Tác giả: Lily Wang Thời gian xuất bản: 2026-07-06 Nguồn gốc: Máy móc Yile
Mục lục
Trong hệ thống truyền động cần trục hoặc tời nâng, khớp nối giữa động cơ, hộp số và tang trống là liên kết cơ học truyền từng mô-men xoắn newton-mét từ nguồn điện đến tải. Nó cũng là bộ phận phải hấp thụ mọi sai lệch, giãn nở nhiệt và tải sốc trong hệ thống — một cách âm thầm, liên tục và không bị hỏng hóc. Khi khớp nối trống bị hỏng trong bộ truyền động của cần trục, kết quả không phải là sự suy giảm dần dần hiệu suất. Đó là sự sụt giảm ngay lập tức, không kiểm soát được của tải trọng lơ lửng.
Mặc dù vậy, khớp nối tang trống là một trong những bộ phận ít được xác định rõ nhất trong hệ thống truyền động cầu trục. Các kỹ sư thường xuyên lựa chọn khớp nối chỉ dựa trên mô-men xoắn danh nghĩa, bỏ qua các yếu tố dịch vụ, khả năng sai lệch và chức năng bánh phanh tích hợp làm cho khớp nối tang trống trở nên độc nhất cho các ứng dụng của cầu trục. Hướng dẫn này cung cấp khung kỹ thuật hoàn chỉnh để lựa chọn, thông số kỹ thuật và bảo trì khớp nối tang trống chính xác.
Khớp nối trống (còn gọi là khớp nối bánh răng trống hoặc khớp nối trống bánh răng) là một loại khớp nối bánh răng linh hoạt trong đó ống bọc bên ngoài ('trống') có cấu hình răng bên trong ăn khớp với các trục có răng bên ngoài trên mỗi trục. Hình dạng răng - đặc biệt là hình dạng răng vương miện (hình thùng) trên các trục - cho phép khớp nối điều chỉnh độ lệch góc và song song giữa hai trục trong khi truyền mô-men xoắn qua lưới bánh răng.
Trong hệ dẫn động cần cẩu trên không hoặc cần trục giàn tiêu chuẩn, bộ truyền động bao gồm:
Động cơ điện (thường là động cơ dùng cho cần cẩu, loại IEC S3 hoặc S4)
Phanh (phanh đĩa điện từ hoặc tang trống, gắn trên trục động cơ hoặc trục tốc độ cao)
Hộp số/bộ giảm tốc (xoắn ốc hoặc côn, nhiều tầng)
Khớp nối tang trống - nối trục đầu ra của hộp số với trục trống tời
Trống tời - trống dây để cuốn dây cáp
Khớp nối trống nằm ở đầu tốc độ thấp, mô-men xoắn cao của bộ truyền động. Nó phải truyền toàn bộ mô-men xoắn đầu ra của hộp số - có thể là 10–100 × mô-men xoắn động cơ tùy thuộc vào tỷ số giảm tốc - đồng thời điều chỉnh độ lệch không thể tránh khỏi giữa trục đầu ra của hộp số và trục trống do dung sai chế tạo, giãn nở nhiệt và độ lệch cấu trúc khi chịu tải.
Điều làm cho khớp nối trống cần cẩu trở nên độc đáo - và điều phân biệt nó với khớp nối bánh răng công nghiệp tiêu chuẩn - là bánh xe phanh tích hợp (còn gọi là trống phanh hoặc đĩa phanh). Trong hầu hết các thiết kế tời cẩu, bánh phanh không phải là một bộ phận riêng biệt được gắn trên trục riêng của nó. Nó được đúc hoặc rèn tích hợp với ống ngoài của khớp nối tang trống.
Sự tích hợp này có nghĩa là:
Phanh tác động trực tiếp lên ống bọc khớp nối - điểm có mô-men xoắn cao nhất trong hệ thống truyền động có thể phanh được
Ống bọc khớp nối phải được thiết kế để chịu được đồng thời cả mômen truyền và mômen phanh
Bề mặt bánh phanh (bề mặt hình trụ nơi guốc phanh tác động) phải được gia công có độ chính xác tương đương với răng khớp nối
Khi khớp nối được thay thế, bánh phanh cũng được thay thế đồng thời - loại bỏ nhu cầu thay trống phanh riêng
Thiết kế tích hợp này là tiêu chuẩn trong thực tiễn kỹ thuật cần cẩu của Châu Âu và Trung Quốc (theo tiêu chuẩn FEM 1.001 và GB/T) và là cấu hình được đề cập trong suốt hướng dẫn này.
