Приложения на планетарни скоростни кутии в тежката промишленост: Пълно инженерно ръководство

Планетарните скоростни кутии са сред най-механично ефективните и оптимизирани за пространство устройства за предаване на мощност в инженерството. Тяхната уникална архитектура – ​​централно слънчево зъбно колело, множество планетарни зъбни колела и външно венчелистче – позволява висока плътност на въртящия момент, коаксиално подравняване и изключително разпределение на натоварването. Това ги прави незаменими в най-тежките и взискателни индустриални приложения на земята.

Това ръководство разглежда къде се използват планетарни скоростни кутии, защо те превъзхождат алтернативните типове зъбни колела в тези среди и какво трябва да знаят инженерите и екипите по снабдяване, когато определят такава.

Как работи планетарната скоростна кутия

Преди да разгледаме приложенията, си струва да разберем какво прави планетарните скоростни кутии структурно превъзходни за тежка употреба.

В планетарната зъбна предавка, входният вал задвижваслънчева екипировкав центъра. Слънчевото зъбно колело се зацепва с множествопланетарни зъбни колела(обикновено 3–5), които се въртят около него, като същевременно се въртят и около централната ос. Тези планетни зъбни колела се държат отпланетарен носител, който служи като изходен вал. Целият възел е затворен взъбен венец(пръстеновидно зъбно колело), ​​фиксирано към корпуса.

Планетарна скоростна кутия, интегрирана в крайното задвижване на ходовия двигател — стандартна конфигурация за багери и верижни кранове.

Тази конструкция разпределя натоварването едновременно върху множество контакти на зъбните колела, поради което планетарните скоростни кутии постигатплътност на въртящия момент 3–5 пъти по-високаотколкото еквивалентни редуктори с паралелни валове със същия размер. Коаксиалният входно-изходен дизайн също опростява интеграцията във въртящи се машини.

Основни предимства пред други видове скоростни кутии

Основни промишлени приложения

1. Двигатели за движение на багери и задвижвания на въртене

Най-широко разпространеното приложение на планетарните скоростни кутии в строителството е...крайно задвижване на багериВсеки верижен багер използва планетарна скоростна кутия, интегрирана в ходовия му двигател, за да намали високоскоростния изход с нисък въртящ момент на хидравличния двигател до нискоскоростния висок въртящ момент, необходим за задвижване на веригите.

[Изображението не се зареди: Приложение на скоростна кутия за багер] Планетна скоростна кутия, интегрирана в задвижването на багера — осигуряваща задвижване на веригите с висок въртящ момент от компактен хидравличен мотор.

Типичен 20-тонен багерен двигател работи на2000–3000 об/минна изхода на хидравличния мотор. След преминаване през двустепенна планетарна скоростна кутия с комбинирано предавателно число приблизително50:1 до 80:1, зъбното колело на крайното задвижване се върти при25–60 об/минс въртящи моменти, превишаващи100 000 Нм.

INI Hydraulic произвежда ходови двигатели с интегрирани планетарни скоростни кутии, съвместими с основните марки багери, включително SANY, XCMG, Komatsu и Hitachi, обхващащи класове машини отот 1,5 тона до 80 тона.

Основни спецификации за двигателите за ход на багери:

2. Механизми за повдигане и въртене на кранове

Кулокрановете, мобилните кранове и офшорните кранове разчитат на планетарни скоростни кутии в два критични механизма:

Подемно-транспортно средство (задвижване с лебедка):Подемният мотор задвижва планетарна скоростна кутия, която завърта барабана на лебедката. Скоростната кутия трябва да осигурява плавно и контролируемо намаляване на скоростта, като същевременно държи товара безопасно при прекъсване на захранването – обикновено постигано чрезпружинно задействана, хидравлично освобождавана спирачкаинтегриран в корпуса на скоростната кутия.

Въртене (задвижване на въртене):Въртящият се пръстен, който върти надстройката на крана, се задвижва от една или повече планетарни скоростни кутии, монтирани върху зъбното колело на въртящия се пръстен. Тези скоростни кутии трябва да осигуряватпрецизно въртене с нисък луфтза точно позициониране на товарите, дори при натоварване от вятър.

INI хидравликаВъртящите устройства се използват в кранове за тежък терен, автокранове и кулокранове, с изходни въртящи моменти, вариращи отот 5000 Nm до над 500 000 Nm.

3. Скоростни кутии за задвижване на лебедка

Хидравличните лебедки за морски, офшорни и минни приложения включват планетарни скоростни кутии като основен елемент за намаляване на скоростта между хидравличния двигател и барабана за стоманено въже. Планетарната конфигурация е за предпочитане пред червячните или спиралните скоростни кутии, защото:

• Постига необходимотоРедукционно съотношение от 50:1 до 200:1в компактен, запечатан корпус

• Справя сеударни натоварвания и динамично натоварванепо-добри от червячни зъбни колела

• Неговитевисока ефективност (97%+)минимизира генерирането на топлина по време на непрекъсната работа

• Theкоаксиален дизайнпозволява двигателят и барабанът да бъдат подравнени по една и съща ос, опростявайки цялостния монтаж на лебедката

За котвени лебедки и швартовни лебедки на офшорни плавателни съдове, скоростната кутия също трябва да отговаряИзисквания на класификационното дружество DNV, ABS или Lloyd's, включително сертифицирано изпитване на натоварване и проследимост на материалите.

