Giải thích về cần trục xoay: Vòng bi và bộ truyền động giúp tải trọng quay quay

Hãy quan sát một chiếc cần cẩu nâng một container ra khỏi bến cảng và đưa nó qua một con tàu đang chờ và bạn đang quan sát một cụm ổ trục thực hiện hầu hết các công việc yên tĩnh. Palăng nâng tải và cần hoặc xe đẩy định vị nó, nhưng chính chuyển động xoay — chuyển động quay chậm, có kiểm soát của cấu trúc phía trên quanh trục thẳng đứng — đã biến máy nâng thành một cỗ máy có thể đặt tải ở hầu hết mọi nơi trong bán kính làm việc của nó. Mọi thứ phía trên vòng quay đó phụ thuộc vào hai thành phần: vòng xoay chịu tải và bộ truyền động quay nó.

Sau nhiều năm thiết kế và sản xuất các bộ phận này cho các nhà chế tạo cần trục và nhà tích hợp thiết bị, chúng tôi đã biết rằng hầu hết các vấn đề về chuyển động quay đều được quyết định từ rất lâu trước khi hộp mỡ đầu tiên được xả hết. Chúng được quyết định ở giai đoạn đặc điểm kỹ thuật, khi ai đó khớp ổ trục với nhiệm vụ thực tế hoặc đoán ra nó.

Điều gì làm cho cần cẩu trở thành cần cẩu "xoay"

Nói một cách chính xác, cần trục xoay là bất kỳ cần trục nào có phần trên quay tương đối với đế của nó. Đặc điểm duy nhất đó bao trùm rất nhiều dòng máy móc:

• Cần cẩu tháp, nơi toàn bộ cụm cần trục quay phía trên cột buồm.
• Cần cẩu di động và gắn trên xe tải, nơi cấu trúc thượng tầng bật một vòng trực tiếp phía trên khung xe.
• Cần trục quay cổng và xưởng đóng tàu, kết hợp giàn di động với cần quay.
• Cần cẩu boong, cần trục jib và cần cẩu chuyên dụng dùng để nâng người hoặc vật liệu.
• Bộ phận xử lý vật liệu và cần trục gỗ có phụ kiện gắp hoặc móc.

Ngược lại, cần trục di chuyển trên cao thường di chuyển cầu và xe đẩy dọc theo đường ray thẳng thay vì quay. Cần cẩu sân có cần xoay nằm ở đâu đó ở giữa và chúng là một lời nhắc nhở hữu ích rằng bề mặt quay thường là bộ phận nhỏ nhất của máy nhưng lại là bộ phận mang tải trọng tập trung nhất.

Vòng xoay: Một vòng bi, ba tải

Vòng quay của cần trục thực hiện công việc mà lẽ ra cần có một số vòng bi và khung kết cấu. Trong một vòng đơn, nó chịu tải trọng dọc trục từ trọng lượng của cần và tải trọng nâng, tải trọng hướng tâm từ lực kéo bên và gió, và mô men nghiêng được tạo ra bởi tải trọng nhân với khoảng cách của nó tính từ tâm quay. Thành phần thứ ba đó thường là thành phần quyết định trên cần trục, vì bán kính làm việc đóng vai trò như một cánh tay đòn trên mọi thứ mà ổ trục giữ.

Hầu hết các vòng cần cẩu cũng tích hợp các răng bánh răng - bên ngoài, bên trong hoặc không có gì cả - do đó, cùng một bộ phận hỗ trợ và điều khiển chuyển động quay. Các đường đua được làm cứng hoàn toàn hoặc được làm cứng bằng cảm ứng, các vòng đệm giữ cho sạn và nước không tiếp xúc khi lăn, đồng thời các rãnh hoặc cổng bôi trơn quyết định mức độ dễ dàng bảo dưỡng vòng trong thời gian sử dụng sau này. Nếu bạn muốn có hướng dẫn sâu hơn về cách hoạt động của đường dẫn tải bên trong các vòng này, lưu ý của chúng tôi về vòng bi xoay mang tải cần cẩu như thế nào đi vào chi tiết hơn.

