Ви тут: додому / Новини / Технічні довідники / Барабанна муфта для приводів кранів і підйомників: Номінальний крутний момент, допуск на зміщення та посібник з вибору

Барабанна муфта для приводів кранів і підйомників: номінальний крутний момент, допуск на зміщення та посібник з вибору

Автор: Лілі Ван Час публікації: 2026-07-06 Походження: Yile Machinery

кнопка обміну телеграмою
кнопка обміну snapchat
кнопка спільного доступу до лінії
кнопка спільного доступу до Twitter
кнопка спільного доступу до Facebook
кнопка спільного доступу в Linkedin
кнопка спільного доступу на pinterest
кнопка спільного доступу до WhatsApp
поділитися цією кнопкою спільного доступу

Зміст

У приводі крана або підйомника з’єднання між двигуном, коробкою передач і барабаном підйому є механічною ланкою, яка передає кожен ньютон-метр крутного моменту від джерела енергії до навантаження. Це також компонент, який повинен поглинати будь-яке зміщення, теплове розширення та ударне навантаження в системі — тихо, безперервно та без збоїв. Коли барабанна муфта виходить з ладу в приводі підйомного крана, це не призводить до поступового погіршення продуктивності. Це миттєве, неконтрольоване падіння підвішеного вантажу.

Незважаючи на це, барабанні муфти є одними з найбільш недоопрацьованих компонентів у системах приводу крана. Інженери зазвичай вибирають муфти лише на основі номінального крутного моменту, ігноруючи експлуатаційні фактори, здатність до перекосу та вбудовану функцію гальмівного колеса, що робить барабанну муфту унікальною для кранів. Цей посібник містить повну технічну основу для правильного вибору барабанної муфти, технічних характеристик і обслуговування.

Барабанна муфта для приводів кранів і підйомників: номінальний крутний момент, допуск на зміщення та посібник з вибору

Частина 1: Що таке барабанна муфта і чому вона використовується в кранах?

Барабанна муфта (також називається барабанною зубчастою муфтою або зубчастою зубчастою муфтою) — це тип гнучкої зубчастої муфти, в якій зовнішня втулка («барабан») має внутрішній зубчастий профіль, який входить у зачеплення з зовнішніми зубчастими втулками на кожному валу. Геометрія зуба — зокрема корончастий (бочкоподібний) профіль зуба на втулках — дозволяє зчепленню враховувати кутове та паралельне зміщення між двома валами, одночасно передаючи крутний момент через зубчасту сітку.

1.1 Барабанна муфта в архітектурі приводу крана

У стандартному приводі підйомника мостового або портального крана трансмісія складається з:

  1. Електричний двигун (як правило, крановий двигун, клас IEC S3 або S4)

  2. Гальмо (електромагнітне дискове або барабанне гальмо, встановлене на валу двигуна або швидкохідного валу)

  3. Редуктор / редуктор (гвинтовий або конічно-гвинтовий, багатоступінчастий)

  4. Муфта барабана — з'єднання вихідного вала коробки передач з валом барабана підйомника

  5. Підйомний барабан — канатний барабан, який намотує дротовий трос

Барабанна муфта розташована на низькошвидкісному кінці трансмісії з високим крутним моментом. Він повинен передавати повний вихідний крутний момент коробки передач — який може в 10–100 разів перевищувати крутний момент двигуна залежно від передавального числа — одночасно враховуючи неминучу невідповідність між вихідним валом коробки передач і валом барабана, спричинену виробничими допусками, тепловим розширенням і структурним прогином під навантаженням.

1.2 Інтегрована функція гальмівного колеса

Що робить муфту кранового барабана унікальною — і що відрізняє її від стандартної промислової зубчастої муфти — це вбудоване гальмівне колесо (також називається гальмівним барабаном або гальмівним диском). У більшості конструкцій кранових підйомників гальмівне колесо не є окремим компонентом, встановленим на власній втулці. Його відливають або кують як єдине ціле із зовнішньою втулкою муфти барабана.

