Hộp số cầu trục: Thiết kế mô-đun và bảo trì thấp
Hộp số cần cẩu là thành phần cốt lõi của thiết bị nâng, được thiết kế đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu vận hành tải trọng cao và độ chính xác cao. Nó chuyển đổi hiệu quả vòng quay tốc độ cao của động cơ thành tốc độ thấp, mô-men xoắn cao thông qua tỷ số truyền cao, đảm bảo tính ổn định và an toàn trong quá trình nâng, di chuyển và định vị tải trọng nặng.
DGCRANE cung cấp các loại hộp số cần cẩu trên cao sau đây cho các bố trí truyền động, cách lắp đặt và giao diện thiết bị khác nhau. Bạn có thể chọn bất kỳ danh mục nào để xem thông số kỹ thuật chi tiết của nó.
Hộp số cần cẩu trên cao dạng mô-đun
Hộp số cần cẩu trên cao dạng mô-đun là các cụm truyền động tích hợp, tiêu chuẩn hóa. Khác với các hộp số thông thường, dòng hộp số cần cẩu trên cao này sử dụng bánh răng thép hợp kim với bề mặt răng được tôi cứng và tôi luyện để đạt độ cứng cao, khả năng chống mài mòn, chống va đập và hiệu suất đáng tin cậy trong các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe.
Ưu điểm cốt lõi
- Thiết kế dạng mô-đun tiêu chuẩn với dải công suất từ 0,12-200 kW và tỷ số truyền linh hoạt. Các thiết bị có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp với nhau để đáp ứng các yêu cầu giảm tốc đặc biệt.
- Các bánh răng được mài chính xác, tôi cứng và thấm cacbon mang lại độ bền tuyệt vời, khả năng chống mài mòn, khả năng chịu quá tải và khả năng chống va đập cho hoạt động khởi động-dừng thường xuyên và cường độ cao.
- Hệ thống bánh răng xoắn được tối ưu hóa đảm bảo ăn khớp trơn tru và tổn thất truyền động thấp. Hiệu suất hộp số có thể đạt 95%, trong khi bộ truyền động bánh răng trục vít có thể đạt 98%, hỗ trợ hoạt động ổn định lâu dài.
- Cấu trúc nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ và bảo trì đơn giản. Với việc lựa chọn và bảo trì đúng cách, các bộ phận chính thường có tuổi thọ ít nhất 25.000 giờ hoạt động, không bao gồm các vật tư tiêu hao như chất bôi trơn, phớt dầu và vòng bi.
Điều kiện hoạt động
- Có thể chịu được tải trọng dọc trục không quá 5% và tải trọng hướng tâm.
- Nhiệt độ môi trường hoạt động: -10℃ ~ 40℃, độ cao lên đến 1000 m.
- Có khả năng xoay theo cả hai hướng tiến và lùi.
Cấu hình truyền dẫn
- Thiết kế trục xoắn song song với trục đầu vào và đầu ra lệch nhau.
- Hệ thống truyền động nhiều cấp với bánh răng côn xoắn ốc và bánh răng xoắn ốc, có thiết kế đầu ra góc vuông 90°.
- Hệ truyền động đồng trục bánh răng xoắn thuần túy. Trục đầu vào và trục đầu ra dùng chung một trục với cấu trúc cực kỳ nhỏ gọn và đơn giản.
- Cấu trúc kết hợp giữa bộ giảm tốc bánh răng xoắn ở phía trước và bộ truyền động bánh răng trục vít ở phía sau.
Các tình huống áp dụng
Được sử dụng rộng rãi trong cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn - từ các ứng dụng tiêu chuẩn nhẹ đến trung bình và hạng nặng cho đến những ứng dụng đòi hỏi thao tác đảo chiều phức tạp hoặc yêu cầu chuyển động mượt mà, tốc độ không đổi - các hệ thống này có thiết kế nhỏ gọn và, trong một số cấu hình, cung cấp khả năng tự khóa, khiến chúng rất phù hợp với môi trường có không gian hạn chế hoặc yêu cầu an toàn thiết bị nghiêm ngặt.
