را از روی قدرت موتور، نسبت گیربکس و بازده محاسبه کنید.

مرحله 2: اعمال عوامل سرویس

ضریب سرویس ترکیبی را از جدول قسمت 3.3 بر اساس کلاس وظیفه جرثقیل انتخاب کنید. محاسبه کنید:

$$T_d = T_{اسمی} imes f_{ترکیبی}$$

مرحله 3: Coupling Size را انتخاب کنید

از کاتالوگ سازنده، کوچکترین اندازه کوپلینگ با گشتاور نامی $$T_n geq T_d$$ را انتخاب کنید. کوپلینگ را ضبط کنید:

• گشتاور نامی $$T_n$$

• حداکثر عدم تراز زاویه ای $$alpha_{max}$$

• حداکثر جابجایی محوری $$Delta x_{max}$$

• محدوده سوراخ هاب (حداکثر و حداقل قطر سوراخ)

• قطر چرخ ترمز $$D_{ترمز}$$

مرحله 4: تناسب شفت را تأیید کنید

اطمینان حاصل کنید که قطر شفت خروجی گیربکس و قطر شفت درام در محدوده سوراخ هاب کوپلینگ انتخابی قرار دارند. قطر سوراخ و ابعاد کلید را برای هر توپی مشخص کنید. متناسب با سوراخ استاندارد: H7/k6 (تناسب انتقال) برای کاربردهای دقیق. H7/js6 برای کاربردهای استاندارد جرثقیل.

مرحله 5: گشتاور ترمز را بررسی کنید

گشتاور ترمز مورد نیاز را از روی بار جرثقیل و هندسه درام محاسبه کنید. بررسی کنید که قطر چرخ ترمز کوپلینگ انتخابی و مساحت سطح آن می تواند نیروی ترمز مورد نیاز را در فشار سطح ترمز مجاز فراهم کند.

مرحله 6: بررسی ظرفیت ناهماهنگی

ناهماهنگی مورد انتظار را از هندسه ترن محرک و تحلیل انحراف ساختاری تخمین بزنید. اطمینان حاصل کنید که ناهماهنگی مورد انتظار کمتر از 50٪ از حداکثر ناهماهنگی درجه بندی شده کوپلینگ است.

مرحله 7: درمان مواد و سطح را مشخص کنید

بر اساس کلاس وظیفه و محیط، مواد توپی (45# یا 42CrMo)، مواد آستین و سختی، سخت شدن دندان (سخت شدن القایی تا 45-55 HRC) و سختی سطح ترمز (260-320 HB) را مشخص کنید.

قسمت 7: نصب، تراز و راه اندازی

7.1 نصب هاب

هاب های کوپلینگ درام معمولا بر روی شفت های خود با استفاده از فیت تداخلی نصب می شوند (تناسب انتقال H7/k6). برای توپی های بزرگ (قطر سوراخ بیش از 100 میلی متر)، نصب انبساط حرارتی توصیه می شود:

روش نصب انبساط حرارتی:

1. سوراخ توپی و قطر شفت را در دمای اتاق اندازه گیری کنید - تداخل را ثبت کنید (OD شفت منهای شناسه سوراخ توپی)

2. محاسبه دمای گرمایش مورد نیاز:

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

1. هاب را به طور یکنواخت در فر یا حمام روغن تا دمای محاسبه شده (معمولاً 80 تا 150 درجه سانتیگراد) گرم کنید.

2. فورا توپی را روی شفت نصب کنید - توپی خنک می شود و روی شفت منقبض می شود و تداخل ایجاد می کند

3. از گرمایش شعله استفاده نکنید - گرمایش ناهموار باعث اعوجاج و تنش باقیمانده می شود

7.2 روش تراز شفت

پس از نصب هر دو هاب، شفت ها را قبل از نصب آستین بیرونی تراز کنید:

بررسی تراز زاویه ای:

نشانگر شماره گیری را روی یک هاب نصب کنید، به طوری که نوک نشانگر با وجه هاب دیگر تماس پیدا کند. هر دو هاب را با هم تا 360 درجه بچرخانید. کل قرائت نشانگر (TIR) ​​نباید بیشتر از:

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

برای انحراف زاویه ای هدف 0.1 درجه و قطر توپی 200 میلی متر:

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

بررسی تراز موازی:

یک نشانگر شماره گیری را روی یک هاب نصب کنید، به طوری که نوک نشانگر با سطح استوانه ای هاب دیگر تماس پیدا کند. چرخش 360 درجه TIR نباید از:

