اخبار شرکت مفصل یونیورسال جرثقیل: جزء کلیدی در سیستم‌های انتقال قدرت جرثقیل

در سیستم انتقال قدرت جرثقیل، مفصل یونیورسال (که با نام کوپلینگ یونیورسال نیز شناخته می‌شود) یک جزء بسیار حیاتی است که به‌طور خاص برای رفع مشکل انتقال گشتاور بین سیستم‌های شفت با محورهای مختلف طراحی شده است. در کاربردهای عملی، می‌تواند به‌راحتی انحراف زاویه‌ای ±3° تا ±30° را بین دو شفت انتقال تحمل کند. حتی اگر به دلیل عملکرد تجهیزات، حرکت محوری 5 تا 20 میلی‌متر یا جابجایی شعاعی 0.1 تا 1 میلی‌متر وجود داشته باشد، انتقال قدرت چندان تحت تأثیر قرار نخواهد گرفت.

از نظر ساختاری، عمدتاً از شفت محرک، شفت متحرک و مجموعه شفت متقاطع تشکیل شده است که بلبرینگ‌های سوزنی نیز روی شفت متقاطع نصب شده‌اند. اگر بر اساس ویژگی‌های تحمل بار طبقه‌بندی شود، دو نوع وجود دارد: صلب و انعطاف‌پذیر. به عنوان مثال، نوع شفت متقاطع به دسته صلب تعلق دارد. این نوع مفصل یونیورسال صلب بسیار قدرتمند است و می‌تواند گشتاور ضربه‌ای آنی تا 5000 کیلو نیوتن متر را تحمل کند. بنابراین، به طور گسترده در جرثقیل‌های پل و برجی استفاده می‌شود و بیش از 80٪ را شامل می‌شود.

نقش اصلی مفاصل یونیورسال در جرثقیل به شرح زیر است:

• اتصال انتقال گشتاور

مانند یک پل است که گشتاور دستگاه محرک جرثقیل را به عملگر منتقل می‌کند. به عنوان مثال، برای یک جرثقیل کامیونی 25 تنی، مفصل یونیورسال مکانیزم بالابر باید گشتاور نامی 1800 نیوتن متر را منتقل کند. علاوه بر این، تحت 1.2 برابر بار نامی، حتی پس از عملکرد مداوم به مدت 30 دقیقه، نباید دچار تغییر شکل پلاستیکی شود. این موضوع با ایمنی عملیات بالابری مرتبط است.

• جبران انحراف محور

هنگامی که جرثقیل در حال کار است، باز و بسته شدن بوم باعث تغییر در زاویه سیستم شفت انتقال می‌شود. به عنوان مثال، با افزایش بازوی تلسکوپی از کوتاه‌ترین تا بلندترین حالت، زاویه بین محورهای مفصل یونیورسال مکانیزم بالابر ممکن است از 5° تا 22° تغییر کند. در این مرحله، بلبرینگ شفت متقاطع باید دقت چرخشی 1500 دور در دقیقه را حفظ کند و لقی باید در 0.05 میلی‌متر کنترل شود؛ در غیر این صورت، احتمالاً صداهای غیرعادی در انتقال ایجاد می‌شود و لرزش نیز افزایش می‌یابد. با این حال، برای جرثقیل‌های مجهز به شفت‌های یونیورسال با کیفیت بالا، خطاهای انتقال ناشی از انحراف شفت را می‌توان بیش از 60٪ کاهش داد.

• تضعیف لرزش و ضربه

در لحظه بلند کردن و شروع به کار، سیستم قدرت یک بار ضربه‌ای 2.5 برابر گشتاور نامی ایجاد می‌کند. اگر از مفصل یونیورسال انعطاف‌پذیر با عناصر الاستیک لاستیکی استفاده شود، شتاب لرزش را می‌توان از 15g به زیر 8g کاهش داد که توسط حسگر شتاب اندازه‌گیری می‌شود. به این ترتیب، آسیب خستگی به چرخ‌دنده‌های کاهنده (با مدول معمولاً بین 8 تا 12 میلی‌متر) و بلبرینگ‌های درام (معمولاً بلبرینگ‌های غلتکی خود تنظیم از نوع 23230) بسیار کمتر است که می‌تواند عمر مفید این اجزای کلیدی را 30٪ تا 50٪ افزایش دهد.

• چیدمان ساختاری سازگار

مکانیزم چرخش یک جرثقیل خزنده باید قادر به چرخش مداوم 360 درجه باشد. امتداد محوری مفصل یونیورسال آن باید ±15 میلی‌متر باشد تا خطای لقی بلبرینگ چرخش (با قطری که معمولاً بین 2 تا 4 متر است) را جبران کند. بدون شفت‌های یونیورسال، خطای تراز نصب سیستم شفت انتقال باید در 0.02 میلی‌متر بر متر کنترل شود که اساساً در کار عملی غیرممکن است.

برای شفت‌های یونیورسال مورد استفاده در جرثقیل‌ها، این پارامترهای فنی باید با استانداردها مطابقت داشته باشند:

• مقاومت مواد: شفت متقاطع از فولاد ساختاری آلیاژی 40CrNiMoA ساخته شده است. پس از عملیات کوئنچ و تمپرینگ، سختی آن می‌تواند به 28-32HRC برسد و مقاومت کششی آن کمتر از 980 مگاپاسکال نیست. این امر تضمین می‌کند که تحت 1.5 برابر گشتاور نامی شکسته نشود.
• عملکرد آب‌بندی: همراه با یک کاسه نمد اسکلتی دو لبه (فشار لبه 0.3-0.5 مگاپاسکال) و یک O-ring (مقاومت در برابر دما -40 درجه سانتیگراد تا 120 درجه سانتیگراد) آب‌بندی می‌شود و درجه ضد گرد و غبار می‌تواند به IP65 برسد. حتی در محیطی با غلظت گرد و غبار 10 میلی‌گرم بر متر مکعب، پس از 500 ساعت کار مداوم نشتی نخواهد داشت.

• الزامات روانکاری: گریس پایه لیتیومی (NLGI Grade 2) باید هر 200 ساعت کار اضافه شود. مقدار پر کردن گریس باید 1/3 تا 1/2 حجم محفظه بلبرینگ باشد. در غیر این صورت، روانکاری ضعیف خواهد بود و احتمال سایش زودرس وجود دارد. هنگامی که سایش از 0.1 میلی‌متر تجاوز کرد، باید تعویض شود.

این جزئیات فنی تضمین می‌کند که مفصل یونیورسال می‌تواند تحت بارهای سنگین و شرایط کاری پیچیده به طور قابل اعتماد کار کند و همچنین آن را به یک جزء کلیدی در سیستم قدرت جرثقیل تبدیل می‌کند که می‌تواند هم به طور صلب انتقال دهد و هم به طور انعطاف‌پذیر سازگار شود.