Thông số kỹ thuật bánh xích tời neo: Tương thích với các loại xích tiêu chuẩn DIN 766, DIN 764 và ISO.

Vì sao "Đĩa xích tiêu chuẩn" không phải là một tiêu chuẩn chung — Ba tiêu chuẩn cạnh tranh nhau

Tôi đã dành mười lăm năm thiết kế hệ thống tời thủy lực tại Yining Hydraulic, và sai sót tốn kém nhất mà tôi gặp phải trong quá trình mua sắm tời neo là giả định rằng "bánh răng xích tiêu chuẩn" có nghĩa giống nhau ở tất cả các nhà sản xuất.Trên toàn cầu hiện có ba tiêu chuẩn xích chính đang được sử dụng rộng rãi — DIN 766, DIN 764 và ISO 16726/ISO 67 — và một đĩa xích được thiết kế theo tiêu chuẩn này sẽ không hoạt động an toàn với xích theo tiêu chuẩn khác.Sự khác biệt không chỉ nằm ở vẻ bề ngoài: chúng liên quan đến bước răng, đường kính chân răng, góc răng và tỷ lệ đường kính xích so với bước răng, yếu tố quyết định cách mắt xích khớp vào rãnh bánh răng.

Tiêu chuẩn DIN 766 là tiêu chuẩn mắt xích ngắn, ban đầu được phát triển cho các ứng dụng nâng hạ và hàng hải nói chung. Thông số xác định: bước xích xấp xỉ gấp 6 lần đường kính xích (6d). Khoảng cách mắt xích tương đối nhỏ này tối đa hóa diện tích tiếp xúc giữa xích và bánh xe, phân bổ tải trọng trên nhiều răng và giảm ứng suất trên từng răng. Tiêu chuẩn DIN 764 là tiêu chuẩn mắt xích dài, trong đó bước xích xấp xỉ gấp 8 lần đường kính xích (8d). Khoảng cách mắt xích dài hơn giúp giảm trọng lượng xích trên mỗi mét và cho phép xích có đường kính lớn hơn quấn quanh các bánh xe có bán kính nhỏ hơn. Tiêu chuẩn ISO 16726 (và tiêu chuẩn ISO 67 liên quan đến xích neo đậu) cố gắng hài hòa các tiêu chuẩn này trên phạm vi quốc tế nhưng lại đưa ra những khác biệt nhỏ về kích thước ảnh hưởng đến khả năng tương thích.

Hậu quả thực tế của việc trộn lẫn các tiêu chuẩn: nếu bạn lắp xích DIN 766 vào đĩa xích DIN 764 (hoặc ngược lại), các mắt xích sẽ không khớp hoàn toàn vào các rãnh trên đĩa xích.Các mắt xích sẽ trượt trên mép rãnh thay vì đáy rãnh, tập trung tải trọng vào tiếp xúc theo đường thẳng thay vì tiếp xúc trên bề mặt. Kết quả là mép rãnh bị mòn nhanh, mắt xích bị biến dạng, và trong trường hợp nghiêm trọng, xích bị văng ra khỏi rãnh khi chịu tải. Cá nhân tôi đã từng xử lý các cuộc điều tra bảo hành mà nguyên nhân gốc rễ của sự hỏng hóc nghiêm trọng của bánh răng xích là do người vận hành tàu mua xích DIN 764 để thay thế xích DIN 766 đã mòn vì "đường kính trông giống nhau". Theo...Tài liệu tiêu chuẩn DINNgay cả những chuỗi có đường kính danh nghĩa giống hệt nhau (ví dụ: 16mm) từ các tiêu chuẩn khác nhau cũng có yêu cầu về hình dạng hốc khác nhau.

Nguyên lý cơ bản về hình học đĩa xích: Đường kính bước răng, đường kính ngoài và đường kính chân răng.