Khớp nối tang trống tiêu chuẩn cho các ứng dụng tời cẩu bao gồm:
Hai trục bên trong (còn gọi là khớp nối nửa) - một trục được khóa cho mỗi trục (đầu ra hộp số và trục tang trống)
Một ống bọc bên ngoài - tang trống, với các răng bên trong ăn khớp với cả hai trục và bề mặt bánh phanh tích hợp ở bên ngoài
Vòng đệm - để giữ lại mỡ bôi trơn trong vùng lưới răng
Ống bọc bên ngoài kéo dài cả hai trục và có thể tự do nổi theo trục, tạo ra sự dịch chuyển dọc trục giữa hai trục.
Đối với các bộ truyền động cầu trục lớn mà khớp nối phải được lắp hoặc tháo mà không được di chuyển các trục được kết nối (thường gặp trong các bộ dẫn động cầu trục đầu xe), ống bọc bên ngoài được chia theo chiều ngang thành hai nửa, bắt vít với nhau. Điều này cho phép ống bọc được tháo ra một cách triệt để mà không ảnh hưởng đến sự căn chỉnh trục. Khớp nối trống chia là tiêu chuẩn cho các bộ truyền động di chuyển của cần trục (hành trình cầu và hành trình cua) trong đó khớp nối phải có thể tiếp cận được để bảo trì mà không cần tháo dỡ bộ truyền động.
Trong các thiết kế cầu trục hiện đại sử dụng phanh đĩa (ngược lại với phanh tang trống/phanh guốc truyền thống), ống bọc bên ngoài kết hợp bề mặt đĩa được gia công chính xác thay vì bề mặt tang trống hình trụ. Bộ kẹp phanh đĩa tác động lên bề mặt này. Chức năng khớp nối giống hệt với khớp nối trống tiêu chuẩn - chỉ có hình dạng giao diện phanh thay đổi.
Đối với các loại cần cẩu công suất lớn cần mô men phanh lớn (cần trục múc, cần cẩu giàn nặng) thì đường kính bánh phanh phải lớn để đảm bảo đủ diện tích bề mặt phanh. Trong những trường hợp này, ống bọc bên ngoài được kéo dài theo chiều dọc để tạo ra bề mặt trống phanh dài hơn, đồng thời duy trì cùng một hình dạng răng bánh răng để truyền mô-men xoắn.
Đây là bước quan trọng nhất trong việc lựa chọn khớp nối tang trống — và là bước thường được thực hiện không chính xác nhất.
Mô -men xoắn danh nghĩa ($$T_n$$) của khớp nối trống là mô-men xoắn liên tục mà nó có thể truyền vô thời hạn trong điều kiện lý tưởng. Mô -men xoắn thiết kế ($$T_d$$) là mô-men xoắn mà khớp nối thực sự phải được định mức, sau khi áp dụng các hệ số dịch vụ:
$$T_d = T_{danh nghĩa} imes f_s imes f_{start} imes f_{shock}$$
Ở đâu:
$$T_{danh nghĩa}$$ = mô-men xoắn chạy ở trạng thái ổn định tại khớp nối (N·m)
$$f_s$$ = hệ số dịch vụ cho hạng nhiệm vụ (xem bảng bên dưới)
$$f_{start}$$ = hệ số mô-men xoắn khởi động — động cơ cầu trục thường tạo ra mô-men xoắn định mức 2,0–2,5× khi khởi động
$$f_{shock}$$ = hệ số tải sốc — tính đến tải trọng động trong quá trình nhận tải và di chuyển qua các mối nối ray
Khớp nối phải được chọn sao cho mô men xoắn định mức $$T_n geq T_d$$.
