Dlaczego wały dźwigowe ulegają awariom: typowe przyczyny zginania, uszkodzeń rowków wpustowych i zużycia gniazd łożyskowych
Wprowadzenie
Wały dźwigowe są często pomijane, dopóki koło, krążek, łożysko lub zespół napędowy nie zaczną zawodzić.
W wielu systemach dźwigowych wał jest krytycznym elementem przenoszącym obciążenie i pozycjonującym. Łączy części obrotowe, podtrzymuje łożyska, przenosi moment obrotowy i pomaga utrzymać prawidłowe wyrównanie całego zespołu.
Wał dźwigowy może być stosowany w:
- Zespołach kół dźwigowych
- Zespołach krążków
- Systemach bębnowych
- Mechanizmach jazdy
- Połączeniach przekładni i sprzęgieł
- Inne obrotowe komponenty żurawia
Gdy wał ulegnie zgięciu, zużyciu, pęknięciu lub uszkodzeniu, problem może rozprzestrzenić się na otaczające komponenty.
Typowe konsekwencje mogą obejmować:
- Awaria łożyska
- Zużycie kołnierza koła
- Bicie krążka
- Nieprawidłowe wibracje
- Uszkodzenie rowka wpustowego
- Zużycie wielowypustu
- Niewspółosiowość sprzęgła
- Nierównomierne obciążenie
- Zwiększony hałas
- Skrócona żywotność
Uszkodzony wał nie powinien być zatem traktowany jako izolowany problem.
Kompletny wał, łożysko, koło lub krążek, obudowa i system połączeń powinny być oceniane razem.
Ten artykuł wyjaśnia typowe przyczyny awarii wałów dźwigowych, jak rozpoznać charakterystyczne uszkodzenia i co należy sprawdzić przed wyprodukowaniem wału zastępczego.
1. Jakie obciążenia przenosi wał dźwigu?
Wał dźwignicy może być poddawany jednocześnie kilku rodzajom obciążeń.
Mogą one obejmować:
- Obciążenie zginające
- Obciążenie skręcające
- Obciążenie promieniowe
- Obciążenie osiowe
- Obciążenie udarowe
- Powtarzające się obciążenie cykliczne
Rzeczywiste obciążenie zależy od funkcji wału.
Na przykład wał koła napędzanego może wymagać przenoszenia momentu obrotowego, jednocześnie przenosząc obciążenia koła i łożysk.
Wał koła linowego może głównie przenosić obciążenia promieniowe z układu liny stalowej.
Wał połączony ze sprzęgłem lub przekładnią może również podlegać dodatkowemu obciążeniu skręcającemu.
Dlatego projektowanie wału nie może opierać się wyłącznie na średnicy.
Pełny stan obciążenia, układ podparcia, materiał, obróbka cieplna i geometria muszą być rozpatrywane łącznie.
2. Dlaczego wały dźwigu się wyginają?
Wygięty wał to poważny sygnał ostrzegawczy.
Możliwe przyczyny to:
- Przeciążenie
- Obciążenie udarowe
- Nadmierna długość niepodparta
- Niewystarczająca średnica wału
- Nieodpowiedni materiał
- Nieprawidłowa obróbka cieplna
- Zatarcie łożyska
- Niewspółosiowość
- Odkształcenie konstrukcji
- Nieprawidłowy montaż
Wał może również stopniowo ulegać trwałemu odkształceniu po powtarzającym się nieprawidłowym obciążeniu.
Jeśli wał koła się wygnie, koło może przestać być prostopadłe do szyny.
Jeśli wał krążka się wygnie, krążek może się przechylić lub chwiać.
Dlatego zgięcie wału może powodować wtórne zużycie innych komponentów.
3. Zgięte wały kół i zużycie kołnierzy kół
Zgięty wał koła może zmienić położenie koła dźwigu względem szyny.
Możliwe skutki obejmują:
- Nierówny kontakt bieżnika
- Jednostronny kontakt z kołnierzem
- Zwiększone skoszenie kół
- Nieprawidłowe wyrównanie łożysk
- Nieprawidłowe wibracje
Może to sprawić, że problem zużycia koła będzie wydawał się spowodowany wyłącznie przez samo koło.