Một bánh răng xích (còn được gọi là bánh răng xích hoặc đĩa xích) được xác định bởi ba đường kính quan trọng: đường kính bước răng (Dp), đường kính ngoài (Da) và đường kính chân răng (Df).Đường kính bước răng là đường kính của vòng tròn lý thuyết mà các mắt xích khớp với nhau khi chúng quấn quanh bánh răng — đây là đường kính thực tế quyết định tốc độ xích ở một tốc độ quay bánh răng nhất định. Đường kính ngoài được đo ngang qua đỉnh răng và là đường kính lớn nhất của bánh răng. Đường kính chân răng được đo ngang qua đáy của các rãnh giữa các răng.Đường kính bước răng được tính bằng công thức Dp = P / sin(180/Z), trong đó P là bước răng (khoảng cách giữa các mắt xích) và Z là số răng trên bánh răng.Đối với xích DIN 766 có đường kính 16mm và tỷ số bước 6:1, bước xích là 96mm, và bánh răng 5 mắt xích có Dp = 96mm / sin(36 độ) = 163,5mm.

Bản thân rãnh móc xích có ba kích thước quan trọng: chiều rộng rãnh (phải đủ rộng cho chiều rộng mắt xích cộng thêm 0,5-1,5mm khe hở), chiều sâu rãnh (phải đủ rộng cho đường kính mắt xích cộng thêm 1-2mm để loại bỏ mảnh vụn) và góc bước rãnh (phải khớp chính xác với góc bước xích để tránh sự không khớp giữa mắt xích và rãnh).Dung sai chiều rộng hốc là kích thước quan trọng nhất — quá chật sẽ khiến xích bị kẹt trong quá trình ăn khớp; quá lỏng sẽ khiến xích lệch sang một bên, gây mòn răng không đều.Dung sai tiêu chuẩn về chiều rộng mắt xích của bánh xe tời neo tàu biển là từ +0,3mm đến +0,8mm so với chiều rộng mắt xích danh nghĩa.

Thông số kỹ thuật xích DIN 766: Tiêu chuẩn mắt xích ngắn được sử dụng trong các ứng dụng hàng hải châu Âu.

Tiêu chuẩn DIN 766 là tiêu chuẩn chủ đạo cho xích neo tàu biển có nguồn gốc từ châu Âu và là tiêu chuẩn mà hầu hết các tời neo thủy lực Yining được thiết kế dựa trên đó cho thị trường châu Âu và Trung Đông.Tiêu chuẩn này quy định mối quan hệ giữa đường kính xích (d) và kích thước mắt xích: bước xích (t) = 6d, chiều rộng bên trong (b1) = 3,5d đối với các kích thước xích hàng hải thông dụng. Đối với xích DIN 766 16mm: bước xích = 96mm, chiều rộng bên trong = 56mm, chiều dài bên trong = 80mm. Dung sai về bước xích là +0,033d — nghĩa là đối với xích 16mm, dung sai bước xích là +0,53mm trên mỗi mắt xích.

Thiết kế đĩa xích theo tiêu chuẩn DIN 766 yêu cầu một rãnh chứa toàn bộ hình dạng mắt xích: mắt xích ngang nằm trong rãnh với trục dài thẳng hàng với trục của đĩa xích, trong khi mắt xích dọc (nối các mắt xích ngang liền kề) đi qua khe hở giữa các răng.Hình dạng răng phải đảm bảo đủ khoảng hở để thanh nối thẳng đứng có thể vào và ra khỏi hốc mà không bị cản trở khi bánh răng quay.Thủy lực YiningCác tời neo dòng IYM của chúng tôi được thiết kế với hình dạng hốc DIN 766 theo mặc định, với hình dạng hốc DIN 764 và ISO có sẵn theo tùy chọn. Bánh răng xích được gia công từ thép hợp kim 42CrMo, tôi và ram đến độ cứng HRC 45-50, với các mặt răng được tôi cứng bằng cảm ứng đến độ cứng HRC 55-58 để tăng khả năng chống mài mòn.

Thông số kỹ thuật xích DIN 764: Tiêu chuẩn mắt xích dài cho các ứng dụng xích đường kính lớn.

