Поворотные гидроцилиндры реечного типа и опорно-поворотные устройства в кранах-манипуляторах на шасси грузовых автомобилей
News Details
Автомобильный кран требует как вращающего усилия, так и мощной опоры для перемещения груза вокруг транспортного средства. В некоторых малых и средних шарнирных кранов рычажно-шестеренный поворотный цилиндр обеспечивает вращающее усилие. Тем временем, поворотный подшипник поддерживает вращающуюся верхнюю конструкцию и передает нагрузки от подъема на основание.
Эти детали работают вместе, но их задачи различаются. Понимание этой разницы помогает при выборе компонентов, проверке неисправностей и ежедневном обслуживании.
Как работает реечно-шестеренчатый поворотный цилиндр?
Реечно-шестеренчатый поворотный цилиндр преобразует гидравлическое давление во вращательное движение.
Во-первых, нагнетаемое масло толкает поршень, соединенный с зубчатой рейкой. Когда рейка движется прямолинейно, ее зубцы входят в зацепление с шестерней. Затем шестерня поворачивает поворотную колонну или верхнюю конструкцию крана через выходное соединение.
Изменение направления потока масла приводит к движению рейки в противоположном направлении. Таким образом, кран может поворачиваться влево или вправо.
Рейка имеет фиксированный ход, поэтому ее вращение ограничено. В зависимости от конструкции доступный угол может составлять от 270° до 400°. Даже устройство, имеющее более 360° хода, должно в конечном итоге изменить направление; оно не может непрерывно вращаться.
Что делает поворотный цилиндр?
Поворотный цилиндр обеспечивает крутящий момент для перемещения стрелы, колонны и подключенного оборудования вокруг основания крана. Это позволяет оператору размещать груз рядом с грузовиком или перемещать его между рабочими позициями.
Его основные функции включают:
- Создание поворотного момента: Гидравлическая сила преобразуется в крутящий момент, необходимый для поворота верхней конструкции.
- Управление движением: Распределительный клапан выбирает левое или правое вращение, а регулятор потока помогает установить скорость.
- Обеспечение точного позиционирования: Надлежащее управление клапаном и правильно отрегулированное зацепление шестерен позволяют выполнять небольшие, контролируемые движения.
- Подходит для компактных пространств: Интегрированный привод может уменьшить пространство, необходимое для отдельного двигателя и коробки передач.
Однако зубчатая передача не является механически самотормозящей. Удержание положения зависит от гидравлической схемы, состояния уплотнений и любых установленных тормозных или удерживающих устройств.
Подходящая конфигурация двойного обратного клапана может помочь управлять внешне управляемым движением и уменьшить дрейф. Выбор клапана и его настройки должны соответствовать конструкции крана.
Какая роль у поворотного подшипника?
Поворотный подшипник образует поворотный шарнир между верхней конструкцией крана и его неподвижным основанием.
Поворотный подшипник крана спроектирован для выдерживания комбинированных нагрузок:
- Осевая нагрузка: Усилие, действующее вдоль оси вращения.
- Радиальная нагрузка: Усилие, действующее поперек оси вращения.
- Опрокидывающий момент: Эффект наклона, создаваемый грузом и вылетом стрелы.
Он также направляет вращение и помогает поддерживать соосность.
В конструкции с отдельным поворотным подшипником сам подшипник и его болтовые соединения образуют основной путь для передачи нагрузок от подъема. Эти силы затем проходят через основание крана, подрамник и опорную систему транспортного средства.
Реечно-шестеренчатый привод в основном обеспечивает поворотный момент. Тем не менее, его зубья и вал все равно испытывают усилия со стороны шестерен. Плохое выравнивание или чрезмерное движение конструкции могут увеличить эти усилия и повредить привод.
Некоторые краны используют колонну и втулки вместо отдельного поворотного кольца. Поэтому всегда подтверждайте фактическую конструкцию опорной системы по чертежам крана.
Зачем использовать эту комбинацию на кране с шарнирной стрелой?
Реечно-шестеренчатый привод с подходящей конструкцией подшипников предлагает компактное решение для поворота под ограниченным углом.
Короткий приводной путь может обеспечить прямую реакцию. Кроме того, правильно спроектированная система может обеспечить плавный пуск, контролируемые реверсы и полезное позиционирование на низкой скорости.
Эти функции подходят для таких задач, как:
- Посадка деревьев и ландшафтные работы.
- Обслуживание инженерных сетей.
- Муниципальные подъемные работы.
- Погрузочно-разгрузочные работы в узких рабочих зонах.
В системе также может быть меньше приводных компонентов, чем в конфигурации с отдельным двигателем и коробкой передач. Однако общая стоимость и потребность в обслуживании зависят от размера привода, системы управления и цикла работы.
