Sprzęgło dźwigowe
Sprzęgło to element mechaniczny służący do połączenia dwóch wałów, umożliwiając ich wzajemne obracanie się i przenoszenie ruchu oraz momentu obrotowego. W układach przenoszenia mocy o dużej prędkości i dużej wytrzymałości sprzęgło pełni również funkcję buforowania, tłumienia drgań i poprawy dynamiki wału. Sprzęgło składa się z lewej i prawej części, które są odpowiednio połączone z wałem napędowym i wałem napędzanym (służącym do łączenia źródeł napędu, takich jak reduktory i silniki). Maszyna energetyczna jest zazwyczaj połączona z maszyną roboczą za pomocą sprzęgła.
Sprzęgło bębna dźwigowego
Sprzęgła zębate bębnowe dźwigowe to najczęściej stosowane sprzęgła kompensacyjne w mechanizmach jezdnych dźwigów. Każde z nich składa się z wewnętrznego pierścienia zębatego i kołnierzowego sprzęgła z zębami zewnętrznymi o tej samej liczbie zębów. Moment obrotowy jest przenoszony poprzez zazębienie zębów wewnętrznych i zewnętrznych. Najczęściej spotykanym profilem jest ząb wypukły, którego powierzchnia zewnętrzna jest obrabiana jako część kuli wyśrodkowanej na osi koła zębatego. Powstały luz między zębami pozwala na większą niewspółosiowość kątową i zwiększa zdolność przenoszenia momentu obrotowego.


Warunki pracy
- Temperatura: −20 °C do 80 °C
- Przeznaczone do ciągłych obrotów do przodu i do tyłu przy średnich i dużych prędkościach; w zapylonych środowiskach wymagane jest niezawodne uszczelnienie i okresowe uzupełnianie smaru.
- Nie nadaje się do stosowania w miejscach o dużym odchyleniu kątowym, tłumieniu drgań, precyzyjnym pozycjonowaniu bez luzów ani w środowiskach silnie korozyjnych bez zabezpieczenia.
Główne cechy
- Zarówno wewnętrzny, jak i zewnętrzny pierścień zębaty wykorzystują ewolwentowy profil zębów; powierzchnie boczne zębów są nawęglane i hartowane do twardości powierzchni wynoszącej 58–62 HRC, dzięki czemu sprzęgło może wytrzymywać znaczne obciążenia udarowe.
- Profil wypukły utrzymuje kontakt na całej powierzchni zęba i kompensuje większe odchylenia kątowe i promieniowe; zmierzona kompensacja kątowa sięga 1,5°. Konstrukcja jest zwarta, charakteryzuje się małym promieniem skrętu i wysoką sprawnością przekładni.
- Zakrzywiona powierzchnia zęba zapewnia większą powierzchnię styku, dzięki czemu sprzęgło zębate walcowate przenosi większy moment obrotowy przy danym rozmiarze; w porównaniu ze sprzęgłem o zębach prostych jego nośność momentu obrotowego jest 20%–30% wyższa, co zapewnia bardziej niezawodną pracę.
Aplikacje
Podczas pracy, względny ruch wału powoduje okresowe przesuwanie się zazębiających się zębów w kierunku osiowym, co powoduje zużycie powierzchni czołowej i utratę mocy. Sprzęgła zębate bębnów dźwigowych wymagają zatem skutecznego smarowania i uszczelnienia. Nadają się one do napędów wolnoobrotowych i o dużej wytrzymałości, przenoszących wysoki moment obrotowy, tolerujących znaczne przemieszczenia względne i niewymagających precyzyjnego ustawienia podczas montażu.
Typowe lokalizacje obejmują połączenie wału wyjściowego reduktora z bębnem wciągnika w suwnicach mostowych i bramowych o klasie obciążenia M5 i wyższej oraz połączenia w długich wałach przekładniowych mechanizmów jezdnych mostu.
Sprzęgło dźwigowe Oldham
Metalowe sprzęgła Oldham do dźwigów to bardziej powszechna odmiana. Składają się one z dwóch połówek sprzęgła z rowkami na powierzchniach czołowych oraz tarczy pośredniej z prostopadłymi wypustami po przeciwnych stronach. Podczas przesuwania się tarczy w rowkach, metalowe sprzęgło Oldham do dźwigów kompensuje odchylenia promieniowe i kątowe oraz niewielkie przemieszczenia osiowe, zapewniając połączenie wału bezluzowe lub z niewielkim luzem.


Warunki pracy
- Temperatura: od −20 °C do 70 °C
- Nadaje się do niskich prędkości do 250 obr./min przy stałym obciążeniu.
- Nie nadaje się do stosowania przy dużych prędkościach, częstych zmianach kierunku obrotów lub w środowiskach ze ścisłymi wymogami dotyczącymi hałasu i czystości.
