Rọc dây cáp: Thiết kế rãnh, tỷ lệ D/d, góc nghiêng và hướng dẫn lựa chọn để nâng công nghiệp nặng

Một sợi dây không tự mòn. Trong phần lớn các hư hỏng sớm của dây cáp ở cần trục và tời công nghiệp nặng, nguyên nhân sâu xa không phải do bản thân dây mà là do puly. Rãnh có kích thước không đúng sẽ làm nát các sợi dây bên ngoài của dây. Đường kính bước nhỏ sẽ gây mỏi do uốn cong nhiều lần. Một góc lệch quá lớn khiến dây leo lên mặt bích puly và mài mòn mép rãnh. Ròng rọc là bộ phận duy nhất kiểm soát trực tiếp nhất tuổi thọ của dây cáp - tuy nhiên nó thường không được xác định cụ thể.

Hướng dẫn này cung cấp khung kỹ thuật hoàn chỉnh để lựa chọn và xác định puly cáp cho các ứng dụng nâng công nghiệp nặng - cần trục trên không, cần trục, tời, cần cẩu và thiết bị nâng ngoài khơi. Nó bao gồm hình dạng rãnh, tỷ lệ D/d tới hạn, giới hạn góc của đội xe, lựa chọn vật liệu và kết cấu, xếp hạng tải trọng và các dạng hư hỏng do thông số kỹ thuật không chính xác.

Phần 1: Chức năng của ròng rọc dây và tại sao nó lại quan trọng

Ròng rọc dây cáp (còn gọi là ròng rọc cần cẩu hoặc ròng rọc khối dây) phục vụ ba chức năng:

1. Thay đổi hướng - chuyển hướng sợi dây từ dòng hành động này sang dòng hành động khác

2. Ưu điểm cơ học — trong dây chuyền nhiều bộ phận (hệ thống quấn), nhiều puly sẽ nhân lên lực nâng có sẵn từ tang tời

3. Hướng dẫn dây - giữ dây trên đường dự định của nó và ngăn nó nhảy ra khỏi khối

Trong số ba chức năng này, chức năng thứ ba là chức năng đòi hỏi khắt khe nhất về mặt thiết kế. Rãnh ròng rọc phải đỡ dây trên toàn bộ cung tiếp xúc của nó mà không làm nát các dây bên ngoài, trong khi hình dạng rãnh phải cho phép dây đi vào và đi ra sạch sẽ mà không bị mài mòn. 

Hậu quả của sự cố puly không chỉ là việc thay puly - mà thường là hư hỏng cáp đồng thời, đòi hỏi phải thay thế cả hai bộ phận. Trong cần cẩu thùng 500 tấn, việc thay thế dây cáp có thể tiêu tốn từ 50.000 đến 150.000 USD cho các bộ phận và mất thời gian sản xuất. Nếu so sánh thì khoản đầu tư vào các ròng rọc được xác định chính xác là rất nhỏ.

Phần 2: Hình học rãnh ròng rọc - Thông số kỹ thuật quan trọng nhất

Rãnh là nơi dây và ròng rọc tương tác với nhau. Mọi kích thước của rãnh đều ảnh hưởng đến tuổi thọ của dây.

2.1 Bán kính rãnh

Bán kính rãnh ($$r$$) là bán kính của đáy cong của rãnh. Nó phải phù hợp với đường kính danh nghĩa của dây ($$d$$):

$$r = 0,53d ext{ đến } 0,55d$$

Điều này mang lại đường kính rãnh từ $$1,06d$$ đến $$1,10d$$ - lớn hơn một chút so với đường kính dây.

Tại sao lớn hơn một chút, không hoàn toàn bằng nhau?

• Nếu bán kính rãnh chính xác bằng bán kính cáp ($$r = 0,5d$$), thì cáp tiếp xúc hoàn toàn với đáy rãnh. Điều này có vẻ lý tưởng nhưng trong thực tế lại gây ra nhiều vấn đề: dung sai trong sản xuất có nghĩa là rãnh đôi khi có kích thước hơi nhỏ, khiến dây bị bẹp; và sợi dây không thể ngồi đúng cách khi nó bị mòn và đường kính của nó thay đổi.

• Nếu bán kính rãnh quá nhỏ ($$r < 0,53d$$): Dây bị kẹp trong rãnh. Các dây bên ngoài bị ép vào thành rãnh, làm tăng độ mỏi và đứt dây. Mặt cắt dây biến dạng từ hình tròn sang hình bầu dục. Đây là lỗi phổ biến nhất và có hại nhất.