Tiêu chuẩn DIN 764 quy định tỷ lệ bước xích trên đường kính lớn hơn (8d) so với tiêu chuẩn DIN 766 (6d), tạo ra các mắt xích dài hơn khoảng 33% cho cùng đường kính xích.Bước xích dài hơn này phục vụ hai mục đích: giảm trọng lượng xích trên mỗi mét (ít mắt xích hơn trên mỗi mét có nghĩa là trọng lượng thép ít hơn), và cho phép xích quấn quanh các bánh xe có bán kính nhỏ hơn (mắt xích dài hơn có thể chuyển động linh hoạt trên đường cong hẹp hơn mà không bị kẹt). Đối với các ứng dụng mà tời neo phải xử lý xích đường kính lớn (20mm trở lên) nhưng tàu có không gian chứa neo hạn chế, hình dạng bước xích dài của tiêu chuẩn DIN 764 là lựa chọn ưu tiên.

Hình dạng hốc răng xích theo tiêu chuẩn DIN 764 khác biệt hoàn toàn so với DIN 766: hốc răng dài hơn (để chứa mắt xích dài hơn), nông hơn (vì góc mắt xích đi vào hốc răng ít nhọn hơn), và biên dạng răng thoáng hơn để cho phép mắt xích thẳng đứng dài hơn đi qua dễ dàng.Một cạm bẫy thường gặp trong mua sắm: Các nhà sản xuất Trung Quốc đôi khi báo giá "bánh răng xích tiêu chuẩn DIN" mà không chỉ rõ là 766 hay 764, với giả định rằng người mua muốn sử dụng tiêu chuẩn mặc định trong nước (thường là DIN 764 trên thị trường Trung Quốc).Người mua nhận được bánh mài DIN 764 cho xích DIN 766 của họ và có sự không tương thích về bề mặt trong quá trình lắp đặt. Tôi đặc biệt khuyến nghị nên ghi rõ tiêu chuẩn và đường kính xích chính xác trên đơn đặt hàng, không nên chỉ dựa vào thuật ngữ "tiêu chuẩn".ISO 16726:2018Theo tiêu chuẩn về bánh xe xích neo đậu, cần phải ghi rõ tiêu chuẩn và đường kính xích trên chính bánh xe.

Tiêu chuẩn ISO 16726 về đĩa xích: Sự khác biệt giữa tiêu chuẩn quốc tế và tiêu chuẩn DIN

Tiêu chuẩn ISO 16726 (Tàu thủy và công nghệ hàng hải — Bánh răng xích cho xích neo dạng mắt xích) là tiêu chuẩn quốc tế nhằm mục đích thống nhất các thông số kỹ thuật bánh răng xích của DIN, JIS và các tiêu chuẩn quốc gia trong một khuôn khổ toàn cầu duy nhất.Tiêu chuẩn ISO bao gồm đường kính xích từ 12,5mm đến 162mm (toàn bộ phạm vi áp dụng cho tàu thương mại), và quy định hình dạng hốc, yêu cầu vật liệu và quy trình thử nghiệm. Điểm khác biệt chính so với tiêu chuẩn DIN: ISO 16726 quy định dung sai hốc chặt hơn — +0,3mm so với +0,5mm điển hình của DIN — điều này có nghĩa là một bánh răng xích tuân thủ tiêu chuẩn ISO sẽ chấp nhận xích DIN (xích có kích thước nhỏ hơn một chút so với hốc), nhưng một bánh răng có dung sai theo tiêu chuẩn DIN có thể không đáp ứng tiêu chí chấp nhận của ISO.

