ผู้แต่ง: Lily Wang เวลาเผยแพร่: 2026-07-06 ที่มา: ยี่หลี แมชชีนเนอรี่
สารบัญ
ในเครนหรือชุดขับเคลื่อนรอก การมีเพศสัมพันธ์ระหว่างมอเตอร์ กระปุกเกียร์ และดรัมรอกคือตัวเชื่อมทางกลที่ส่งแรงบิดทุกๆ นิวตันเมตรจากแหล่งพลังงานไปยังโหลด นอกจากนี้ยังเป็นส่วนประกอบที่ต้องดูดซับทุกการวางแนวที่ไม่ถูกต้อง การขยายตัวทางความร้อน และโหลดแรงกระแทกในระบบ — อย่างเงียบๆ ต่อเนื่อง และไม่มีความล้มเหลว เมื่อข้อต่อดรัมล้มเหลวในระบบขับเคลื่อนรอกเครน ผลลัพธ์จะไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลงทีละน้อย มันเป็นการลดลงทันทีของโหลดที่ถูกระงับที่ไม่สามารถควบคุมได้
อย่างไรก็ตาม ดรัมคัปปลิ้งเป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่ไม่ได้ระบุไว้มากที่สุดในระบบขับเคลื่อนของเครน วิศวกรมักเลือกคัปปลิ้งตามแรงบิดที่กำหนดเพียงอย่างเดียว โดยไม่สนใจปัจจัยด้านการบริการ ความสามารถในการวางแนวที่ไม่ตรง และฟังก์ชันล้อเบรกในตัวที่ทำให้ดรัมคัปปลิ้งมีลักษณะเฉพาะสำหรับการใช้งานกับเครน คู่มือนี้ให้กรอบทางเทคนิคที่สมบูรณ์สำหรับการเลือกดรัมคัปปลิ้ง ข้อมูลจำเพาะ และการบำรุงรักษาที่ถูกต้อง
คัปปลิ้งแบบดรัม (หรือที่เรียกว่าดรัมคัปปลิ้งหรือดรัมคัปปลิ้งเกียร์) เป็นประเภทของการคัปปลิ้งเกียร์แบบยืดหยุ่น โดยที่ปลอกด้านนอก ('ดรัม') มีโปรไฟล์แบบฟันภายในที่ประกบกับฮับแบบฟันภายนอกบนแต่ละเพลา รูปทรงของฟัน — โดยเฉพาะโปรไฟล์ฟันที่ครอบฟัน (รูปทรงถัง) บนดุม — ช่วยให้ระบบจับยึดสามารถรองรับการวางแนวเชิงมุมและขนานระหว่างเพลาทั้งสองในขณะที่ส่งแรงบิดผ่านตาข่ายเฟือง
ในเครนเหนือศีรษะมาตรฐานหรือรอกเครนโครงสำหรับตั้งสิ่งของ ระบบขับเคลื่อนประกอบด้วย:
มอเตอร์ไฟฟ้า (โดยทั่วไปคือมอเตอร์เครน, IEC คลาส S3 หรือ S4)
เบรก (ดิสก์แม่เหล็กไฟฟ้าหรือดรัมเบรก ติดตั้งบนเพลามอเตอร์หรือเพลาความเร็วสูง)
กระปุกเกียร์ / ตัวลดความเร็ว (แบบเกลียวหรือแบบเอียงแบบหลายขั้นตอน)
ดรัมคัปปลิ้ง — เชื่อมต่อเพลาเอาท์พุตกระปุกเกียร์กับเพลาดรัมรอก
Hoist Drum — กลองเชือกที่ใช้ม้วนลวดสลิง
ดรัมคัปปลิ้งอยู่ที่ปลายระบบขับเคลื่อนที่มีความเร็วต่ำและมีแรงบิดสูง โดยจะต้องส่งแรงบิดเอาท์พุตเต็มของกระปุกเกียร์ — ซึ่งอาจอยู่ที่ 10–100× แรงบิดของมอเตอร์ ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนการลด — ในขณะเดียวกันก็รองรับการวางแนวที่ไม่ตรงที่หลีกเลี่ยงได้ระหว่างเพลาเอาท์พุตของกระปุกเกียร์และเพลาดรัมที่เกิดจากความทนทานต่อการผลิต การขยายตัวเนื่องจากความร้อน และการโก่งตัวของโครงสร้างภายใต้ภาระ
สิ่งที่ทำให้ดรัมคัปปลิ้งของเครนมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว และสิ่งที่แตกต่างจากคัปปลิ้งเกียร์อุตสาหกรรมมาตรฐานก็คือ ล้อเบรกในตัว (หรือที่เรียกว่าดรัมเบรกหรือจานเบรก) ในการออกแบบรอกเครนส่วนใหญ่ ล้อเบรกไม่ใช่ส่วนประกอบแยกต่างหากที่ติดตั้งบนดุมของตัวเอง มันถูกหล่อหรือหลอมรวมกับปลอกด้านนอกของดรัมคัปปลิ้ง
การบูรณาการนี้หมายถึง:
เบรกทำงานโดยตรงบนปลอกข้อต่อ ซึ่งเป็นจุดที่แรงบิดสูงสุดในระบบขับเคลื่อนที่สามารถเข้าถึงได้สำหรับการเบรก
ปลอกคัปปลิ้งต้องได้รับการออกแบบให้ทนทานทั้งแรงบิดที่ส่งผ่านและแรงบิดในการเบรกพร้อมกัน
พื้นผิวล้อเบรก (พื้นผิวทรงกระบอกที่ยางเบรกทำงาน) จะต้องได้รับการประมวลผลด้วยความแม่นยำเช่นเดียวกับฟันข้อต่อ
เมื่อเปลี่ยนคัปปลิ้ง ล้อเบรกจะถูกเปลี่ยนพร้อมกัน ทำให้ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนดรัมเบรกแยกต่างหาก
การออกแบบที่บูรณาการนี้เป็นมาตรฐานในการปฏิบัติงานด้านวิศวกรรมเครนของยุโรปและจีน (ตามมาตรฐาน FEM 1.001 และ GB/T) และเป็นการกำหนดค่าที่ระบุไว้ในคู่มือนี้
ข้อต่อดรัมมาตรฐานสำหรับการใช้งานรอกเครนประกอบด้วย:
ดุมด้านในสองตัว (หรือที่เรียกว่าข้อต่อแบบครึ่งตัว) — หนึ่งอันต่อเข้ากับเพลาแต่ละอัน (เอาท์พุตของกระปุกเกียร์และเพลาดรัม)
ปลอกด้านนอกหนึ่งอัน — ดรัมที่มีฟันด้านในประกบกับดุมทั้งสอง และพื้นผิวล้อเบรกรวมอยู่ด้านนอก
วงแหวนซีล — เพื่อเก็บจาระบีหล่อลื่นไว้ในบริเวณตาข่ายฟัน
ปลอกด้านนอกครอบคลุมดุมทั้งสองและมีอิสระที่จะลอยในแนวแกน รองรับการเคลื่อนตัวตามแนวแกนระหว่างเพลาทั้งสอง
สำหรับตัวขับเคลื่อนเครนขนาดใหญ่ที่ต้องติดตั้งหรือถอดข้อต่อโดยไม่ต้องเคลื่อนย้ายเพลาที่เชื่อมต่ออยู่ (โดยทั่วไปในการขับเคลื่อนรถบรรทุกติดเครนสะพาน) ปลอกด้านนอกจะถูกแยกตามแนวนอนออกเป็นสองซีกโดยยึดติดเข้าด้วยกัน ช่วยให้สามารถถอดปลอกออกได้โดยไม่กระทบต่อการจัดแนวเพลา ข้อต่อดรัมแบบแยกส่วนเป็นมาตรฐานสำหรับไดรฟ์เคลื่อนที่ของเครน (การเคลื่อนที่ของสะพานและการเคลื่อนที่ของเครน) โดยจะต้องเข้าถึงข้อต่อได้เพื่อการบำรุงรักษาโดยไม่ต้องรื้อไดรฟ์
ในการออกแบบเครนสมัยใหม่โดยใช้ดิสก์เบรก (ตรงข้ามกับดรัม/เบรกรองเท้าแบบดั้งเดิม) ปลอกด้านนอกรวมเอาพื้นผิวดิสก์ที่กลึงด้วยเครื่องจักรอย่างแม่นยำ แทนที่จะเป็นพื้นผิวดรัมทรงกระบอก คาลิเปอร์ดิสก์เบรกทำหน้าที่บนพื้นผิวนี้ ฟังก์ชันคัปปลิ้งจะเหมือนกับดรัมคัปปลิ้งมาตรฐาน — เพียงแต่รูปทรงของส่วนต่อประสานเบรกเท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง
สำหรับเครนความจุสูงที่ต้องการแรงบิดเบรกสูง (เครนทัพพี เครนโครงสำหรับตั้งสิ่งของหนัก) เส้นผ่านศูนย์กลางล้อเบรกต้องมีขนาดใหญ่เพื่อให้มีพื้นที่ผิวเบรกเพียงพอ ในกรณีเหล่านี้ ปลอกด้านนอกจะขยายออกตามแนวแกนเพื่อให้พื้นผิวดรัมเบรกยาวขึ้น ขณะเดียวกันก็รักษาโปรไฟล์ฟันเฟืองเหมือนเดิมสำหรับการส่งแรงบิด
นี่เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในการเลือกดรัมคัปปลิ้ง — และเป็นขั้นตอนที่มักดำเนินการไม่ถูกต้อง
แรง บิดปกติ ($$T_n$$) ของดรัมคัปปลิ้งคือแรงบิดต่อเนื่องที่สามารถส่งผ่านได้อย่างไม่มีกำหนดภายใต้สภาวะที่เหมาะสม แรง บิดการออกแบบ ($$T_d$$) คือแรงบิดที่ข้อต่อต้องได้รับการจัดอันดับตามจริง หลังจากใช้ปัจจัยบริการ:
$$T_d = T_{nominal} imes f_s imes f_{start} imes f_{shock}$$
ที่ไหน:
$$T_{nominal}$$ = แรงบิดขณะวิ่งในสภาวะคงตัวที่ข้อต่อ (N·m)
$$f_s$$ = ปัจจัยการบริการสำหรับระดับหน้าที่ (ดูตารางด้านล่าง)
$$f_{start}$$ = ปัจจัยแรงบิดเริ่มต้น — โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์เครนจะผลิตแรงบิดพิกัด 2.0–2.5× เมื่อสตาร์ท
$$f_{shock}$$ = แฟคเตอร์ภาระการกระแทก — พิจารณาถึงโหลดแบบไดนามิกระหว่างการรับน้ำหนักและการเคลื่อนตัวเหนือข้อต่อราง
ต้องเลือกคัปปลิ้งเพื่อให้แรงบิดพิกัด $$T_n geq T_d$$
แรงบิดขณะทำงานในสภาวะคงที่ที่ดรัมคัปปลิ้ง (เพลาเอาท์พุตของกระปุกเกียร์) คือ:
$$T_{nominal} = rac{P_{motor} imes eta_{gearbox} imes i_{gearbox}}{omega_{drum}}$$
ที่ไหน:
$$P_{มอเตอร์}$$ = กำลังพิกัดของมอเตอร์ (W)
$$eta_{gearbox}$$ = ประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์ (โดยทั่วไปคือ 0.94–0.97 สำหรับกระปุกเกียร์แบบเกลียว)
$$i_{gearbox}$$ = อัตราทดเกียร์
$$omega_{drum}$$ = ความเร็วเชิงมุมของเพลาดรัม (rad/s)
ตัวอย่าง: มอเตอร์ 45 kW, อัตราทดเกียร์ 40:1, ประสิทธิภาพ 0.96, ความเร็วดรัม 15 รอบต่อนาที:
$$omega_{drum} = rac{15 imes 2pi}{60} = 1.571 ext{ rad/s}$$
$$T_{nominal} = rac{45,000 imes 0.96 imes 40}{1.571} = rac{1,728,000}{1.571} approx 1,100,000 ext{ N·m}$$
เดี๋ยว — นี่คือแรงบิดหากใช้อัตราส่วนกระปุกเกียร์กับแรงบิดเพลามอเตอร์ การคำนวณที่ถูกต้องคือ:
$$T_{motor} = rac{P_{motor}}{omega_{motor}} = rac{45,000}{2pi imes 960/60} = rac{45,000}{100.5} ประมาณ 448 ext{ N·m}$$