• Nếu bán kính rãnh quá lớn ($$r > 0,60d$$): Dây chỉ tiếp xúc với rãnh ở hai điểm ở hai bên chứ không được kẹp ở phía dưới. Điều này tập trung ứng suất tiếp xúc ở hai đường thay vì phân bổ nó qua đáy rãnh, gây mòn dây cục bộ. Dây cũng kém ổn định trong rãnh và dễ bị nhảy hơn.

Phạm vi chính xác: $$r = 0,53d$$ đến $$0,55d$$ cho các bó mới. Khi rãnh bị mòn, bán kính tăng lên - rãnh bị mòn với $$r > 0,60d$$ nên được gia công lại hoặc thay puly.

2.2 Độ sâu rãnh

Rãnh phải đủ sâu để giữ cáp trong mọi điều kiện vận hành, kể cả khi cáp đi vào ở góc nghiêng tối đa. Độ sâu rãnh tối thiểu là:

$$h_{groove} geq 1.5d$$

Đối với puly chịu góc nghiêng lớn hoặc tải trọng động (ví dụ khối cẩu ngoài khơi), hãy tăng lên:

$$h_{groove} geq 1,75d$$

Rãnh quá nông cho phép cáp di chuyển lên và ra khỏi rãnh dưới tác dụng của tải trọng ngang, khiến cáp chạy trên mặt bích puly - tình trạng mòn nhanh và có khả năng trật bánh.

2.3 Góc loe rãnh

Các mặt rãnh (các thành phía trên đáy rãnh) phải loe ra ngoài một góc để cho phép dây đi vào và thoát ra khỏi rãnh một cách sạch sẽ khi nó tiếp cận theo góc nghiêng. Góc bắn tiêu chuẩn là:

$$alpha_{flare} = 25° ext{ đến } 30° ext{ mỗi bên (từ dọc)}$$

Góc loe quá nhỏ (< 20°) khiến dây tiếp xúc với thành rãnh khi nó đi vào một góc, làm mài mòn các dây bên ngoài. Góc loe quá lớn (> 35°) làm giảm độ sâu rãnh hiệu quả và khả năng giữ rãnh.

2.4 Bề mặt hoàn thiện và độ cứng của rãnh

Bề mặt rãnh hoàn thiện ảnh hưởng đến tốc độ mài mòn của dây cáp trong quá trình tiếp xúc. Bề mặt hoàn thiện được chỉ định cho các rãnh puly của cần trục là:

$$Ra leq 3.2 , mu m ext{ (gia công hoàn thiện)}$$

Đối với các ứng dụng chu trình làm việc cao (loại nhiệm vụ cần cẩu A6–A8), hãy chỉ định:

$$Ra leq 1.6 , mu m ext{ (gia công tinh hoặc hoàn thiện mặt đất)}$$

Độ cứng bề mặt rãnh phải nằm trong khoảng 280–340 HB cho các ứng dụng tiêu chuẩn. Các rãnh cứng hơn (> 340 HB) làm cáp mòn nhanh hơn puly - puly trở thành bộ phận mài mòn. Các rãnh mềm hơn (< 260 HB) bị mòn nhanh chóng, khiến rãnh trở nên quá khổ và mất đi hình dạng hỗ trợ dây.

Phần 3: Tỷ lệ D/d - Kích thước ròng rọc quan trọng nhất

Tỷ lệ D/d là tỷ lệ giữa đường kính bước puly ($$D$$, được đo từ đường tâm của cáp trong rãnh) và đường kính danh nghĩa của cáp ($$d$$). Đây là thông số quan trọng nhất quyết định tuổi thọ mỏi của dây cáp.

3.1 Tại sao tỷ số D/d kiểm soát độ mỏi của cáp

Mỗi khi dây uốn quanh puly, từng sợi trong dây phải chịu ứng suất uốn. Các dây bên ngoài chỗ uốn bị căng; các dây bên trong đang bị nén. Ứng suất uốn theo chu kỳ này, lặp đi lặp lại mỗi khi cáp đi qua puly, gây ra các vết nứt do mỏi trên từng sợi dây riêng lẻ - cuối cùng dẫn đến đứt dây và hỏng cáp.

