Sprievodca výberom, montážou a údržbou elastických čapových spojok

Technik údržby vytiahne z pohonu čerpadla chybnú spojku. Elastomérové ​​objímky sú prasknuté, čapy sú ryhované a vŕtanie náboja vykazuje známky oderu, že zle sedí. Pre väčšinu stredne náročných priemyselných pohonov nie je výmena exotickým inžinierskym cvičením: elastická spojka čapu je často najjednoduchšou a najhospodárnejšou voľbou. Bude absorbovať vibrácie, tolerovať mierne vychýlenie a pri správnej montáži a údržbe vydrží fungovať roky.

Táto príručka vysvetľuje, čo je elastická spojka s čapom, ako sa správa pri zaťažení, čo treba skontrolovať pri jej výbere a ako ju namontovať a udržiavať, aby sa spojka nestala slabým článkom hnacieho ústrojenstva.

Čo je to kolíková spojka s elastickým rukávom?

Elastická spojka čapu je pružná hriadeľová spojka, ktorá prenáša krútiaci moment cez valcové čapy vložené do otvorov v dvoch nábojoch. Hnací náboj nesie kolíky; okolo každého kolíka je elastomérna manžeta. Poháňaný náboj má zodpovedajúce otvory alebo štrbiny. Keď sa hnací náboj otáča, každý kolík stláča objímku proti stene poháňaného náboja, čím sa krútiaci moment prenáša skôr stlačením než kontaktom kov na kov.

Typická zostava pozostáva z:

• Dva prírubové náboje, bežne opracované z ocele alebo liatiny.
• Čapové skrutky, zvyčajne usporiadané na jednej rozstupovej kružnici.
• Elastické návleky vyrobené z gumy alebo polyuretánu, ktoré priliehajú na kolíky.
• Prídržné podložky, poistné podložky a matice, ktoré zaisťujú kolíky.

Konštrukcia sa tiež nazýva „spojka kolíka a puzdra“ alebo „spojka s puzdrom“. V sérii LT/TL je nosným prvkom elastická manžeta; kolík tlačí iba objímku, nie protiľahlý kov. To je kľúčom k tlmeniu vibrácií a nárazov.

Ako zvláda krútiaci moment, otrasy a vychýlenie

Keď sa pohon rozbehne, krútiaci moment rýchlo stúpa. Elastická objímka sa deformuje v šmyku a stlačení a vyhladzuje náhle zaťaženie. Táto deformácia tiež umožňuje spojke absorbovať cyklické nepravidelnosti vznetového motora, prevodovky alebo elektromotora. Výsledkom je nižšie špičkové napätie v poháňanom zariadení a nižšia hlučnosť.

Objímka tiež vytvára malé množstvo poddajnosti medzi hriadeľmi. Elastické objímkové čapové spojky môžu akceptovať radiálne vychýlenie o niekoľko desatín milimetra, uhlové vychýlenie až do približne 1 stupňa a axiálne posunutie niekoľko milimetrov v bežnej prevádzke. Presné hodnoty závisia od rýchlosti, krútiaceho momentu a použitého elastoméru. Tieto limity nie sú také veľkorysé ako limity ozubenej spojky, ale sú dostatočné pre väčšinu zoradených inštalácií a v praxi sa dajú oveľa ľahšie dosiahnuť.

Pre pohon na všeobecné použitie, ktorý netrpí extrémnymi špičkami krútiaceho momentu, spojka s objímkou ponúka vynikajúcu rovnováhu medzi ochranou a nákladmi.

Výber správnej kolíkovej spojky s elastickým rukávom

Výber začína krútiacim momentom, potom rýchlosťou, potom fyzickými obmedzeniami a nakoniec podmienkami prostredia. Menovitý krútiaci moment spojky musí presahovať maximálny krútiaci moment hnaného stroja vrátane rozbehového momentu a akéhokoľvek občasného preťaženia. Pre čerpadlo alebo ventilátor zvyčajne stačí trvalý krútiaci moment; pre drvič alebo dopravník je prevádzkový faktor medzi 1,5 a 2,0 bezpečnejší.

Veľkosť otvoru je ďalšou kontrolou. Náboj spojky musí zodpovedať priemeru hnacieho aj hnaného hriadeľa. Väčšie vŕtanie nemusí vždy znamenať vyššiu kapacitu krútiaceho momentu, pretože kolíková kružnica je pevná. Katalógové hodnotenie je založené na najväčšom povolenom vŕtaní; malý hriadeľ môže byť stále umiestnený s redukčným puzdrom, ale musí sa znížiť krútiaci moment.

Rýchlosť ovplyvňuje prípustné vychýlenie a kvalitu vyváženia. Pri nízkych rýchlostiach stačí štandardné vyváženie náboja. Pri vyšších rýchlostiach môže zvyšková nevyváženosť spôsobiť vibrácie, preto by sa spojka mala skontrolovať a v prípade potreby dynamicky vyvážiť.