Główne cechy
- Każda połówka sprzęgła jest zamocowana na wale za pomocą wpustu lub zacisku i posiada profilowany rowek promieniowy na swojej powierzchni czołowej, umożliwiający zazębienie z tarczą pośrednią. Ten kompaktowy układ ma niewielkie wymiary promieniowe i pasuje do instalacji o ograniczonej przestrzeni.
- Ponieważ moc jest przenoszona wyłącznie poprzez kontakt mechaniczny, bez użycia elementów elastomerowych, wydajność przekładni jest wysoka i zwykle przewyższa 98%.
- Sprzęgło eliminuje dodatkowe obciążenia międzywałowe, które mogą powstać podczas automatycznego sterowania silnikiem, rozkłada obciążenia bardziej równomiernie na powierzchnie robocze, przenosi znaczny moment obrotowy i zapewnia pewną ochronę przed przeciążeniem.
Aplikacje
Dzięki wysokiej sztywności skrętnej i kompensacji niewspółosiowości, sprzęgła Oldham do dźwigów mogą łączyć linie wałów o wysokim momencie obrotowym i niskiej prędkości. Nadają się również do napędów wymagających płynnej pracy, umiarkowanej prędkości lub dokładności pozycjonowania.
Typowe zastosowania obejmują mechanizmy jezdne mostów i wózków suwnic i suwnic bramowych o klasie pracy M3 i niższej, a także żurawi wysięgnikowych montowanych na kolumnach.
Elastyczny sworzeń sprzęgowy dźwigu
Sprzęgła dźwigowe z elastycznymi sworzniami łączą dwie połówki sprzęgów za pomocą niemetalowych sworzni elastycznych osadzonych w otworach kołnierzowych. Sworznie, zazwyczaj wykonane z nylonu, przenoszą stosunkowo wysoki moment obrotowy, zapewniając jednocześnie ograniczoną kompensację niewspółosiowości wału.


Warunki pracy
- Temperatura: od −20 °C do 70 °C
- Nadaje się do napędów silnik-reduktor, zestawów pompowych i częstych cykli rozruchu i zatrzymania.
- Nie jest odporny na zanurzenie w oleju lub rozpuszczalniku, starzenie w wysokiej temperaturze ani kruchość nylonu w niskiej temperaturze; nie jest przeznaczony do stosowania przy bardzo wysokim momencie obrotowym.
Główne cechy
- Konstrukcja z elastycznym sworzniem jest prosta, łatwa w produkcji i szybka w demontażu. Nylonowe sworznie można wymienić, zdejmując płytkę mocującą, bez konieczności przesuwania którejkolwiek z połówek sprzęgła.
- Sworznie wykonane są zazwyczaj z nylonu 6, materiału samosmarującego, który nie wymaga zewnętrznego smarowania i utrzymuje miejsce pracy w czystości, chociaż wytwarza stosunkowo duży hałas.
- Przy danym momencie obrotowym średnica toczenia jest na ogół mniejsza niż średnica sprzęgła zębatego, co zapewnia mu kompaktowe rozmiary i małą wagę, dzięki czemu w wielu zastosowaniach może częściowo zastąpić sprzęgła zębate.
Aplikacje
Podczas pracy sworznie podlegają ścinaniu i ściskaniu. Chociaż siła ścinająca jest niewielka, niezawodność działania jest ograniczona; elastyczne sprzęgła sworzniowe do dźwigów są zatem przeznaczone do napędów o średniej prędkości i niewielkich wymaganiach, a nie do pracy przy dużych obciążeniach lub dużych prędkościach.
Jest powszechnie stosowany w mechanizmach jezdnych suwnic pomostowych i bramowych poniżej klasy obciążenia M4.
Złącze uniwersalne dźwigu
Najpopularniejszym sprzęgiem Cardana w dźwigach jest przegub Cardana, składający się z dwóch jarzm, łożyska krzyżowego i wału stałego. Jego konstrukcja łożyska krzyżowego pozwala na uzyskanie znacznego kąta między wałami – zazwyczaj określanego tutaj jako 35°–45° – i kompensuje względne przemieszczenie wału podczas pracy, w tym niewspółosiowość osiową i kątową.


Warunki pracy
- Temperatura: standardowo od −20 °C do 120 °C, do −40 °C z możliwością dostosowania do niskiej temperatury
- Stosowane w przekładniach z wałami przecinającymi się; pojedynczy przegub nie pracuje ze stałą prędkością, natomiast układ podwójnych przegubów pracuje ze stałą prędkością.
- Nie nadaje się do dużych prędkości w połączeniu z dużymi kątami, w warunkach słabego smarowania lub precyzyjnych napędów synchronicznych.