Mômen hoạt động ở trạng thái ổn định tại khớp nối tang trống (trục đầu ra của hộp số) là:
$$T_{danh nghĩa} = rac{P_{motor} imes eta_{hộp số} imes i_{hộp số}}{omega_{drum}}$$
Ở đâu:
$$P_{motor}$$ = công suất định mức của động cơ (W)
$$eta_{hộp số}$$ = hiệu suất hộp số (thường là 0,94–0,97 đối với hộp số xoắn ốc)
$$i_{hộp số}$$ = tỷ số giảm tốc hộp số
$$omega_{drum}$$ = vận tốc góc của trục trống (rad/s)
Ví dụ: Động cơ 45 kW, tỷ số truyền 40:1, hiệu suất 0,96, tốc độ trống 15 vòng/phút:
$$omega_{drum} = rac{15 imes 2pi}{60} = 1,571 ext{ rad/s}$$
$$T_{danh nghĩa} = rac{45.000 imes 0,96 imes 40}{1.571} = rac{1.728.000}{1.571} approx 1.100.000 ext{ N·m}$$
Đợi đã - đây là mô-men xoắn nếu tỷ số hộp số được áp dụng cho mô-men xoắn trục động cơ. Phép tính đúng là:
$$T_{motor} = rac{P_{motor}}{omega_{motor}} = rac{45.000}{2pi imes 960/60} = rac{45.000}{100.5} approx 448 ext{ N·m}$$
$$T_{khớp nối tang trống} = T_{motor} imes i_{hộp số} imes eta_{hộp số} = 448 imes 40 imes 0,96 approx 17.203 ext{ N·m}$$
Hạng nhiệm vụ cần cẩu (FEM/ISO) |
Yếu tố dịch vụ $$f_s$$ |
Hệ số ban đầu $$f_{start}$$ |
Yếu tố sốc $$f_{shock}$$ |
Yếu tố kết hợp |
M1–M2 (ánh sáng) |
1.0 |
1.5 |
1.0 |
1.5 |
M3–M4 (trung bình) |
1.25 |
1.75 |
1.1 |
2.4 |
M5–M6 (nặng) |
1.5 |
2.0 |
1.25 |
3.75 |
M7–M8 (rất nặng/gáo) |
1.75 |
2.5 |
1.5 |
6.6 |
Ý nghĩa thực tế: Đối với cần cẩu thùng (chế độ M8), mômen thiết kế bằng 6,6× mômen hoạt động ở trạng thái ổn định. Chỉ riêng khớp nối được chọn chỉ dựa trên mô-men xoắn đang chạy sẽ có kích thước nhỏ hơn một cách nghiêm trọng.
Bánh xe phanh tích hợp vào khớp nối tang trống cũng phải được kiểm tra mômen phanh yêu cầu. Mômen phanh tối thiểu theo yêu cầu của tiêu chuẩn an toàn cầu trục là:
$$T_{phanh} geq 1.5 imes T_{load,hạ thấp}$$
Trong đó $$T_{tải,giảm}$$ là mô-men xoắn ở bánh phanh do tải định mức bị hạ xuống (trường hợp xấu nhất đối với phanh - tải đang dẫn động động cơ theo hướng hạ xuống).
Áp suất bề mặt bánh phanh không được vượt quá giá trị cho phép đối với vật liệu lót phanh:
$$p_{brake} = rac{F_{brake}}{A_{contact}} leq p_{allowable}$$
Đối với má phanh tiêu chuẩn không chứa amiăng: $$p_{allowable} = 0,3–0,5 ext{ MPa}$$
Đối với má phanh bằng kim loại thiêu kết (công suất cao): $$p_{allowable} = 0,6–1,0 ext{ MPa}$$
Ưu điểm cơ học chính của khớp nối trống so với khớp nối cứng là khả năng điều chỉnh độ lệch. Hiểu các loại sai lệch và giới hạn của chúng là điều cần thiết để lắp đặt chính xác và kéo dài tuổi thọ.
Độ lệch góc ($$alpha$$): Hai đường tâm trục giao nhau một góc. Đây là độ lệch chính mà biên dạng răng mão của khớp nối tang trống được thiết kế để thích ứng.
Độ lệch song song (hướng tâm) ($$delta$$): Hai đường tâm trục song song nhưng lệch nhau. Trong khớp nối trống, độ lệch song song được điều chỉnh dưới dạng sự kết hợp của độ lệch góc bằng nhau và ngược chiều ở mỗi trục.
Chuyển vị dọc trục ($$Delta x$$): Hai trục di chuyển hướng tới hoặc ra xa nhau dọc theo trục chung của chúng. Ống bọc bên ngoài nổi có thể điều chỉnh điều này bằng cách trượt dọc trục trên các răng của trục.
Cấu hình răng mão cho phép phạm vi sai lệch sau (giá trị điển hình cho khớp nối trống tiêu chuẩn - xác minh với dữ liệu của nhà sản xuất đối với các kích thước cụ thể):
Kích thước khớp nối (theo định mức mô-men xoắn) |
Độ lệch góc tối đa $$alpha$$ |
Độ lệch song song tối đa $$delta$$ |
Độ dịch chuyển trục tối đa $$Delta x$$ |
Lên tới 5.000 N·m |
1,5° |
0,5 mm |
±3 mm |
5.000–20.000 N·m |
1,0° |
0,8 mm |
±4mm |
20.000–100.000 N·m |
0,5° |
1,0 mm |
±5 mm |
> 100.000 N·m |
0,3° |
1,5 mm |
±8 mm |
Quan trọng: Đây là những giá trị tối đa — khớp nối có thể điều chỉnh những độ lệch này, nhưng hoạt động liên tục ở độ lệch tối đa sẽ làm giảm đáng kể tuổi thọ của răng. Độ lệch cài đặt mục tiêu không được vượt quá 50% giá trị định mức tối đa.