Na teplote a atmosfére záleží, pretože elastomérová manžeta je najslabší materiál. Olej, ozón a teplo urýchľujú tvrdnutie gumy. Pre prostredie s vysokou teplotou alebo olejom vyberte návlek vyrobený z polyuretánu alebo špeciálne formulovanej gumy a skontrolujte teplotné limity výrobcu.

Ak poháňaný stroj potrebuje aj brzdenie, montáž môže zjednodušiť verzia s integrovaným brzdovým kolesom. Toto usporiadanie je bežné u žeriavov a kladkostrojov, kde spojka a brzda tvoria jeden kompaktný komponent.

LTZ(TLL) čapová spojka s elastickou manžetou s brzdovým kolesom Táto spojka integruje prenos krútiaceho momentu a brzdenie v jednom komponente, ideálne pre žeriavy a zdvíhadlá, kde sa vyžaduje kompaktná inštalácia a spoľahlivé zastavenie. Brzdové koleso spolupracuje s vonkajšou brzdou, aby sa zabezpečilo plynulé spomalenie a presné polohovanie. Zobraziť produkt →

Konfigurácie s brzdovým kolesom používajú širší náboj alebo predĺženú objímku a mali by byť zvolené spolu s vôľou brzdového strmeňa a požadovaným brzdným momentom. To znamená, že pre priamu spojku bez brzdy je štandardná konštrukcia LT/TL jednou z najpoužívanejších flexibilných možností v priemyselných strojoch.

Uloženie hriadeľa: Správne pripojenie náboja

Lícovanie medzi nábojom spojky a hriadeľom určuje, či sa v spojení vyvinie opotrebovanie, vibrácie alebo vôľa. Voľné uloženie, ako napríklad H8/h7, sa dá ľahko zostaviť, ale môže umožniť mikropohyb na povrchu otvoru. V priebehu času tento mikropohyb vytvára trnovú koróziu, ktorá vyzerá ako tmavočervený alebo hnedý prach na hriadeli. Pri reverznom pohone môže rovnaký pohyb rýchlo zväčšiť drážku pre pero a zmeniť malý problém na zničený hriadeľ.

Pre väčšinu pevných a pružných spojok sa uprednostňuje prechodové uloženie. Z hľadiska ISO je vŕtanie náboja často H7, zatiaľ čo hriadeľ je k6 alebo m6. H7/k6 poskytuje ľahké lisovanie; H7/m6 poskytuje pevnejšie držanie a je bežné, keď sú prítomné zmeny krútiaceho momentu alebo ľahké otrasy. Pre ťažkú ​​prevádzku je možné použiť spojku s presahom, ako napríklad H7/p6, za predpokladu, že spojku možno demontovať pomocou hydraulického sťahováka alebo indukčného ohrievača.

Pozornosť si vyžaduje aj kľúčová drážka. Štandardný štvorhranný kľúč prenáša krútiaci moment z hriadeľa na náboj. Zapadnutie kľúča do drážky pre kľúč by malo umožňovať malé zasahovanie po stranách; Voľný kľúč umožňuje údery kladivom a rýchle opotrebovanie. Pred montážou zmerajte dieru, hriadeľ a drážku pre pero pomocou mikrometra, nielen pomocou posuvného meradla. Ak je spojka na sklade dlhší čas, premerajte dieru v dvoch polohách, aby ste zistili ovalitu.

Lícovanie medzi nábojom a hriadeľom je v literatúre o údržbe neustále sa opakujúcim predmetom, pretože často rozhoduje o životnosti spojky. Nezhoda len niekoľkých mikrometrov môže zmeniť spojenie z bezproblémového na chronicky uvoľnené.

Najlepšie postupy inštalácie a údržby

Pred montážou dôkladne očistite hriadeľ a otvor. Odstráňte všetku hrdzu, farbu, otrepy alebo vyvýšený kov okolo drážky pre kľúč. Vývrt zľahka namažte zmesou proti zadieraniu, ale nemažte treciu plochu, ak má byť uloženie lisované; postupujte podľa odporúčaní dodávateľa.

Na kontrolu zarovnania použite číselník. Nastavte uhlové vychýlenie v rámci limitu spojky, zvyčajne 0,1 mm/100 mm alebo menej, a radiálne odsadenie v rozmedzí 0,1–0,2 mm. Utiahnutie spojky na kompenzáciu nesprávneho nastavenia motora je rýchly spôsob zlyhania.

Na utiahnutie skrutiek použite momentový kľúč a skrutky kolíkov utiahnite postupne v hviezdicovom vzore. Prílišné utiahnutie stiahne objímku alebo zdeformuje kolík. Nedostatočné utiahnutie umožňuje kolíku pohybovať sa axiálne a prirážať k prídržnej podložke.