Jednak wymiana koła bez sprawdzenia wału może pozwolić na powrót tego samego wzoru zużycia.
Z tego powodu nieprawidłowe zużycie kół suwnicy powinno obejmować kontrolę:
- Koło
- Wał
- Łożyska
- Obudowy łożysk
- Szyna
- Wyrównanie wózka końcowego
4. Zgięte wały krążków i zużycie rowków
Zgięty lub uszkodzony wał krążka może również wpływać na wyrównanie liny.
Możliwe objawy obejmują:
- Bicie krążka
- Nierównomierne zużycie rowka
- Kontakt liny skoncentrowany po jednej stronie
- Przegrzewanie łożyska
- Nienormalny hałas
- Ruch osiowy
Jeśli rowek liny wielokrotnie zużywa się po jednej stronie, należy sprawdzić wał i podporę łożyska wraz z wyrównaniem liny.
Wymiana samego krążka może nie rozwiązać problemu, jeśli wał jest już odkształcony.
5. Czym jest zużycie gniazda łożyska?
Gniazdo łożyska to obrobiona powierzchnia wału, na której montowane jest łożysko.
Jest zwykle wykonane na określoną średnicę i pasowanie.
Zużycie gniazda łożyska może objawiać się jako:
- Zmniejszona średnica
- Powierzchnia wypolerowana
- Ślady frettingu
- Zadrapania
- Miejscowa utrata materiału
- Odkształcenie powierzchni
Gdy gniazdo łożyska ulegnie zużyciu, pierwotne pasowanie może nie być już utrzymane.
Może to umożliwić niepożądany ruch między łożyskiem a wałem.
6. Co powoduje zużycie gniazda łożyska?
Typowe przyczyny obejmują:
- Nieprawidłowe dopasowanie łożyska
- Ruch wewnętrznego pierścienia łożyska
- Nadmierne drgania
- Zatarcie łożyska
- Niewystarczające smarowanie
- Zanieczyszczenie
- Nieprawidłowa instalacja
- Zgięcie wału
- Powtarzające się uderzenia
- Uszkodzenie powierzchni podczas montażu
Przed wymianą wału należy zidentyfikować główną przyczynę.
W przeciwnym razie nowy wał może mieć ten sam problem.
7. Dlaczego pasowanie łożyska ma znaczenie
Dopasowanie łożyska jest krytycznym elementem konstrukcji wału.
Jeśli dopasowanie jest zbyt luźne, wewnętrzny pierścień łożyska może przesuwać się względem wału.
Może to powodować:
- Fretting
- Zużycie
- Generowanie ciepła
- Uszkodzenie powierzchni
- Utrata dokładności wymiarowej
Jeśli pasowanie jest zbyt ciasne, montaż może stać się trudny i może wystąpić niepożądane obciążenie wewnętrzne łożyska.
Prawidłowe dopasowanie zależy od:
- Typ łożyska
- Kierunek obciążenia
- Średnica wału
- Warunki obrotu
- Zalecenia producenta łożysk
- Konstrukcja urządzenia
Gniazda łożysk powinny być zatem obrabiane zgodnie z potwierdzonymi wymaganiami technicznymi, a nie na podstawie przybliżonych pomiarów.
8. Dlaczego nowe łożysko może szybko ulec awarii na starym wale
Wymiana uszkodzonego łożyska bez sprawdzenia wału to częsty błąd konserwacyjny.
Jeśli wał ma już:
- Zużyte gniazda łożysk
- Nieprawidłowa średnica
- Zginanie
- Uszkodzenie powierzchni
- Nieprawidłowa geometria odsadzenia
nowe łożysko może nie działać prawidłowo.
Możliwe skutki obejmują:
- Luz
- Przegrzanie
- Wibracje
- Przedwczesne uszkodzenie łożyska
- Uszkodzenie wału i obudowy
Gdy łożysko uległo wielokrotnym awariom, wał i obudowa powinny zostać objęte dochodzeniem.
