Jeřábová spojka
Spojka je mechanická součást používaná ke spojení dvou hřídelí tak, aby se mohly otáčet společně a přenášet pohyb a točivý moment. U vysokorychlostních a těžkých přenosů výkonu má spojka také funkci tlumení, vyrovnávání a zlepšování dynamického výkonu hřídele. Spojka se skládá z levé a pravé části, které jsou spojeny s hnacím hřídelem a hnaným hřídelem (slouží k připojení zdrojů energie, jako jsou reduktory a motory). Obecný energetický stroj je většinou spojen s pracovním strojem pomocí spojky.
Spojka jeřábového bubnu
Ozubené spojky jeřábových bubnů jsou nejpoužívanějšími kompenzačními spojkami v mechanismech pojezdu jeřábů. Každá z nich se skládá z vnitřního ozubeného věnce a přírubové poloviční spojky s vnějším ozubením a stejným počtem zubů. Kroutící moment se přenáší záběrem vnitřních a vnějších zubů. Nejběžnějším profilem je zaoblený zub, jehož vnější povrch je obroben jako součást koule se středem v ose ozubeného kola. Výsledná vůle mezi boky zubu umožňuje větší úhlové vychýlení a zvyšuje krouticí moment.
Provozní podmínky
- Teplota: −20 °C až 80 °C
- Vhodné pro nepřetržité otáčení vpřed i vzad při středních až vysokých rychlostech; v prašném prostředí je vyžadováno spolehlivé utěsnění a pravidelné doplňování maziva.
- Není vhodné pro velké úhlové vychýlení, tlumení vibrací, přesné polohování s nulovou vůlí nebo silně korozivní provoz bez ochrany.
Klíčové vlastnosti
- Vnitřní i vnější ozubené věnce používají evolventní profil zubu; boky zubů jsou cementovány a kalené na povrchovou tvrdost 58–62 HRC, což umožňuje spojce odolávat značnému rázovému zatížení.
- Zaoblený profil udržuje kontakt napříč čelní plochou zubu a kompenzuje větší úhlové a radiální vychýlení; naměřená úhlová kompenzace dosahuje 1,5°. Konstrukce je kompaktní, s malým poloměrem otáčení a vysokou účinností přenosu.
- Zakřivená plocha zubu nabízí větší kontaktní plochu, takže ozubená spojka s korunovým ozubením přenáší při dané velikosti větší točivý moment; ve srovnání se spojkou s přímým ozubením je její točivý moment vyšší, což vede k spolehlivějšímu provozu.
Aplikace
Během provozu způsobuje relativní pohyb hřídele periodický axiální posun zabírajících zubů, což způsobuje opotřebení čelní plochy zubů a ztrátu výkonu. Ozubené spojky jeřábových bubnů proto vyžadují účinné mazání a těsnění. Jsou vhodné pro nízkorychlostní, těžké pohony, které přenášejí vysoký točivý moment, tolerují značné relativní posunutí a nevyžadují přesné vyrovnání během instalace.
Mezi typická umístění patří spojení mezi výstupní hřídelí reduktoru a bubnem kladkostroje u mostových a portálových jeřábů třídy zatížení M5 a vyšší a spoje v dlouhých převodových hřídelích mostních pojezdových mechanismů.
Spojka Crane Oldham
Kovové jeřábové spojky Oldham jsou běžnější variantou. Skládají se ze dvou polovičních spojek s drážkami na čelních plochách a mezilehlého kotouče s kolmými jazýčky na opačných stranách. Jak se kotouč posouvá v drážkách, kovová jeřábová spojka Oldham kompenzuje radiální a úhlové nesouosost a malé axiální posunutí, čímž zajišťuje spojení hřídele bez vůle nebo s nízkou vůlí.
Provozní podmínky
- Teplota: −20 °C až 70 °C
- Vhodné pro nízké otáčky do 250 ot./min. se stálým zatížením.
- Není vhodné pro vysoké rychlosti, časté rázové změny směru jízdy nebo prostředí s přísnými požadavky na hluk a čistotu.