$$T_{ดรัมคัปปลิ้ง} = T_{มอเตอร์} คูณ i_{กระปุกเกียร์} คูณ eta_{กระปุกเกียร์} = 448 คูณ 40 คูณ 0.96 ประมาณ 17,203 ข้อความ{ N·m}$$
ระดับหน้าที่ของเครน (FEM/ISO) |
ปัจจัยการบริการ $$f_s$$ |
ปัจจัยเริ่มต้น $$f_{start}$$ |
ปัจจัยช็อต $$f_{ช็อก}$$ |
ปัจจัยรวม |
M1–M2 (เบา) |
1.0 |
1.5 |
1.0 |
1.5 |
M3–M4 (กลาง) |
1.25 |
1.75 |
1.1 |
2.4 |
M5–M6 (หนัก) |
1.5 |
2.0 |
1.25 |
3.75 |
M7–M8 (หนักมาก / ทัพพี) |
1.75 |
2.5 |
1.5 |
6.6 |
ความหมายเชิงปฏิบัติ: สำหรับเครนทัพพี (หน้าที่ M8) แรงบิดการออกแบบคือ 6.6 เท่าของแรงบิดขณะวิ่งในสภาวะคงที่ คัปปลิ้งที่เลือกสำหรับแรงบิดขณะวิ่งเพียงอย่างเดียวจะมีขนาดเล็กลงอย่างหายนะ
ล้อเบรกที่รวมอยู่ในดรัมคัปปลิ้งต้องได้รับการตรวจสอบแรงบิดในการเบรกที่ต้องการด้วย แรงบิดเบรกขั้นต่ำที่กำหนดตามมาตรฐานความปลอดภัยของเครนคือ:
$$T_{เบรค} geq 1.5 คูณ T_{โหลด ลดระดับ}$$
โดยที่ $$T_{load,lowering}$$ คือแรงบิดที่ล้อเบรกเนื่องจากโหลดที่กำหนดลดลง (กรณีที่แย่ที่สุดสำหรับการเบรก - โหลดกำลังขับมอเตอร์ในทิศทางลดลง)
ความดันพื้นผิวล้อเบรกต้องไม่เกินค่าที่อนุญาตสำหรับวัสดุผ้าเบรก:
$$p_{เบรค} = rac{F_{เบรค}}{A_{ติดต่อ}} leq p_{allowable}$$
สำหรับผ้าเบรกมาตรฐานปลอดใยหิน: $$p_{allowable} = 0.3–0.5 ext{ MPa}$$
สำหรับผ้าเบรกโลหะเผาผนึก (งานสูง): $$p_{allowable} = 0.6–1.0 ext{ MPa}$$
ข้อได้เปรียบทางกลหลักของดรัมคัปปลิ้งเหนือคัปปลิ้งแบบแข็งคือความสามารถในการปรับแนวที่ไม่ตรง การทำความเข้าใจประเภทของการวางแนวที่ไม่ตรงและขีดจำกัดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการติดตั้งที่ถูกต้องและอายุการใช้งานที่ยาวนาน
การวางแนวที่ไม่ตรงเชิงมุม ($$alpha$$): เส้นกึ่งกลางเพลาทั้งสองตัดกันที่มุมหนึ่ง นี่คือความผิดปกติหลักที่โปรไฟล์ฟันครอบฟันของข้อต่อดรัมได้รับการออกแบบเพื่อรองรับ
การวางแนวไม่ตรงขนาน (รัศมี) ($$delta$$): เส้นกึ่งกลางเพลาทั้งสองขนานกันแต่ออฟเซ็ต ในดรัมคัปปลิ้ง การจัดตำแหน่งที่ไม่ตรงขนานกันจะรองรับโดยการรวมกันของการจัดตำแหน่งที่ไม่ตรงเชิงมุมที่เท่ากันและตรงข้ามที่ฮับแต่ละแห่ง
การกระจัดในแนวแกน ($$Delta x$$): เพลาทั้งสองเคลื่อนไปทางหรือออกจากกันไปตามแกนร่วม ปลอกด้านนอกแบบลอยรองรับสิ่งนี้ได้โดยการเลื่อนตามแนวแกนบนฟันดุม
โปรไฟล์ฟันที่ครอบฟันช่วยให้สามารถวางแนวที่ไม่ตรงได้ดังต่อไปนี้ (ค่าทั่วไปสำหรับดรัมคัปปลิ้งมาตรฐาน — ตรวจสอบกับข้อมูลผู้ผลิตสำหรับขนาดเฉพาะ):
ขนาดข้อต่อ (ตามอัตราแรงบิด) |
การจัดแนวที่ไม่ตรงเชิงมุมสูงสุด $$alpha$$ |
การจัดแนวไม่ตรงขนานสูงสุด $$delta$$ |
การกระจัดตามแนวแกนสูงสุด $$เดลต้า x$$ |
สูงถึง 5,000 นิวตันเมตร |
1.5° |
0.5 มม |
±3 มม |
5,000–20,000 นิวตันเมตร |
1.0° |
0.8 มม |
±4 มม |
20,000–100,000 นิวตันเมตร |
0.5° |
1.0 มม |
±5 มม |
> 100,000 นิวตันเมตร |
0.3° |
1.5 มม |
±8 มม |
ข้อสำคัญ: ค่า เหล่านี้เป็น ค่า สูงสุด — การมีเพศสัมพันธ์สามารถรองรับการวางแนวที่ไม่ตรงเหล่านี้ได้ แต่การทำงานอย่างต่อเนื่องที่การวางแนวที่ไม่ตรงสูงสุดจะช่วยลดอายุการใช้งานของฟันลงอย่างมาก การวางแนวการติดตั้งเป้าหมายที่ไม่ตรงไม่ควรเกิน 50% ของค่าพิกัดสูงสุด
เมื่อดรัมคัปปลิ้งทำงานโดยมีการวางแนวเชิงมุม $$alpha$$ แรงสัมผัสของฟันจะไม่กระจายสม่ำเสมอทั่วทั้งความกว้างของหน้าฟันอีกต่อไป ปัจจัยการโหลดขอบ $$K_{edge}$$ เพิ่มความเครียดในการสัมผัสกับฟันอย่างมีประสิทธิภาพ:
$$K_{edge} = 1 + rac{alpha cdot b_{tooth}}{2 cdot m_n}$$
ที่ไหน:
$$alpha$$ = การวางแนวเชิงมุมไม่ตรง (เรเดียน)
$$b_{tooth}$$ = ความกว้างของหน้าฟัน (มม.)