9. Czym jest uszkodzenie wpustu?
Wpust przenosi moment obrotowy między wałem a połączonym elementem.
Może być stosowany między:
- Koło i wał
- Koło zębate i wał
- Sprzęgło i wał
- Bęben i wał
- Inne napędzane komponenty
Uszkodzenie wpustu może obejmować:
- Odkształcenie plastyczne
- Rozszerzanie
- Uszkodzenie krawędzi
- Fretting
- Pękanie
- Kluczowy ruch
- Lokalne zgniecenie
Po uszkodzeniu rowka wpustowego połączenie przenoszące moment obrotowy może stać się niestabilne.
10. Dlaczego rowki wpustowe ulegają uszkodzeniu?
Możliwe przyczyny obejmują:
- Nadmierny moment obrotowy
- Obciążenie udarowe
- Nieprawidłowy rozmiar wpustu
- Złe dopasowanie
- Luźny montaż
- Niewystarczająca powierzchnia kontaktu
- Materiał wału nieodpowiedni do zastosowania
- Powtarzające się obciążenia zmienne
- Nieprawidłowe wyrównanie
Luźne połączenie wpustowe może powodować powtarzające się uderzenia podczas rozruchu i zatrzymania.
Z czasem może to powiększyć rowki wpustowe i uszkodzić zarówno wał, jak i piastę.
11. Dlaczego narożniki wpustu są ważne
Wpust zmienia przekrój wału.
Powoduje to miejscową koncentrację naprężeń.
Dlatego znaczenie mają geometria przejścia, stan powierzchni i jakość obróbki.
Ostre ślady narzędzi, uszkodzenia lub słaba jakość powierzchni mogą zwiększać miejscową koncentrację naprężeń.
W przypadku wałów silnie obciążonych wpust należy wykonać zgodnie z zatwierdzonym rysunkiem i wymaganiami obróbki.
Wymiary nie powinny być zmieniane bezpodstawnie podczas naprawy.
12. Zużycie wielowypustu
Niektóre wały dźwigowe wykorzystują wielowypusty zamiast tradycyjnego połączenia wpustowego.
Wielowypusty rozkładają moment obrotowy na kilka zębów.
Jednak nadal mogą się zużywać.
Możliwe objawy obejmują:
- Jednostronne zużycie zębów
- Luz
- Korozja cierna
- Polerowanie powierzchni
- Odkształcenie zębów
- Luźne pasowanie sprzęgła
Możliwe przyczyny obejmują:
- Niewspółosiowość
- Nieprawidłowe pasowanie
- Nierównomierny rozkład obciążenia
- Niewystarczające smarowanie, jeśli dotyczy
- Nadmierny moment obrotowy
- Zły montaż
- Zużyty współpracujący wielowypust
W przypadku wymiany jednego elementu wielowypustu należy również sprawdzić stan części współpracującej.
13. Awaria odsadzenia wału
Odsadzenia wału służą do pozycjonowania:
- Łożyska
- Koła
- Koła zębate
- Sprzęgła
- Elementy ustalające
Przejście między dwiema średnicami wału jest krytycznym obszarem geometrycznym.
Jeśli przejście jest źle zaprojektowane lub uszkodzone, koncentracja naprężeń może wzrosnąć.
Możliwe problemy obejmują:
- Pęknięcia zmęczeniowe
- Odkształcenie lokalne
- Problemy z kontaktem łożyska
- Kolizja montażowa
Promień, wysokość ramienia i powierzchnia styku powinny być zgodne z wymaganiami projektowymi.
14. Dlaczego pęknięcia często zaczynają się w pobliżu przejść geometrycznych
Wał zwykle nie ulega awarii w losowym miejscu.
Pęknięcia mogą zaczynać się w pobliżu obszarów, w których zmienia się geometria, takich jak:
- Rowki wpustowe
- Wielowypusty
- Czopy wału
- Gwinty
- Rowki ustalające
- Otwory poprzeczne
Te cechy lokalnie zmieniają rozkład naprężeń.
Nie oznacza to, że takie cechy są nieprawidłowe.