Khi cần trục cần định vị rất chặt hoặc đầu cần cứng - ví dụ như cần trục trên boong làm việc với thùng chứa - bố trí con lăn chéo thường là giải pháp tốt hơn so với quả bóng, vì con lăn chịu được mômen với độ lệch ít hơn đáng kể.

Vòng bi xoay con lăn chéo hàng đơn Đối với các cần trục cần định vị chặt chẽ và độ lệch thấp, ổ trục chéo một hàng này mang lại khả năng chịu tải cao và quay êm. Xem sản phẩm →

Ổ đĩa xoay: Mô-men xoắn có điều khiển

Không phải mọi cần cẩu đều cần một vòng và hộp số riêng. Bộ truyền động xoay đóng gói vòng bi, bộ bánh răng và vỏ thành một bộ phận kín, giúp đơn giản hóa rất nhiều giao diện lắp đặt và cung cấp cho các nhà thiết kế một cách nhỏ gọn để đạt được tỷ lệ giảm cao. Sự đánh đổi là bộ truyền động phải được chọn theo yêu cầu về mô-men xoắn và khả năng giữ thay vì khả năng chịu lực thuần túy.

Trên cần cẩu gắn trên xe tải, bệ làm việc trên không và thiết bị tiện ích, khả năng giữ vị trí mà không cần phanh - ví dụ như hành vi tự khóa từ giai đoạn bánh răng trục vít - thường có giá trị như mô-men xoắn đầu ra thô. Ổ đĩa kèm theo cũng chịu được bụi, rửa trôi và bảo quản ngoài trời tốt hơn so với bánh răng vành hở. Bài viết của chúng tôi về bộ truyền động xoay dọc trong cần cẩu và máy xúc bao gồm cách tỷ số truyền, độ cứng của vỏ và các lựa chọn vòng đệm tương tác trong thực tế.

Ổ đĩa xoay tự khóa bánh răng bên trong dọc Đối với cần cẩu xe tải và bệ trên không, bộ truyền động bánh răng bên trong thẳng đứng này cung cấp khả năng giữ vị trí tự khóa và truyền mô-men xoắn ổn định. Xem sản phẩm →

Kết hợp loại vòng bi với nhiệm vụ của cần cẩu

Không có giải pháp xoay tốt nhất phổ quát. Điều quan trọng là tải đến như thế nào, tần suất đến và cấu trúc cho phép bao nhiêu không gian xung quanh vòng. Sự so sánh dưới đây là sự so sánh mà chúng tôi thường hướng dẫn khách hàng nhất.

Đối với các cổng nặng, máy xúc tàu và máy di động lớn hơn, thiết kế con lăn ba hàng thường là nơi kết thúc cuộc trò chuyện vì việc phân chia nhiệm vụ dọc trục, hướng tâm và mô men trên các hàng con lăn riêng biệt giúp quản lý ứng suất tiếp xúc khi máy phát triển.

Vòng bi xoay ba hàng dòng 13 Đối với các cổng nặng và máy lớn hơn, ổ lăn ba hàng này phân tách tải trọng hướng trục, hướng tâm và mô men để quản lý ứng suất tiếp xúc. Xem sản phẩm →

Các trường hợp tải quyết định thiết kế

Tải tĩnh và tải động không giống nhau

Ổ trục giữ cần cẩu đang đỗ với cần kéo dài đang gặp trường hợp tĩnh và tải trọng cho phép rất lớn. Việc nâng và quay cần trục giống nhau đồng thời tạo ra một thùng động lực với một phần công suất sẵn có. Trích dẫn một con số cho cả hai là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến thất bại sớm.