$$m_n$$ = โมดูลปกติของฟันคู่
ที่ $$alpha = 1°$$ (0.0175 rad) โดยมี $$b_{tooth} = 60$$ mm และ $$m_n = 5$$:
$$K_{edge} = 1 + rac{0.0175 imes 60}{2 imes 5} = 1 + 0.105 = 1.105$$
ความเครียดที่เกิดจากการสัมผัสฟันที่เพิ่มขึ้น 10.5% นี้อาจดูเล็กน้อย แต่เมื่อรวมกับการโหลดแบบวนรอบของรอบการทำงานของเครน จะช่วยเร่งการสึกหรอของฟันได้อย่างมาก การรักษาการจัดแนวให้ใกล้กับศูนย์จะดีกว่าการอาศัยความสามารถในการวางแนวที่ไม่ตรงของข้อต่อเสมอ
ฮับคัปปลิ้งส่งแรงบิดขับเคลื่อนเต็มที่ผ่านส่วนต่อประสานเพลากุญแจและฟันข้อต่อ วัสดุดุมจะต้องมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะต้านทาน:
ความเค้นเฉือนแบบบิด ในตัวดุม
รับแรงกด ที่กุญแจและรูกุญแจ
แรงกดสัมผัสฟัน ที่ฟันคู่
วัสดุดุมมาตรฐานสำหรับข้อต่อดรัมเครน:
วัสดุ |
ระดับ |
ความต้านแรงดึง |
แอปพลิเคชัน |
เหล็กกล้าคาร์บอน |
45# (C45) |
600–750 เมกะปาสคาล |
งานเบาถึงปานกลาง (M1–M5) |
โลหะผสมเหล็ก |
42CrMo |
900–1,100 เมกะปาสคาล |
งานหนักถึงงานหนักมาก (M5–M8) |
โลหะผสมเหล็ก |
40CrNiMoA |
1,000–1,200 เมกะปาสคาล |
ทัพพีเครน หน้าที่สุดขีด |
โดยทั่วไปฟันดุมจะมีการชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำจนถึง 45–55 HRC เพื่อต้านทานการสึกหรอที่พื้นผิวสัมผัสของฟัน
ปลอกด้านนอกต้องทนต่อ:
ความเค้นสัมผัสฟันภายใน จากการส่งแรงบิด
ความเค้นของห่วง จากความพอดีของการรบกวน (หากใช้) หรือพรีโหลดของโบลต์ (สำหรับปลอกแยก)
ความเครียดจากความร้อน ที่พื้นผิวล้อเบรกจากรอบการเบรกซ้ำๆ
ข้อกำหนด ความแข็งของพื้นผิว ที่พื้นผิวสัมผัสของล้อเบรก
วัสดุปลอกมาตรฐาน:
วัสดุ |
ระดับ |
ความต้านแรงดึง |
ความแข็งผิวเบรก |
แอปพลิเคชัน |
เหล็กหล่อ |
ZG310-570 |
ขั้นต่ำ 570 MPa |
200–240 HB (แบบหล่อ) |
งานเบา |
เหล็กกล้าคาร์บอนหลอม |
45# |
650–750 เมกะปาสคาล |
220–260 HB (ปกติ) |
หน้าที่ปานกลาง |
เหล็กโลหะผสมหลอม |
42CrMo |
900–1,100 เมกะปาสคาล |
260–320 HB (ถามตอบ) |
งานหนัก/งานหนักมาก |
ความแข็งของพื้นผิวล้อเบรกเป็นสิ่งสำคัญ — อ่อนเกินไปและพื้นผิวสึกหรออย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับยางเบรก ทำให้เกิดร่องที่ลดประสิทธิภาพในการเบรกและสร้างเศษชิ้นส่วน แข็งเกินไป (> 350 HB) และผ้าเบรกสึกหรอมากเกินไป ช่วงที่เหมาะสมคือ 260–320 HB สำหรับผ้าเบรกมาตรฐาน
ฟันข้อต่อทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีการหล่อลื่นด้วยจาระบี จาระบีจะต้อง:
มีความหนืดเพียงพอที่จะรักษาฟิล์มระหว่างพื้นผิวสัมผัสฟันภายใต้แรงกดสัมผัสสูง
เข้ากันได้กับช่วงอุณหภูมิในการทำงาน (-20°C ถึง +80°C สำหรับการใช้งานมาตรฐาน; −40°C ถึง +120°C สำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง)
มีสารเติมแต่ง EP (ความดันสูง) เพื่อป้องกันการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะในระหว่างการสตาร์ทและการโหลดด้วยแรงกระแทก
จาระบีที่แนะนำ: NLGI เกรด 1 หรือ 2 พร้อมสารเติมแต่ง EP ระยะเวลาการเติมน้ำมันหล่อลื่น: ทุก ๆ 2,000–4,000 ชั่วโมงการทำงานหรือทุกปี ขึ้นอยู่กับว่ากรณีใดจะเกิดขึ้นก่อน สำหรับข้อต่อดรัมแบบปิดผนึก (เติมจากโรงงาน) ให้เปลี่ยนจาระบีในการยกเครื่องครั้งใหญ่ (โดยทั่วไปทุกๆ 5 ปี)
