ผู้แต่ง: Lily Wang เวลาเผยแพร่: 13-07-2569 ที่มา: ยี่หลี แมชชีนเนอรี่
สารบัญ
ความล้มเหลวของกระปุกเกียร์ในระบบขับเคลื่อนเตาเผาซีเมนต์ สายพานลำเลียงของเหมือง หรือรอกเครนไม่ได้เป็นเพียงเหตุการณ์ทางกลเท่านั้น โดยเป็นการหยุดการผลิต โดยวัดเป็นชั่วโมงของผลผลิตที่สูญเสียไป ตันของวัสดุที่ยังไม่ได้แปรรูป และค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนทดแทนในกรณีฉุกเฉินภายใต้แรงกดดันด้านเวลา ในอุตสาหกรรมหนัก การหยุดทำงานของกระปุกเกียร์เป็นประจำจะมีค่าใช้จ่ายสิบถึงห้าสิบเท่าของมูลค่ากระปุกเกียร์เอง แต่สาเหตุหลักของความล้มเหลวของกระปุกเกียร์ก่อนกำหนดส่วนใหญ่ไม่ได้อยู่ที่ข้อบกพร่องจากการผลิตหรือความอ่อนแอของวัสดุ การเลือกไม่ถูกต้อง: กล่องเกียร์ที่ระบุกำลังที่กำหนดเพียงอย่างเดียว โดยไม่ต้องใช้ปัจจัยการบริการที่คำนึงถึงรอบการทำงานจริง โหลดแรงกระแทก และสภาพแวดล้อมทางความร้อนในการใช้งาน
คู่มือนี้ให้กรอบการทำงานทางเทคนิคที่สมบูรณ์สำหรับการเลือกกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมสำหรับงานหนักและตัวลดความเร็ว ครอบคลุมถึงการเลือกประเภทเกียร์ แรงบิดและวิธีให้คะแนนกำลัง การใช้งานปัจจัยการบริการตามอุตสาหกรรมและประเภทการใช้งาน การคำนวณความแข็งแรงของฟันเฟืองตามมาตรฐาน ISO 6336 ขีดจำกัดพลังงานความร้อน ข้อกำหนดการออกแบบตัวเรือน และโหมดความล้มเหลวที่เป็นผลมาจากข้อกำหนดที่ไม่ตรงตามข้อกำหนด เขียนขึ้นสำหรับวิศวกรโรงงาน วิศวกรฝ่ายจัดซื้อ และผู้จัดการฝ่ายบำรุงรักษาที่ต้องการระบุการเปลี่ยนเกียร์หรือกระปุกเกียร์ใหม่สำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง
การตัดสินใจครั้งแรกในการเลือกกระปุกเกียร์คือประเภทของเกียร์ — การกำหนดค่าของระยะเกียร์ที่กำหนดช่วงอัตราส่วน ประสิทธิภาพ การวางแนวเพลา และขอบเขตทางกายภาพของกระปุกเกียร์
เฟืองเกลียวจะมีฟันตัดเป็นมุม (มุมเกลียว โดยทั่วไปคือ 10°–25°) กับแกนเฟือง ซึ่งหมายความว่าฟันหลายซี่จะต้องสัมผัสกันพร้อมกัน ทำให้เกิด:
การทำงานที่ราบรื่นและเงียบ — การต่อฟันแบบค่อยเป็นค่อยไปช่วยลดแรงกระแทกเมื่อเทียบกับเฟืองตรง
ความสามารถในการรับน้ำหนักสูง — อัตราส่วนหน้าสัมผัสที่มากขึ้น (การใช้ฟันร่วมกันรับน้ำหนักมากขึ้น) ช่วยให้การส่งแรงบิดสูงขึ้นต่อหน่วยขนาดเกียร์
ประสิทธิภาพสูง — โดยทั่วไป 98–99% ต่อสเตจสำหรับเฟืองเกลียวที่ออกแบบอย่างดี
กล่องเกียร์แบบเฮลิคอลคือตัวเลือกมาตรฐานสำหรับ:
รอกเครนและระบบขับเคลื่อนเคลื่อนที่ — ซึ่งต้องการการทำงานที่เงียบและประสิทธิภาพสูง
ตัวขับเคลื่อนสายพานลำเลียง — โดยที่เพลาอินพุตและเอาต์พุตขนานกัน
ตัวขับเคลื่อนปั๊มและคอมเพรสเซอร์ — หน้าที่ต่อเนื่อง, โหลดแรงกระแทกปานกลาง
ตัวลดหลายขั้นตอน — 2, 3 หรือ 4 ขั้นตอนสำหรับอัตราส่วนการลดสูง (สูงสุด 400:1 ในยูนิต 4 ขั้นตอน)
ข้อจำกัดของกระปุกเกียร์แบบเฮลิคอลเพลาขนานคือเพลาอินพุตและเพลาเอาท์พุตจะขนานกัน เนื่องจากไม่สามารถให้ระบบขับเคลื่อนมุมฉากได้โดยไม่ต้องเพิ่มสเตจมุมเอียงหรือเวิร์ม
กล่องเกียร์แบบขดลวดเอียงจะรวมเฟืองดอกจอกขั้นแรก (ซึ่งให้การเปลี่ยนมุมเพลา 90°) เข้ากับขั้นขดลวดหนึ่งหรือหลายขั้น (ซึ่งให้การลดความเร็วจำนวนมาก) การกำหนดค่านี้เป็นมาตรฐานสำหรับ:
ตัวขับเตาเผา — โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์จะติดตั้งขนานกับแกนเตาเผา โดยต้องใช้ตัวขับที่ทำมุมฉากกับเฟือง
ไดรฟ์โรงสี - รูปทรงคล้ายกับไดรฟ์เตาเผา
ไดรฟ์เคลื่อนที่ของเครน - โดยที่แกนของมอเตอร์ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่
ตัวขับเคลื่อนสายพานลำเลียง — โดยที่เพลาลูกรอกส่วนหัวตั้งฉากกับแกนมอเตอร์
ขั้นดอกจอกทำให้เกิดความซับซ้อนเพิ่มเติม — เฟืองดอกจอกต้องมีการวางตำแหน่งตามแนวแกนที่แม่นยำเพื่อรักษาการสัมผัสฟันที่ถูกต้อง และรูปทรงของฟันเฟืองดอกจอกมีความต้องการในการผลิตมากกว่าฟันเฟืองเกลียว ซึ่งทำให้กระปุกเกียร์แบบเอียงเอียงมีราคาแพงกว่าชุดเพลาขนานที่มีอัตราแรงบิดเท่ากัน แต่เป็นวิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติเพียงวิธีเดียวเมื่อจำเป็นต้องใช้ระบบขับเคลื่อนมุมฉาก
กระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ (epicyclic) ใช้เกียร์ดวงอาทิตย์ เกียร์ดาวเคราะห์ และเฟืองวงแหวนในรูปแบบโคแอกเชียล โหลดจะถูกแชร์ระหว่างเกียร์ดาวเคราะห์หลายตัวพร้อมกัน โดยให้:
ความหนาแน่นของกำลังที่สูงมาก — แรงบิดต่อหน่วยน้ำหนักและปริมาตรมากกว่าการออกแบบเพลาขนาน
อินพุตและเอาต์พุตโคแอกเชียล - เพลาอินพุตและเอาต์พุตอยู่บนแกนเดียวกัน