Ця інтеграція означає:

  • Гальмо діє безпосередньо на з’єднувальну втулку — точку з найвищим крутним моментом трансмісії, доступну для гальмування

  • З’єднувальна муфта повинна бути сконструйована таким чином, щоб витримувати як переданий крутний момент, так і гальмівний момент одночасно

  • Поверхня гальмівного колеса (циліндрична поверхня, на яку діє гальмівна колодка) має бути оброблена з тією ж точністю, що й зубці муфти

  • При заміні муфти одночасно замінюється гальмівне колесо — усувається необхідність окремої заміни гальмівного барабана

Ця інтегрована конструкція є стандартною в європейській та китайській практиці проектування кранів (відповідно до стандартів FEM 1.001 і GB/T) і є конфігурацією, про яку йдеться в цьому посібнику.

Частина 2: Типи та конфігурації барабанної муфти

2.1 Стандартна барабанна муфта (тип WGC / WGZ)

Стандартна барабанна муфта для підйомного крана складається з:

  • Дві внутрішні втулки (також звані напівмуфтами) — по одній на кожному валу (вихідний вал коробки передач і вал барабана)

  • Одна зовнішня втулка — барабан, із внутрішніми зубами, що зачіпаються з обома втулками, і цілісною поверхнею гальмівного колеса зовні

  • Ущільнювальні кільця — для утримання мастила в зоні зачеплення зубів

Зовнішня втулка охоплює обидві втулки та вільно плаває в осьовому напрямку, враховуючи осьовий зсув між двома валами.

2.2 Роздільна барабанна муфта

Для приводів великого крана, де муфту потрібно встановлювати або знімати без переміщення з’єднаних валів (часто в приводах вантажівок мостових кранів), зовнішня втулка розділена горизонтально на дві половини, з’єднані болтами. Це дозволяє радіально знімати втулку, не порушуючи центрування валу. Роздільні барабанні муфти є стандартними для приводів ходу крана (переміщення мосту та крана), де муфта має бути доступною для обслуговування без демонтажу приводу.

2.3 Барабанна муфта з інтегрованим гальмівним диском (версія з дисковим гальмом)

У сучасних конструкціях кранів із використанням дискових гальм (на відміну від традиційних барабанних/колодкових гальм) зовнішня втулка містить поверхню диска, оброблену на точних машинах, а не циліндричну поверхню барабана. На цю поверхню діє супорт дискового гальма. Функція зчеплення ідентична стандартній барабанній муфті — змінюється лише геометрія інтерфейсу гальма.

2.4 Барабанна муфта з подовженим барабаном (для великих гальмівних моментів)

Для кранів великої вантажопідйомності, що вимагають великих гальмівних моментів (крани-ковші, важкі портальні крани), діаметр гальмівного колеса повинен бути великим, щоб забезпечити достатню площу гальмівної поверхні. У цих випадках зовнішня втулка подовжується в аксіальному напрямку, щоб забезпечити більшу поверхню гальмівного барабана, зберігаючи той самий профіль зуба шестерні для передачі крутного моменту.

Частина 3: Номінальний крутний момент і розрахунок службового коефіцієнта

Це найважливіший крок у виборі барабанної муфти — і крок, який найчастіше виконується неправильно.

3.1 Номінальний крутний момент проти проектного крутного моменту

Номінальний крутний момент ($$T_n$$) барабанної муфти — це безперервний крутний момент, який він може передавати нескінченно за ідеальних умов. Розрахунковий крутний момент ($$T_d$$) — це крутний момент, на який муфта повинна бути фактично розрахована після застосування експлуатаційних коефіцієнтів:

$$T_d = T_{номінальний} imes f_s imes f_{початок} imes f_{шок}$$

Де:

  • $$T_{номінальний}$$ = постійний обертовий момент на муфті (Н·м)

  • $$f_s$$ = коефіцієнт обслуговування для класу навантаження (див. таблицю нижче)

  • $$f_{start}$$ = коефіцієнт стартового крутного моменту — кранові двигуни зазвичай виробляють 2,0–2,5× номінальний крутний момент при запуску

  • $$f_{shock}$$ = коефіцієнт ударного навантаження — враховує динамічне навантаження під час прийому навантаження та пересування по рейкових з’єднаннях

Муфту потрібно вибрати таким чином, щоб її номінальний крутний момент $$T_n geq T_d$$.