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

برای ناهماهنگی موازی هدف 0.2 میلی متر: $$TIR_{موازی} leq 0.4 ext{mm}$$

7.3 نصب آستین بیرونی

پس از تأیید تراز شفت، آستین بیرونی را نصب کنید:

1. آستین را با گریس مشخص شده پر کنید (تقریباً 30 تا 40 درصد حجم حفره دندان)

2. آستین را روی یک توپی بلغزانید، سپس آن را طوری قرار دهید که هر دو هاب به طور همزمان درگیر شوند

3. حلقه های آب بندی و گیره های نگهدارنده را نصب کنید

4. برای آستین های تقسیم شده: هر دو نیمه را قرار دهید، پیچ ها را به مقدار مشخص شده وارد کنید و بچرخانید.

5. بررسی کنید که آستین می تواند با دست به صورت محوری شناور شود - باید آزادانه در محدوده جابجایی محوری حرکت کند.

بخش 8: بازرسی، تعمیر و نگهداری، و تجزیه و تحلیل شکست

8.1 موارد بازرسی معمول

8.2 حالت های رایج شکست

حالت شکست 1: ساییدگی دندان (ساییدگی فرسوده)

شکل ظاهری: پهلوهای دندان پولیش یا از دست دادن مواد را نشان می دهد. گریس به ذرات فلزی آلوده است.

علت اصلی: ناهماهنگی بیش از حد باعث بارگذاری بالای لبه می شود. گریس ناکافی یا تخریب شده؛ کوپلینگ برای وظیفه واقعی کم اندازه است.

پیشگیری: تراز صحیح در هنگام نصب. حفظ برنامه روغن کاری؛ بررسی رتبه گشتاور کوپلینگ شامل فاکتورهای سرویس مناسب است.

حالت شکست 2: شکستگی دندان

شکل ظاهری: یک یا چند دندان شکسته در ریشه. از دست دادن ناگهانی انتقال گشتاور

علت اصلی: اضافه بار شدید (به عنوان مثال، طناب ربایی، دو انسداد). خستگی ناشی از بارگذاری شوک مکرر؛ نقص مواد در هاب

پیشگیری: از ظرفیت مجاز جرثقیل تجاوز نکنید. کوپلینگ را با فاکتور شوک کافی مشخص کنید. هاب های 42CrMo جعلی را برای کاربردهای سنگین مشخص کنید.

حالت شکست 3: شیار کردن چرخ ترمز

شکل ظاهری: شیارهای محیطی روی سطح چرخ ترمز. کاهش اثربخشی ترمز؛ سایش لنت ترمز تسریع شد.

علت اصلی: ناهماهنگی کفشک ترمز. آلودگی ساینده بین آستر و چرخ؛ سختی چرخ ترمز کافی نیست

پیشگیری: کفش های ترمز را به درستی تراز کنید. محافظت از ناحیه ترمز از آلودگی؛ سختی سطح چرخ ترمز 260–320 HB را مشخص کنید.

حالت شکست 4: ترک خوردگی آستین (آستین بیرونی)

شکل ظاهری: ترک های شعاعی یا محیطی در آستین بیرونی، معمولاً در ریشه چرخ ترمز یا در ناحیه دندانه.

علت اصلی: خستگی ناشی از گشتاور ترمز چرخه ای که بر گشتاور گیربکس سوار می شود. خستگی حرارتی ناشی از ترمزهای مکرر با انرژی بالا؛ نقص مادی

پیشگیری: آستین 42CrMo جعلی را برای وظیفه M6+ مشخص کنید. اجرای بازرسی MT در تعمیرات اساسی؛ از ترمز اضطراری به عنوان یک روش معمول عملیاتی استفاده نکنید.

حالت شکست 5: حفره هاب

شکل ظاهری: پودر رنگی زنگ (اکسید آهن) در رابط هاب-شفت. شل بودن توپی روی شفت؛ سطح شفت آسیب دیده است.

علت اصلی: تناسب تداخل ناکافی - توپی تحت بارگذاری چرخه‌ای گشتاور روی شفت میکرو لغزش می‌کند. تمرکز تنش راه کلید باعث ایجاد ناراحتی در لبه های کلید می شود.

پیشگیری: بررسی مشخصات مناسب تداخل. از نصب انبساط حرارتی برای دستیابی به تداخل صحیح استفاده کنید. ترکیب ضد خراش (مثلاً مولیکوت) را در رابط هاب-شفت اعمال کنید.