ประสิทธิภาพสูง — โดยทั่วไป 97–99% ต่อขั้นตอน
กระปุกเกียร์ดาวเคราะห์เป็นที่ต้องการสำหรับ:
ระบบขับเคลื่อนล้อ (อุปกรณ์เคลื่อนที่ รอก) — การออกแบบโคแอกเชียลขนาดกะทัดรัดติดตั้งไว้ภายในดุมล้อ
ตัวลดขั้นตอนเดียวที่มีอัตราส่วนสูง — อัตราส่วนสูงถึง 10:1 ในระยะดาวเคราะห์ดวงเดียว
กล่องเกียร์กังหันลม — ซึ่งน้ำหนักและความกะทัดรัดเป็นสิ่งสำคัญ
ข้อจำกัดคือความซับซ้อนและต้นทุนในการผลิต - กระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ต้องการการผลิตเฟืองวงแหวน ดาวเคราะห์พาหะ และเฟืองดาวเคราะห์หลายตัวที่แม่นยำ ซึ่งทั้งหมดนี้จะต้องผลิตและประกอบเพื่อให้มีพิกัดความเผื่อต่ำ
กล่องเกียร์ตัวหนอนใช้ตัวหนอน (เฟืองคล้ายสกรู) ที่ประกบกับล้อตัวหนอน พวกเขาให้:
อัตราส่วนที่สูงมากในขั้นตอนเดียว — อัตราส่วน 10:1 ถึง 100:1 เป็นอัตราส่วนมาตรฐาน
ไดรฟ์มุมขวา - เพลาอินพุตและเอาต์พุตตั้งฉากกัน
ความสามารถในการล็อคในตัว — ที่อัตราส่วนที่สูง เฟืองตัวหนอนจะล็อคตัวเอง (ไม่สามารถขับเคลื่อนถอยหลังได้) มีประโยชน์สำหรับรอกและระบบกำหนดตำแหน่ง
ข้อจำกัดที่สำคัญคือ ประสิทธิภาพต่ำ โดยทั่วไปแล้วเฟืองตัวหนอนจะมีประสิทธิภาพ 50–90% ขึ้นอยู่กับอัตราส่วน เทียบกับ 98–99% สำหรับเฟืองเกลียว สำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูงและทำงานต่อเนื่อง การสูญเสียกำลังในกระปุกเกียร์หนอนจะทำให้เกิดความร้อนอย่างมากและเป็นต้นทุนการดำเนินงานที่สำคัญ กล่องเกียร์หนอนจึงถูกจำกัดเฉพาะการใช้งานที่ใช้พลังงานต่ำ (โดยทั่วไป < 75 กิโลวัตต์ สำหรับงานต่อเนื่อง) หรือการใช้งานที่ไม่ต่อเนื่อง ซึ่งการสูญเสียประสิทธิภาพเป็นที่ยอมรับได้
ประเภทเกียร์ |
การวางแนวเพลา |
ช่วงอัตราส่วนทั่วไป |
ประสิทธิภาพต่อขั้นตอน |
แอปพลิเคชั่นที่ดีที่สุด |
ขดลวด (เพลาขนาน) |
ขนาน |
1.5:1 – 8:1 ต่อสเตจ |
98–99% |
เครน สายพานลำเลียง ปั๊ม |
เอียงลาน |
มุมขวา 90° |
รวม 10:1 – 200:1 |
95–98% |
เตาเผา โรงสี เครนเดินทาง |
ดาวเคราะห์ |
โคแอกเซียล |
3:1 – 10:1 ต่อสเตจ |
97–99% |
ขับเคลื่อนล้อกว้าน |
หนอน |
มุมขวา 90° |
10:1 – 100:1 |
50–90% |
รอกกำลังต่ำ, การวางตำแหน่ง |
Helical-หนอน |
มุมขวา 90° |
50:1 – 3000:1 |
70–90% |
สายพานลำเลียงบรรจุภัณฑ์ |
สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดประการเดียวของความล้มเหลวของกระปุกเกียร์ก่อนกำหนดคือการเลือกโดยพิจารณาจากกำลังมอเตอร์ที่กำหนดเพียงอย่างเดียว โดยไม่ต้องใช้ปัจจัยการบริการ ส่วนนี้จะกล่าวถึงวิธีการที่ถูกต้อง
กระปุกเกียร์อุตสาหกรรมทุกตัวมีขีดจำกัดอัตราที่แตกต่างกันสามระดับ และกระปุกเกียร์จะต้องเป็นไปตามทั้งสาม:
1. อัตรากำลังทางกล (ความแข็งแรงของฟันเฟือง)
แรงบิดสูงสุดที่ฟันเฟืองสามารถส่งผ่านได้โดยไม่เกิดความเสียหายจากความเมื่อยล้าหรือพื้นผิวเป็นรู นี่คือการให้คะแนนที่แสดงโดยทั่วไปในแค็ตตาล็อก และคำนวณตามมาตรฐาน ISO 6336 หรือ AGMA 2101
2. ระดับพลังงานความร้อน
กำลังต่อเนื่องสูงสุดที่กระปุกเกียร์สามารถกระจายความร้อนได้โดยไม่ทำให้อุณหภูมิน้ำมันเกินขีดจำกัดที่อนุญาต (โดยทั่วไปคือ 80–95°C สำหรับน้ำมันแร่) สำหรับการใช้งานรอบการทำงานสูง พิกัดความร้อนอาจต่ำกว่าพิกัดเชิงกล — กระปุกเกียร์จะมีความร้อนสูงเกินไปก่อนที่เกียร์จะล้มเหลวในเชิงกลไก
3. อายุการใช้งานของแบริ่ง
โหลดรัศมีและแนวแกนสูงสุดที่แบริ่งเพลาอินพุตและเอาต์พุตสามารถรับได้ตลอดอายุการใช้งานที่ต้องการ (โดยทั่วไปคือ 20,000–50,000 ชั่วโมงสำหรับงานอุตสาหกรรม) ต้องรวมน้ำหนักที่ยื่นออกมาจากเฟืองโซ่ รอกสายพาน หรือข้อต่อที่ติดตั้งบนส่วนต่อขยายของเพลาด้วย
แรงบิดเอาท์พุตที่ต้องการที่เพลาเอาท์พุตของกระปุกเกียร์คือ:
ที่ไหน:
= กำลังพิกัดมอเตอร์ (W)
= ประสิทธิภาพกระปุกเกียร์ (ใช้ 0.96 สำหรับขดลวด 3 จังหวะ; 0.94 สำหรับขดลวดเอียง)
= อัตราทดเกียร์รวม
= ความเร็วเชิงมุมของเพลาส่งออก (rad/s) =
ตัวอย่าง: มอเตอร์ 132 kW, กล่องเกียร์แบบเฮลิคอล 3 จังหวะ, อัตราส่วน 45:1, ความเร็วเอาท์พุต 33 รอบต่อนาที:
รอ — วิธีที่ถูกต้องคือการคำนวณแรงบิดเอาท์พุตจากแรงบิดอินพุต:
บริการ ปัจจัยการ (
หรือเรียกอีกอย่างว่าปัจจัยการใช้งานหรือ
ใน ISO 6336) คำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าแรงบิดสูงสุดจริงในการใช้งานนั้นเกินแรงบิดมอเตอร์ที่ระบุ ถูกกำหนดโดย:
ประเภทเครื่องขับเคลื่อน — เครื่องขับเคลื่อนทำให้เกิดแรงกระแทกและโอเวอร์โหลดมากน้อยเพียงใด
ประเภทตัวขับเคลื่อนหลัก — มอเตอร์สร้างแรงบิดแปรผันได้มากเพียงใด
ชั่วโมงการทำงานในแต่ละวัน — กระปุกเกียร์ทำงานกี่ชั่วโมงต่อวัน?