Wystarczy, że zostaną odpowiednio zaprojektowane i wykonane.
Dobra jakość powierzchni i gładkie przejścia mogą również być ważne dla wydajności zmęczeniowej.
15. Uszkodzenie gwintu na wałach dźwigowych
Gwinty mogą być używane do:
- Nakrętki zabezpieczające
- Utrzymanie łożyska
- Pokrywy końcowe
- Komponenty sprzęgła
- Inne rozwiązania mocujące
Typowe uszkodzenia gwintu obejmują:
- Zerwane gwinty
- Odkształcenie
- Korozja
- Uszkodzenie udarowe
- Nieprawidłowe zazębienie
- Uszkodzenia powstałe podczas wcześniejszych napraw
Uszkodzonego gwintu nie należy automatycznie naprawiać poprzez usuwanie większej ilości materiału.
Najpierw należy przeanalizować pozostałą część wału i funkcję utrzymania.
16. Problemy ze smarowaniem i uszkodzenia wałów
Sam wał nie zawsze wymaga bezpośredniego smarowania, ale łożyska i powiązane strefy kontaktu często tak.
Niewystarczające smarowanie może prowadzić do:
- Przegrzewanie się łożyska
- Zwiększone tarcie
- Zatarcie łożyska
- Uszkodzenie powierzchni
- Zużycie wału
- Uszkodzenie obudowy
Jeśli łożysko się zatrze, na wał mogą zostać przeniesione duże siły.
Może to uszkodzić gniazdo łożyska, a nawet przyczynić się do zginania.
Dlatego powtarzające się uszkodzenia wału mogą czasami zaczynać się od problemu ze smarowaniem w innym miejscu zespołu.
17. Zanieczyszczenie i uszkodzenie gniazda łożyska
Pył, zgorzelina, cząstki metalu lub inne zanieczyszczenia mogą uszkodzić łożyska i systemy uszczelniające.
Gdy zanieczyszczenia dostaną się do obszaru łożyska, mogą spowodować:
- Zużycie ścierne
- Wzrost temperatury
- Uszkodzenie łożyska
- Uszkodzenie uszczelnienia
- Zużycie powierzchni wału
W przypadku zespołów dźwigowych pracujących w zapylonych lub trudnych warunkach, podczas występowania nieprawidłowego zużycia wału lub łożyska należy sprawdzić układ uszczelnienia i smarowania.
18. Dlaczego twardości wału nie należy po prostu maksymalizować
Częstym nieporozumieniem jest:
„Twardszy wał jest zawsze lepszy.”
To nie jest poprawne.
Wał dźwigu może wymagać równowagi między:
- Wytrzymałość
- Twardość
- Odporność na zmęczenie
- Odporność na zużycie
- Skrawalność
Zwiększanie twardości bez uwzględnienia materiału i warunków obciążenia może zmniejszyć ciągliwość lub stworzyć inne wyzwania produkcyjne.
Właściwy materiał i obróbka cieplna powinny być oparte na zatwierdzonych wymaganiach projektowych.
19. Typowe materiały wałów dźwigów
W zależności od konstrukcji i warunków pracy wały dźwigów mogą być wykonane z materiałów takich jak:
- 40Cr
- 42CrMo
- Możliwe przyczyny obejmują:
W przypadku bardziej wymagających projektów można wybrać stal stopową, aby po odpowiedniej obróbce cieplnej zapewnić wymagane właściwości mechaniczne.
Jednak wybór materiału nie powinien opierać się wyłącznie na średnicy wału.
Ważne czynniki obejmują:
- Obciążenie
- Moment obrotowy
- Geometria wału
- Odległość podparcia
- Obciążenie
- Środowisko pracy
- Obróbka cieplna
- Wymagane właściwości mechaniczne
20. Dlaczego stosuje się hartowanie i odpuszczanie wałów
Dla niektórych wałów dźwigowych może być określone hartowanie i odpuszczanie w celu poprawy równowagi:
- Wytrzymałość
- Twardość
- Odporność na zmęczenie
Końcowe właściwości zależą od:
- Materiał
- Wymiary przekroju
- Proces obróbki cieplnej
- Wymagana specyfikacja techniczna
Obróbkę cieplną należy zaplanować przed obróbką wykańczającą, tam gdzie to właściwe.