Klíčové vlastnosti
- Každá poloviční spojka je upevněna k hřídeli pomocí drážky pro pero nebo upínacího zařízení a na své čelní ploše má profilovanou radiální drážku pro záběr s mezilehlým kotoučem. Toto kompaktní uspořádání má malé radiální rozměry a je vhodné pro instalace s omezeným prostorem.
- Protože přenáší energii čistě mechanickým kontaktem bez elastomerních prvků, je jeho přenosová účinnost vysoká, obvykle přesahující 98%.
- Spojka eliminuje dodatečné zatížení mezi hřídeli, které může vzniknout během automatického řízení motoru, rovnoměrněji rozkládá zatížení na pracovní plochy, přenáší značný točivý moment a poskytuje určitou ochranu proti přetížení.
Aplikace
Díky vysoké torzní tuhosti a kompenzaci nesouososti mohou jeřábové spojky Oldham spojovat hřídelová vedení s vysokým krouticím momentem a nízkou rychlostí. Jsou také vhodné pro pohony vyžadující plynulý chod, střední rychlost nebo přesnost polohy.
Mezi typické aplikace patří mostní a kočičí mechanismy mostových a portálových jeřábů třídy zatížení M3 a nižší, jakož i sloupové otočné jeřáby.
Jeřábová flexibilní čepová spojka
Jeřábové pružné čepové spojky spojují dvě poloviční spojky pomocí nekovových pružných čepů usazených v otvorech příruby. Čepy, obvykle vyrobené z nylonu, přenášejí relativně vysoký točivý moment a zároveň poskytují omezenou kompenzaci nesouososti hřídele.
Provozní podmínky
- Teplota: −20 °C až 70 °C
- Vhodné pro pohony motor-reduktor, čerpací soustrojí a časté cykly spouštění a zastavování.
- Není odolný vůči ponoření do oleje nebo rozpouštědla, stárnutí za vysokých teplot nebo křehnutí nylonu za nízkých teplot; není určen pro velmi vysoký krouticí moment.
Klíčové vlastnosti
- Konstrukce s elastickými čepy je jednoduchá, snadno se vyrábí a rychle demontuje. Nylonové čepy lze vyměnit odstraněním přídržné desky bez nutnosti pohybu kterékoli z polovičních spojek.
- Kolíky jsou obvykle vyrobeny z nylonu 6, což je samomazný materiál, který nevyžaduje žádné vnější mazání a udržuje pracovní prostor čistý, i když produkuje relativně vysoký hluk.
- Pro daný točivý moment je jeho průměr otáčení obecně menší než u ozubené spojky, což mu dává kompaktní rozměry a nízkou hmotnost, takže může v mnoha aplikacích částečně nahradit ozubené spojky.
Aplikace
Během provozu jsou čepy vystaveny smykovému a tlakovému namáhání. Přestože je smyková síla malá, provozní spolehlivost je omezená; jeřábové pružné čepové spojky jsou proto určeny spíše pro pohony se středními otáčkami a nízkými nároky než pro těžký nebo vysokorychlostní provoz.
Běžně se používá v pojezdových mechanismech mostových a portálových jeřábů pod třídou zatížení M4.
Univerzální kloubová spojka jeřábu
Nejběžnějším univerzálním kloubem jeřábu je kardanový kloub, sestavený ze dvou třmenů, příčného ložiska a pevné hřídele. Jeho konstrukce s příčnými ložisky umožňuje značný úhel mezi hřídeli – zde obvykle uváděný jako 35°–45° – a kompenzuje relativní posunutí hřídele během provozu, včetně axiálního a úhlového vychýlení.
Provozní podmínky
- Teplota: standardně −20 °C až 120 °C, až −40 °C s možností úpravy pro nízkou teplotu
- Používá se pro převod s křížícími se hřídeli; jednoduchý kloub nemá konstantní rychlost, zatímco párové uspořádání s dvojitým kloubem pracuje s konstantní rychlostí.
- Není vhodné pro vysoké rychlosti v kombinaci s velkými úhly, špatně mazané podmínky nebo přesné synchronní pohony.
Klíčové vlastnosti
- Kardanový kloub s příčnou hřídelí má kompaktní a racionální konstrukci, vysokou celkovou nosnost a zvýšenou bezpečnost při delším provozu.