ขั้นตอนที่ 1: ปัจจัยการใช้งาน (เครื่องจักรขับเคลื่อน)
ประเภทเครื่องขับเคลื่อน |
ลักษณะโหลด |
|
ปั๊มหอยโข่ง พัดลม สายพานลำเลียงแบบเบา |
เครื่องแบบไม่มีแรงกระแทก |
1.00 |
สกรูลำเลียง เครื่องกวน เครนเบา |
ช็อกปานกลาง |
1.25 |
สายพานลำเลียงหนัก ลิฟท์ถัง เครนขนาดกลาง |
ช็อกปานกลาง-หนัก |
1.50 |
เครื่องบด, โรงสีลูกกลม, รอกเครนหนัก |
ช็อกหนัก |
1.75 |
เครื่องบดกราม, โรงสีค้อน, เครนทัพพี |
ช็อกหนักมาก |
14.00–2.50 น |
ขั้นตอนที่ 2: ปัจจัยผู้เสนอญัตติสำคัญ
ประเภทผู้เสนอญัตตินายกรัฐมนตรี |
|
มอเตอร์ไฟฟ้า (กรงกระรอก, สตาร์ท DOL) |
1.00 |
มอเตอร์ไฟฟ้า (สตาร์เดลต้าหรือสตาร์ทแบบนุ่มนวล) |
1.00 |
มอเตอร์ไฟฟ้า (VFD / ไดรฟ์อินเวอร์เตอร์) |
1.00 |
เครื่องยนต์สันดาปภายใน (4+ สูบ) |
1.25 |
เครื่องยนต์สันดาปภายใน (1–3 สูบ) |
1.50 |
ขั้นตอนที่ 3: ปัจจัยชั่วโมงการทำงาน
เวลาทำการรายวัน |
|
< 2 ชั่วโมง/วัน |
0.80 |
2–8 ชั่วโมง/วัน |
1.00 |
8–16 ชั่วโมง/วัน |
1.25 |
16–24 ชั่วโมง/วัน (ต่อเนื่อง) |
1.50 |
ปัจจัยการบริการรวม:
แรงบิดการออกแบบ:
กระปุกเกียร์ที่เลือกจะต้องมีแรงบิดเอาต์พุตที่กำหนด
.
ที่ให้ไว้:
มอเตอร์ 250 กิโลวัตต์ 1,480 รอบต่อนาที กรงกระรอก สตาร์ท DOL
ความเร็วบดที่ต้องการ: 18 รอบต่อนาที
ใบสมัคร: โรงสีลูกชิ้น (ช็อตหนัก)
เวลาทำการ: 24 ชม./วัน (ต่อเนื่อง)
ขั้นตอนที่ 1: อัตราส่วนที่ต้องการ
ขั้นตอนที่ 2: แรงบิดเอาต์พุต
ขั้นตอนที่ 3: ปัจจัยการบริการ
ขั้นตอนที่ 4: ออกแบบแรงบิด
กล่องเกียร์ที่เลือกโดยใช้แรงบิดเอาท์พุตที่ระบุเพียงอย่างเดียว (124.6 กิโลนิวตัน·เมตร) จะเป็น ขนาด 2.6× เล็กเกินไป สำหรับการใช้งานนี้ การเลือกที่ถูกต้องต้องใช้กระปุกเกียร์ที่มีแรงบิดเอาท์พุตอย่างน้อย 327 kN·m
การทำความเข้าใจวิธีคำนวณความแข็งแรงของฟันเฟืองช่วยให้วิศวกรประเมินพิกัดของกระปุกเกียร์ และระบุได้ว่าเมื่อใดที่พิกัดแค็ตตาล็อกของผู้ผลิตมีแง่ดี
ความเมื่อยล้าจากการดัดงอ (การแตกหักของรากฟัน):
รากฟันเป็นบริเวณที่เกิดความเครียดสูงสุดในฟันเฟืองภายใต้ภาระ ความเครียดจากการดัดงอแบบวนรอบที่รากทำให้เกิดรอยแตกเมื่อยล้าเพื่อเริ่มต้นและแพร่กระจาย และทำให้ฟันแตกหักในที่สุด การแตกหักของรากฟันถือเป็นความล้มเหลวครั้งใหญ่ เศษฟันที่หักมักจะทำลายฟันที่อยู่ติดกันและเรือนเกียร์
ความเค้นดัดงอที่รากฟันคือ:
ที่ไหน:
= แรงฟันในวงสัมผัส (N)
= ความกว้างหน้าจาน (มม.)
= โมดูลปกติ (มม.)
= ฟอร์มแฟกเตอร์ของฟัน
= ปัจจัยแก้ไขความเครียด
= ปัจจัยการใช้งาน (= ปัจจัยการบริการ
)
= ปัจจัยไดนามิก (คำนึงถึงการสั่นสะเทือนของตาข่ายเกียร์)
= ปัจจัยการกระจายน้ำหนักใบหน้า (คำนึงถึงภาระที่ไม่สม่ำเสมอตามความกว้างของฟัน)
= ตัวประกอบการกระจายโหลดตามขวาง
ความเมื่อยล้าของการสัมผัส (หลุม / การหลุดร่อน):
ขอบฟัน (พื้นผิวการทำงานของฟัน) อยู่ภายใต้แรงกดสัมผัสแบบวงกลมของเฮิร์ตเซียนเนื่องจากฟันที่ประกบกัน สิ่งนี้ทำให้เกิดรอยแตกเมื่อยล้าใต้พื้นผิวที่แพร่กระจายไปยังพื้นผิว ทำให้เกิดหลุม (หลุมอุกกาบาตขนาดเล็ก) ที่สีข้างฟัน การเกิดรูพรุนอย่างรุนแรงทำให้เกิดการหลุดร่อน (พื้นผิวแตกหักขนาดใหญ่) และฟันล้มเหลวในที่สุด
ความเค้นสัมผัสที่สีข้างฟันคือ:
ที่ไหน:
= ปัจจัยความยืดหยุ่น (สำหรับเหล็ก-เหล็ก: 189.8
)
= ปัจจัยโซน (คำนึงถึงรูปทรงของฟัน)
= ตัวประกอบอัตราส่วนการสัมผัส
= ตัวประกอบมุมเกลียว
= เส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ของเฟือง (มม.)