Nhiệm vụ sốc, kéo bên và đảo ngược

Chốt nhả, tải lắc lư trên móc, gió giật trên cần dài và các điểm dừng quay không đều đều bổ sung thêm các đường tải mà tính toán nâng thuần túy bỏ qua. Nhiệm vụ đảo chiều cũng có vấn đề: một vòng chỉ quay mười độ mỗi chiều sẽ có một dải mương hẹp, do đó, thông số kỹ thuật phải tính đến phạm vi quay cũng như tổng số vòng quay.

Quyền truy cập vào môi trường và bảo trì

Các cảng, mỏ đá và boong tàu ngoài khơi mang theo muối, sạn và độ ẩm. Việc bịt kín, bảo vệ bề mặt và vị trí của các núm mỡ là những quyết định thiết kế chứ không phải là những suy nghĩ lại vì ổ trục không thể bôi trơn lại một cách dễ dàng sẽ không được bôi trơn lại.

Danh sách kiểm tra lựa chọn đáng theo dõi

1. Xác định tải làm việc tối đa và bán kính tối đa mà nó xảy ra.
2. Tính toán mô men nghiêng, tải trọng hướng trục và hướng tâm cho mọi sự kết hợp có liên quan, không chỉ cho thang máy đơn lẻ tồi tệ nhất.
3. Ước tính chu kỳ làm việc: số thang máy mỗi giờ, góc quay, số giờ vận hành mỗi năm.
4. Áp dụng hệ số dịch vụ thích hợp cho loại ứng dụng và mức độ sốc.
5. Kiểm tra kết cấu lắp đặt - độ phẳng, cấp độ bu lông, tải trước bu lông và độ cứng của mặt bích đỡ.
6. Thống nhất phương pháp bôi trơn, khoảng thời gian bôi trơn lại và quyền truy cập kiểm tra trước khi bản vẽ được đưa ra.

Đi qua sáu điểm trên giấy mất một buổi chiều. Việc bỏ qua chúng có thể khiến cần cẩu không hoạt động trong nhiều tuần.

Lắp đặt và chăm sóc dài hạn

Ngay cả một vòng có kích thước chính xác cũng sẽ hoạt động kém nếu mặt lắp không phẳng hoặc các bu lông không được căng theo đúng trình tự. Các bề mặt lắp được gia công, ren sạch và quy trình mô-men xoắn được hiệu chỉnh sẽ bảo vệ mương khỏi bị biến dạng bởi cấu trúc mà nó nằm trên đó. Lưới bánh răng phải được kiểm tra bằng hợp chất đánh dấu thay vì bằng tai và đo phản ứng giật tại một số điểm xung quanh vòng.

• Bôi trơn lại theo khoảng thời gian được thiết lập theo chu kỳ làm việc, không chỉ theo lịch.
• Kiểm tra các vòng đệm ở mỗi lần bảo dưỡng và thay thế chúng trước khi nước xâm nhập và xuất hiện dấu hiệu biến màu của dầu mỡ.
• Theo dõi phản ứng dữ dội và lực cản quay theo thời gian; những thay đổi là dấu hiệu cảnh báo sớm.
• Kiểm tra độ căng của bu lông sau những tuần đầu tiên vận hành và định kỳ sau đó.

Xoay đúng ngay lần đầu tiên

Chúng tôi chế tạo vòng xoay và bộ truyền động xoay ở Jiangyin, Giang Tô, cho khách hàng về máy móc cảng, cần cẩu di động, thiết bị xây dựng và hệ thống tự động. Quá trình sản xuất của chúng tôi được tổ chức dựa trên độ chính xác, trọng lượng nhẹ và tự động hóa, với dữ liệu sản xuất được giám sát khi các bộ phận di chuyển qua cửa hàng và chúng tôi rất vui khi được ngồi xuống với hộp tải và bản vẽ thay vì chỉ trích dẫn số bộ phận. Nếu bạn đang chỉ định vòng quay cho một cần trục mới hoặc thay thế một vòng đai không tồn tại lâu như bình thường thì việc gửi cho chúng tôi dữ liệu tải là cách nhanh nhất để bắt đầu.