3.2 Розрахунок номінального обертового моменту

Стаціонарний робочий момент на муфті барабана (вихідний вал коробки передач) становить:

$$T_{номінальний} = rac{P_{двигун} imes eta_{коробка передач} imes i_{коробка передач}}{omega_{барабан}}$$

Де:

  • $$P_{двигун}$$ = номінальна потужність двигуна (Вт)

  • $$eta_{gearbox}$$ = ефективність коробки передач (зазвичай 0,94–0,97 для косозубих коробок передач)

  • $$i_{gearbox}$$ = передавальне число коробки передач

  • $$omega_{drum}$$ = кутова швидкість вала барабана (рад/с)

Приклад: двигун потужністю 45 кВт, передаточне число коробки передач 40:1, ККД 0,96, частота обертання барабана 15 об/хв:

$$omega_{барабан} = rac{15 imes 2pi}{60} = 1,571 ext{ рад/с}$$

$$T_{номінал} = rac{45 000 imes 0,96 imes 40}{1,571} = rac{1 728 000}{1,571} приблизно 1 100 000 ext{ Н·м}$$

Зачекайте — це крутний момент, якщо передаточне число коробки передач було застосовано до крутного моменту вала двигуна. Правильний розрахунок:

$$T_{двигун} = rac{P_{двигун}}{omega_{двигун}} = rac{45 000}{2pi imes 960/60} = rac{45 000}{100,5} приблизно 448 ext{ Н·м}$$

$$T_{барабанна муфта} = T_{двигун} imes i_{коробка передач} imes eta_{коробка передач} = 448 imes 40 imes 0,96 приблизно 17 203 ext{ Н·м}$$

3.3 Коефіцієнти експлуатації за класом роботи крана

Клас роботи крана (FEM/ISO)

Фактор обслуговування $$f_s$$

Початковий фактор $$f_{start}$$

Фактор шоку $$f_{shock}$$

Комбінований фактор

M1–M2 (світлі)

1.0

1.5

1.0

1.5

M3–M4 (середній)

1.25

1.75

1.1

2.4

M5–M6 (важкий)

1.5

2.0

1.25

3.75

M7–M8 (дуже важкий / ківш)

1.75

2.5

1.5

6.6

Практичний висновок: для ковшового крана (робочий режим M8) розрахунковий крутний момент становить 6,6 × стаціонарного крутного моменту. Муфта, вибрана тільки на робочому моменті, буде катастрофічно заниженою.

3.4 Розгляд гальмівного моменту

Гальмівне колесо, вбудоване в муфту барабана, також необхідно перевірити на необхідний гальмівний момент. Мінімальний гальмівний момент, який вимагається стандартами безпеки крана, становить:

$$T_{гальмування} geq 1,5 imes T_{навантаження,зниження}$$

Де $$T_{load,lowering}$$ — крутний момент на гальмівному колесі внаслідок зниження номінального навантаження (найгірший випадок для гальмування — навантаження рухає двигун у напрямку опускання).

Тиск на поверхню гальмівного колеса не повинен перевищувати допустимого значення для матеріалу гальмівних накладок:

$$p_{гальмо} = rac{F_{гальмо}}{A_{контакт}} leq p_{дозволено}$$

Для стандартних безазбестових гальмівних накладок: $$p_{допустимий} = 0,3–0,5 ext{ МПа}$$

Для спечених металевих гальмівних накладок (високі навантаження): $$p_{допустимий} = 0,6–1,0 ext{ МПа}$$

Барабанна муфта для приводів кранів і підйомників: номінальний крутний момент, допуск на зміщення та посібник з вибору

Частина 4: Здатність до зміщення — критичний параметр гнучкості

Головною механічною перевагою барабанної муфти перед жорсткою муфтою є її здатність пристосовуватись до зсуву. Розуміння типів зміщень та їх обмежень має важливе значення для правильного встановлення та тривалого терміну служби.

4.1 Типи несувісності

Кутова несувісність ($$alpha$$): дві осьові лінії валу перетинаються під кутом. Це основне зміщення, для усунення якого призначений профіль корончатого зуба муфти барабана.