سوالات متداول

Q1: تفاوت بین کوپلینگ درام و کوپلینگ دنده چیست؟

کوپلینگ درام نوع خاصی از کوپلینگ دنده ای است که برای کاربردهای جرثقیل و بالابر طراحی شده است. تمایز کلیدی چرخ ترمز یکپارچه (درام ترمز) روی آستین بیرونی است که به ترمز جرثقیل اجازه می دهد تا مستقیماً روی کوپلینگ عمل کند. کوپلینگ های دنده صنعتی استاندارد این ویژگی را ندارند. هندسه دندان نیز معمولا برای چرخه وظیفه نوسانی و بار ضربه ای درایوهای جرثقیل به جای چرخش مداوم درایوهای صنعتی عمومی بهینه شده است.

Q2: چگونه می توانم امتیاز گشتاور مورد نیاز برای کوپلینگ درام را محاسبه کنم؟

گشتاور در حال اجرا در حالت پایدار را از روی قدرت موتور، نسبت گیربکس و بازده محاسبه کنید. سپس در ضریب سرویس ترکیبی برای کلاس وظیفه جرثقیل خود ضرب کنید: 1.5 برای M1–M2، 2.4 برای M3–M4، 3.75 برای M5–M6 و 6.6 برای M7–M8. گشتاور نامی کوپلینگ باید از این گشتاور طراحی تجاوز کند. برای یک موتور 45 کیلووات، گیربکس 40:1، جرثقیل وظیفه M6، گشتاور طراحی تقریباً 17200 دلار / برابر 3.75 / تقریباً 64,500 دلار N·m است.

Q3: یک کوپلینگ درام چه ناهماهنگی را می تواند تحمل کند؟

کوپلینگ‌های درام استاندارد بسته به اندازه، انحراف زاویه‌ای 0.3-1.5 درجه و ناهماهنگی موازی 0.5-1.5 میلی‌متر را دارند. با این حال، ناهماهنگی نصب هدف نباید بیش از 50٪ حداکثر نامی باشد - عملکرد مداوم در حداکثر ناهماهنگی به طور قابل توجهی عمر دندان را کاهش می دهد. همیشه درایو را هنگام نصب با دقت تراز کنید و بعد از 500 ساعت اول کار، تراز را مجدداً بررسی کنید.

Q4: چه ماده ای را باید برای کوپلینگ درام جرثقیل سنگین مشخص کنم؟

برای کلاس وظیفه جرثقیل M5 و بالاتر، فولاد آلیاژی 42CrMo فورج شده را برای هر دو هاب و آستین بیرونی مشخص کنید. هاب ها باید با القایی در دندان ها تا 45-55 HRC سخت شوند. آستین بیرونی (چرخ ترمز) باید خاموش شود و در سطح ترمز به 260-320 HB گرم شود. برای جرثقیل‌های ملاقه‌ای (M8) و سایر کاربردهای سخت، 40CrNiMoA را برای هاب‌ها برای چقرمگی ضربه‌ای برتر در نظر بگیرید.

Q5: هر چند وقت یکبار باید گریس کوپلینگ درام تعویض شود؟

برای کوپلینگ های درام استاندارد با اتصالات گریس، هر 2000 تا 4000 ساعت کارکرد یا سالیانه، هر کدام که زودتر اتفاق بیفتد، گریس را تعویض کنید. برای کوپلینگ های مهر و موم شده (پر شده در کارخانه)، گریس را در تعمیرات اساسی (معمولاً هر 5 سال یکبار یا طبق برنامه تعمیر و نگهداری سازنده جرثقیل) تعویض کنید. از گریس NLGI Grade 1 یا 2 با افزودنی های EP استفاده کنید. اگر گریس در بازرسی ذرات فلزی یا تغییر رنگ را نشان داد، فورا تعویض کنید و علت را بررسی کنید.

Q6: آیا می توان کوپلینگ درام را تعمیر کرد، یا باید در هنگام فرسودگی آن را تعویض کرد؟

آستین بیرونی (درام) را می توان با ماشینکاری مجدد سطح چرخ ترمز در صورت باقی ماندن مواد کافی و عدم وجود ترک، تعمیر کرد. با این حال، دندان‌های کوپلینگ قابل ترمیم نیستند - اگر دندان‌ها سایش یا آسیب دیدند، کوپلینگ کامل را جایگزین کنید. توپی‌هایی که در سوراخ سوراخ‌دار آسیب دیده‌اند، گاهی اوقات می‌توانند دوباره حفاری شوند و به یک آستین مجهز شوند، اما این کار به ماشین‌کاری تخصصی نیاز دارد و فقط در صورتی باید انجام شود که بدنه هاب سالم باشد. برای کاربردهای جرثقیل حیاتی، تعویض همیشه به تعمیر ترجیح داده می شود.