Khi khớp nối trống hoạt động với độ lệch góc $$alpha$$, lực tiếp xúc của răng không còn phân bố đều trên chiều rộng mặt răng. Hệ số tải cạnh $$K_{edge}$$ làm tăng ứng suất tiếp xúc hiệu quả của răng:
$$K_{edge} = 1 + rac{alpha cdot b_{tooth}}{2 cdot m_n}$$
Ở đâu:
$$alpha$$ = độ lệch góc (radian)
$$b_{răng}$$ = chiều rộng mặt răng (mm)
$$m_n$$ = mô đun bình thường của răng khớp nối
Tại $$alpha = 1°$$ (0,0175 rad) với $$b_{răng} = 60$$ mm và $$m_n = 5$$:
$$K_{edge} = 1 + rac{0.0175 imes 60}{2 imes 5} = 1 + 0.105 = 1.105$$
Sự gia tăng 10,5% ứng suất tiếp xúc răng này có vẻ khiêm tốn, nhưng kết hợp với tải trọng theo chu kỳ của các chu kỳ làm việc của cần trục, nó làm tăng tốc độ mài mòn răng một cách đáng kể. Việc duy trì căn chỉnh gần bằng 0 luôn được ưu tiên hơn là dựa vào khả năng căn chỉnh sai của khớp nối.
Các trục khớp nối truyền toàn bộ mô-men truyền động thông qua giao diện trục then chốt và các răng khớp nối. Vật liệu làm trục phải có đủ độ bền để chịu được:
Ứng suất cắt xoắn ở thân trục
Chịu lực ở chìa khóa và rãnh then
Ứng suất tiếp xúc răng tại các răng khớp nối
Vật liệu trung tâm tiêu chuẩn cho khớp nối trống cần cẩu:
Vật liệu |
Cấp |
Độ bền kéo |
Ứng dụng |
Thép cacbon |
45 # (C45) |
600–750 MPa |
Nhiệm vụ nhẹ đến trung bình (M1–M5) |
Thép hợp kim |
42CrMo |
900–1.100 MPa |
Nhiệm vụ nặng đến rất nặng (M5–M8) |
Thép hợp kim |
40CrNiMoA |
1.000–1.200 MPa |
Cần cẩu thùng, nhiệm vụ cực độ |
Răng trung tâm thường được làm cứng bằng cảm ứng đến 45–55 HRC để chống mài mòn ở bề mặt tiếp xúc với răng.
Vỏ ngoài phải chịu được:
Ứng suất tiếp xúc bên trong răng do truyền mô-men xoắn
Ứng suất vòng từ khớp nối cản trở (nếu được sử dụng) hoặc tải trước bu lông (đối với ống bọc chia đôi)
Ứng suất nhiệt trên bề mặt bánh phanh do các chu kỳ phanh lặp lại
Yêu cầu về độ cứng bề mặt tại bề mặt tiếp xúc với bánh phanh
Chất liệu tay áo tiêu chuẩn:
Vật liệu |
Cấp |
Độ bền kéo |
Độ cứng bề mặt phanh |
Ứng dụng |
Thép đúc |
ZG310-570 |
570 MPa phút |
200–240 HB (khi đúc) |
Nhiệm vụ nhẹ |
Thép carbon rèn |
45 # |
650–750 MPa |
220–260 HB (chuẩn hóa) |
Nhiệm vụ trung bình |
Thép hợp kim rèn |
42CrMo |
900–1.100 MPa |
260–320 HB (Hỏi & Đáp) |
Nhiệm vụ nặng nề / rất nặng nề |
Độ cứng bề mặt bánh phanh rất quan trọng - quá mềm và bề mặt bị mòn nhanh khi tiếp xúc với guốc phanh, tạo ra các rãnh làm giảm hiệu quả phanh và tạo ra các mảnh vụn. Quá cứng (> 350 HB) và má phanh bị mòn quá mức. Phạm vi tối ưu là 260–320 HB cho má phanh tiêu chuẩn.