Паралельне (радіальне) зміщення ($$delta$$): дві осьові лінії валу паралельні, але зміщені. У барабанній муфті паралельне зміщення враховується як комбінація рівних і протилежних кутових зсувів у кожній маточині.

Осьовий зсув ($$Delta x$$): два вали рухаються назустріч або від один одного вздовж їхньої спільної осі. Плаваюча зовнішня втулка дозволяє це зробити, ковзаючи в аксіальному напрямку по зубах втулки.

4.2 Межі зсуву для барабанних муфт

Профіль корончатого зуба допускає такі діапазони відхилень (типові значення для стандартних барабанних муфт — перевірте за даними виробника для конкретних розмірів):

Розмір муфти (за крутним моментом)

Максимальне кутове зміщення $$alpha$$

Макс. паралельне зміщення $$delta$$

Макс. осьовий зсув $$Delta x$$

До 5000 Н·м

1,5°

0,5 мм

±3 мм

5 000–20 000 Н·м

1,0°

0,8 мм

±4 мм

20 000–100 000 Н·м

0,5°

1,0 мм

±5 мм

> 100 000 Н·м

0,3°

1,5 мм

±8 мм

Важливо: це максимальні значення — муфта може вмістити ці зміщення, але безперервна робота з максимальним зміщенням значно скорочує термін служби зуба. Цільове зміщення установки не повинно перевищувати 50% від максимального номінального значення.

4.3 Зв’язок між зміщенням і навантаженням на зуб

Коли барабанна муфта працює з кутовим зсувом $$alpha$$, контактна сила зуба більше не розподіляється рівномірно по ширині поверхні зуба. Коефіцієнт навантаження на край $$K_{edge}$$ збільшує ефективне контактне напруження зуба:

$$K_{край} = 1 + rac{alpha cdot b_{зуб}}{2 cdot m_n}$$

Де:

  • $$alpha$$ = кутове зміщення (радіани)

  • $$b_{зуб}$$ = ширина поверхні зуба (мм)

  • $$m_n$$ = нормальний модуль зубців муфти

При $$alpha = 1°$$ (0,0175 рад) з $$b_{зубом} = 60$$ мм і $$m_n = 5$$:

$$K_{край} = 1 + rac{0,0175 imes 60}{2 imes 5} = 1 + 0,105 = 1,105$$

Збільшення на 10,5% контактної напруги зуба може здатися скромним, але в поєднанні з циклічним навантаженням під час робочих циклів крана воно значно прискорює знос зубів. Підтримувати центрування близько до нуля завжди краще, ніж покладатися на здатність муфти до зміщення.

Частина 5: Вибір матеріалу та термічна обробка

5.1 Матеріал втулки

Втулки муфти передають повний крутний момент приводу через сполучення шпонка-вал і зубці муфти. Матеріал втулки повинен мати достатню міцність, щоб протистояти:

  • Напруга зсуву кручення в корпусі втулки

  • Навантаження на шпонку та шпонковий паз

  • Контактна напруга зуба в зубах муфти

Стандартні матеріали втулки для муфт кранового барабана:

матеріал

Оцінка

Міцність на розрив

застосування

Вуглецева сталь

45# (C45)

600–750 МПа

Від легкого до середнього (M1–M5)

легована сталь

42CrMo

900–1100 МПа

Від важких до дуже важких (M5–M8)

легована сталь

40CrNiMoA

1000–1200 МПа

Кран-ковш екстремальний

Зуби втулки зазвичай піддають індукційному гарту до 45–55 HRC, щоб протистояти зносу контактних поверхонь зубів.

5.2 Матеріал зовнішньої гільзи (барабана).

Зовнішній рукав повинен витримувати:

  • Внутрішнє контактне напруження зуба від передачі крутного моменту

  • Напруга кільця від посадки з натягом (якщо використовується) або попереднього натягу болта (для розрізних втулок)

  • Термічна напруга на поверхні гальмівного колеса від повторних циклів гальмування

  • Вимоги до твердості поверхні контактної поверхні гальмівного колеса

Стандартні матеріали рукавів:

матеріал

Оцінка

Міцність на розрив

Твердість гальмівної поверхні

застосування

Лита сталь

ZG310-570

570 МПа мін

200–240 HB (як литий)

Легкий обов'язок

Кована вуглецева сталь

45#

650–750 МПа

220–260 HB (нормований)

Середній обов'язок

Кована легована сталь

42CrMo

900–1100 МПа

260–320 HB (Q&T)

Важкий / дуже важкий режим роботи

Твердість поверхні гальмівного колеса є критичною — надто м’яка, і поверхня швидко зношується під контактом гальмівної колодки, створюючи канавки, які знижують ефективність гальмування та утворюють сміття. Занадто жорсткий (> 350 HB) і гальмівна накладка надмірно зношується. Оптимальний діапазон становить 260–320 HB для стандартних гальмівних накладок.