= อัตราทดเกียร์ของสเตจ
ความเครียดที่อนุญาต
และ
ขึ้นอยู่กับวัสดุเกียร์และการรักษาความร้อน:
วัสดุ |
การรักษาความร้อน |
ความแข็งหลัก |
ความแข็งพื้นผิว |
(เมปาสคาล) |
(เมปาสคาล) |
เหล็กกล้าคาร์บอน 45 # |
ทำให้เป็นมาตรฐาน |
170–210 ฮ |
170–210 ฮ |
220 |
580 |
เหล็กโลหะผสม 42CrMo |
ถาม-ตอบ |
260–300 ฮ |
260–300 ฮ |
380 |
900 |
เหล็กโลหะผสม 20CrMnTi |
คาร์บูไรซ์+ดับ |
แกน 30–45 HRC |
พื้นผิว 58–62 HRC |
430 |
1,500 |
เหล็กโลหะผสม 17CrNiMo6 |
คาร์บูไรซ์+ดับ |
แกน 35–45 HRC |
พื้นผิว 58–62 HRC |
450 |
1,550 |
เหล็กโลหะผสม 42CrMo |
การเหนี่ยวนำแข็งตัว |
แกน 28–35 HRC |
พื้นผิว 52–56 HRC |
400 |
1,200 |
ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ: เกียร์แบบคาร์บูไรซ์และแบบแข็งด้วยตัวเรือน (20CrMnTi, 17CrNiMo6) มีขีดจำกัดความล้าเมื่อสัมผัส (
) ซึ่งสูงกว่าเฟืองที่ผ่านการชุบแข็งถึง 2.5–2.7 เท่า (42CrMo Q&T) สำหรับขนาดเกียร์ที่กำหนด เกียร์แบบคาร์บูไรซ์สามารถส่งแรงบิดได้มากกว่า 2.5 เท่า ก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวในรู นี่คือเหตุผลว่าทำไมกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมประสิทธิภาพสูงทั้งหมดจึงใช้เกียร์แบบคาร์บูไรซ์และเกียร์กราวด์
หลังจากการคาร์บูไรซิ่งและการชุบแข็ง ฟันเฟืองจะบิดเบี้ยวเล็กน้อยเนื่องจากความเครียดจากความร้อนของกระบวนการบำบัดความร้อน หากใช้เกียร์ในสภาพดับ (ไม่มีการเจียร) ข้อผิดพลาดของโปรไฟล์ฟันและตะกั่วจะมีขนาดใหญ่ ส่งผลให้:
การกระจายน้ำหนักไม่สม่ำเสมอ ตามความกว้างของหน้าฟัน —
และ
เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
โหลดไดนามิกสูง —
เพิ่มขึ้นเนื่องจากข้อผิดพลาดของโปรไฟล์ที่ทำให้เกิดผลกระทบต่อตาข่าย
เสียงรบกวนและการสั่นสะเทือน — เป็นที่ยอมรับไม่ได้ในหลายการใช้งาน
การเจียรเฟืองหลังการให้ความร้อนจะช่วยคืนรูปทรงของฟันที่ถูกต้อง ลดโปรไฟล์และข้อผิดพลาดของตะกั่วลงเหลือ < 5 μm และช่วยให้ปัจจัยการกระจายโหลดเข้าใกล้ค่าต่ำสุดทางทฤษฎี สำหรับกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมที่ใช้งานหนัก การเจียรเกียร์ไม่ใช่ทางเลือก แต่เป็นข้อกำหนดในการบรรลุพิกัดแรงบิดที่กำหนด
ในกระปุกเกียร์ การสูญเสียกำลัง (เนื่องจากการเสียดสีตาข่ายเกียร์ แรงเสียดทานของแบริ่ง และการปั่นป่วนของน้ำมัน) จะถูกแปลงเป็นความร้อน หากอัตราการสร้างความร้อนเกินอัตราการกระจายความร้อนของตัวเรือนเกียร์ อุณหภูมิของน้ำมันจะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งถึงสภาวะสมดุล หากอุณหภูมิสมดุลนี้เกินอุณหภูมิน้ำมันที่อนุญาต (โดยทั่วไปคือ 80–95°C สำหรับน้ำมันแร่ และ 100–110°C สำหรับน้ำมันสังเคราะห์) น้ำมันจะสลายตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้สูญเสียความหนืดและความสามารถในการขึ้นรูปฟิล์ม ส่งผลให้เกียร์และแบริ่งสึกหรอเร็วขึ้น
อัตราการสร้างความร้อนคือ:
สำหรับกระปุกเกียร์ขนาด 250 กิโลวัตต์ที่มีประสิทธิภาพ 96%:
การกระจายความร้อนจากการพาความร้อนตามธรรมชาติจากเรือนเกียร์คือ:
ที่ไหน
คือค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน (โดยทั่วไปคือ 12–18 W/m²·K สำหรับตัวเรือนเหล็กหล่อที่มีการพาความร้อนตามธรรมชาติ) และ
คือพื้นที่ผิวตัวเรือน
ถ้า
ที่อุณหภูมิน้ำมันที่อนุญาต กระปุกเกียร์จำเป็นต้องมีการระบายความร้อนแบบบังคับ ไม่ว่าจะเป็นพัดลมระบายความร้อนบนเพลาอินพุต ตัวทำความเย็นน้ำมันภายนอก (ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน) หรือทั้งสองอย่าง
วิธีการทำความเย็น |
ตัวคูณคะแนนความร้อน |
แอปพลิเคชัน |
การพาความร้อนตามธรรมชาติ (ไม่มีพัดลม) |
1.0× (พื้นฐาน) |
รอบการทำงานต่ำ, การทำงานไม่ต่อเนื่อง |
พัดลมระบายความร้อนแบบติดเพลา |
1.5–2.0× |
หน้าที่ต่อเนื่องมาตรฐาน |
ออยล์คูลเลอร์ภายนอก (ระบายความร้อนด้วยน้ำ) |
3.0–5.0× |
กำลังสูง งานต่อเนื่อง (โรงสี เตาเผา) |
บังคับการไหลเวียนของน้ำมันด้วยเครื่องทำความเย็น |
4.0–8.0× |
กำลังสูงมาก หน้าที่สุดขีด |
สำหรับเครื่องบดลูกกลิ้งและตัวขับเตาเผาที่ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง/วัน จำเป็นต้องใช้ตัวทำความเย็นน้ำมันภายนอกเกือบทุกครั้ง การระบุกระปุกเกียร์โดยไม่ตรวจสอบพิกัดความร้อนสำหรับงานต่อเนื่องที่อุณหภูมิแวดล้อมจริงถือเป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยและมีค่าใช้จ่ายสูง
ความหนืดของน้ำมันเกียร์จะต้องสอดคล้องกับอุณหภูมิการทำงานและความเร็วแนวพิทช์ของเกียร์:
ความเร็วของเส้นพิตช์ |
อุณหภูมิแวดล้อม |
เกรด ISO VG ที่แนะนำ |
< 5 เมตร/วินาที (ช้า หนัก) |
0–40°ซ |
ISO VG 320 |
< 5 เมตร/วินาที (ช้า หนัก) |
40–60°ซ |
ISO VG 460 |
5–15 ม./วินาที (กลาง) |
0–40°ซ |
ISOVG220 |
5–15 ม./วินาที (กลาง) |
40–60°ซ |
ISO VG 320 |
|
0–40°ซ |
ISO VG 150 |
|
40–60°ซ |
ISOVG220 |
สำหรับกระปุกเกียร์ในโรงงานเหล็ก โรงงานปูนซีเมนต์ หรือสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงอื่นๆ ซึ่งมีอุณหภูมิแวดล้อมเกิน 40°C เป็นประจำ ให้เลื่อนระดับความหนืดขึ้นหนึ่งระดับจากคำแนะนำมาตรฐาน
ตัวเรือนกระปุกเกียร์ไม่ได้เป็นเพียงภาชนะสำหรับเกียร์และน้ำมันเท่านั้น แต่ยังเป็นองค์ประกอบโครงสร้างที่รักษาการจัดตำแหน่งเกียร์ที่แม่นยำซึ่งจำเป็นสำหรับการสัมผัสฟันที่ถูกต้อง การโก่งตัวของตัวเรือนภายใต้ภาระทำให้เกียร์ไม่ตรงตำแหน่ง ซึ่งจะเพิ่มปัจจัยการกระจายน้ำหนักที่หน้า
และลดพื้นที่สัมผัสฟันที่มีประสิทธิภาพ
สำหรับกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมที่ใช้งานหนัก ตัวเรือนจะต้องได้รับการออกแบบเพื่อจำกัดการวางแนวตาข่ายเกียร์ที่ไม่ตรงไปที่:
สำหรับเกียร์ที่มีหน้ากว้าง 200 มม.:
สิ่งนี้ต้องการ:
ผนังตัวเรือนหนา — ความหนาของผนังขั้นต่ำ 1.5–2.0× โมดูลเฟืองสำหรับตัวเรือนเหล็กหล่อ
โครงสร้างแบบยาง — ซี่โครงที่เชื่อมต่อรูแบริ่งเข้ากับฐานตัวเรือน ป้องกันการโก่งตัวภายใต้แรงแยกเฟือง
ตัวเรือนแบริ่งที่เจาะได้อย่างแม่นยำ — การจัดตำแหน่งของรูแบริ่งภายใน 0.02 มม. ระหว่างแบริ่งสองตัวที่รองรับแต่ละเพลา
แบริ่งในกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมต้องมี:
โหลดในแนวรัศมี จากแรงแยกฟันเฟืองและน้ำหนักของเพลาและเฟือง
โหลดในแนวแกน จากแรงขับของเฟืองเกลียวและแรงตามแนวแกนของเฟืองดอกจอก
โหลดที่ยื่นออกมา จากคัปปลิ้ง เฟือง หรือรอกที่ติดตั้งบนส่วนต่อขยายของเพลา
อายุของการจัดอันดับพื้นฐาน (
) ของตลับลูกปืนคือ:
ที่ไหน:
= อัตราการรับน้ำหนักแบบไดนามิกพื้นฐานของตลับลูกปืน (N) — จากแค็ตตาล็อกตลับลูกปืน
= โหลดแบริ่งแบบไดนามิกที่เท่ากัน (N) — คำนวณจากโหลดในแนวรัศมีและแนวแกน
= 3 สำหรับตลับลูกปืน 10/3 สำหรับแบริ่งลูกกลิ้ง
= ความเร็วรอบการหมุนของแบริ่ง (rpm)
อายุตลับลูกปืนเป้าหมายสำหรับกระปุกเกียร์อุตสาหกรรม:
การใช้งานอุตสาหกรรมมาตรฐาน:
ชั่วโมง
อุตสาหกรรมกระบวนการต่อเนื่อง (ซีเมนต์ เหล็ก):
ชั่วโมง
การใช้งานที่สำคัญ (ตัวขับเคลื่อนเตาเผา ตัวขับเคลื่อนเครนทัพพี):
ชั่วโมง
ซีลเพลาเกียร์ป้องกันการรั่วไหลของน้ำมันที่ส่วนขยายของเพลา สำหรับกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมหนัก:
ลิปซีลแบบเรเดียล (PTFE หรือ NBR): มาตรฐานสำหรับความเร็วเพลา < 8 m/s ที่ลิปซีล เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ แต่มีข้อจำกัดการสึกหรอ — เปลี่ยนใหม่ในการยกเครื่องครั้งใหญ่แต่ละครั้ง
ซีลเขาวงกต: ไม่สัมผัส — ไม่มีการสึกหรอ อายุการใช้งานไม่จำกัด ต้องใช้แรงดันบวกเล็กน้อยในกระปุกเกียร์ (วาล์วระบายอากาศ) เพื่อป้องกันการซึมเข้าไป เหมาะสำหรับเพลาความเร็วสูงและสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นมาก
ซีลใบหน้าแบบกลไก: สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นมากหรือเปียกชื้น (โรงงานปูนซีเมนต์ เหมืองแร่) ต้นทุนที่สูงขึ้นแต่การยกเว้นการปนเปื้อนที่เหนือกว่า
สำหรับกระปุกเกียร์ในโรงงานปูนซีเมนต์หรือสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นอื่นๆ ให้ระบุซีลเขาวงกตหรือซีลใบหน้าแบบกลไก — ซีลปากมาตรฐานจะล้มเหลวอย่างรวดเร็วเนื่องจากการปนเปื้อนของฝุ่นที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
ประเภทกระปุกเกียร์: ขดลวดเพลาขนาน (รอก); เอียงเกลียว (การเดินทาง)
ข้อกำหนดที่สำคัญ:
ความจุแรงบิดเริ่มต้นสูง — มอเตอร์เครนผลิตแรงบิดพิกัด 2.0–2.5× เมื่อสตาร์ท
ความต้านทานต่อแรงกระแทก — ปิ๊กอัพโหลดจะสร้างแรงบิดพุ่งแหลม
ซองขนาดกะทัดรัด — ต้องพอดีกับส่วนท้ายของรถบรรทุกหรือตัวรอก
ประสิทธิภาพสูง — ลดการสร้างความร้อนในโครงสร้างเครนแบบปิด
ปัจจัยการบริการ: 1.75–2.5× ขึ้นอยู่กับระดับหน้าที่ของเครน (ดูของเรา คู่มือการเลือกดรัมคัปปลิ้ง สำหรับคำจำกัดความของประเภทหน้าที่)
วัสดุเฟือง: 20CrMnTi ชุบคาร์บูไรซ์และกราวด์สำหรับทุกขั้นตอน — ขีดจำกัดความเมื่อยล้าเมื่อสัมผัสสูงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรับน้ำหนักกระแทกของรอบการทำงานของเครน
ประเภทกระปุกเกียร์: ขดลวดเอียง (สำหรับการขับเคลื่อนมุมขวาถึงเฟือง) หรือขดลวดเพลาขนาน (สำหรับการขับเคลื่อนแบบอินไลน์)
ข้อกำหนดที่สำคัญ:
ความสามารถในการบิดสูง — โรงสีลูกกลมเป็นหนึ่งในการใช้งานที่มีแรงบิดสูงที่สุดในอุตสาหกรรม
การทำงานต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง — อัตราความร้อนเป็นสิ่งสำคัญ
ทนต่อแรงกระแทกสูง — แรงกระแทกจากการชาร์จของโรงงานทำให้เกิดแรงบิดพุ่งอย่างรุนแรงระหว่างการสตาร์ทและการทำงาน
อายุการใช้งานยาวนาน — การเปลี่ยนกระปุกเกียร์ของโรงสีเป็นงานบำรุงรักษาหลักที่ต้องอาศัยการรองรับเครน
ปัจจัยการบริการ: 2.0–2.5× (กระแทกหนัก + ทำงานต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง)
การทำความเย็น: ตัวทำความเย็นน้ำมันภายนอกจำเป็นสำหรับโรงงานที่มีขนาด > 500 kW
วัสดุเฟือง: 17CrNiMo6 คาร์บูไรซ์และกราวด์ — ความแข็งแรงของฟันสูงสุดสำหรับรอบการทำงานที่หนักหน่วง
ประเภทกระปุกเกียร์: เอียงเกลียว (ขับเคลื่อนมุมขวาจากมอเตอร์ถึงเฟืองเตาเผา)
ข้อกำหนดที่สำคัญ:
อัตราส่วนลดที่สูงมาก (โดยทั่วไปคือรวม 100:1 ถึง 300:1)
เอาต์พุตการสั่นสะเทือนต่ำที่ราบรื่นเป็นพิเศษ — เปลือกเตาเผาไวต่อการโหลดแบบไดนามิก
อายุการใช้งานยาวนาน (10-20 ปีระหว่างการยกเครื่องครั้งใหญ่)
ความสามารถในการขับเคลื่อนเสริม — จะต้องสามารถขับเคลื่อนเตาเผาด้วยความเร็วต่ำ (ไดรฟ์แบบคืบ) เพื่อการบำรุงรักษาและการปรับสมดุลความร้อน
ปัจจัยการบริการ: 1.5–2.0× (การกระแทกปานกลาง แต่การทำงานต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง)
ข้อกำหนดพิเศษ: ที่พักขยายความร้อน - เปลือกเตาเผาจะขยายตามแกนประมาณ 50–200 มม. ระหว่างการทำงาน เพลาเอาท์พุตของกระปุกเกียร์จะต้องรองรับสิ่งนี้ผ่านข้อต่อแบบยืดหยุ่นหรือการจัดเรียงเฟืองแบบลอย
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการจัดตำแหน่งระบบขับเคลื่อนเตาเผา โปรดดูของเรา คู่มือการจัดตำแหน่ง Trunnion เตาเผาแบบหมุน.