Các răng khớp nối hoạt động trong môi trường bôi trơn bằng dầu mỡ. Dầu mỡ phải:
Có đủ độ nhớt để duy trì lớp màng giữa các bề mặt tiếp xúc của răng dưới áp suất tiếp xúc cao
Tương thích với phạm vi nhiệt độ hoạt động (−20°C đến +80°C đối với các ứng dụng tiêu chuẩn; −40°C đến +120°C đối với các môi trường khắc nghiệt)
Có chất phụ gia EP (áp suất cực cao) để bảo vệ chống tiếp xúc giữa kim loại với kim loại trong quá trình khởi động và tải sốc
Mỡ khuyên dùng: NLGI Cấp 1 hoặc 2 có phụ gia EP. Khoảng thời gian tái bôi trơn: cứ sau 2.000–4.000 giờ hoạt động hoặc hàng năm, tùy điều kiện nào đến trước. Đối với các khớp nối tang trống kín (được lắp đặt tại nhà máy), hãy thay dầu mỡ khi đại tu lớn (thường 5 năm một lần).
Tính toán $$T_{nominal}$$ từ công suất động cơ, tỷ số truyền và hiệu suất như trong Phần 3.2.
Chọn hệ số sử dụng kết hợp từ bảng ở Phần 3.3 dựa trên cấp làm việc của cần cẩu. Tính toán:
$$T_d = T_{danh nghĩa} imes f_{combined}$$
Từ danh mục của nhà sản xuất, chọn kích thước khớp nối nhỏ nhất có mô-men xoắn định mức $$T_n geq T_d$$. Ghi lại khớp nối:
Mô-men xoắn định mức $$T_n$$
Độ lệch góc tối đa $$alpha_{max}$$
Chuyển vị dọc trục tối đa $$Delta x_{max}$$
Phạm vi lỗ khoan trung tâm (đường kính lỗ khoan tối thiểu và tối đa)
Đường kính bánh phanh $$D_{phanh}$$
Xác nhận rằng đường kính trục đầu ra của hộp số và đường kính trục tang trống nằm trong phạm vi lỗ khoan trục của khớp nối đã chọn. Chỉ định đường kính lỗ khoan và kích thước rãnh then cho mỗi trục. Lắp lỗ khoan tiêu chuẩn: H7/k6 (khớp chuyển tiếp) cho các ứng dụng chính xác; H7/js6 dành cho các ứng dụng cầu trục tiêu chuẩn.
Tính toán mômen phanh cần thiết từ tải trọng cần trục và hình dạng tang trống. Xác minh rằng đường kính và diện tích bề mặt bánh phanh của khớp nối đã chọn có thể cung cấp lực phanh cần thiết trong phạm vi áp suất bề mặt lót phanh cho phép.
Ước tính độ lệch dự kiến từ hình học truyền động và phân tích độ võng kết cấu. Xác nhận rằng độ lệch dự kiến nhỏ hơn 50% độ lệch tối đa định mức của khớp nối.
Dựa trên loại nhiệm vụ và môi trường, chỉ định vật liệu trục (45# hoặc 42CrMo), vật liệu và độ cứng của ống lót, độ cứng của răng (làm cứng cảm ứng đến 45–55 HRC) và độ cứng bề mặt phanh (260–320 HB).
Các trục khớp nối trống thường được lắp đặt trên trục của chúng bằng cách sử dụng khớp nối chống nhiễu (phù hợp chuyển tiếp H7/k6). Đối với các hub lớn (đường kính lỗ > 100mm), nên lắp đặt giãn nở nhiệt:
Quy trình lắp đặt giãn nở nhiệt:
Đo lỗ khoan trục và đường kính trục ở nhiệt độ phòng - ghi lại độ nhiễu (đường kính ngoài của trục trừ ID lỗ khoan trục bánh xe)
Tính nhiệt độ nung cần thiết:
$$Delta T = rac{delta_{interference}}{alpha_{steel} imes d_{bore}} = rac{delta_{interference}}{11.7 imes 10^{-6} imes d_{bore}}$$
Làm nóng trục đồng đều trong lò nướng hoặc bể dầu đến nhiệt độ tính toán (thường là 80–150°C)
Lắp hub vào trục ngay lập tức - hub sẽ nguội và co lại trên trục, tạo ra sự ăn khớp
Không sử dụng hệ thống sưởi bằng ngọn lửa - hệ thống sưởi không đều sẽ gây ra biến dạng và ứng suất dư
Sau khi lắp cả hai trục, căn chỉnh các trục trước khi lắp ống bọc ngoài:
Kiểm tra căn chỉnh góc:
Gắn một chỉ báo quay số trên một hub, với đầu chỉ báo tiếp xúc với mặt của hub kia. Xoay cả hai trung tâm với nhau 360°. Tổng số chỉ báo (TIR) không được vượt quá:
$$TIR_{angular} leq 2 imes D_{hub} imes an(alpha_{target})$$
Đối với độ lệch góc mục tiêu là 0,1° và đường kính trục 200 mm:
$$TIR_{angular} leq 2 imes 200 imes an(0.1°) = 2 imes 200 imes 0.00175 = 0.70 ext{ mm TIR}$$
Kiểm tra căn chỉnh song song:
Gắn một chỉ báo quay số trên một hub, với đầu chỉ báo tiếp xúc với bề mặt hình trụ của hub còn lại. Xoay qua 360°. TIR không được vượt quá:
$$TIR_{song song} leq 2 imes delta_{target}$$
Đối với độ lệch song song mục tiêu 0,2 mm: $$TIR_{parallel} leq 0.4 ext{ mm}$$
Sau khi xác minh sự căn chỉnh trục, lắp ống bọc bên ngoài:
Đổ đầy mỡ được chỉ định vào ống bọc ngoài (khoảng 30–40% thể tích khoang răng)
Trượt ống bọc qua một trục, sau đó định vị nó để gắn cả hai trục cùng lúc
Lắp các vòng đệm và kẹp giữ
Đối với ống bọc chia đôi: định vị cả hai nửa, lắp và vặn bu lông đến giá trị quy định
Xác minh rằng ống bọc có thể nổi theo trục bằng tay - nó phải di chuyển tự do trong phạm vi dịch chuyển dọc trục
Mục kiểm tra |
Phương pháp |
Khoảng thời gian |
Tiêu chí chấp nhận |
Tình trạng bề mặt bánh phanh |
Thị giác |
hàng tháng |
Không có rãnh sâu > 0,5mm; không có vết nứt |
Đường kính bánh phanh |
Micromet |
Mỗi 6 tháng |
> 90% đường kính danh nghĩa |
Tình trạng răng khớp nối |
Trực quan (bỏ tay áo) |
Hàng năm |
Không rỗ > 10% diện tích răng; không có vết nứt |
Tình trạng dầu mỡ |
Thị giác + khứu giác |
Hàng năm |
Không đổi màu, không có hạt kim loại, không gây ô nhiễm nước |
Mô-men xoắn bu lông (tay áo chia đôi) |
Cờ lê lực |
Mỗi 6 tháng |
Theo đặc điểm kỹ thuật của nhà sản xuất |
Căn chỉnh trục |
Chỉ báo quay số |
Sau bất kỳ công việc lái tàu nào |
Mỗi phần giới hạn 7.2 |
Chế độ hỏng hóc 1: Mòn răng (Mòn đáng lo ngại)
Hình thức bên ngoài: Hai bên răng có dấu hiệu bị bóng hoặc bị mất vật liệu; dầu mỡ bị nhiễm các hạt kim loại.
Nguyên nhân cốt lõi: Độ lệch quá mức gây ra tải cạnh cao; dầu mỡ không đủ hoặc bị biến chất; khớp nối có kích thước nhỏ hơn cho nhiệm vụ thực tế.
Phòng ngừa: Căn chỉnh đúng khi lắp đặt; duy trì lịch bôi trơn; xác minh định mức mô men xoắn của khớp nối bao gồm các hệ số vận hành thích hợp.
Chế độ thất bại 2: Gãy răng
Biểu hiện: Một hoặc nhiều răng bị gãy ở chân răng; mất khả năng truyền mô-men xoắn đột ngột.
Nguyên nhân cốt lõi: Quá tải nghiêm trọng (ví dụ: giật dây, chặn hai); mệt mỏi do tải sốc lặp đi lặp lại; khiếm khuyết vật chất trong trung tâm.
Phòng ngừa: Không vượt quá công suất định mức của cần cẩu; chỉ định khớp nối có hệ số sốc phù hợp; chỉ định các trung tâm 42CrMo giả mạo cho các ứng dụng hạng nặng.
Chế độ lỗi 3: Rãnh bánh phanh
Hình thức: Các rãnh tròn trên bề mặt bánh phanh; giảm hiệu quả phanh; độ mòn của má phanh tăng nhanh.
Nguyên nhân cốt lõi: Má phanh bị lệch; ô nhiễm mài mòn giữa lớp lót và bánh xe; Độ cứng của bánh phanh không đủ.
Phòng ngừa: Căn chỉnh guốc phanh chính xác; bảo vệ khu vực phanh khỏi bị nhiễm bẩn; chỉ định độ cứng bề mặt bánh phanh 260–320 HB.
Chế độ lỗi 4: Nứt ống tay áo (Tay áo bên ngoài)
Hình thức: Các vết nứt hướng tâm hoặc chu vi ở ống bọc ngoài, thường ở gốc bánh phanh hoặc ở vùng răng.