คำนวณ $$T_{nominal}$$ จากกำลังมอเตอร์ อัตราทดกระปุกเกียร์ และประสิทธิภาพดังแสดงในส่วนที่ 3.2
เลือกปัจจัยการบริการแบบรวมจากตารางในส่วนที่ 3.3 ตามระดับหน้าที่ของเครน คำนวณ:
$$T_d = T_{ระบุชื่อ} คูณ f_{รวม}$$
จากแค็ตตาล็อกของผู้ผลิต ให้เลือกขนาดข้อต่อที่เล็กที่สุดซึ่งมีแรงบิดพิกัด $$T_n geq T_d$$ บันทึกการมีเพศสัมพันธ์:
แรงบิดพิกัด $$T_n$$
การวางแนวมุมไม่ตรงสูงสุด $$alpha_{max}$$
การกระจัดตามแนวแกนสูงสุด $$Delta x_{max}$$
ช่วงรูดุมล้อ (เส้นผ่านศูนย์กลางรูต่ำสุดและสูงสุด)
เส้นผ่านศูนย์กลางล้อเบรค $$D_{เบรค}$$
ยืนยันว่าเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาเอาท์พุตของกระปุกเกียร์และเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาดรัมอยู่ภายในช่วงรูดุมของข้อต่อที่เลือก ระบุเส้นผ่านศูนย์กลางรูและขนาดรูสลักสำหรับดุมแต่ละอัน เหมาะกับการเจาะมาตรฐาน: H7/k6 (สวมพอดีเปลี่ยน) สำหรับการใช้งานที่มีความแม่นยำ; H7/js6 สำหรับการใช้งานเครนมาตรฐาน
คำนวณแรงบิดเบรกที่ต้องการจากน้ำหนักบรรทุกของเครนและรูปทรงของดรัม ตรวจสอบว่าเส้นผ่านศูนย์กลางล้อเบรกและพื้นที่ผิวของข้อต่อที่เลือกสามารถให้แรงเบรกที่ต้องการภายในความดันพื้นผิวผ้าเบรกที่อนุญาต
ประมาณการความไม่ตรงแนวที่คาดหวังจากเรขาคณิตของชุดขับเคลื่อนและการวิเคราะห์การโก่งตัวของโครงสร้าง ยืนยันว่าแนวที่ไม่ตรงที่คาดไว้นั้นน้อยกว่า 50% ของการจัดแนวที่ไม่ตรงสูงสุดของข้อต่อ
ขึ้นอยู่กับระดับหน้าที่และสภาพแวดล้อม ให้ระบุวัสดุดุม (45# หรือ 42CrMo) วัสดุของปลอกและความแข็ง การแข็งตัวของฟัน (การชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำถึง 45–55 HRC) และความแข็งของพื้นผิวเบรก (260–320 HB)
โดยทั่วไปแล้ว ดรัมคัปปลิ้งดุมจะติดตั้งบนเพลาโดยใช้ขนาดที่พอดี (แบบเปลี่ยนผ่าน H7/k6) สำหรับดุมขนาดใหญ่ (เส้นผ่านศูนย์กลางรู > 100 มม.) แนะนำให้ติดตั้งการขยายความร้อน:
ขั้นตอนการติดตั้งการขยายความร้อน:
วัดขนาดรูดุมและเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาที่อุณหภูมิห้อง — บันทึกการรบกวน (OD เพลา ลบ ID รูดุม)
คำนวณอุณหภูมิความร้อนที่ต้องการ:
$$Delta T = rac{delta_{สัญญาณรบกวน}}{alpha_{steel} imes d_{bore}} = rac{delta_{สัญญาณรบกวน}}{11.7 imes 10^{-6} imes d_{bore}}$$
ทำความร้อนดุมล้ออย่างสม่ำเสมอในเตาอบหรืออ่างน้ำมันจนถึงอุณหภูมิที่คำนวณไว้ (โดยทั่วไปคือ 80–150°C)
ติดตั้งดุมบนเพลาทันที ดุมจะเย็นลงและหดตัวเข้ากับเพลา ทำให้เกิดการรบกวนพอดี
อย่าใช้การทำความร้อนด้วยเปลวไฟ — ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดการบิดเบี้ยวและความเค้นตกค้าง
หลังจากติดตั้งดุมทั้งสองแล้ว ให้จัดตำแหน่งเพลาก่อนติดตั้งปลอกด้านนอก:
การตรวจสอบการจัดตำแหน่งเชิงมุม:
ติดตั้งตัวแสดงการหมุนบนดุมหนึ่ง โดยให้ปลายตัวบ่งชี้สัมผัสกับใบหน้าของดุมอีกตัวหนึ่ง หมุนฮับทั้งสองเข้าด้วยกันผ่าน 360° การอ่านตัวบ่งชี้ทั้งหมด (TIR) ไม่ควรเกิน:
$$TIR_{เชิงมุม} leq 2 imes D_{hub} imes an(alpha_{target})$$
สำหรับเป้าหมายที่ไม่ตรงแนวเชิงมุม 0.1° และเส้นผ่านศูนย์กลางดุมล้อ 200 มม.:
$$TIR_{เชิงมุม} leq 2 imes 200 imes an(0.1°) = 2 imes 200 imes 0.00175 = 0.70 ext{ mm TIR}$$
การตรวจสอบการวางแนวขนาน:
ติดตั้งตัวระบุหน้าปัดบนดุมด้านหนึ่ง โดยให้ปลายตัวบ่งชี้สัมผัสกับพื้นผิวทรงกระบอกของดุมอีกตัวหนึ่ง หมุนได้ 360° TIR ไม่ควรเกิน:
$$TIR_{parallel} leq 2 imes delta_{target}$$
สำหรับเป้าหมายที่ไม่ตรงแนวขนาน 0.2 มม.: $$TIR_{parallel} leq 0.4 ext{ mm}$$
หลังจากตรวจสอบการจัดตำแหน่งเพลาแล้ว ให้ติดตั้งปลอกด้านนอก:
เติมจาระบีตามที่กำหนดปลอกปลอก (ประมาณ 30–40% ของปริมาตรช่องฟัน)
เลื่อนปลอกไปบนดุมหนึ่งตัว จากนั้นวางตำแหน่งเพื่อยึดดุมทั้งสองพร้อมกัน
ติดตั้งวงแหวนซีลและคลิปยึด
สำหรับปลอกแยก: วางตำแหน่งทั้งสองซีก ใส่และขันโบลต์ตามค่าที่ระบุ
ตรวจสอบว่าปลอกสามารถลอยในแนวแกนได้ด้วยมือ — โดยควรเคลื่อนที่อย่างอิสระภายในช่วงการเคลื่อนที่ตามแนวแกน
รายการตรวจสอบ |
วิธี |
ช่วงเวลา |
เกณฑ์การยอมรับ |
สภาพพื้นผิวล้อเบรก |
ภาพ |
รายเดือน |
ไม่มีร่องลึก > 0.5 มม. ไม่มีรอยแตก |
เส้นผ่านศูนย์กลางล้อเบรก |
ไมโครมิเตอร์ |
ทุก 6 เดือน |
> 90% ของเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุ |
สภาพฟันคลัป |
ภาพ (ถอดปลอกออก) |
เป็นประจำทุกปี |
ไม่มีรูพรุน > 10% ของพื้นที่ฟัน ไม่มีรอยแตก |
สภาพจาระบี |
การมองเห็น+กลิ่น |
เป็นประจำทุกปี |
ไม่มีการเปลี่ยนสี ไม่มีอนุภาคโลหะ ไม่มีการปนเปื้อนจากน้ำ |
แรงบิดของสลักเกลียว (ปลอกแยก) |
ประแจปอนด์ |
ทุก 6 เดือน |
ตามข้อกำหนดของผู้ผลิต |
การจัดตำแหน่งเพลา |
ตัวบ่งชี้การหมุน |
หลังจากงานขับรถไฟใดๆ |
ตามส่วนที่ 7.2 ข้อจำกัด |
โหมดความล้มเหลว 1: การสึกของฟัน (การสึกของฟัน)
ลักษณะที่ปรากฏ: สีข้างฟันแสดงถึงการขัดเงาหรือการสูญเสียวัสดุ จาระบีปนเปื้อนด้วยอนุภาคโลหะ
สาเหตุหลัก: การวางแนวที่ไม่ตรงมากเกินไปทำให้เกิดการโหลดขอบสูง จาระบีไม่เพียงพอหรือเสื่อมสภาพ ข้อต่อเล็กเกินไปสำหรับการปฏิบัติหน้าที่จริง
การป้องกัน: การจัดตำแหน่งที่ถูกต้องในการติดตั้ง รักษาตารางการหล่อลื่น ตรวจสอบอัตราแรงบิดของข้อต่อรวมถึงปัจจัยการบริการที่เหมาะสม
โหมดความล้มเหลว 2: ฟันหัก
ลักษณะที่ปรากฏ: ฟันหนึ่งซี่ขึ้นไปร้าวที่ราก; การสูญเสียการส่งแรงบิดกะทันหัน
สาเหตุที่แท้จริง: การบรรทุกเกินพิกัดอย่างรุนแรง (เช่น การกระชากเชือก การปิดกั้นสองครั้ง) ความเหนื่อยล้าจากการกระแทกซ้ำหลายครั้ง ข้อบกพร่องของวัสดุในฮับ
การป้องกัน: ห้ามใช้เกินพิกัดของเครน ระบุการมีเพศสัมพันธ์ที่มีปัจจัยการกระแทกที่เพียงพอ ระบุฮับปลอมแปลง 42CrMo สำหรับการใช้งานหนัก
โหมดความล้มเหลว 3: การเซาะร่องล้อเบรก
ลักษณะที่ปรากฏ: ร่องเส้นรอบวงบนพื้นผิวล้อเบรก ประสิทธิภาพการเบรกลดลง ผ้าเบรกสึกหรอเร็วขึ้น
สาเหตุที่แท้จริง: ยางเบรกไม่ตรงแนว; การปนเปื้อนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนระหว่างซับในและล้อ ความแข็งของล้อเบรกไม่เพียงพอ
การป้องกัน: วางยางเบรกให้ถูกต้อง ปกป้องบริเวณเบรกจากการปนเปื้อน ระบุความแข็งผิวล้อเบรก 260–320 HB
โหมดความล้มเหลว 4: ปลอกแขนแตก (ปลอกด้านนอก)
ลักษณะที่ปรากฏ: รอยแตกในแนวรัศมีหรือเส้นรอบวงในปลอกด้านนอก โดยทั่วไปจะอยู่ที่รากล้อเบรกหรือบริเวณฟัน
สาเหตุที่แท้จริง: ความเหนื่อยล้าจากแรงบิดเบรกแบบวนทับแรงบิดของระบบส่งกำลัง ความเหนื่อยล้าจากความร้อนจากการเบรกด้วยพลังงานสูงซ้ำๆ ข้อบกพร่องของวัสดุ