ประเภทกระปุกเกียร์: ขดลวดเพลาขนาน (ทั่วไป) หรือขดลวดเอียง (ในกรณีที่ต้องใช้ไดรฟ์มุมฉากตามโครงร่าง)
ข้อกำหนดที่สำคัญ:
ทนต่อแรงกระแทกปานกลาง — สายพานลำเลียงมีการรับน้ำหนักที่ค่อนข้างราบรื่นเมื่อเทียบกับโรงสีและเครื่องบด
ประสิทธิภาพสูง — ตัวขับเคลื่อนสายพานลำเลียงทำงานอย่างต่อเนื่อง ประสิทธิภาพส่งผลโดยตรงต่อต้นทุนการดำเนินงาน
ความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน — เพลาลูกรอกขับเคลื่อนจะส่งภาระในแนวรัศมีที่สำคัญไปยังเพลาเอาท์พุตของกระปุกเกียร์
ปัจจัยการบริการ: 1.25–1.75× ขึ้นอยู่กับประเภทสายพานลำเลียงและวิธีการสตาร์ท
การตรวจสอบโหลดที่ยื่นเกิน: คำนวณภาระในแนวรัศมีบนแบริ่งเพลาเอาท์พุตจากความตึงของสายพานเสมอ และตรวจสอบเทียบกับอัตราโหลดที่ยื่นเกินของผู้ผลิตกระปุกเกียร์
ประเภทกระปุกเกียร์: ขดลวดเอียงหรือขดลวดเพลาขนาน
ข้อกำหนดที่สำคัญ:
ทนทานต่อแรงกระแทกขั้นสุด — ระบบขับเคลื่อนแบบคั้นมีอัตราส่วนแรงบิดสูงสุดต่อค่าเฉลี่ยสูงสุดในอุตสาหกรรม
ความจุแรงบิดสูง - โดยทั่วไปแล้วไดรฟ์คั้นจะรับภาระหนักมาก
เอฟเฟกต์มู่เล่ - ไดรฟ์บดจำนวนมากใช้มู่เล่เพื่อดูดซับแรงบิดสูงสุด กระปุกเกียร์จะต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงบิดที่ส่งผ่านมู่เล่ ไม่ใช่เพียงแรงบิดของมอเตอร์
ปัจจัยการบริการ: 2.0–3.0× (ช็อกหนักมาก)
หมายเหตุพิเศษ: สำหรับเครื่องบดกราม แรงบิดสูงสุดระหว่างรอบการบดสามารถเป็น 5–8× ของแรงบิดเฉลี่ย กระปุกเกียร์จะต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงบิดสูงสุดนี้ ไม่ใช่แรงบิดเฉลี่ย ดูของเรา เพลาเหล็กหล่อเทียบกับเพลาเหล็กหล่อสำหรับเครื่องบด สำหรับคำแนะนำเกี่ยวกับข้อกำหนดเกี่ยวกับเพลาที่เกี่ยวข้อง
งานบำรุงรักษา |
ช่วงเวลา |
วิธี |
การตรวจสอบระดับน้ำมัน |
รายสัปดาห์ |
แว่นสายตาหรือก้านวัดน้ำมัน |
การตรวจสอบอุณหภูมิน้ำมัน |
รายสัปดาห์ |
เทอร์โมมิเตอร์หรือเซ็นเซอร์ PT100 |
การตรวจสอบการสั่นสะเทือน |
รายเดือน |
เครื่องวัดความสั่นสะเทือนแบบมือถือหรือการตรวจสอบออนไลน์ |
การวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำมัน |
ทุก 3 เดือน |
ส่งห้องปฏิบัติการวิเคราะห์น้ำมัน |
เปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่อง (น้ำมันแร่) |
ทุก ๆ 4,000–6,000 ชั่วโมง |
ระบาย ล้าง เติม |
เปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่อง (น้ำมันเครื่องสังเคราะห์) |
ทุก ๆ 8,000–12,000 ชั่วโมง |
ระบาย ล้าง เติม |
การตรวจสอบวาล์วระบายอากาศ |
ทุก 6 เดือน |
ทำความสะอาดหรือเปลี่ยนใหม่ |
การตรวจสอบการจัดตำแหน่งข้อต่อ |
เป็นประจำทุกปี |
ตัวบ่งชี้การหมุน |
การตรวจสอบภายใน (กระปุกเกียร์แบบเปิด) |
ทุก ๆ 5 ปี |
Visual + NDT ของฟันเฟือง |
การวิเคราะห์น้ำมันเป็นเครื่องมือตรวจสอบสภาพที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับกระปุกเกียร์อุตสาหกรรม ตัวอย่างน้ำมันรายไตรมาสที่ส่งไปยังห้องปฏิบัติการจะให้:
การวัดความหนืด — ตรวจจับการเสื่อมสภาพและการปนเปื้อนของน้ำมัน
ปริมาณน้ำ — ตรวจจับความล้มเหลวของซีลหรือการควบแน่น
การกระจายจำนวนอนุภาคและขนาด — ตรวจจับเศษการสึกหรอจากเกียร์และแบริ่ง
การวิเคราะห์องค์ประกอบ (ICP) — ระบุแหล่งที่มาของเศษสึกหรอ (เหล็ก = การสึกหรอของเกียร์/เพลา ทองแดง = การสึกหรอของตลับลูกปืนทองแดง โครเมียม = การสึกหรอของตลับลูกปืนในการแข่งขัน)
เลขกรด (AN) — วัดระดับออกซิเดชันของน้ำมัน
เกณฑ์การดำเนินการ:
พารามิเตอร์ |
ปกติ |
คำเตือน |
จำเป็นต้องดำเนินการ |
การเปลี่ยนแปลงความหนืด |
< 10% |
10–20% |
|
ปริมาณน้ำ |
< 0.05% |
0.05–0.1% |
|
จำนวนอนุภาค ISO |
< 18/16/56 |
18–20/59–18/56–58 |
|
มีธาตุเหล็ก (Fe) |
< 50 แผ่นต่อนาที |
50–150 แผ่นต่อนาที |
|
โหมดความล้มเหลว 1: ฟันผุ (ความเมื่อยล้าจากการสัมผัส)
ลักษณะที่ปรากฏ: หลุมขนาดเล็ก (หลุม) บนสีข้างฟัน โดยทั่วไปจะอยู่ในโพรง (ต่ำกว่าเส้นระดับเสียง) การเกิดรูพรุนแบบก้าวหน้าจะนำไปสู่การฟันหลุดและฟันหักในที่สุด
สาเหตุหลัก: ความเครียดจากการสัมผัสเกินขีดจำกัดความล้าของวัสดุ — เกิดจากกระปุกเกียร์ขนาดเล็กเกินไป (ปัจจัยการบริการไม่เพียงพอ) ความแข็งผิวฟันไม่เพียงพอ หรือน้ำมันที่ปนเปื้อนทำให้ฟิล์มหล่อลื่นลดลง
การป้องกัน: ใช้ปัจจัยการบริการที่ถูกต้อง ระบุเกียร์คาร์บูไรซ์และกราวด์ รักษาความสะอาดของน้ำมันและความหนืดที่ถูกต้อง
โหมดความล้มเหลว 2: การแตกหักของรากฟัน
ลักษณะที่ปรากฏ: ฟันซี่หนึ่งซี่หรือมากกว่านั้นแตกหักอย่างสมบูรณ์ที่ราก หายนะ — เศษฟันที่หักจะทำลายฟันที่อยู่ติดกัน
สาเหตุหลัก: ความเค้นดัดงอเกินขีดจำกัดความล้าของวัสดุ - เกิดจากการบรรทุกเกินพิกัดอย่างรุนแรง (การอุดตันของเครื่องบด ผลกระทบของประจุในโรงงาน) รัศมีรากฟันไม่เพียงพอ หรือข้อบกพร่องของวัสดุ