5.3 Змащування зубів муфти

Зубці муфти працюють у змащеному мастилом середовищі. Мастило повинно:

  • Мати достатню в'язкість для збереження плівки між контактними поверхнями зубів під високим контактним тиском

  • Бути сумісним з діапазоном робочих температур (від −20°C до +80°C для стандартних застосувань; від −40°C до +120°C для екстремальних умов)

  • Містить присадки EP (екстремальний тиск) для захисту від контакту метал-метал під час запуску та ударного навантаження

Рекомендоване мастило: NLGI Grade 1 або 2 з присадками EP. Інтервал повторного змащування: кожні 2000–4000 годин роботи або щорічно, залежно від того, що відбудеться раніше. Для герметичних барабанних муфт (заповнених на заводі) замінюйте мастило під час капітального ремонту (зазвичай кожні 5 років).

Частина 6: Процедура вибору барабанної муфти — крок за кроком

Крок 1: Визначте крутний момент приводу

Обчисліть $$T_{nominal}$$ на основі потужності двигуна, передавального числа коробки передач і ефективності, як показано в частині 3.2.

Крок 2: Застосуйте коефіцієнти обслуговування

Виберіть комбінований коефіцієнт служби з таблиці в частині 3.3 на основі класу роботи крана. обчислити:

$$T_d = T_{номінальний} imes f_{комбінований}$$

Крок 3: Виберіть Розмір муфти

З каталогу виробника виберіть найменший розмір муфти з номінальним крутним моментом $$T_n geq T_d$$. Запишіть сполучення:

  • Номінальний крутний момент $$T_n$$

  • Максимальне кутове зміщення $$alpha_{max}$$

  • Максимальне осьове зміщення $$Delta x_{max}$$

  • Діапазон отворів маточини (мінімальний і максимальний діаметр отвору)

  • Діаметр гальмівного колеса $$D_{brake}$$

Крок 4: Перевірте посадку валу

Переконайтеся, що діаметр вихідного вала коробки передач і діаметр вала барабана знаходяться в межах діапазону отворів маточини вибраної муфти. Вкажіть діаметр отвору та розміри шпонкової канавки для кожної втулки. Стандартні посадки: H7/k6 (перехідна посадка) для точних застосувань; H7/js6 для стандартних кранів.

Крок 5: Перевірте гальмівний момент

Розрахуйте необхідний гальмівний момент на основі навантаження крана та геометрії барабана. Переконайтеся, що діаметр і площа поверхні вибраного гальмівного колеса муфти можуть забезпечити необхідну гальмівну силу в межах допустимого тиску на поверхню гальмівних накладок.

Крок 6. Перевірте здатність до зміщення

Оцініть очікуване зміщення на основі аналізу геометрії трансмісії та структурного прогину. Переконайтеся, що очікуване зміщення становить менше 50% від номінального максимального зсуву муфти.

Крок 7: Укажіть матеріал і обробку поверхні

Виходячи з класу навантаження та навколишнього середовища, укажіть матеріал втулки (45# або 42CrMo), матеріал і твердість гільзи, загартування зубів (індукційне загартування до 45–55 HRC) і твердість поверхні гальма (260–320 HB).