Ứng suất uốn ở các dây bên ngoài xấp xỉ:

$$sigma_{bending} approx E_{wire} cdot rac{d_{wire}}{D}$$

Ở đâu:

• $$E_{wire}$$ = mô đun đàn hồi của dây cáp thép (khoảng 190.000–200.000 MPa)

• $$d_{wire}$$ = đường kính của từng sợi trong dây (thường là 0,05–0,15 × đường kính dây tùy thuộc vào cấu trúc dây)

• $$D$$ = đường kính bước puly

Điều này cho thấy ứng suất uốn tỷ lệ nghịch với đường kính ròng rọc - việc tăng gấp đôi đường kính ròng rọc sẽ giảm một nửa ứng suất uốn ở mỗi dây. Vì tuổi thọ mỏi xấp xỉ tỷ lệ với lập phương biên độ ứng suất (đối với độ mỏi chu kỳ cao):

$$L_{mệt mỏi} propto left( rac{1}{sigma_{bending}} ight)^3 propto D^3$$

Việc tăng gấp đôi đường kính puly sẽ tăng tuổi thọ mỏi của dây lên khoảng 8 lần. Đây là lý do tại sao tỷ lệ D/d là thông số thiết kế chủ yếu đối với tuổi thọ của cáp.

3.2 Tỷ lệ D/d tối thiểu theo ứng dụng

Các tiêu chuẩn và ứng dụng khác nhau chỉ định tỷ lệ D/d tối thiểu khác nhau. Bảng sau đây tóm tắt các yêu cầu:

Quan trọng: Đây là những giá trị tối thiểu . Khi tuổi thọ của dây là quan trọng và kích thước puly không bị giới hạn bởi không gian, hãy sử dụng tỷ lệ D/d cao hơn mức tối thiểu 20–30%. Chi phí của một ròng rọc lớn hơn không đáng kể so với chi phí thay thế dây thường xuyên hơn.

3.3 Đường kính bước so với Đường kính gai lốp

Tỷ lệ D/d phải được tính bằng cách sử dụng đường kính bước - đường kính được đo đến đường tâm của cáp trong rãnh - chứ không phải đường kính ngoài của puly hoặc đường kính đáy rãnh.

$$D_{sân} = D_{đáy rãnh} + d_{dây}$$

Một lỗi thông số kỹ thuật phổ biến là nêu rõ đường kính ngoài của puly mà không xác định rõ đó là đường kính bước hay đường kính gai lốp. Luôn làm rõ kích thước nào đang được chỉ định.

Phần 4: Góc nghiêng - Nguyên nhân tiềm ẩn gây hư hỏng dây và ròng rọc

Góc nghiêng là góc giữa đường tiếp cận thực tế của cáp với puly và mặt phẳng của puly (mặt phẳng vuông góc với trục puly, đi qua đường tâm rãnh). Nó tồn tại bất cứ khi nào tang dây hoặc puly trước đó không được căn chỉnh hoàn hảo với puly được đề cập.

4.1 Giới hạn góc đội tàu

Vượt quá giới hạn này sẽ gây ra:

• Độ mài mòn của dây ở mép rãnh - dây cọ sát vào cạnh của rãnh khi vào và ra

• Xoắn dây - dây buộc phải quay khi nó đi vào rãnh theo một góc, gây ra sự tích tụ mô-men xoắn trong dây

• Mòn rãnh không đều - một bên của rãnh mòn nhanh hơn bên kia, tạo ra đường rãnh không đối xứng

• Nhảy dây - ở những góc rất cao, sợi dây có thể leo ra khỏi rãnh hoàn toàn

4.2 Tính góc đội tàu

Đối với cách sắp xếp từ trống đến puly:

$$ an(alpha_{fleet}) = rac{L_{offset}}{D_{distance}}$$

Ở đâu:

• $$L_{offset}$$ = độ lệch ngang giữa đường tâm trống và đường tâm rãnh puly (mm)

• $$D_{distance}$$ = khoảng cách từ trống đến puly dọc theo dây cáp (mm)

Ví dụ: Độ lệch tang trống = 300mm, khoảng cách từ tang trống đến puly = 8.000mm:

$$alpha_{fleet} = arctanleft( rac{300}{8000} ight) = arctan(0,0375) = 2,15°$$

Giá trị này vượt quá giới hạn 2° — puly phải được định vị lại hoặc thêm puly chì để giảm góc nghiêng.

Phần 5: Rọc thép rèn và thép đúc

Như với bánh xe cẩu (xem phần của chúng tôi Hướng dẫn lựa chọn vật liệu bánh xe cẩu rèn ), việc lựa chọn giữa kết cấu rèn và đúc cho ròng rọc có ý nghĩa quan trọng đối với tuổi thọ sử dụng và chế độ hỏng hóc.