Krytyczne pasowania, takie jak gniazda łożysk, mogą wymagać obróbki wykańczającej po głównym procesie cieplnym, aby osiągnąć wymagane wymiary i wykończenie powierzchni.
21. Obróbka powierzchni wałów dźwignic
Niektóre powierzchnie wałów mogą wymagać dodatkowej ochrony.
W zależności od projektu może to obejmować:
- Obróbka czernienia
- Olej antykorozyjny
- Powłoka ochronna na powierzchniach niepasowanych
- Inne określone obróbki
Gniazda łożysk, pasowania i inne powierzchnie precyzyjne powinny być obrabiane zgodnie z wymaganiami rysunku i montażu.
Ochrona powierzchni nie powinna zakłócać krytycznych pasowań.
22. Dlaczego dokładność gniazda łożyska jest ważniejsza niż ogólny wygląd
Wał może wyglądać wizualnie doskonale, ale nadal być niezdatny do użytku, jeśli gniazdo łożyska jest nieprawidłowe.
Krytyczne elementy mogą obejmować:
- Średnica gniazda łożyska
- Cylindryczność
- Wykończenie powierzchni
- Położenie odsadzenia
- Długość pasowania
- Współosiowość z innymi cechami wału
W przypadku elementów obrotowych precyzja na powierzchniach funkcjonalnych jest ważniejsza niż wygląd zewnętrzny.
Jest to jeden z powodów, dla których kompletne rysunki wałów są ważne dla produkcji.
23. Dlaczego wymiary wpustu i wielowypustu muszą być potwierdzone
W przypadku wałów zamiennych wymiary wpustu lub wielowypustu muszą dokładnie odpowiadać współpracującemu elementowi.
Ważne parametry mogą obejmować:
- Szerokość
- Głębokość
- Długość
- Pozycja
- Liczba zębów
- Specyfikacja modułu lub wielowypustu
- Wymagania pasowania
Wał o prawidłowej długości całkowitej i średnicy może być nadal niezdatny do użytku, jeśli interfejs napędowy jest nieprawidłowy.
24. Jak niewspółosiowość uszkadza wały
Niewspółosiowość może wprowadzać dodatkowe obciążenia do wału i łożysk.
Możliwe źródła obejmują:
- Obudowy łożysk zamontowane niewspółosiowo
- Błędy położenia koła
- Niewspółosiowość sprzęgła
- Odkształcenie konstrukcji
- Nieprawidłowy montaż
- Różne wysokości podparcia
Konsekwencje mogą obejmować:
- Obciążenie zginające
- Przegrzewanie łożyska
- Nierównomierne zużycie
- Wibracje
- Uszkodzenie zmęczeniowe
Powtarzająca się wymiana wału bez skorygowania wyrównania może skutkować powtarzającymi się awariami.
25. Niewspółosiowość sprzęgła
W przypadku wałów napędzanych sprzęgła muszą przenosić moment obrotowy, zachowując zamierzony związek między połączonymi komponentami.
Jeśli sprzęgło jest niewspółosiowe, wał może doświadczać niepożądanych:
- Obciążenia promieniowe
- Obciążenia osiowe
- Zgięcie
- Wibracje
Sprzęgło, wał, reduktor i układ podparcia należy rozpatrywać jako jeden system.
Uszkodzone sprzęgło może być zarówno przyczyną, jak i objawem problemów z wyrównaniem wałów.
26. Czy zgięty wał można wyprostować i ponownie użyć?
Nie można na to odpowiedzieć jedną uniwersalną zasadą.
Czy naprawa jest właściwa, zależy od czynników takich jak:
- Materiał wału
- Wielkość odkształcenia
- Lokalizacja zgięcia
- Obecność pęknięć
- Stan obróbki cieplnej
- Wymiary krytyczne
- Wymagania sprzętowe
W przypadku krytycznych komponentów dźwignicy decyzje o naprawie powinny opierać się na właściwej ocenie inżynierskiej i obowiązujących wymaganiach konserwacyjnych.