4. Виенски колела и увеселителни атракциони

Едно от по-необичайните, но технически взискателни приложения на планетарните скоростни кутии е задвижващата система на големи виенски колела и виенски колела. INI Hydraulic е доставила планетарни скоростни кутии за градски виенски колела през...Шанхай, Тиендзин и Чанжу, където изискванията включват:

•Ултраплавно въртене с ниски вибрацииза комфорт на пътниците

•Изключително ниска работна скорост(обикновено 0,5–2 оборота в минута на джантата на колелото)

•Високи предавателни числа(често 1000:1 или повече в многостепенни конфигурации)

•Непрекъсната работа 24/7с минимални интервали за поддръжка

•Резервни спирачни системиза безопасността на пътниците

Способността на планетарната скоростна кутия да постига много високи предавателни числа в компактна форма, съчетана с плавното разпределение на натоварването и ниските шумови характеристики, я прави единственият практичен избор за това приложение.

5. Минно и сондажно оборудване

В подземните минни и повърхностни сондажни операции, планетарните скоростни кутии се използват в:

•Задвижвания на пробивни глави — преобразуване на високоскоростния изход на двигателя в нискоскоростно въртене с висок въртящ момент, необходимо за пробиване на скали

•Задвижвания на конвейери — захранване на дълги лентови транспортьори, които транспортират руда от забоя до повърхността

•Задвижвания на подемници — повдигане и спускане на персонал и материали в минни шахти

•Непрекъснати минни режещи глави — задвижване на въртящите се режещи барабани, които разбиват въглища или руда

Запечатаният, самостоятелен характер на планетарните скоростни кутии ги прави особено подходящи за прашни, влажни и корозивни условия на подземни минни работи.

Как да изберете правилната планетарна скоростна кутия

Когато определят планетарна скоростна кутия за тежко промишлено приложение, инженерите трябва да определят следните параметри:

Инженерна бележка:Theкоефициент на обслужване (SF)е критично. За приложения с ударно натоварване (напр. повдигане с кран, движение на багер), изчисленият въртящ момент трябва да се умножи по коефициент на експлоатация1,5 до 2,5преди да изберете номиналния въртящ момент на скоростната кутия. Подценяването на скоростната кутия в тежкотоварни приложения е често срещана и скъпоструваща грешка.

Продуктови линии за хидравлични планетарни скоростни кутии INI

INI Hydraulic проектира и произвежда планетарни редуктори за пълния спектър от приложения в тежката промишленост:

Скоростни кутии за пътни мотори (серия IGY)

• Съвместим с основните марки багери, верижни кранове и пилотажни платформи

• Диапазон на въртящия момент: от 3000 Nm до 200 000 Nm

• Интегриран монтаж на хидравличния мотор

• Предлага се в 2-степенна и 3-степенна конфигурация

Въртящи устройства (серия IGT)

• За въртене на кранове, задвижвания на въртящи се поставки и въртящи се платформи

• Изходен въртящ момент: от 5000 Nm до 500 000 Nm

• Опции за интегриран изход с въртящ се венец или пиньон

• Предлагат се прецизни версии с нисък луфт

Скоростни кутии за задвижване на лебедка

• Интегриран в хидравлични лебедки

• Предавателни числа от 50:1 до 500:1

• Стандартно пружинна спирачка

• Предлага се уплътнение за морско ползване

Най-добри практики за поддръжка

Планетарните скоростни кутии са здрави, но изискват систематична поддръжка, за да постигнат номиналния си експлоатационен живот:

1Проверки на нивото и качеството на маслото — Проверявайте нивото на маслото в скоростната кутия на всеки 500 работни часа. Сменяйте маслото на интервали, посочени в ръководството за употреба на продукта (обикновено 2000–4000 часа).

2Инспекция на пломби — Проверявайте уплътненията на входния и изходния вал за течове на всеки 1000 часа. Сменяйте уплътненията при първи признаци на течове.

3Проверка на въртящия момент на крепежните елементи — Затегнете отново монтажните болтове и фланцовите съединения след първите 100 часа работа и след това ежегодно.

4Тест за функция на спирачката — За скоростни кутии с вградени пружинни спирачки, задържащият момент на спирачката трябва да се проверява ежегодно или след всяко значително ударно натоварване.

5Мониторинг на вибрациите — Необичайните вибрации или шум са ранен индикатор за износване на лагери или повреда на зъбното колело. Отстранете незабавно проблема, за да предотвратите катастрофална повреда.

Заключение

Планетарните скоростни кутии не са обикновен компонент — те са прецизно проектирани устройства за предаване на мощност, които определят надеждността и производителността на машините, които задвижват. В тежката промишленост, където престоят струва десетки хиляди долари на час, а безопасността е неоспорима, изборът на правилната скоростна кутия от квалифициран производител е критично инженерно решение.

INI Hydraulic има над 20 години опит в проектирането и производството на планетарни скоростни кутии, като продуктите ѝ се използват в кранове, багери, офшорни плавателни съдове, виенски колела и сондажни платформи в повече от 50 страни.