5.1 Ròng thép rèn

Ròng thép rèn được sản xuất bằng cách ép phôi thép đã được nung nóng thành hình dạng, tạo ra:

• Cấu trúc hạt tinh tế, định hướng - dòng hạt đi theo đường viền vành ròng rọc, tối đa hóa khả năng chống lại tải trọng mỏi uốn ở gốc rãnh

• Độ xốp bên trong khép kín - không có khoảng trống co ngót có thể gây ra các vết nứt mỏi dưới tải trọng theo chu kỳ

• Độ cứng rãnh có thể đạt được cao hơn - rèn 42CrMo có thể được làm cứng cảm ứng tại rãnh đến 340–380 HB

• Khả năng chống va đập vượt trội - rất quan trọng đối với các khối cầu trục chịu tải sốc (ví dụ: nhận tải đột ngột, giật dây)

Ròng thép rèn được chỉ định cho:

• Cần cẩu hạng M5 trở lên

• Cần cẩu thùng và khối cẩu luyện kim

• Khối cần cẩu ngoài khơi (ứng dụng API Spec 2C)

• Bất kỳ ứng dụng nào mà sự cố ròng rọc đều gây ra hậu quả nghiêm trọng về mặt an toàn

• Ròng rọc có đường kính lớn (đường kính bước > 600mm) trong đó rủi ro về độ xốp của vật đúc là đáng kể

5.2 Ròng thép đúc

Ròng thép đúc được sản xuất bằng cách đổ thép nóng chảy vào khuôn. Chúng được chấp nhận vì:

• Ứng dụng ở mức độ nhẹ đến trung bình (M1–M4)

• Đường kính ròng rọc nhỏ hơn (đường kính bước < 400mm)

• Cần cẩu trong nhà, kiểm soát môi trường

• Các ứng dụng trong đó chênh lệch chi phí không thể được chứng minh bằng chu kỳ thuế

Ngay cả đối với ròng rọc đúc, hãy chỉ định thép đúc (ZG270-500 hoặc tương đương) - không bao giờ dùng gang cho ròng rọc kết cấu của cần trục. Gang rất giòn và không nên sử dụng trong bất kỳ ứng dụng nâng nào mà gãy xương đột ngột sẽ gây nguy hiểm.

5.3 So sánh hiệu suất

Phần 6: Đánh giá tải trọng ròng rọc và tính toán kết cấu

6.1 Lực kéo dây

Lực kéo dây tối đa ($$S_{max}$$) trên puly được xác định bởi độ quay của hệ thống tời và tải trọng định mức:

$$S_{max} = rac{Q cdot g}{n_{parts} cdot eta_{reeving}}$$

Ở đâu:

• $$Q$$ = sức nâng định mức (kg)

• $$g$$ = 9,81 m/s⊃2;

• $$n_{parts}$$ = số bộ phận dây trong hệ thống tôn

• $$eta_{reeving}$$ = hiệu suất thu hồi (thường là 0,96–0,98 mỗi ròng)

Ví dụ: Cần cẩu 100 tấn, tôn 8 phần, 6 ròng rọc ($$eta = 0,97^6 = 0,832$$):

$$S_{max} = rac{100.000 imes 9,81}{8 imes 0,832} = rac{981.000}{6.656} approx 147.400 ext{ N} = 147,4 ext{ kN trên mỗi phần dây}$$

6.2 Tải chốt ròng rọc

Chốt puly (trục) mang hợp lực của hai lực căng dây ở hai bên puly. Đối với ròng rọc trong đó sợi dây quấn qua một góc $$ heta$$:

$$F_{pin} = 2 cdot S cdot cosleft( rac{pi - heta}{2} ight) = 2 cdot S cdot sinleft( rac{ heta}{2} ight)$$

Để quấn 180° (dây vào và ra song song - phổ biến trong khối móc):

$$F_{pin} = 2S$$

Để quấn 90° (dây quay 90°):

$$F_{pin} = Ssqrt{2} khoảng 1,414S$$

Chốt phải có kích thước để mang $$F_{pin}$$ với hệ số an toàn thích hợp — thường là 5:1 khi phá tải đối với các ứng dụng cần trục.

6.3 Ứng suất vành ròng rọc

Vành ròng rọc chịu ứng suất uốn khi tải trọng của dây được truyền từ rãnh qua vành đến bản bụng và trục. Để phân tích đơn giản, vành có thể được coi là một thanh cong:

$$sigma_{rim} = rac{M_{rim}}{Z_{rim}}$$

Trong đó $$M_{rim}$$ là mômen uốn ở vành (được tính từ sự phân bổ tải trọng của dây) và $$Z_{rim}$$ là mô đun tiết diện của mặt cắt vành.