ماشین آلات Yile: کوپلینگ های درام سفارشی برای درایوهای جرثقیل و بالابر

Yile Machinery کوپلینگ های درام (کوپلینگ درام چرخ دنده با چرخ های ترمز یکپارچه) را برای درایوهای بالابر جرثقیل سقفی، درایوهای مسافرتی جرثقیل دروازه ای، درایوهای جرثقیل ملاقه ای، و تمام کاربردهای جرثقیل های صنعتی سنگین - از اندازه های استاندارد گرفته تا طرح های کاملا سفارشی ساخته شده تا نقشه های شما و یا با طراحی های معکوس تولید می کند.

قابلیت های تولید کوپلینگ درام ما:

• مواد: فولاد آلیاژی 42CrMo و 40CrNiMoA فورج شده برای توپی ها و آستین ها. فولاد ریخته گری ZG310-570 برای کار سبک

• محدوده گشتاور: 1000 نیوتن متر تا 500000 نیوتن متر (اندازه های سفارشی فراتر از این محدوده موجود است)

• عملیات حرارتی: سخت شدن القایی دندان هاب تا 45-55 HRC. آستین Q&T را به 260-320 HB در سطح ترمز برسانید

• ماشینکاری: تراشکاری CNC و سوراخ کردن چرخ دنده مطابق با استانداردهای دندان کوپلینگ DIN/GB. پایان سطح چرخ ترمز Ra ≤ 1.6 میکرومتر

• نسخه های آستین تقسیم شده: برای همه اندازه ها موجود است - برای نصب بدون حذف شفت

• NDT: بازرسی MT از تمام آهنگری ها. بازرسی ابعادی با مستندات کامل

• نسخه های دیسک ترمز: سطح ترمز دیسکی یکپارچه برای سیستم های ترمز دیسکی مدرن

ما همچنین طیف کاملی از قطعات را برای سیستم درایو جرثقیل شما تولید می کنیم:

• چرخ‌های جرثقیل فورج شده سنگین – جعلی 42CrMo، همه کلاس‌های وظیفه، جفت‌های همسان موجود

• شیارهای طناب سیمی برای جرثقیل ها و بیل مکانیکی - شیارهای آهنگری و ریخته گری شده با ماشینکاری دقیق

• قفسه های جرثقیل فولادی فورج برای بالابر و بالابر - قفسه های بلوک بالابر، قفسه های بلوک قلاب

• گیربکس های صنعتی سنگین و کاهنده های سرعت - بالابر جرثقیل و گیربکس های مسافرتی

• مجموعه چرخ دنده و شفت کرم سفارشی - برای درایوهای جرثقیل کمکی و سیستم های موقعیت یابی

• محفظه های بلبرینگ بلوک بالش تقسیم شده با بوش های برنزی - برای تکیه گاه محور درام و محور چرخ مسافرتی

• قطعات پردازش فولاد و فلز - بسته های کامل اجزای جرثقیل کارخانه فولاد

• راه‌حل‌های معدن و صنعت سیمان - اجزای محرک برای جرثقیل‌های کارخانه استخراج و پردازش

برای دریافت پیشنهاد، ارائه کنید:

• ✅ قدرت موتور (کیلو وات) و سرعت (دور در دقیقه)

• ✅ نسبت گیربکس و قطر شفت خروجی

• ✅ قطر شفت درام

• ✅ نوع جرثقیل، ظرفیت و کلاس وظیفه (FEM/ISO)

• ✅ نوع ترمز (ترمز درام یا ترمز دیسکی) و گشتاور ترمز مورد نیاز

• ✅تعداد و تاریخ تحویل مورد نیاز

• ✅ نقشه ها یا عکس های کوپلینگ موجود (برای مهندسی معکوس)

ایمیل: jasmine@yileindustry.com

ارسال RFQ: www.yilemachinery.com/contactus.html

تمام سوالات فنی ظرف 24 ساعت پاسخ دریافت می کنند. دستورات تعویض فوری خرابی با اولویت برنامه ریزی.

منابع فنی مرتبط

• چرخ جرثقیل فورج: انتخاب مواد، رتبه بندی بار و راهنمای ساخت

• شیار طناب سیمی: طراحی شیار، نسبت D/d و راهنمای انتخاب

• کوپلینگ دنده در مقابل کوپلینگ شفت: راهنمای انتخاب

• شفت های فولادی فورج شده در مقابل ریخته گری برای سنگ شکن ها

• چرخ دنده های سنگین برای کوره، آسیاب و خشک کن

• محدوده محصول گیربکس و کاهنده

• آهنگری سفارشی