การป้องกัน: ระบุปลอก 42CrMo ปลอมแปลงสำหรับงาน M6+ ใช้การตรวจสอบ MT ในการยกเครื่องครั้งใหญ่ อย่าใช้การเบรกฉุกเฉินเป็นขั้นตอนการปฏิบัติงานตามปกติ
โหมดความล้มเหลว 5: การเจาะรูดุมล้อ
ลักษณะที่ปรากฏ: ผงสีสนิม (เหล็กออกไซด์) ที่ส่วนต่อประสานระหว่างเพลาดุมล้อ ดุมหลวมบนเพลา พื้นผิวเพลาเสียหาย
สาเหตุที่แท้จริง: ความพอดีในการรบกวนไม่เพียงพอ — ดุมมีการเลื่อนแบบไมโครบนเพลาภายใต้การโหลดแรงบิดแบบวน; ความเข้มข้นของความเค้นรูกุญแจทำให้เกิดอาการหงุดหงิดที่ขอบคีย์
การป้องกัน: ตรวจสอบข้อกำหนดจำเพาะที่พอดีกับสัญญาณรบกวน ใช้การติดตั้งการขยายความร้อนเพื่อให้เกิดสัญญาณรบกวนที่ถูกต้อง ใช้สารป้องกันการสึกกร่อน (เช่น Molykote) ที่ส่วนต่อระหว่างดุมล้อและเพลา
ดรัมคัปปลิ้งเป็นประเภทคัปปลิ้งเกียร์เฉพาะที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานกับเครนและรอก ความแตกต่างที่สำคัญคือล้อเบรกในตัว (ดรัมเบรก) ที่ปลอกด้านนอก ซึ่งช่วยให้เบรกเครนทำงานโดยตรงกับข้อต่อ คัปปลิ้งเกียร์อุตสาหกรรมมาตรฐานไม่มีคุณสมบัตินี้ โดยทั่วไปแล้ว รูปทรงของฟันยังได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับรอบหน้าที่การสั่นและการรับโหลดกระแทกของตัวขับเคลื่อนเครน แทนที่จะหมุนอย่างต่อเนื่องของตัวขับเคลื่อนทางอุตสาหกรรมทั่วไป
คำนวณแรงบิดขณะทำงานในสภาวะคงตัวจากกำลังมอเตอร์ อัตราทดกระปุกเกียร์ และประสิทธิภาพ จากนั้นคูณด้วยปัจจัยการบริการรวมสำหรับประเภทหน้าที่ของเครน: 1.5 สำหรับ M1–M2, 2.4 สำหรับ M3–M4, 3.75 สำหรับ M5–M6 และ 6.6 สำหรับ M7–M8 แรงบิดพิกัดของข้อต่อต้องเกินแรงบิดที่ออกแบบนี้ สำหรับมอเตอร์ 45 kW, กระปุกเกียร์ 40:1, เครนหน้าที่ M6 แรงบิดในการออกแบบจะอยู่ที่ประมาณ 17,200 เหรียญสหรัฐ คูณด้วย 3.75 ประมาณ 64,500$$ นิวตันเมตร
ดรัมคัปปลิ้งมาตรฐานรองรับการวางแนวเชิงมุมที่ 0.3°–1.5° และการเยื้องแนวขนานที่ 0.5–1.5 มม. ขึ้นอยู่กับขนาด อย่างไรก็ตาม การวางแนวที่ไม่ตรงของการติดตั้งเป้าหมายไม่ควรเกิน 50% ของค่าสูงสุดที่กำหนด — การทำงานอย่างต่อเนื่องที่การวางแนวที่ไม่ตรงสูงสุดจะช่วยลดอายุการใช้งานของฟันได้อย่างมาก จัดตำแหน่งชุดขับเคลื่อนอย่างระมัดระวังเสมอในการติดตั้ง และตรวจสอบการจัดตำแหน่งอีกครั้งหลังจากการทำงาน 500 ชั่วโมงแรก
สำหรับหน้าที่เครนระดับ M5 ขึ้นไป ให้ระบุเหล็กโลหะผสมหลอม 42CrMo สำหรับทั้งดุมและปลอกด้านนอก ดุมควรชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำที่ฟันจนถึง 45–55 HRC ควรชุบปลอกด้านนอก (ล้อเบรก) และปรับอุณหภูมิไว้ที่ 260–320 HB ที่ผิวเบรก สำหรับเครนกระบวย (M8) และการใช้งานหนักอื่นๆ ให้พิจารณา 40CrNiMoA สำหรับดุมเพื่อความเหนียวทนทานต่อแรงกระแทกที่เหนือกว่า
สำหรับข้อต่อดรัมมาตรฐานที่มีข้อต่อจาระบี ให้เปลี่ยนจาระบีทุก ๆ 2,000–4,000 ชั่วโมงการทำงานหรือทุกปี ขึ้นอยู่กับว่ากรณีใดจะเกิดขึ้นก่อน สำหรับข้อต่อแบบปิดผนึก (เติมจากโรงงาน) ให้เปลี่ยนจาระบีในการยกเครื่องครั้งใหญ่ (โดยทั่วไปทุกๆ 5 ปีหรือตามกำหนดการบำรุงรักษาของผู้ผลิตเครน) ใช้จาระบี NLGI เกรด 1 หรือ 2 พร้อมสารเติมแต่ง EP หากจาระบีแสดงอนุภาคโลหะหรือการเปลี่ยนสีเมื่อตรวจสอบ ให้เปลี่ยนทันทีและตรวจสอบสาเหตุ