Widocznie wyprostowany wał nie powinien być automatycznie uznawany za taki, który odzyskał swój pierwotny stan mechaniczny.
27. Dlaczego naprawa wału przez spawanie wymaga ostrożności
Spawanie może miejscowo zmienić:
- Struktura materiału
- Naprężenie szczątkowe
- Twardość
- Geometria
Może to być szczególnie ważne w przypadku stali stopowej lub wałów poddanych obróbce cieplnej.
Dlatego naprawa spawalnicza w krytycznych obszarach wału nie powinna być wykonywana bez zastanowienia.
Każda procedura naprawy powinna uwzględniać:
- Materiał
- Obróbka cieplna
- Miejsce naprawy
- Obciążenie
- Kontrola po naprawie
- Obowiązujące wymagania techniczne
W wielu projektach wymiany wytworzenie nowego wału może zapewnić bardziej przewidywalne rozwiązanie niż wielokrotna naprawa mocno uszkodzonego wału.
28. Dlaczego stare wymiary wału mogą być mylące
Gdy oryginalny rysunek jest niedostępny, stary wał może służyć jako odniesienie.
Jednak zmierzone wymiary mogą obejmować lata zużycia.
Typowe obszary zużycia obejmują:
- Gniazda łożysk
- Pozycje uszczelnień
- Wpusty
- Wielowypusty
- Gwinty
- Pasowania kół
- Pasowania sprzęgła
Jeśli te zużyte wymiary zostaną skopiowane bezpośrednio, nowy wał może odtworzyć nieprawidłowe pasowanie.
Pomiary należy zatem porównać z:
- Elementy współpracujące
- Łożyska
- Obudowy
- Oryginalna dokumentacja projektowa, jeśli jest dostępna
- Wymagania funkcjonalne
Celem jest odtworzenie zamierzonej geometrii, a nie kopiowanie zużycia.
29. Co należy zmierzyć na starym wale?
Przydatne pomiary mogą obejmować:
- Całkowita długość
- Wszystkie średnice wału
- Położenia stopni
- Średnice gniazd łożysk
- Długości gniazd łożysk
- Pasowania kół lub piast
- Wymiary rowków wpustowych
- Wymiary wielowypustów
- Rozmiar gwintu
- Długość gwintu
- Wymiary czopa
- Rowki ustalające
- Wymiary sprzęgła
- Wymiary końcowe
Pomocne jest również zapisanie:
- Modele łożysk
- Wymiary kół lub krążków
- Wymiary obudowy
- Informacje o sprzęgle
- Istniejące miejsca zużycia
Kompletny szkic wymiarowy jest znacznie bardziej przydatny niż podanie jedynie całkowitej długości wału i maksymalnej średnicy.
30. Jakie zdjęcia należy dostarczyć?
Przy zamawianiu wału zamiennego bez oryginalnego rysunku przydatne zdjęcia obejmują:
- Kompletny wał
- Oba końce wału
- Gniazda łożysk
- Rowki wpustowe
- Wielowypusty
- Gwinty
- Uszkodzone obszary
- Koło lub krążek zamontowany na wale
- Łożyska i obudowy
- Sprzęgło
- Istniejące oznaczenia
Zdjęcia z narzędziami pomiarowymi mogą pomóc podczas wstępnej oceny.
Jednak zdjęcia nie powinny zastępować dokładnych pomiarów wymiarowych.
31. Czy łożysko powinno być sprawdzone przy wymianie wału?
Tak.
Jeśli wał uległ awarii z powodu problemu z łożyskiem, zamontowanie starego uszkodzonego łożyska na nowym wale może uszkodzić wał zamienny.
Łożysko należy sprawdzić pod kątem:
- Hałas
- Zgrubny obrót
- Nadmierny luz
- Przegrzanie
- Uszkodzenie powierzchni
- Zanieczyszczenie
- Stan smarowania
Należy również sprawdzić obudowę łożyska.