Частина 7: Встановлення, вирівнювання та введення в експлуатацію

7.1 Встановлення концентратора

Маточини барабанної муфти зазвичай встановлюються на вали за допомогою посадки з натягом (перехідна посадка H7/k6). Для великих втулок (діаметр отвору > 100 мм) рекомендується установка теплового розширення:

Порядок монтажу терморозширювача:

  1. Виміряйте отвір маточини та діаметр валу при кімнатній температурі — запишіть інтерференцію (зовнішній зовнішній діаметр вала мінус внутрішній діаметр отвору маточини)

  2. Розрахувати необхідну температуру нагріву:

$$Delta T = rac{delta_{інтерференція}}{alpha_{сталь} imes d_{bore}} = rac{delta_{interference}}{11,7 imes 10^{-6} imes d_{bore}}$$

  1. Рівномірно нагрійте концентратор у духовці або на масляній бані до розрахункової температури (зазвичай 80–150°C)

  2. Негайно встановіть втулку на вал — втулка охолоне і стиснеться на валу, створивши посадку з натягом

  3. Не використовуйте нагрівання полум'ям — нерівномірне нагрівання спричиняє деформацію та залишкову напругу

7.2 Процедура вирівнювання валу

Після встановлення обох ступиць вирівняйте вали перед встановленням зовнішньої втулки:

Перевірка кутового вирівнювання:

Встановіть циферблатний індикатор на одну втулку так, щоб кінчик індикатора торкався поверхні іншої втулки. Поверніть обидві втулки разом на 360°. Загальне показання індикатора (TIR) ​​не повинно перевищувати:

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

Для цільового кутового зсуву 0,1° і діаметра втулки 200 мм:

$$TIR_{кутовий} leq 2 imes 200 imes an(0,1°) = 2 imes 200 imes 0,00175 = 0,70 ext{ мм TIR}$$

Перевірка паралельного вирівнювання:

Встановіть циферблатний індикатор на одну втулку так, щоб наконечник індикатора торкався циліндричної поверхні іншої втулки. Поворот на 360°. TIR не повинен перевищувати:

$$TIR_{паралель} leq 2 imes delta_{ціль}$$

Для цільового паралельного зсуву 0,2 мм: $$TIR_{parallel} leq 0,4 ext{ mm}$$

7.3 Встановлення зовнішнього кожуха

Перевіривши центрування валу, встановіть зовнішню втулку:

  1. Заповніть гільзу вказаною мастилом (приблизно 30–40% об’єму порожнини зуба)

  2. Насуньте втулку на одну втулку, а потім розташуйте її так, щоб зачепити обидві втулки одночасно

  3. Встановіть ущільнювальні кільця та стопорні затискачі

  4. Для роз’ємних втулок: розмістіть обидві половини, вставте та затягніть болти до вказаного значення

  5. Переконайтеся, що втулка може плавати в осьовому напрямку рукою — вона повинна вільно рухатися в межах діапазону осьового зміщення

Барабанна муфта для приводів кранів і підйомників: номінальний крутний момент, допуск на зміщення та посібник з вибору

Частина 8: Перевірка, технічне обслуговування та аналіз відмов

8.1 Предмети планової перевірки

Пункт перевірки

метод

Інтервал

Критерій прийнятності

Стан поверхні гальмівного колеса

Візуальний

Щомісяця

Відсутність канавок глибиною > 0,5 мм; немає тріщин

Діаметр гальмівного колеса

мікрометр

Кожні 6 місяців

> 90% номінального діаметра

Стан зуба муфти

Візуальний (зняти рукав)

Щорічно

Відсутність ямок > 10% площі зуба; немає тріщин

Стан мастила

Візуальний + запах

Щорічно

Без зміни кольору, без металевих частинок, без забруднення води

Крутний момент болта (розрізна втулка)

Динамометричний ключ

Кожні 6 місяців

За специфікацією виробника

Вирівнювання валів

Циферблатний індикатор

Після будь-якої роботи з приводом

Відповідно до обмежень частини 7.2

8.2 Типові режими відмови

Тип несправності 1: знос зубів (зношування зубів)

Зовнішній вигляд: боки зубів демонструють полірування або втрату матеріалу; мастило забруднене металевими частинками.

Основна причина: надмірне зміщення, що спричиняє велике навантаження на край; недостатнє або погіршене мастило; муфта занижена для реального режиму роботи.

Профілактика: Правильне вирівнювання при установці; дотримуватися графіка змащення; переконайтеся, що номінальний крутний момент муфти включає відповідні експлуатаційні коефіцієнти.