Hộp số cầu trục trên cao có bề mặt răng cứng
Hộp số cầu trục trên cao có bề mặt răng cứng được làm từ vỏ thép tấm hàn, trải qua quá trình ủ để giảm ứng suất. Các răng bánh răng được thấm cacbon và tôi cứng bề mặt, sau đó được mài. Do đó, chúng có khả năng chịu tải cao và khả năng chống mài mòn tuyệt vời, đảm bảo chất lượng ổn định và hiệu suất đáng tin cậy, mặc dù quy trình sản xuất tương đối phức tạp và chi phí cao hơn.
Ưu điểm cốt lõi
- Các bánh răng được làm từ thép hợp kim thấm cacbon như 20CrMnTi hoặc thép cường độ cao như 35CrMo. Quá trình phay răng bằng dao phay thô được áp dụng để cải thiện độ chính xác của bánh răng, và việc điều chỉnh biên dạng bánh răng được thực hiện, đạt được tỷ số tiếp xúc ăn khớp bánh răng là 0,98, giúp giảm đáng kể độ rung và tiếng ồn.
- Độ cứng của bánh răng vượt quá 350 HBW, thường nằm trong khoảng từ 58 đến 62 HRC. Bánh răng có thể chịu được mô-men xoắn xung kích sinh ra trong quá trình khởi động, phanh hoặc thay đổi tải đột ngột, và chống lại biến dạng dẻo và bong tróc bề mặt răng do va đập.
- Tôi cứng bề mặt tạo ra một lớp cứng dày đặc trên bánh răng. So với bánh răng có bề mặt răng mềm, chúng mang lại khả năng chống mài mòn và ăn mòn vượt trội.
- Tuổi thọ mỏi đạt trên 10⁷ chu kỳ, đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của thiết bị và giảm thiểu các sự cố bảo trì ngừng hoạt động.
- Với cùng công suất định mức, chúng có thể nhỏ hơn 20%–40% về thể tích so với hộp số cần cẩu trên cao có bề mặt răng mềm, giúp chúng phù hợp để lắp đặt ở những vị trí hạn chế về không gian.
Điều kiện hoạt động
- Tốc độ ngoại vi của bánh răng ≤ 20 m/s
- Tốc độ trục cao ≤ 1500 vòng/phút
- Nhiệt độ môi trường hoạt động: -40℃ ~ 45℃
- Có khả năng xoay hai chiều
Thiết kế kết cấu và lắp đặt
- Thiết kế hỗ trợ ba điểm với khả năng lắp đặt linh hoạt theo chiều dọc, chiều ngang hoặc góc nghiêng.
- Thiết kế đế cứng chắc, thích hợp lắp đặt theo phương ngang.
Các tình huống áp dụng
Sản phẩm này phù hợp với cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn có không gian lắp đặt hoặc góc lắp đặt tối thiểu, cũng như cho các ứng dụng công nghiệp yêu cầu lắp đặt ngang thông thường và độ ổn định chịu tải cao.
Hộp số cầu trục trên cao có bề mặt răng cứng vừa phải
Các trục và bánh răng trải qua quá trình tôi và ram, tiếp theo là làm cứng bề mặt. Điều này giúp tăng khả năng chịu tải và kéo dài tuổi thọ so với hộp số cần cẩu trên cao có bề mặt răng mềm, từ đó giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động để bảo trì. Hơn nữa, các bộ phận này có khả năng chống mỏi và chống mài mòn cao hơn, dẫn đến tỷ lệ hỏng hóc thấp hơn. Thiết bị hoạt động êm ái, độ ồn thấp và dễ dàng lắp đặt.
Ưu điểm cốt lõi
- Trục và bánh răng chủ yếu được làm từ thép 42CrMo và 35CrMo, đạt độ cứng 300–350 HBW sau khi xử lý nhiệt. Điều này đảm bảo độ dẻo dai của lõi đồng thời cải thiện độ cứng bề mặt răng và khả năng chống mài mòn, giảm hiện tượng gãy răng, trượt và mài mòn trong quá trình vận hành lâu dài.