Đối với puly cần trục tiêu chuẩn, độ dày vành (được đo xuyên tâm từ đáy rãnh đến mặt trong của vành) phải là:

$$t_{rim} geq 0,25 imes D_{pitch}$$

Đây là mức tối thiểu vừa phải — đối với cần cẩu thùng và các ứng dụng ngoài khơi, hãy tăng lên $$t_{rim} geq 0,35 imes D_{pitch}$$.

Phần 7: Lựa chọn và bôi trơn ổ trục

Ổ trục puly chịu tải chốt được tính toán trong Phần 6 và phải được chọn để có tuổi thọ sử dụng cần thiết trong các điều kiện vận hành.

7.1 Các loại ổ trục cho puly cầu trục

Vòng bi lăn (vòng bi tang trống):

• Phổ biến nhất cho ròng rọc cần cẩu trong thiết bị hiện đại

• Tự căn chỉnh - điều chỉnh độ lệch và lệch trục

• Ma sát thấp - giảm tiêu thụ điện năng và sinh nhiệt

• Yêu cầu thiết kế kín hoặc bôi trơn thường xuyên để loại trừ ô nhiễm

• Được ưu tiên cho các dây truyền tốc độ cao (tốc độ ngoại vi > 1 m/s)

Vòng bi trơn (trượt) - ống lót bằng đồng:

• Được sử dụng trong các thiết bị cũ và một số ứng dụng tốc độ chậm có tải trọng lớn

• Ma sát cao hơn vòng bi lăn - tạo ra nhiều nhiệt hơn

• Chịu được ô nhiễm và tải sốc tốt hơn

• Yêu cầu bôi trơn liên tục hoặc thường xuyên

• Dễ dàng thay thế hơn tại hiện trường - không cần công cụ chuyên dụng

Để so sánh giữa ống lót bằng đồng và vòng bi lăn trong các ứng dụng công nghiệp nặng, hãy xem hướng dẫn chi tiết của chúng tôi: Lựa chọn ống lót bằng đồng và vòng bi lăn.

7.2 Bôi trơn ổ bi cho puly

Ổ trục ròng rọc của cần trục có thể chịu chuyển động dao động (ròng rọc quay khi dây di chuyển, nhưng chiều quay sẽ đảo ngược khi tời nâng lên và hạ xuống). Chuyển động dao động đòi hỏi nhiều chất bôi trơn hơn chuyển động quay liên tục vì:

• Màng bôi trơn không được bổ sung liên tục nhờ tác động thủy động lực học

• Vùng tiếp xúc không di chuyển - các bề mặt ổ trục giống nhau được chịu tải nhiều lần

• Ăn mòn có thể xảy ra ở các bề mặt tiếp xúc nếu bôi trơn không đủ

Khuyến nghị bôi trơn:

• Sử dụng mỡ có độ nhớt cao có phụ gia EP (cực áp)

• Khoảng thời gian bôi trơn: cứ sau 250 giờ hoạt động cho chế độ tiêu chuẩn; cứ sau 100 giờ đối với môi trường làm việc nặng nhọc hoặc ngoài trời/bị ô nhiễm

• Đối với vòng bi bịt kín: thay vòng bi khi hết tuổi thọ sử dụng tính toán thay vì cố gắng bôi trơn lại

Vòng bi puly trong khối móc cẩu thùng phải chịu nhiệt độ cao do nhiệt bức xạ - chỉ định loại mỡ có nhiệt độ cao được định mức ít nhất là 150°C cho các ứng dụng này.

Phần 8: Kiểm tra ròng rọc, giới hạn mài mòn và tiêu chí thay thế

8.1 Đo độ mòn rãnh

Bán kính rãnh tăng khi puly mòn. Đo bán kính rãnh bằng thước đo rãnh (bộ mẫu bán kính khớp với đường kính dây). So sánh bán kính đo được với thông số ban đầu:

8.2 Kiểm tra biên dạng rãnh

Sử dụng mẫu biên dạng (mẫu kim loại mỏng được cắt theo biên dạng rãnh chính xác) để kiểm tra hình dạng rãnh. Một rãnh bị mòn có thể phát triển:

• Đáy phẳng - đáy rãnh bị mòn phẳng, dây tập trung tiếp xúc tại hai điểm trên thành rãnh

• Mòn không đối xứng - một bên của rãnh sâu hơn bên kia, biểu thị góc nghiêng quá mức

• Rãnh rãnh - một đường gờ nổi lên ở trung tâm rãnh, gây ra bởi dây treo lên hai bên

Bất kỳ điều kiện nào trong số này đều yêu cầu thay thế ròng rọc hoặc gia công lại.