Тип відмови 2: Злом зуба

Зовнішній вигляд: один або кілька зубів зламані на корені; раптова втрата передачі крутного моменту.

Основна причина: сильне перевантаження (наприклад, обрив мотузки, двоблокування); втома від повторного ударного навантаження; дефект матеріалу в ступиці.

Запобігання: Не перевищуйте номінальну потужність крана; вказати зчеплення з адекватним фактором удару; укажіть ковані втулки 42CrMo для важких умов експлуатації.

Тип несправності 3: канавки гальмівного колеса

Зовнішній вигляд: окружні канавки на поверхні гальмівного колеса; знижена ефективність гальмування; прискорений знос гальмівних накладок.

Основна причина: неправильне розташування гальмівних колодок; абразивне забруднення між накладкою і колесом; недостатня твердість гальмівного колеса.

Запобігання: Правильно вирівняйте гальмівні колодки; захистити гальмівну зону від забруднення; вкажіть твердість поверхні гальмівного колеса 260–320 HB.

Тип відмови 4: тріщина рукава (зовнішній рукав)

Зовнішній вигляд: радіальні або периферійні тріщини в зовнішній втулці, як правило, в корені гальмівного колеса або в зоні зубів.

Основна причина: втома від циклічного гальмівного моменту, що накладається на крутний момент трансмісії; теплова втома від багаторазового гальмування з високою енергією; дефект матеріалу.

Запобігання: укажіть ковану гільзу 42CrMo для роботи M6+; здійснювати техогляд МП при капітальному ремонті; не використовуйте екстрене гальмування як звичайну робочу процедуру.

Тип відмови 5: фреттинг отвору маточини

Зовнішній вигляд: порошок кольору іржі (оксид заліза) на межі втулки та валу; втулка ослаблена на валу; поверхня вала пошкоджена.

Основна причина: недостатня посадка з натягом — втулка мікроковзає по валу під час циклічного навантаження крутного моменту; концентрація напруги шпонкової канавки, що спричиняє фретинг на шпонкових краях.

Запобігання: Перевірте специфікацію придатності завад; використовуйте установку теплового розширення для досягнення правильного інтерференції; нанесіть антифретинговий склад (наприклад, Molykote) на межу втулки та валу.

Барабанна муфта для приводів кранів і підйомників: номінальний крутний момент, допуск на зміщення та посібник з вибору

Часті запитання

Q1: Яка різниця між барабанною муфтою та зубчастою муфтою?

Барабанна муфта — це спеціальний тип зубчастої муфти, розроблений для кранів і підйомників. Ключовою відмінністю є інтегроване гальмівне колесо (гальмівний барабан) на зовнішній втулці, що дозволяє гальму крана впливати безпосередньо на муфту. Стандартні промислові зубчасті муфти не мають цієї функції. Геометрія зубів також зазвичай оптимізована для циклу коливань і ударних навантажень кранових приводів, а не для безперервного обертання звичайних промислових приводів.

Q2: Як розрахувати необхідний крутний момент для барабанної муфти?

Розрахуйте крутний момент у стаціонарному режимі на основі потужності двигуна, передавального числа коробки передач і ефективності. Потім помножте на загальний коефіцієнт експлуатації для вашого класу роботи крана: 1,5 для M1–M2, 2,4 для M3–M4, 3,75 для M5–M6 і 6,6 для M7–M8. Номінальний крутний момент муфти повинен перевищувати цей проектний крутний момент. Для двигуна потужністю 45 кВт, коробки передач 40:1, робочого крана M6 розрахунковий крутний момент становить приблизно $17 200 раз 3,75 приблизно 64 500 $$ Н·м.

Q3: Яке зміщення може витримати барабанна муфта?

Стандартні барабанні муфти витримують кутове зміщення 0,3°–1,5° та паралельне зміщення 0,5–1,5 мм залежно від розміру. Однак цільове зміщення встановлення не повинно перевищувати 50% від номінального максимуму — безперервна робота з максимальним зміщенням значно скорочує термін служби зуба. Завжди ретельно вирівнюйте трансмісію під час встановлення та повторно перевіряйте центрування після перших 500 годин роботи.

Q4: Який матеріал я повинен вказати для муфти барабана крана для важких навантажень?