การป้องกัน: ใช้ปัจจัยการบริการโหลดแรงกระแทก ระบุรัศมีรากฟันที่เพียงพอ (เนื้อสันกว้าง) ใช้ช่องว่างเกียร์ปลอมแปลงที่มีโครงสร้างเกรนควบคุม
โหมดความล้มเหลว 3: การครูด (การสึกหรอของกาว)
ลักษณะที่ปรากฏ: สีข้างฟันหยาบและมีรอยขีดข่วน โดยมีการเคลื่อนตัวของวัสดุระหว่างฟันผสมพันธุ์ เกิดขึ้นโดยฉับพลัน โดยทั่วไประหว่างการเริ่มต้นระบบหรือการโอเวอร์โหลด
สาเหตุที่แท้จริง: การพังทลายของฟิล์มน้ำมันหล่อลื่น — เกิดจากความหนืดของน้ำมันไม่เพียงพอ อุณหภูมิน้ำมันสูงเกินไป ความเร็วของพิตช์ไลน์สูงเกินไปสำหรับเกรดน้ำมัน หรือการปนเปื้อน
การป้องกัน: เลือกความหนืดของน้ำมันที่ถูกต้องสำหรับอุณหภูมิและความเร็วในการทำงาน รักษาอุณหภูมิน้ำมันให้ต่ำกว่า 90°C; ใช้สารเติมแต่ง EP (ความดันสูง) สำหรับกระปุกเกียร์รับน้ำหนักสูงและความเร็วต่ำ
โหมดความล้มเหลว 4: ความล้มเหลวของแบริ่ง
ลักษณะที่ปรากฏ: การสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้น เสียงดัง อุณหภูมิน้ำมันเพิ่มขึ้น อาการชักในที่สุด
สาเหตุหลัก: อายุการใช้งานของตลับลูกปืนไม่เพียงพอ (ตลับลูกปืนมีขนาดเล็กเกินไปหรือมีภาระมากเกินไป) มีน้ำมันปนเปื้อนไปถึงตลับลูกปืน กระแสการหล่อลื่นไม่เพียงพอไปยังตลับลูกปืน หรือพรีโหลดตลับลูกปืนไม่ถูกต้อง
การป้องกัน: ตรวจสอบตลับลูกปืน
การคำนวณอายุการใช้งานรวมโหลดทั้งหมด (แนวรัศมี + แนวแกน + โอเวอร์ฮัง) รักษาความสะอาดของน้ำมัน ตรวจสอบการไหลของน้ำมันไปยังตลับลูกปืนระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง
โหมดความล้มเหลว 5: การแตกร้าวของที่อยู่อาศัย
ลักษณะที่ปรากฏ: รอยแตกในเรือนเกียร์ โดยทั่วไปจะอยู่ที่จุดรวมความเครียด (มุมบอสของแบริ่ง ช่องเปิดฝาครอบการตรวจสอบ ขาตั้ง)
สาเหตุที่แท้จริง: ความเหนื่อยล้าจากการโหลดแบบวน — เกิดจากการสั่นพ้อง (การทำงานที่หรือใกล้กับความถี่ธรรมชาติของระบบฐานรากกระปุกเกียร์) การโหลดแรงกระแทกอย่างรุนแรง หรือความหนาของผนังตัวเรือนไม่เพียงพอ
การป้องกัน: ทำการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากล่องเกียร์ติดตั้งอยู่บนฐานรากระดับที่มั่นคง ระบุความหนาของผนังตัวเรือนให้เพียงพอสำหรับการใช้งาน
กล่องเกียร์แบบขดลวดมีเพลาอินพุตและเอาต์พุตแบบขนาน - เพลาทั้งสองชี้ไปในทิศทางเดียวกัน กล่องเกียร์แบบขดลวดเอียงมีมุม 90° ระหว่างเพลาอินพุตและเพลาเอาท์พุต ซึ่งทำได้โดยเฟืองดอกจอกขั้นแรก กระปุกเกียร์เอียงเอียงจะใช้เมื่อมอเตอร์และเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนตั้งฉากกัน ซึ่งพบได้ทั่วไปในไดรฟ์เตาเผา ไดรฟ์โรงสี และไดรฟ์เคลื่อนที่ของเครน กล่องเกียร์แบบเฮลิคอลมีประสิทธิภาพมากกว่าและราคาถูกกว่าสำหรับอัตราแรงบิดที่กำหนด แต่สามารถใช้ได้เฉพาะเมื่อโครงร่างเพลาอนุญาตให้ใช้เพลาขนานได้เท่านั้น
คูณสามปัจจัย: ปัจจัยการใช้งาน (1.0 สำหรับการโหลดแบบเรียบ สูงถึง 2.5 สำหรับเครื่องบดกรามและเครนทัพพี) ปัจจัยการขับเคลื่อนหลัก (1.0 สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า 1.25–1.5 สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล) และปัจจัยชั่วโมงการทำงาน (0.8 สำหรับ < 2 ชั่วโมง/วัน 1.5 สำหรับการทำงานต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง) สำหรับโรงสีลูกกลมที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง ปัจจัยด้านการบริการคือ
. แรงบิดพิกัดของกระปุกเกียร์จะต้องเกินแรงบิดเอาท์พุตที่กำหนดคูณด้วยปัจจัยการบริการนี้
เกียร์ที่ชุบคาร์บูไรซ์และชุบแข็งด้วยเคส (20CrMnTi, 17CrNiMo6) มีความแข็งพื้นผิวอยู่ที่ 58–62 HRC ซึ่งให้ขีดจำกัดความล้าเมื่อสัมผัส (
) ที่ 1,500–1,550 MPa — เทียบกับ 900 MPa สำหรับ 42CrMo ที่ชุบแข็งทะลุผ่าน ซึ่งหมายความว่าเกียร์แบบคาร์บูไรซ์สามารถส่งแรงบิดได้มากกว่า 2.5–3 เท่า ก่อนที่จะเกิดข้อผิดพลาดแบบพิตสำหรับเกียร์ขนาดเดียวกัน การเจียรเฟืองหลังการเติมคาร์บูไรซิ่งจะคืนรูปทรงของฟันที่บิดเบี้ยวจากการบำบัดความร้อน ช่วยลดภาระไดนามิก และทำให้ได้พิกัดแรงบิดสูงในทางปฏิบัติ
ความร้อนสูงเกินไปเกิดขึ้นเมื่อการสูญเสียพลังงาน (กำลังไฟฟ้าเข้า × (ประสิทธิภาพ 1 -)) เกินความสามารถในการกระจายความร้อนของตัวเครื่อง สำหรับกระปุกเกียร์ 250 kW ที่มีประสิทธิภาพ 96% กำลังสูญเสียคือ 10 kW ซึ่งตัวเรือนมาตรฐานอาจไม่กระจายไปที่อุณหภูมิแวดล้อมสูง การป้องกัน: ตรวจสอบอัตราพลังงานความร้อนที่อุณหภูมิแวดล้อมจริง เพิ่มพัดลมระบายความร้อนแบบติดเพลาเพื่อการทำงานต่อเนื่อง ระบุตัวทำความเย็นน้ำมันภายนอกสำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูง (> 200 kW ต่อเนื่อง) ใช้น้ำมันสังเคราะห์ (ISO VG 220 PAO) แทนน้ำมันแร่ ซึ่งมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่าและช่วยให้อุณหภูมิในการทำงานสูงขึ้น