Główne cechy
- Przegub krzyżowy wału napędowego ma zwartą i racjonalną konstrukcję, dużą ogólną nośność i zwiększone bezpieczeństwo podczas dłuższej eksploatacji.
- Duża nośność przekłada się na wyższy przekazywany moment obrotowy, co czyni go szczególnie skutecznym w maszynach, w których średnica toczenia jest ograniczona, gdyż umożliwia płynne przenoszenie mocy.
- Dzięki sprawności transmisji wynoszącej aż 98% zwiększa produktywność i przyczynia się do oszczędności energii.
Aplikacje
Ponieważ pojedynczy przegub Cardana generuje chwilowe fluktuacje prędkości kątowej, wynikające z jego przestrzennego, czteropunktowego połączenia, w napędach o wysokiej precyzji zazwyczaj stosuje się konfigurację podwójnego przegubu Cardana. Dzięki zdolności do przenoszenia dużego momentu obrotowego i prędkości, nadaje się on do ciężkich lub szybkich przekładni.
Sprzęgła przegubowe suwnicowe są powszechnie stosowane na wałach napędowych o dużym udźwigu w suwnicach pomostowych i bramowych. Pasują również do napędów wymagających dużej kompensacji kątowej.
Parametry wyboru sprzęgła dźwigowego
| Parametr | Sprzęgło bębna dźwigowego | Sprzęgło dźwigowe Oldham | Elastyczny sworzeń sprzęgowy dźwigu | Złącze uniwersalne dźwigu |
|---|---|---|---|---|
| Moment znamionowy | 100–250 000 N·m | 16–10 000 N·m | 10–20 000 N·m | 500–500 000 N·m |
| Kompensacja kątowa | ≤ 1,5° | ≤ 0,6°–0,7° | ≤ 2° | ≤ 15° |
| Zdolność tłumienia | Nic | Nic | Mocny | Nic |
| Wymagane smarowanie | Smar | Smar | Nic | Smar |
| Typowe zastosowania | Skrzynia biegów – bęben, długie wały napędowe | Bębny wolnoobrotowe, krótkie napędy z dużym rozbieżnością | Silnik-reduktor | Długie wały o dużej rozpiętości |
| Cykl wymiany | 3–5 lat | 1–3 lata (tarcza cierna) | 1–1,5 roku (szpilki nylonowe) | 2–4 lata (noszenie krzyża) |
Bezpieczna obsługa sprzęgów dźwigowych
Ponieważ sprzęgło znajduje się pomiędzy każdym mechanizmem jezdnym, ma ono bezpośredni wpływ na prawidłową pracę całego dźwigu. Podczas eksploatacji należy przestrzegać następujących zasad:
- Sprzęgło nie może wykazywać przekoszenia osiowego ani przemieszczenia promieniowego wykraczającego poza dopuszczalne granice, aby zachować jego funkcję przekładni.
- Żadna śruba nie może być luźna ani jej brakować.
- Przekładnie i sprzęgła Oldham należy regularnie smarować — zazwyczaj co 2–3 miesiące — aby zapobiec poważnemu zużyciu przekładni, które może prowadzić do poważnych konsekwencji.
- Długość styku powierzchni zęba sprzęgła zębatego nie może być mniejsza niż 70% szerokości powierzchni zęba, a jego luz osiowy nie może przekraczać 5 mm.
- Pęknięcia nie są dopuszczalne; w przypadku ich wystąpienia należy wymienić sprzęgło.
- Klucze sprzęgające muszą ściśle przylegać i nie mogą być luźne.
- W przypadku sprzęgła zębatego, gdy grubość zużycia zębów przekracza 15% pierwotnej grubości zęba w mechanizmach podnoszących lub 25% w mechanizmach jezdnych, lub gdy ząb jest uszkodzony, sprzęgło należy poddać utylizacji.
- Pierścienie elastomerowe sprzęgieł sworzniowych i uszczelki sprzęgieł zębatych należy niezwłocznie wymienić, jeśli ulegną uszkodzeniu lub zestarzeją się.
Sprzęgła dźwigowe DGCRANE są projektowane z wysokiej jakości materiałów i spełniają rygorystyczne standardy produkcji. Sprzęgła te nie tylko spełniają zróżnicowane wymagania dotyczące kompensacji momentu obrotowego i niewspółosiowości, ale także skracają nieoczekiwane przestoje spowodowane awariami przekładni. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz elastycznych przegubów tłumiących drgania, czy przegubów krzyżakowych o dużym kącie, sprzęgła dźwigowe DGCRANE zapewniają stałą wydajność, co czyni je idealnym wyborem do stabilnego i długotrwałego przenoszenia mocy w dźwigach.


