8.3 Kiểm tra kết cấu

Kiểm tra puly xem:

• Các vết nứt của vành - đặc biệt là ở gốc rãnh và tại điểm nối giữa vành và lưới. Sử dụng kiểm tra hạt từ tính (MT) cho puly đúc; MT hoặc chất thẩm thấu thuốc nhuộm (PT) cho ròng rọc rèn

• Vết nứt web - kiểm tra web (đĩa kết nối vành với trục) xem có vết nứt xuyên tâm không

• Độ mòn của lỗ trung tâm - đo đường kính lỗ khoan và so sánh với đường kính chốt; khe hở quá lớn làm cho puly rung lắc trên chốt, gây ra tải trọng va đập

• Hư hỏng mặt bích - kiểm tra mặt bích puly (các cạnh nhô lên ở hai bên của rãnh) xem có bị hư hỏng do va chạm, vết nứt hoặc mòn quá mức không

Tiêu chí thay thế:

• Bất kỳ vết nứt nào được NDT phát hiện → thay thế ngay lập tức

• Độ mòn lỗ khoan của trục > 1% đường kính lỗ danh nghĩa → thay thế hoặc lắp lại ống lót

• Độ dày vành bị mòn dưới $$0,20 imes D_{pitch}$$ → thay thế

8.4 Khoảng thời gian kiểm tra

Phần 9: Các dạng hư hỏng ròng rọc thường gặp và nguyên nhân gốc rễ

Chế độ hư hỏng 1: Mòn rãnh dây (Mòn rãnh nhanh)

Hình thức: Bán kính rãnh tăng nhanh; đáy rãnh trở nên phẳng hoặc không đều.

Nguyên nhân cốt lõi: Độ cứng bề mặt rãnh không đủ để chịu ứng suất tiếp xúc của dây; chất bẩn (cặn nhà máy, bụi mài mòn) hoạt động như một hợp chất chồng lên nhau giữa cáp và rãnh; đường kính dây lớn hơn đặc điểm kỹ thuật rãnh.

Phòng ngừa: Chỉ định độ cứng rãnh thích hợp (280–340 HB); bảo vệ ròng rọc khỏi bị nhiễm bẩn mài mòn; xác minh đường kính dây phù hợp với đặc điểm kỹ thuật rãnh.

Lỗi Kiểu 2: Gãy vành (Đột ngột)

Biểu hiện: Vành đai bị gãy đột ngột, thường không có dấu hiệu cảnh báo trước.

Nguyên nhân cốt lõi: Vết nứt giòn ở gang hoặc thép đúc có độ bền thấp; sự lan truyền vết nứt mỏi từ vết nứt gốc rãnh không được phát hiện; quá tải (giật dây, tải sốc).

Phòng ngừa: Chỉ định thép rèn cho tất cả các ứng dụng quan trọng về an toàn; thực hiện kiểm tra MT thường xuyên để phát hiện các vết nứt mỏi trước khi chúng đạt đến kích thước tới hạn; không sử dụng ròng rọc bằng gang trong bất kỳ ứng dụng nâng nào.

Kiểu lỗi 3: Đứt dây (Dây bị mỏi nhanh hơn)

Hình thức: Vết đứt dây xuất hiện trên dây tại vùng tiếp xúc puly, với tốc độ nhanh hơn dự kiến.

Nguyên nhân cốt lõi: Tỷ lệ D/d dưới mức tối thiểu - dây bị uốn cong quá mạnh; bán kính rãnh quá nhỏ - dây đang bị kẹp; góc nghiêng quá mức - dây bị mài mòn ở mép rãnh.

Phòng ngừa: Xác minh tỷ lệ D/d đáp ứng mức tối thiểu đối với loại nhiệm vụ của cần trục; kiểm tra bán kính rãnh bằng thước đo; khảo sát hình học góc đội tàu.

Chế độ thất bại 4: Nhảy dây (Trật dây)

Hình thức: Dây tuột ra khỏi rãnh và chạy trên mặt bích ròng rọc hoặc nhảy ra khỏi ròng rọc hoàn toàn.