สำหรับน้ำมันแร่: ทุกๆ 4,000–6,000 ชั่วโมงการทำงาน หรือ 2 ปี ขึ้นอยู่กับว่ากรณีใดจะถึงก่อน สำหรับน้ำมันเครื่องสังเคราะห์ (PAO หรือ PAG): ทุกๆ 8,000–12,000 ชั่วโมงหรือ 4 ปี อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์น้ำมันมีความน่าเชื่อถือมากกว่าช่วงเวลาที่กำหนด — หากการวิเคราะห์น้ำมันรายไตรมาสแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงความหนืด > 20% ปริมาณน้ำ > 0.1% หรือมีปริมาณธาตุเหล็ก > 150 ppm ให้เปลี่ยนน้ำมันทันทีโดยไม่คำนึงถึงช่วงเวลา สำหรับกระปุกเกียร์ใหม่ ให้เปลี่ยนน้ำมันเครื่องหลังจากการทำงาน 500 ชั่วโมงแรกเพื่อขจัดเศษสึกหรอที่สะสมอยู่
ความล้มเหลวของกระปุกเกียร์จำนวนมากสามารถซ่อมแซมได้คุ้มค่ากว่าการเปลี่ยน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับกระปุกเกียร์แบบกำหนดเองขนาดใหญ่ซึ่งมีระยะเวลาในการเปลี่ยนนาน เงื่อนไขที่สามารถซ่อมแซมได้ ได้แก่ การเปลี่ยนตลับลูกปืน การเปลี่ยนซีล การซ่อมแซมหรือเปลี่ยนเพลา และการเปลี่ยนเกียร์ (หากตัวเรือนและส่วนประกอบอื่นๆ ไม่มีความเสียหาย) เงื่อนไขที่ต้องเปลี่ยน: ตัวเรือนแตก ฟันเฟืองแตกหลายซี่ หรือมีรอยตำหนิอย่างรุนแรงที่ปีกเกียร์ทั้งหมด Yile Machinery ให้บริการสร้างกระปุกเกียร์ใหม่ ติดต่อเราเพื่อแจ้งรุ่นกระปุกเกียร์และคำอธิบายความล้มเหลวเพื่อประเมินการซ่อมแซมและเปลี่ยนทดแทน
Yile Machinery ออกแบบและผลิตกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมสำหรับงานหนักและตัวลดความเร็วแบบกำหนดเอง สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูงสุดในด้านเหมืองแร่ ซีเมนต์ เหล็ก การผลิตกระแสไฟฟ้า และระบบเครน/รอก เราให้บริการทั้งการผลิตกระปุกเกียร์ใหม่และบริการสร้าง/ซ่อมแซมกระปุกเกียร์
ความสามารถในการผลิตกระปุกเกียร์ของเรา:
ประเภทเกียร์: เพลาขนาน ขดลวดเอียง ดาวเคราะห์ และการกำหนดค่าแบบรวม
ช่วงแรงบิด: แรงบิดเอาต์พุตสูงสุด 2,000 kN·m (มีการออกแบบที่กำหนดเองนอกเหนือจากช่วงนี้)
วัสดุเกียร์: 20CrMnTi และ 17CrNiMo6 คาร์บูไรซ์และกราวด์; การเหนี่ยวนำ 42CrMo แข็งตัว; โลหะผสมที่กำหนดเองตามคำขอ
ความแม่นยำของเกียร์: DIN 5 ถึง DIN 7 (ISO 1328 เกรด 5–7) หลังจากการเจียร
ตัวเรือน: เหล็กหล่อ HT250 หรือเหล็กประดิษฐ์ ตัวเรือนแบริ่งที่เจาะอย่างแม่นยำ
ตลับลูกปืน: SKF, FAG, NSK หรือเทียบเท่า
ชีวิตตรวจสอบโดยการคำนวณ
การทำความเย็น: พัดลมติดเพลา ตัวทำความเย็นน้ำมันภายนอก หรือระบบหมุนเวียนแบบบังคับตามต้องการ
การทดสอบ: การทดสอบรันอินขณะไม่มีโหลด + การทดสอบที่โหลด; การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนและอุณหภูมิ การตรวจสอบการรั่วไหลของน้ำมัน
บริการสร้างใหม่: การถอดชิ้นส่วนทั้งหมด การตรวจสอบ การเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอ การประกอบกลับคืน และการทดสอบ
นอกจากนี้เรายังผลิตส่วนประกอบของระบบขับเคลื่อนครบวงจร:
กระปุกเกียร์อุตสาหกรรมสำหรับงานหนักและอุปกรณ์ลดความเร็วแบบกำหนดเอง — หน้าผลิตภัณฑ์พร้อมข้อมูลจำเพาะฉบับเต็ม
กล่องเกียร์เอียงแบบ Heavy-Duty แบบกำหนดเอง - ตัวขับเคลื่อนมุมขวาแบบเอียงและแบบเอียง
ดรัมคัปปลิ้งสำหรับเครนและรอก — ข้อต่อล้อเบรกในตัวสำหรับกระปุกเกียร์รอกเครน
ล้อเครนฟอร์จสำหรับงานหนัก - ล้อเครนฟอร์จ 42CrMo สำหรับเครนเหนือศีรษะและเครนโครงสำหรับตั้งสิ่งของ
มัดลวดสลิงสำหรับเครนและรถขุด — ร่องมัดที่ได้รับเครื่องจักรอย่างแม่นยำ
เฟืองเส้นรอบวงสำหรับงานหนักสำหรับเตาเผา โรงสี และเครื่องอบผ้า — เฟืองวงแหวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่
ช่องว่างเกียร์เหล็กปลอมแปลง & การตีขึ้นรูปแหวน - ช่องว่างปลอมแปลงแบบกำหนดเองสำหรับการผลิตเกียร์
คู่มือการจัดตำแหน่ง Trunnion เตาเผาแบบหมุน — ทรัพยากรทางเทคนิคของระบบขับเคลื่อนเตาเผา
โซลูชันอุตสาหกรรมเหมืองแร่และซีเมนต์ — แพ็คเกจขับเคลื่อนที่สมบูรณ์สำหรับการใช้งานในโรงงาน
หากต้องการรับใบเสนอราคา ให้ระบุ:
✅ กำลังไฟฟ้าเข้า (kW) และความเร็วเข้า (rpm)
✅ ความเร็วเอาท์พุตที่ต้องการ (rpm) หรืออัตราทดเกียร์
✅ การวางแนวเพลา (ขนานหรือมุมขวา)
✅รายละเอียดการสมัครและระดับหน้าที่
✅ รูปแบบการติดตั้ง (ที่ยึดเท้า, ที่ยึดหน้าแปลน, ที่ยึดเพลา)
✅ สภาพแวดล้อม (อุณหภูมิแวดล้อม ฝุ่น ความชื้น)
✅ จำนวนและวันที่จัดส่งที่ต้องการ
✅ แบบหรือข้อมูลป้ายชื่อกระปุกเกียร์ที่มีอยู่ (เพื่อทดแทน)
อีเมล: jasmine@yileindustry.com
ส่ง RFQ: www.yilemachinery.com/contactus.html
คำถามทางเทคนิคทั้งหมดจะได้รับการตอบกลับภายใน 24 ชั่วโมง คำสั่งซื้อทดแทนและสร้างใหม่ในกรณีฉุกเฉินตามกำหนดเวลาสำคัญ