Для класу роботи крана M5 і вище вкажіть ковану леговану сталь 42CrMo для обох втулок і зовнішньої втулки. Маточини повинні бути загартовані індукційно на зубах до 45–55 HRC. Зовнішня втулка (гальмівне колесо) повинна бути загартована та відпущена до 260–320 HB на гальмівній поверхні. Для кранів-ковшів (M8) та інших екстремальних навантажень розгляньте 40CrNiMoA для втулок для чудової ударної в’язкості.

Q5: Як часто слід замінювати мастило барабанної муфти?

Для стандартних барабанних муфт із масленками замінюйте мастило кожні 2000–4000 годин роботи або щорічно, залежно від того, що відбудеться раніше. Для герметичних (заповнених на заводі) муфт замінюйте мастило під час капітального ремонту (зазвичай кожні 5 років або згідно з графіком технічного обслуговування виробника крана). Використовуйте мастило класу 1 або 2 NLGI з протизадирними присадками. Якщо мастило під час перевірки показує металеві частинки або змінює колір, негайно замініть його та з’ясуйте причину.

Q6: Чи можна відремонтувати муфту барабана, чи її потрібно замінити, якщо вона зношена?

Зовнішню втулку (барабан) іноді можна відремонтувати шляхом повторної механічної обробки поверхні гальмівного колеса, якщо залишилося достатньо матеріалу і немає тріщин. Зубці муфти, однак, не підлягають ремонту — якщо виявлено знос або пошкодження зубів, замініть муфту повністю. Маточини з пошкодженням фреттингу в отворі інколи можна повторно розточити та оснастити втулкою, але для цього потрібна спеціальна механічна обробка, і це слід робити, лише якщо корпус маточини є міцним. Для важливих для безпеки кранів заміна завжди краща, ніж ремонт.

Yile Machinery: нестандартні барабанні муфти для приводів кранів і підйомників

Yile Machinery виробляє барабанні муфти (зубчасті барабанні муфти з інтегрованими гальмівними колесами) для приводів підйомників мостових кранів, ходових приводів портальних кранів, приводів кранів-ковшів і всіх інших важких промислових кранів — від стандартних розмірів до повністю індивідуальних конструкцій, виготовлених за вашими кресленнями або сконструйованих із зношених компонентів.

Наші можливості виробництва барабанної муфти:

  • Матеріали: кована легована сталь 42CrMo і 40CrNiMoA для втулок і втулок; лита сталь ZG310-570 для легких навантажень

  • Діапазон крутного моменту: від 1000 Н·м до 500 000 Н·м (нестандартні розміри доступні поза цим діапазоном)

  • Термічна обробка: індукційне зміцнення зуба втулки до 45–55 HRC; втулка Q&T до 260–320 HB на поверхні гальма

  • Механічна обробка: токарна обробка з ЧПУ та зубофрезерування відповідно до стандартів DIN/GB муфтових зубів; обробка поверхні гальмівного колеса Ra ≤ 1,6 мкм

  • Версії з роздільною втулкою: доступні для всіх розмірів — для встановлення без зняття валу

  • NDT: MT перевірка всіх поковок; обстеження розмірів з повною документацією

  • Версії гальмівних дисків: Інтегрована дискова гальмівна поверхня для сучасних дискових гальмівних систем

Ми також виготовляємо повний асортимент компонентів для системи приводу вашого крана:

Щоб отримати цінову пропозицію, надайте:

  • ✅ Потужність двигуна (кВт) і швидкість (об/хв)

  • ✅ Передаточне число коробки передач і діаметр вихідного вала

  • ✅ Діаметр вала барабана

  • ✅ Тип крана, вантажопідйомність і клас навантаження (FEM/ISO)

  • ✅ Тип гальма (барабанні чи дискові) і необхідний гальмівний момент

  • ✅Кількість та необхідний термін доставки

  • ✅ Креслення або фотографії існуючої муфти (для зворотного проектування)

Електронна пошта: jasmine@yileindustry.com

Надіслати запит пропозицій: www.yilemachinery.com/contactus.html

На всі технічні запити відповідь надходить протягом 24 годин. Термінові замовлення на заміну поломки з пріоритетним плануванням.