- Tỷ số truyền được phân bổ hợp lý trên tất cả các cấp, với phạm vi tỷ số truyền danh nghĩa rộng từ 10–200. Điều này bao phủ nhiều điều kiện vận hành hơn, từ các ứng dụng tốc độ cao tải nhẹ đến các ứng dụng tốc độ thấp tải nặng, mang lại tính linh hoạt cao hơn cho hầu hết các ứng dụng công nghiệp.
- Hiệu suất truyền động cơ khí đạt tới 96% đối với hộp số hai cấp và 94% đối với hộp số ba cấp. Hiệu suất truyền động cao và tổn thất năng lượng thấp giúp chúng rất phù hợp cho hoạt động liên tục trong thời gian dài.
- Hộp số này có cấu trúc tổng thể nhỏ gọn, nhiều tùy chọn lắp đặt linh hoạt và kích thước tương đối nhỏ. Điều này giúp việc lắp đặt và bố trí tại công trường dễ dàng hơn, đồng thời thuận tiện hơn cho việc kiểm tra và bảo trì định kỳ.
Điều kiện hoạt động
- Tốc độ ngoại vi của bánh răng ≤ 16 m/s
- Tốc độ trục cao ≤ 1500 vòng/phút
- Nhiệt độ môi trường hoạt động: -40℃ ~ 45℃
- Có khả năng xoay hai chiều
Thiết kế kết cấu và lắp đặt
- Bộ truyền động bánh răng xoắn trụ ba trục, chia ngang, kiểu kín hoàn toàn.
- Cấu hình thẳng đứng với thiết kế bánh răng xoắn ốc hình trụ ăn khớp bên ngoài.
- Trục rỗng hình côn, có thể lắp trực tiếp vào trục dẫn động.
Các tình huống áp dụng
Nó có thể được sử dụng cho các cơ cấu di chuyển của cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn chịu tải trọng khởi động và phanh thường xuyên, cũng như cho cần cẩu đúc trên cao.
Hộp số cầu trục trên cao có bề mặt răng mềm
Hộp số cần cẩu trên cao có bề mặt răng mềm thường có độ cứng bề mặt răng tương đối thấp, điển hình là dưới 300 HBW. Chúng có đặc điểm là quy trình sản xuất đơn giản hơn và chi phí mua sắm và bảo trì thấp hơn; tuy nhiên, khả năng chịu tải của chúng kém hơn so với hộp số có bề mặt răng cứng hoặc cứng trung bình, và khả năng chống mài mòn cũng kém. Do đó, cần tránh vận hành lâu dài trong điều kiện quá tải.
Ưu điểm cốt lõi
- Các bánh răng thường được làm từ thép cacbon trung bình 45 hoặc thép kết cấu hợp kim 40Cr. Sau khi tôi và ram, chúng thường đạt độ chính xác cấp ISO 8–9, đáp ứng yêu cầu của thiết bị nâng hạ trong điều kiện tải trọng thông thường.
- Cấu trúc đơn giản và quy trình sản xuất hoàn thiện đảm bảo khả năng thay thế linh hoạt, lắp đặt dễ dàng và bảo trì thuận tiện. Điều này giúp giảm thiểu chi phí đầu tư thiết bị một cách hiệu quả trong khi vẫn đáp ứng được các yêu cầu vận hành.
- Các răng bánh răng có độ bền tuyệt vời và tự động ăn khớp trong giai đoạn vận hành ban đầu. Điều này giúp giảm tiếng ồn và độ rung, đảm bảo truyền động mượt mà và ổn định hơn.
Điều kiện hoạt động
- Tốc độ ngoại vi của bánh răng ≤ 20 m/s
- Tốc độ trục cao ≤ 1500 vòng/phút
- Nhiệt độ môi trường hoạt động: -40℃ ~ 45℃
- Có khả năng xoay hai chiều
Thiết kế kết cấu và lắp đặt
- Thiết kế ba điểm theo chiều dọc hoặc ngang, có thể lắp đặt nghiêng tùy chọn.
- Cấu trúc hình trụ xoắn ốc gắn trên trục thẳng đứng.
Các tình huống áp dụng
Chủ yếu được ứng dụng cho các thiết bị như cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn, và cũng phù hợp cho các trường hợp không gian hạn chế yêu cầu lắp đặt theo chiều dọc.