Để thuận tiện cho việc mua sắm: đĩa xích ISO 16726 là lựa chọn an toàn để sử dụng với xích DIN 766 có cùng đường kính danh nghĩa.Vì kích thước của rãnh ISO nằm trong phạm vi dung sai DIN ở phía hẹp hơn. Ngược lại — sử dụng bánh răng DIN với xích ISO — tiềm ẩn rủi ro vì xích ISO có thể được sản xuất với dung sai chặt hơn và rãnh bánh răng DIN có thể không cung cấp đủ khe hở hoạt động, gây kẹt trong 50-100 chu kỳ đầu tiên khi xích và bánh răng mòn dần.Thủy lực YiningChúng tôi sản xuất các bánh xích theo tiêu chuẩn dung sai ISO 16726, và DIN 766 cùng DIN 764 là các tùy chọn được chỉ định khi nhà khai thác tàu yêu cầu khả năng tương thích chính xác với kho xích hiện có.

Độ cứng vật liệu và xử lý bề mặt: Tại sao tốc độ mài mòn đĩa xích quan trọng hơn giá cả

Bánh răng xích là bộ phận chịu mài mòn cao nhất trong hệ thống tời neo vì mỗi chu kỳ nâng/hạ đều liên quan đến sự tiếp xúc trượt kim loại giữa các mắt xích và các rãnh bánh răng dưới tải trọng.Các thông số kỹ thuật vật liệu — mác thép hợp kim, quy trình xử lý nhiệt và phương pháp làm cứng bề mặt — quyết định trực tiếp tuổi thọ của bánh xe, và một bánh xe có giá ban đầu rẻ hơn 20% nhưng lại bị mòn trong 3 năm thay vì 10 năm là một khoản đầu tư không hiệu quả.

Tôi cứng bề mặt răng bằng cảm ứng là giải pháp tiết kiệm chi phí tối ưu cho các bánh răng xích tời neo.Quá trình này nung nóng và làm nguội có chọn lọc các bề mặt tiếp xúc của răng, tạo ra một lớp vỏ cứng chống mài mòn (HRC 55-58, độ dày 2-4mm) trong khi vẫn duy trì được lõi cứng cáp và chịu va đập tốt hơn. Độ cứng của lõi là rất quan trọng — nếu toàn bộ bánh răng được tôi cứng đến HRC 55+, nó sẽ giòn và dễ bị gãy do va đập khi xích hoạt động dưới tải trọng sốc.ASTM A391Thông số kỹ thuật của xích thép hợp kim, sự kết hợp giữa độ cứng bề mặt để chống mài mòn và độ dẻo dai lõi để chống va đập là phương pháp kỹ thuật tiêu chuẩn cho các bộ phận của hệ thống xích hàng hải.

Xử lý bề mặt để chống ăn mòn: lớp phủ kẽm photphat (lớp nền) tiếp theo là sơn epoxy chuyên dụng cho môi trường biển (độ dày màng khô 200-300 micron) cung cấp khả năng chống ăn mòn từ 5-8 năm trong môi trường phun muối. Đối với các giàn khoan và tàu thuyền hoạt động trong vùng nước bắn tung tóe, việc bổ sung lớp bảo vệ bằng cực dương hy sinh (cực dương kẽm hoặc nhôm được bắt vít vào vỏ bánh răng xích) kéo dài thời gian bảo vệ lên đến 10-15 năm.Chi phí gia tăng cho việc chống ăn mòn — khoảng 80-120 đô la Mỹ cho mỗi bánh xích — chỉ bằng khoảng 0,5% chi phí thay thế bánh xích sớm do ăn mòn rỗ, đòi hỏi phải tháo rời hoàn toàn bánh xích và sử dụng cần cẩu để di chuyển. At Thủy lực YiningThông số kỹ thuật tiêu chuẩn của bánh răng xích là 42CrMo Q+T với răng được tôi cứng bằng cảm ứng và lớp phủ epoxy chuyên dụng cho môi trường biển — đây là mức tối thiểu mà chúng tôi khuyến nghị cho bất kỳ ứng dụng tời neo nào trên biển.

Tài liệu tham khảo bên ngoài: Tiêu chuẩn DIN · ISO 16726:2018 · ASTM A391 · Dây xích neo ISO 67 · Phân loại DNV · Quy tắc ABS · Sổ đăng ký Lloyd's