Плавное движение и низкий люфт являются результатами проектирования, а не автоматическими характеристиками каждого реечно-шестеренчатого устройства.
Реечно-шестеренчатый привод vs. Гидравлический привод с мотор-редуктором
| Характеристика | Реечно-шестеренчатый поворотный цилиндр | Гидравлический мотор и поворотный редуктор |
| Вращение | Ограничено ходом рейки | Может обеспечивать непрерывное вращение |
| Компоновка | Компактная, часто интегрированная | Отдельный двигатель и редуктор |
| Основное применение | Позиционирование с ограниченным углом | Повторяющийся или непрерывный поворот |
| Управление удержанием | Гидравлическая удерживающая схема; тормоз, если указано | Обычно использует тормоз и гидравлическое управление |
| Ключевая проблема | Удар в конце хода и износ зубьев шестерни | Износ тормоза, редуктора и привода |
Для непрерывного вращения также требуется подходящая прокладка шлангов или поворотные соединения, а также электрические контактные кольца, где необходимо. Один только гидравлический двигатель не делает весь кран способным к неограниченному вращению.
Аналогично, грузоподъемность крана сама по себе не определяет лучший привод. Необходимый крутящий момент, вылет, рабочая скорость, пространство и рабочий цикл имеют значение.
Распространенные неисправности и их возможные причины
Дрейф поворота после остановки
Возможные причины включают утечку через уплотнение поршня, утечку через управляющие или удерживающие клапаны, а также неправильные настройки клапанов. Внешний крутящий момент может возникать из-за ветра, наклона транспортного средства или движения груза.
Шум, рывки или заедание
Проверьте плохую смазку, поврежденные дорожки качения подшипника, ослабленные монтажные болты и неравномерное зацепление шестерен. Изношенные направляющие рейки также могут привести к смещению рейки.
Слабое вращение под нагрузкой
Низкое давление питания, внутренняя утечка, избыточное давление на сливе или дросселированный клапан могут снизить выходной крутящий момент. Повышенное трение в подшипнике также может затруднить поворот крана.
Сильный удар рядом с пределом хода
Быстрая работа, неисправное демпфирование, неправильная настройка демпфера или поврежденные упоры могут вызвать сильный удар. В зависимости от схемы, забитые демпферные каналы также могут создавать аномальное давление.
Сколотые или сломанные зубья
Ударные нагрузки, повторяющиеся удары о конце хода, плохой контакт зубьев или ослабленные конструктивные соединения могут привести к перегрузке зубьев шестерни.
Внешние утечки масла
Проверьте уплотнения торцевых крышек, уплотнения вала, фитинги и шланги. В реечно-шестеренчатом приводе не всегда есть открытый шток поршня, поэтому точки утечки зависят от конструкции.
Эти симптомы могут иметь несколько общих причин. Подтвердите неисправность с помощью процедуры осмотра, предоставленной производителем, прежде чем заменять детали.
Ежедневные проверки и техническое обслуживание
Начните с проверки креплений подшипников и других несущих соединений. Осмотрите болты через установленные интервалы обслуживания, используя методы и требования к преднатягу, указанные производителем. Повторная затяжка без определенной процедуры может повредить крепежные элементы.
Далее, смажьте поверхности подшипников и шестерен там, где это необходимо. Используйте указанную смазку и избегайте попадания загрязнений.
Также проверьте:
- Шланги, фитинги, крышки и уплотнения на наличие утечек.
- Люфт подшипника и изменения в зазоре шестерен.
- Упоры, датчики угла и демпфирующие устройства.
- Необычный шум или неравномерное движение во время одобренной функциональной проверки.
- Удержание положения в условиях, определенных в руководстве по обслуживанию.
Опустите и зафиксируйте груз, затем перекройте накопленную гидравлическую энергию перед проведением ремонтных работ. Любое испытание на удержание под нагрузкой должно выполняться в соответствии с процедурой, предоставленной производителем крана.
Как выбрать поворотный цилиндр для вашего крана?
Выбор начинается с требуемого поворотного момента и угла поворота. Затем проверьте рабочее давление, доступный поток, монтажное пространство, соединение вала, рабочий цикл и ожидаемые внешние нагрузки.
Система опоры также требует отдельных проверок на несущую способность подшипника, нагрузку на болты и жесткость крепления. Тоннажности крана недостаточно для определения размера любого из компонентов.
Shellppon Hydraulic предоставляет решения для гидравлических цилиндров и компоненты поворотных приводов. Для обсуждения проекта предоставьте ваши чертежи, требуемый крутящий момент, угол поворота, давление и детали монтажа через страницу контактов Shellppon.