Nguyên nhân cốt lõi: Độ sâu rãnh không đủ; góc hạm đội quá mức; tình trạng chùng dây (tải được nhả đột ngột); tấm chắn bảo vệ puly bị thiếu hoặc hư hỏng.

Phòng ngừa: Xác định độ sâu rãnh tối thiểu là 1,5d; điều khiển góc đội tàu; lắp đặt và bảo trì dây bảo vệ; đảm bảo việc điều khiển tời ngăn chặn tình trạng dây bị chùng.

Chế độ hỏng hóc 5: Vòng bi bị kẹt

Hình thức bên ngoài: Puly ngừng quay - dây trượt trên puly đứng yên, gây ra hiện tượng mòn dây nhanh chóng ở điểm tiếp xúc.

Nguyên nhân cốt lõi: Lỗi bôi trơn ổ trục; ô nhiễm ổ trục; ổ trục quá tải do thông số kỹ thuật không đủ kích thước; ăn mòn trong các ứng dụng ngoài trời hoặc hàng hải.

Phòng ngừa: Thực hiện chương trình bôi trơn thường xuyên; chỉ định vòng bi kín cho môi trường bị ô nhiễm; xác minh mức tải trọng của ổ trục so với tải trọng chốt được tính toán.

Phần 10: Danh sách kiểm tra thông số kỹ thuật ròng rọc

Khi yêu cầu puly thay thế hoặc puly mới, hãy cung cấp các thông tin sau:

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Bán kính rãnh chính xác cho ròng rọc dây cáp là bao nhiêu?

Bán kính rãnh phải bằng 0,53 đến 0,55 lần đường kính danh nghĩa của dây. Đối với dây 32mm, bán kính rãnh chính xác là 17,0–17,6mm. Rãnh quá chật (bán kính < 0,53d) sẽ đè bẹp các sợi dây bên ngoài của dây; rãnh quá lỏng (bán kính > 0,60d) tập trung ứng suất tiếp xúc tại hai điểm trên thành rãnh. Luôn kiểm tra bán kính rãnh bằng thước đo khi kiểm tra puly.

Câu hỏi 2: Tôi nên chỉ định tỷ lệ D/d nào cho puly cầu trục của mình?

Tỷ lệ D/d tối thiểu phụ thuộc vào loại nhiệm vụ của cần trục: 16:1 đối với hạng nhẹ (M1–M3), 18:1 đối với cần cẩu trên không tiêu chuẩn (M4–M5), 20:1 đối với hạng nặng (M6–M7) và 25:1 đối với cần cẩu hạng nặng và cẩu thùng (M8). Đây là mức tối thiểu - nếu không gian cho phép, hãy sử dụng tỷ lệ D/d cao hơn mức tối thiểu 20–30% để kéo dài đáng kể tuổi thọ của dây. Hãy nhớ rằng việc tăng gấp đôi đường kính puly sẽ tăng tuổi thọ mỏi của dây lên khoảng 8 lần.

Câu 3: Tôi nên chỉ định ròng rọc thép rèn hoặc đúc?

Đối với cần cẩu hạng M5 trở lên, cần cẩu thùng, các ứng dụng ngoài khơi và bất kỳ hoạt động nâng nào có yêu cầu an toàn quan trọng, hãy chỉ định các ròng rọc bằng thép rèn. Rọc rèn có tuổi thọ mỏi vượt trội, độ bền va đập và độ cứng rãnh có thể đạt được so với ròng rọc đúc. Đối với các ứng dụng trong nhà có tải trọng nhẹ (M1–M4), có thể chấp nhận các ròng rọc bằng thép đúc. Không bao giờ chỉ định ròng rọc bằng gang cho bất kỳ ứng dụng nâng cần cẩu nào.

Câu hỏi 4: Góc đội xe là gì và tại sao nó lại quan trọng?

Góc nghiêng là góc giữa hướng tiếp cận của cáp và mặt phẳng của ròng rọc. Nó tồn tại khi tang cáp hoặc puly trước đó không được căn chỉnh hoàn hảo với puly. Góc nghiêng quá mức (> 2° đối với hầu hết các ứng dụng) gây ra mài mòn dây ở mép rãnh, xoắn dây và mòn rãnh không đều. Tính toán góc đội từ hình dạng của hệ thống tôn của bạn và thêm ròng rọc chì nếu góc đội vượt quá giới hạn.

Câu hỏi 5: Bao lâu thì nên kiểm tra các rãnh puly của cần trục?