Činnosti údržby sú jednoduché, ale mali by byť naplánované:

1. Každé tri až šesť mesiacov skontrolujte, či sa na elastomérových manžetách nenachádza olej, rozpúšťadlo alebo nadmerné teplo.
2. Pozrite sa na praskliny, opuchy alebo kompresiu na rukávoch.
3. Zmerajte axiálny pohyb náboja na hriadeli; viditeľný pohyb znamená, že lícovanie zlyhá.
4. Vymeňte všetky objímky a kolíky ako súpravu, nie po jednom, aby bolo zdieľanie záťaže rovnomerné.
5. Po výmene elastomérov znova skontrolujte zarovnanie, pretože nové objímky sú tuhšie a môžu zmeniť polohu chodu.

Keď je potrebná výmena, spojka s pružným puzdrom je zvyčajne lacnejšia a rýchlejšia na opravu ako ozubená alebo kotúčová spojka, čo vysvetľuje jej pokračujúcu popularitu pri údržbe zariadení.

Kde sa tieto spojky používajú

Elastické objímkové kolíkové spojky sa nachádzajú takmer v každom odvetví kontinuálnej výroby. Typické aplikácie zahŕňajú čerpadlá, ventilátory, kompresory, dopravníky, miešačky, drviče, žeriavy, zdvíhadlá a obrábacie stroje. Ich schopnosť absorbovať torzné vibrácie ich robí obzvlášť užitočnými na dieselových čerpadlách a generátoroch, kde sú impulzy krútiaceho momentu nevyhnutné.

V oceliarňach sa používajú na pohony valčekových stolov a pomocných zariadení; v baníctve, na dopravníkoch a kalových čerpadlách; v námornom a petrochemickom prostredí, na palubných strojoch a procesných čerpadlách. Pre obsluhu žeriavov sa spojka často kombinuje s brzdovým kolesom a celá zostava musí spĺňať bezpečnostné normy zdvíhania. Naša stránka pokrytá odvetviami poskytuje prehľad prevádzkových podmienok, v ktorých takéto spojky musia spoľahlivo fungovať. Pozrite si zoznam priemyselných aplikácií pre viac.

Úvahy o prispôsobení a obstarávaní

Väčšina výrobcov je ochotná upraviť štandardnú spojku čapu s elastickým puzdrom, aby vyhovovala konkrétnemu pohonu. Bežné prispôsobenia zahŕňajú priemer otvoru, veľkosť a polohu klinovej drážky, dĺžku náboja, materiál objímky a to, či musí byť spojka vyvážená pre vyššiu rýchlosť. Na zdvíhanie a zdvíhanie môže byť brzdové koleso kované alebo privarené na náboj a potom opracované tak, aby fungovalo.

Štandardný typ LT/TL je ťahúňom tejto rodiny. Má kompaktnú prírubu a používa jednoradové alebo dvojradové usporiadanie čapov v závislosti od krútiaceho momentu. Mnoho závodov má na sklade náhradnú spojku LT/TL, pretože sa hodí pre širokú škálu hriadeľov motorov a čerpadiel.

LT(TL) Elastická spojka s čapom a puzdrom Táto štandardná flexibilná spojka je vhodná pre širokú škálu hriadeľov motorov a čerpadiel a ponúka tlmenie vibrácií a kompenzáciu nesúosovosti. Jeho kompaktná príruba a jednoduchá údržba z neho robia praktický náhradný diel pre mnohé priemyselné zariadenia. Zobraziť produkt →

Keď posielate dopyt, uveďte nasledujúce informácie: výkon alebo krútiaci moment, prevádzkovú rýchlosť, priemer hriadeľa a rozmery drážky pre pero, dostupný priestor medzi hriadeľmi, okolitú teplotu a či je jednotka vnútorná alebo vonkajšia. Uveďte tiež, či je zaťaženie konštantné alebo nárazové. Tieto údaje umožňujú výrobcovi vypočítať skutočný prevádzkový faktor a odporučiť správny materiál vŕtania a náboja.

Pred objednaním sa tiež oplatí preskúmať kritické faktory výberu, ktoré ovplyvňujú spoľahlivosť spojky; zdanlivo malý detail, ako je tvrdosť elastoméru alebo povrchová úprava kolíka, môže výrazne zmeniť životnosť. Článok o kritické faktory pre výber správnej priemyselnej spojky vysvetľuje problémy, ktoré sa dajú pri obstarávaní ľahko prehliadnuť.

Záver

Elastická spojka čapu zostáva praktickou prvou voľbou pre mnohé priemyselné pohony. Je ľahko pochopiteľný, ľahko sa inštaluje a odpúšťa v prevádzke. Hlavnými požiadavkami sú správne uloženie otvoru, primerané vyrovnanie a pravidelná kontrola elastomérových puzdier. Pri výbere so správnym servisným faktorom a prispôsobení pre skutočný hriadeľ a prostredie poskytuje dlhú a spoľahlivú životnosť bez požiadaviek na mazanie a údržbu ozubených spojok.

Keď nabudúce spojka zlyhá, nepredpokladajte, že riešením je väčšia alebo drahšia spojka. Namiesto toho skontrolujte uloženie, zarovnanie a stav elastomérových objímok. Vo väčšine prípadov správne namontovaná elastická spojka čapu vyrieši problém s nižšími nákladmi a kratšími prestojmi.