บางครั้งสามารถซ่อมแซมปลอกด้านนอก (ดรัม) ได้โดยการตัดเฉือนพื้นผิวล้อเบรกใหม่ หากมีวัสดุเหลืออยู่เพียงพอและไม่มีรอยแตกร้าว อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถซ่อมแซมฟันข้อต่อได้ หากตรวจพบการสึกหรอหรือความเสียหายของฟัน ให้เปลี่ยนข้อต่อทั้งหมด ดุมที่มีความเสียหายจากการเฟรตที่รูบางครั้งสามารถคว้านใหม่และติดตั้งปลอกได้ แต่ต้องใช้การตัดเฉือนโดยผู้เชี่ยวชาญ และควรทำหากตัวดุมแข็งแรงดีเท่านั้น สำหรับการใช้งานเครนที่มีความสำคัญด้านความปลอดภัย การเปลี่ยนทดแทนจะดีกว่าการซ่อมแซมเสมอ
Yile Machinery ผลิตดรัมคัปปลิ้ง (ข้อต่อดรัมคัปปลิ้งพร้อมล้อเบรกในตัว) สำหรับตัวขับเคลื่อนรอกเครนเหนือศีรษะ ตัวขับเคลื่อนเคลื่อนที่ของเครนโครงสำหรับตั้งสิ่งของ ตัวขับเคลื่อนเครนแบบทัพพี และการใช้งานเครนอุตสาหกรรมหนักทั้งหมด ตั้งแต่ขนาดมาตรฐานไปจนถึงการออกแบบแบบกำหนดเองทั้งหมดที่ผลิตตามแบบของคุณหรือวิศวกรรมย้อนกลับจากส่วนประกอบที่สึกหรอ
ความสามารถในการผลิตดรัมคัปปลิ้งของเรา:
วัสดุ: เหล็กโลหะผสมฟอร์จ 42CrMo และ 40CrNiMoA สำหรับดุมและปลอก; เหล็กหล่อ ZG310-570 สำหรับงานเบา
ช่วงแรงบิด: 1,000 N·m ถึง 500,000 N·m (ขนาดที่กำหนดเองมีจำหน่ายนอกเหนือจากช่วงนี้)
การรักษาความร้อน: การแข็งตัวของฟันเฟืองแบบเหนี่ยวนำถึง 45–55 HRC; ปลอก Q&T อยู่ที่ 260–320 HB ที่พื้นผิวเบรก
การตัดเฉือน: การกลึง CNC และเฟืองเกียร์ตามมาตรฐานฟันข้อต่อ DIN/GB; ผิวสำเร็จล้อเบรก Ra ≤ 1.6 μm
รุ่นปลอกแยก: มีจำหน่ายสำหรับทุกขนาด — สำหรับการติดตั้งโดยไม่ต้องถอดเพลา
NDT: การตรวจสอบ MT ของการตีขึ้นรูปทั้งหมด การตรวจสอบมิติพร้อมเอกสารครบถ้วน
รุ่นดิสก์เบรก: พื้นผิวดิสก์เบรกในตัวสำหรับระบบดิสก์เบรกสมัยใหม่
นอกจากนี้เรายังผลิตส่วนประกอบครบวงจรสำหรับระบบขับเคลื่อนเครนของคุณ:
ล้อเครนฟอร์จสำหรับงานหนัก - ฟอร์จ 42CrMo ทุกระดับการใช้งาน มีคู่ที่ตรงกัน
มัดลวดสลิงสำหรับรถเครนและรถขุด — ร่องหล่อและขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรอย่างแม่นยำ
มัดเครนเหล็กหลอมสำหรับรอกและการยก — รวงบล็อกรอก รวงบล็อกตะขอ
กระปุกเกียร์อุตสาหกรรมสำหรับงานหนักและอุปกรณ์ลดความเร็ว - รอกเครนและกระปุกเกียร์สำหรับการเดินทาง
ชุดเฟืองตัวหนอนและเพลาแบบกำหนดเอง — สำหรับระบบขับเคลื่อนเครนเสริมและระบบกำหนดตำแหน่ง
ตัวเรือนแบริ่งบล็อคพิลโลว์บล็อคแบบแยกส่วนพร้อมบูชสีบรอนซ์ — สำหรับเพลาดรัมและส่วนรองรับเพลาล้อเคลื่อนที่
ส่วนประกอบในการแปรรูปเหล็กและโลหะ — แพ็คเกจส่วนประกอบที่สมบูรณ์สำหรับเครนโรงถลุงเหล็ก
โซลูชันอุตสาหกรรมเหมืองแร่และซีเมนต์ — ขับเคลื่อนส่วนประกอบสำหรับเครนในเหมืองและดำเนินการในโรงงาน
หากต้องการรับใบเสนอราคา ให้ระบุ:
✅ กำลังมอเตอร์ (kW) และความเร็ว (rpm)
✅ อัตราทดเกียร์และเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาเอาท์พุต
✅เส้นผ่านศูนย์กลางเพลาดรัม
✅ ประเภทเครน ความจุ และระดับหน้าที่ (FEM/ISO)
✅ ประเภทเบรก (ดรัมเบรกหรือดิสก์เบรก) และแรงบิดเบรกที่ต้องการ
✅ จำนวนและวันที่จัดส่งที่ต้องการ
✅ ภาพวาดหรือรูปถ่ายของข้อต่อที่มีอยู่ (สำหรับวิศวกรรมย้อนกลับ)
อีเมล: jasmine@yileindustry.com
ส่ง RFQ: www.yilemachinery.com/contactus.html
คำถามทางเทคนิคทั้งหมดจะได้รับการตอบกลับภายใน 24 ชั่วโมง คำสั่งเปลี่ยนชิ้นส่วนชำรุดเร่งด่วนโดยได้รับการจัดลำดับความสำคัญ