Các mẫu nêu trên là những ví dụ phổ biến về hộp số cần cẩu trên cao. Tỷ số truyền, khoảng cách tâm, mô-men xoắn đầu ra và cách bố trí lắp đặt khác nhau tùy theo từng mẫu. Để biết đầy đủ các sản phẩm cung cấp và thông số kỹ thuật chi tiết, vui lòng tham khảo tài liệu giới thiệu sản phẩm sau:
So sánh bốn dòng hộp số
| Mục | Hộp số cần cẩu trên cao dạng mô-đun | Hộp số cầu trục trên cao có bề mặt răng cứng | Hộp số cầu trục trên cao có bề mặt răng cứng vừa phải | Hộp số cầu trục trên cao có bề mặt răng mềm |
|---|---|---|---|---|
| Vật liệu | Thép hợp kim cường độ cao, ví dụ như 20CrMnMo | Thép hợp kim cường độ cao, ví dụ như 20CrMnTi | Thép hợp kim cacbon trung bình, chẳng hạn như 40Cr | Thép cacbon trung bình, chẳng hạn như thép 45, hoặc thép hợp kim thấp. |
| Quy trình xử lý nhiệt và sản xuất | Tôi cacbon và tôi cứng | Tôi cứng bề mặt hoặc thấm cacbon và làm nguội nhanh. | Tôi cứng bề mặt hoặc thấm cacbon cho bánh răng nhỏ. Các bánh răng lớn hơn thường được tôi và ram nhiệt. | Bánh răng nhỏ được tôi và ram. Bánh răng lớn hơn được chuẩn hóa hoặc tôi và ram. |
| Độ cứng bề mặt răng | 58-62 HRC | > 350 HB | 280-350HB | ≤350HB |
| Độ chính xác của bánh răng | Lớp 6-7 | Lớp 5-7 | Lớp 7-9 | Lớp 8-10 |
| Dung tải | Trung bình đến cao | Cao | Vừa phải | Thấp hơn |
| Ứng dụng tiêu biểu | Tải trọng từ nhẹ đến trung bình, trong điều kiện vận hành gián đoạn hoặc liên tục. | Cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn tốc độ cao, tải trọng lớn, thường xuyên chịu tải trọng va đập. | Cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn tải trọng trung bình, công suất trung bình | Cần cẩu trên cao và cần cẩu giàn tốc độ thấp, tải trọng nhẹ với yêu cầu độ chính xác vừa phải. |
| Hiệu suất truyền tải | 96%-98% | 95%-98% | 85%-92% | 70%-85% |
| Mức độ tiếng ồn | ≤ 75 dB | 75-85 dB | 70-80 dB | 60-70 dB |
Ghi chú về vận hành và bảo trì
- Hãy chọn loại dầu bôi trơn và lượng dầu cần thiết theo hướng dẫn trong catalogue sản phẩm.
- Thường xuyên kiểm tra mức dầu, tình trạng chất bôi trơn và các gioăng xem có bị rò rỉ hay không.
- Theo dõi tiếng ồn bất thường, độ rung và sự tăng nhiệt độ trong quá trình hoạt động.
- Kiểm tra độ lỏng của các bu lông neo, khớp nối và mối nối trục đầu ra.
- Sau khi đưa thiết bị mới vào vận hành, hãy thực hiện thay dầu lần đầu theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
- Đối với các đợt ngừng hoạt động dài hạn hoặc vận hành trong môi trường khắc nghiệt, hãy tăng tần suất kiểm tra chống gỉ và làm kín.
- Điều chỉnh khoảng thời gian bảo dưỡng theo tải trọng, cấp độ vận hành và số giờ hoạt động.
Hộp số cần cẩu trên cao DGCRANE được chế tạo bằng vật liệu chống mài mòn và quy trình sản xuất tiên tiến. Những hộp số này không chỉ kéo dài tuổi thọ thiết bị mà còn giảm đáng kể chi phí bảo trì. Cho dù trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt hay các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao, hộp số cần cẩu trên cao đều mang lại hiệu suất vượt trội, trở thành lựa chọn tối ưu để đảm bảo hiệu quả vận hành.