Nguyên nhân sâu xa: Mệt mỏi do mômen phanh tuần hoàn chồng lên mômen truyền; mệt mỏi do nhiệt do phanh năng lượng cao lặp đi lặp lại; khiếm khuyết về vật chất.
Phòng ngừa: Chỉ định ống bọc 42CrMo giả mạo cho nhiệm vụ M6+; thực hiện kiểm tra MT khi đại tu lớn; không sử dụng phanh khẩn cấp như một quy trình vận hành thông thường.
Chế độ lỗi 5: Lo lắng lỗ khoan trung tâm
Hình thức: Bột màu rỉ sét (oxit sắt) ở bề mặt tiếp xúc giữa trục trung tâm; trung tâm bị lỏng trên trục; Bề mặt trục bị hư hỏng.
Nguyên nhân cốt lõi: Độ vừa vặn không đủ - trục trượt trên trục dưới tải mô-men xoắn theo chu kỳ; sự tập trung ứng suất của rãnh then gây ra hiện tượng nhăn ở các cạnh phím.
Phòng ngừa: Xác minh thông số kỹ thuật phù hợp với nhiễu; sử dụng cài đặt giãn nở nhiệt để đạt được sự can thiệp chính xác; bôi hợp chất chống nhăn (ví dụ Molykote) tại giao diện trục trung tâm.
Khớp nối trống là một loại khớp nối bánh răng cụ thể được thiết kế cho các ứng dụng cần trục và vận thăng. Điểm khác biệt chính là bánh xe phanh tích hợp (trống phanh) ở ống bọc ngoài, cho phép phanh cần cẩu tác động trực tiếp lên khớp nối. Khớp nối bánh răng công nghiệp tiêu chuẩn không có tính năng này. Hình dạng răng cũng thường được tối ưu hóa cho chu kỳ dao động và tải trọng va đập của bộ truyền động cầu trục thay vì chuyển động quay liên tục của bộ truyền động công nghiệp thông thường.
Tính toán mô-men xoắn chạy ở trạng thái ổn định từ công suất động cơ, tỷ số hộp số và hiệu suất. Sau đó nhân với hệ số dịch vụ kết hợp cho loại nhiệm vụ cần trục của bạn: 1,5 đối với M1–M2, 2,4 đối với M3–M4, 3,75 đối với M5–M6 và 6,6 đối với M7–M8. Mô-men xoắn định mức của khớp nối phải vượt quá mô-men xoắn thiết kế này. Đối với động cơ 45 kW, hộp số 40:1, cần trục làm việc M6, mô-men xoắn thiết kế xấp xỉ $$17.200 imes 3,75 approx 64.500$$ N·m.
Khớp nối trống tiêu chuẩn có khả năng điều chỉnh độ lệch góc 0,3°–1,5° và độ lệch song song 0,5–1,5mm, tùy thuộc vào kích thước. Tuy nhiên, độ lệch cài đặt mục tiêu không được quá 50% mức tối đa định mức - hoạt động liên tục ở độ lệch tối đa làm giảm đáng kể tuổi thọ của răng. Luôn căn chỉnh hệ thống truyền động một cách cẩn thận khi lắp đặt và kiểm tra lại việc căn chỉnh sau 500 giờ hoạt động đầu tiên.
Đối với cấp nhiệm vụ của cần trục M5 trở lên, chỉ định thép hợp kim rèn 42CrMo cho cả trục và ống bọc ngoài. Các trục phải được làm cứng cảm ứng ở răng đến 45–55 HRC. Ống bọc ngoài (bánh phanh) phải được tôi và tôi luyện ở nhiệt độ 260–320 HB ở bề mặt phanh. Đối với cần cẩu thùng (M8) và các ứng dụng chịu tải nặng khác, hãy cân nhắc sử dụng 40CrNiMoA cho trục để có độ bền va đập vượt trội.
Đối với các khớp nối trống tiêu chuẩn có phụ kiện bằng mỡ, hãy thay mỡ sau mỗi 2.000–4.000 giờ hoạt động hoặc hàng năm, tùy điều kiện nào đến trước. Đối với các khớp nối kín (được lắp đặt tại nhà máy), hãy thay dầu mỡ khi đại tu lớn (thường 5 năm một lần hoặc theo lịch bảo trì của nhà sản xuất cần trục). Sử dụng mỡ NLGI Cấp 1 hoặc 2 có phụ gia EP. Nếu dầu mỡ có các hạt kim loại hoặc sự đổi màu khi kiểm tra, hãy thay thế ngay lập tức và điều tra nguyên nhân.