- Jeho velká únosnost se promítá do vyššího přenášeného točivého momentu, což ho činí obzvláště efektivním pro stroje s omezeným průměrem otáčení, protože zajišťuje plynulý přenos výkonu.
- S účinností převodovky až 98% zvyšuje produktivitu a přispívá k úsporám energie.
Aplikace
Protože jediný univerzální kloub generuje okamžité fluktuace úhlové rychlosti odvozené od jeho prostorového čtyřprvkového spojení, vysoce přesné pohony obvykle používají konfiguraci s dvojitým univerzálním kloubem. Díky schopnosti odolávat značnému točivému momentu a rychlosti je vhodný pro těžké nebo vysokorychlostní převodovky.
Kardanové spojky jeřábů se běžně používají na dálkových převodových hřídelích velkotonážních mostových a portálových jeřábů. Jsou také vhodné pro pohony vyžadující velkou úhlovou kompenzaci.
Parametry výběru jeřábové spojky
| Parametr | Spojka jeřábového bubnu | Spojka Crane Oldham | Jeřábová flexibilní čepová spojka | Univerzální kloubová spojka jeřábu |
|---|---|---|---|---|
| Jmenovitý točivý moment | 100–250 000 N·m | 16–10 000 N·m | 10–20 000 N·m | 500–500 000 N·m |
| Úhlová kompenzace | ≤ 1,5° | ≤ 0,6°–0,7° | ≤ 2° | ≤ 15° |
| Tlumicí kapacita | Žádný | Žádný | Silný | Žádný |
| Požadované mazání | Tuk | Tuk | Žádný | Tuk |
| Typické aplikace | Převodovka – bubnová, dlouhé hnací hřídele | Pomalootáčkové bubny, krátké pohony s velkým nesouosím | Motor-reduktor | Dlouhé rozpětí, dlouhé hřídele |
| Cyklus výměny | 3–5 let | 1–3 roky (třecí kotouč) | 1–1,5 roku (nylonové špendlíky) | 2–4 roky (křížové nosení) |
Bezpečný provoz jeřábových spojek
Protože se spojka nachází mezi jednotlivými pojezdovými mechanismy, přímo ovlivňuje normální provoz celého jeřábu. Během provozu je nutné dodržovat následující body:
- Spojka nesmí vykazovat osové zkosení ani radiální posunutí nad povolené meze, aby byla zachována její přenosová funkce.
- Žádné šrouby nesmí být uvolněné ani chybějící.
- Ozubené převody a spojky Oldham musí být pravidelně mazány – obvykle plastickým mazivem každé 2–3 měsíce – aby se zabránilo silnému opotřebení ozubených kol, které by mohlo vést k vážným následkům.
- Délka styku zubu s čelní plochou ozubeného spoje nesmí být menší než 70% šířky čelní plochy a jeho axiální vůle nesmí překročit 5 mm.
- Trhliny nejsou povoleny; pokud se trhlina objeví, musí být spojka vyměněna.
- Spojovací klíče musí pevně sedět a nesmí být volné.
- U ozubené spojky, pokud opotřebení tloušťky zubu přesáhne 15% původní tloušťky zubu u zdvihacích mechanismů nebo 25% u pojezdových mechanismů, nebo pokud je zub zlomen, musí být spojka vyřazena z provozu.
- Elastomerové kroužky čepových spojek a těsnění ozubených spojek musí být neprodleně vyměněny, pokud se poškodí nebo zestárnou.
Jeřábové spojky DGCRANE jsou vyrobeny z vysoce kvalitních materiálů a splňují přísné výrobní normy. Tyto spojky nejen splňují rozmanité požadavky na kompenzaci krouticího momentu a nesouososti, ale také zkracují neočekávané prostoje způsobené poruchami převodovky. Ať už potřebujete elastické typy s tlumením vibrací nebo univerzální klouby s vysokým úhlem natočení, jeřábové spojky DGCRANE poskytují konzistentní výkon, což z nich činí ideální volbu pro stabilní a dlouhodobý přenos síly jeřábu.