Bán kính rãnh phải được đo ít nhất hàng năm đối với cần cẩu làm nhiệm vụ M4–M5 và 6 tháng một lần đối với cần cẩu làm nhiệm vụ M6–M7. Đối với cẩu múc (M8), đo hàng quý. Sử dụng thước đo bán kính rãnh (bộ mẫu bán kính) để so sánh bán kính rãnh thực tế với thông số kỹ thuật. Thay thế hoặc gia công lại puly khi bán kính rãnh vượt quá 0,60 lần đường kính dây.

Câu hỏi 6: Rãnh puly bị mòn có thể gia công lại được không?

Có - nếu vành puly có đủ độ dày còn lại, rãnh có thể được gia công lại trên máy tiện để khôi phục lại hình dạng chính xác. Sau khi gia công lại, rãnh phải được làm cứng lại nếu thông số kỹ thuật ban đầu bao gồm việc làm cứng cảm ứng. Xác minh rằng độ dày vành còn lại sau khi gia công lại ít nhất là 0,20 × đường kính bước. Nếu vành quá mỏng sau khi gia công lại, hãy thay puly.

Máy móc Yile: Rọc thép rèn và đúc tùy chỉnh để nâng công nghiệp nặng

Yile Machinery sản xuất puly dây cáp và ròng rọc cần trục cho cần cẩu trên không, cần trục, cần cẩu, tời nâng và thiết bị nâng chuyên dụng - từ kích thước danh mục 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 ròng rọc của chúng tôi:

• Khả năng rèn: Rọc đường kính bước lên tới 1.500mm từ thép hợp kim 42CrMo và 34CrNiMo6

• Công suất đúc: Ròng thép đúc (ZG270-500, ZG310-570) cho các ứng dụng tải nhẹ đến trung bình

• Gia công rãnh: tiện CNC với dung sai bán kính rãnh ± 0,1mm; bề mặt hoàn thiện rãnh Ra ≤ 1,6 μm

• Xử lý nhiệt: Làm cứng bề mặt rãnh bằng cảm ứng - 300–380 HB với độ sâu vỏ được kiểm soát ≥ 15mm

• NDT: 100% UT + MT trên tất cả các puly, giấy tờ kiểm tra đầy đủ

• Lắp vòng bi: Rọc được cung cấp với vòng bi tang trống được lắp hoặc ống lót bằng đồng theo quy định

• Bộ phù hợp: Nhiều ròng rọc cho một khối được cung cấp dưới dạng bộ phù hợp

Chúng tôi cũng sản xuất đầy đủ các bộ phận cho cần cẩu và hệ thống nâng của bạn:

• Bánh xe cẩu trên cao & Bánh xe cẩu EOT - được rèn và đúc, tất cả các hạng nhiệm vụ

• Bánh răng chu vi cho lò quay và máy nghiền bi — bánh răng vòng có phân đoạn đường kính lớn

• Bộ bánh răng và trục giun tùy chỉnh — bộ truyền động góc phải có tỷ số cao cho các ứng dụng tời và cần trục

• Ống lót bằng đồng và Vòng bi trơn - dành cho trục puly và hộp trục bánh xe cần cẩu

• Giải pháp công nghiệp khai thác mỏ & xi măng - gói thành phần đầy đủ cho hệ thống máy nghiền và lò quay

Để nhận được báo giá, hãy cung cấp:

• ✅ Đường kính bước, đường kính dây, bán kính rãnh, lỗ trục bánh xe

• ✅ Loại cầu trục, công suất và hạng nhiệm vụ (FEM/ISO)

• ✅ Yêu cầu về vật liệu, độ cứng (hoặc mô tả ứng dụng)

• ✅ Số lượng và ngày giao hàng yêu cầu

• ✅ Bản vẽ hoặc ảnh chụp ròng rọc 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 đặt hàng phân tích khẩn cấp và phù hợp được lập kế hoạch ưu tiên.

Tài nguyên kỹ thuật liên quan

• Bánh xe cẩu rèn: Lựa chọn vật liệu, đánh giá tải trọng và hướng dẫn sản xuất

• Ống lót bằng đồng so với Vòng bi lăn: Hướng dẫn lựa chọn

• Trục thép rèn và trục thép đúc cho máy nghiền

• Rèn khuôn mở so với rèn khuôn kín

• Hướng dẫn căn chỉnh trục lò quay

• Lắp đặt và bảo trì bánh răng chu vi

• Đầy đủ các bộ phận cần cẩu và nâng hạ