Ống bọc bên ngoài (trống) đôi khi có thể được sửa chữa bằng cách gia công lại bề mặt bánh phanh nếu vẫn còn đủ vật liệu và không có vết nứt. Tuy nhiên, răng khớp nối không thể sửa chữa được - nếu phát hiện thấy răng bị mòn hoặc hư hỏng, hãy thay khớp nối hoàn chỉnh. Các trục bị hư hỏng đáng kể ở lỗ khoan đôi khi có thể được khoan lại và lắp một ống bọc, nhưng điều này đòi hỏi phải gia công chuyên nghiệp và chỉ nên thực hiện nếu thân trục vẫn còn nguyên vẹn. Đối với các ứng dụng cầu trục quan trọng về an toàn, việc thay thế luôn được ưu tiên hơn là sửa chữa.
Yile Machinery sản xuất khớp nối trống (khớp nối trống bánh răng với bánh phanh tích hợp) cho bộ truyền động cần cẩu trên cao, bộ truyền động di chuyển của cần trục, bộ truyền động cần cẩu và tất cả các ứng dụng cần cẩu công nghiệp nặng - từ kích thước tiêu chuẩn đến thiết kế hoàn toàn tùy chỉnh được sản xuất theo bản vẽ của bạn hoặc được thiết kế ngược từ các bộ phận bị mòn.
Khả năng sản xuất khớp nối trống của chúng tôi:
Vật liệu: Thép hợp kim 42CrMo và 40CrNiMoA được rèn cho trục và ống bọc; thép đúc ZG310-570 cho nhiệm vụ nhẹ
Phạm vi mô-men xoắn: 1.000 N·m đến 500.000 N·m (các kích thước tùy chỉnh có sẵn ngoài phạm vi này)
Xử lý nhiệt: Làm cứng cảm ứng răng trung tâm đến 45–55 HRC; tay áo Q&T tới 260–320 HB ở bề mặt phanh
Gia công: Tiện CNC và mài bánh răng theo tiêu chuẩn răng khớp nối DIN/GB; bề mặt hoàn thiện bánh phanh Ra ≤ 1,6 μm
Phiên bản ống bọc rời: Có sẵn cho mọi kích cỡ — để lắp đặt mà không cần tháo trục
NDT: Kiểm tra MT tất cả các vật rèn; kiểm tra chiều với tài liệu đầy đủ
Các phiên bản đĩa phanh: Bề mặt phanh đĩa tích hợp cho hệ thống phanh đĩa hiện đại
Chúng tôi cũng sản xuất đầy đủ các bộ phận cho hệ thống dẫn động cầu trục của bạn:
Bánh xe cần cẩu rèn hạng nặng - rèn 42CrMo, tất cả các loại nhiệm vụ, có sẵn các cặp phù hợp
Ròng dây cho cần cẩu và máy xúc - các rãnh được rèn và đúc, được gia công chính xác
Ròng rọc cần cẩu bằng thép rèn để nâng và nâng — ròng rọc khối tời, ròng rọc khối móc
Hộp số công nghiệp hạng nặng & Bộ giảm tốc - hộp số cẩu và hộp số du lịch
Bộ bánh răng và trục giun tùy chỉnh - dành cho hệ thống truyền động cầu trục phụ và hệ thống định vị
Vỏ ổ trục dạng gối chia đôi có ống lót bằng đồng - dành cho trục tang trống và trục bánh xe di chuyển
Linh kiện gia công thép & kim loại - gói linh kiện hoàn chỉnh cho cần cẩu nhà máy thép
Giải pháp công nghiệp khai thác mỏ & xi măng - bộ phận truyền động cho cần cẩu nhà máy khai thác và chế biến
Để nhận được báo giá, hãy cung cấp:
✅ Công suất động cơ (kW) và tốc độ (vòng/phút)
✅ Tỉ số hộp số và đường kính trục ra
✅ Đường kính trục trống
✅ Loại cầu trục, công suất và hạng nhiệm vụ (FEM/ISO)
✅ Loại phanh (phanh tang trống hoặc phanh đĩa) và mô men phanh yêu cầu
✅ Số lượng và ngày giao hàng yêu cầu
✅ Bản vẽ hoặc ảnh chụp khớp nối hiện có (đối với kỹ thuật đảo ngược)
E-mail: jasmine@yileindustry.com
Gửi RFQ: www.yilemachinery.com/contactus.html
Tất cả các yêu cầu kỹ thuật đều nhận được phản hồi trong vòng 24 giờ. Các đơn hàng thay thế sự cố khẩn cấp được ưu tiên lập lịch trình.