Przy całkowitej wymianie wału należy uwzględnić system wsporczy.
32. Czy koło lub krążek powinny być sprawdzone w tym samym czasie?
Tak.
W przypadku wału koła należy sprawdzić:
- Otwór piasty koła
- Piasta
- Rowek wpustowy
- Pasowanie koła
- Zużycie bieżnika i obrzeża
W przypadku wału krążka należy sprawdzić:
- Otwór łożyska
- Łożysko
- Piasta
- Wyrównanie krążka
- Zużycie rowka
Jeśli współpracujący komponent jest już uszkodzony, zamontowanie go na nowym wale może spowodować kolejną awarię.
33. Kiedy należy wymienić cały zespół?
W niektórych przypadkach wymiana samego wału może być odpowiednia.
W innych przypadkach kompletny zespół może zmniejszyć ryzyko niezgodności.
Całkowita wymiana może być rozważona, gdy:
- Wał jest poważnie zużyty
- Gniazda łożysk są uszkodzone
- Łożyska uległy awarii
- Otvor piasty koła lub krążka jest zużyty
- Rowek wpustowy lub wielowypust jest uszkodzony
- Oryginalne wymiary są niepewne
- Kilka komponentów zostało już naprawionych
- Klient chce gotowy do montażu zespół
Ostateczna decyzja powinna być oparta na rzeczywistym stanie komponentu i wymaganiach technicznych.
34. Typowe wzorce uszkodzeń wałów
Stan awaryjny | Możliwe obszary do zbadania |
Zgięty wał | Przeciążenie, uderzenie, odległość podparcia, wyrównanie, zatarcie łożyska |
Zużyte gniazdo łożyska | Pasowanie łożyska, ruch pierścienia wewnętrznego, smarowanie, drgania |
Uszkodzony wpust | Moment obrotowy, luźne pasowanie, uderzenie, wymiary wpustu |
Jednostronne zużycie wielowypustu | Wyrównanie, pasowanie, wielowypust współpracujący, nierównomierne obciążenie |
Pęknięcie w pobliżu progu wału | Koncentracja naprężeń, promień, zmęczenie, stan powierzchni |
Powtarzające się awarie łożysk | Zginanie wału, wymiary gniazd, wyrównanie obudowy, smarowanie |
Zużycie obrzeża koła z drganiami wału | Prostoliniowość wału, łożyska, wyrównanie kół |
Bicie krążka | Odkształcenie wału, luz łożyska, stan piasty |
Ta tabela zawiera wyłącznie wskazówki diagnostyczne.
Rzeczywistą awarię należy ocenić zgodnie z konkretnym zespołem dźwigu.
35. Kontrola przed wykonaniem wału zastępczego
Przed wykonaniem wału zastępczego przegląd techniczny powinien potwierdzić:
- Rysunek
- Materiał
- Obróbka cieplna
- Wymiary gabarytowe
- Gniazda łożysk
- Pasowania
- Rowki wpustowe
- Wielowypusty
- Gwinty
- Czopy oporowe
- Interfejs sprzęgła
- Obróbka powierzchniowa
- Wymagania kontrolne
Jeśli wał jest częścią kompletnego zespołu, należy również sprawdzić części współpracujące.
36. Wytwarzanie niestandardowego wału dźwigu
W zależności od projektu proces wytwarzania wału dźwigu może obejmować:
- Przygotowanie materiału
- Obróbka zgrubna
- Obróbka cieplna, jeśli jest wymagana
- Obróbka pośrednia
- Obróbka wykańczająca toczenie
- Obróbka rowków wpustowych lub wielowypustów
- Obróbka gwintów
- Szlifowanie lub obróbka wykańczająca, jeśli określono
- Kontrola wymiarowa
- Badania nieniszczące (NDT), jeśli wymagane
- Ochrona powierzchni
- Kontrola końcowa
Dokładna sekwencja zależy od konstrukcji wału, materiału i wymagań projektu.
Nie każdy wał wymaga każdego procesu.
37. Kontrola gotowych wałów dźwigowych
W zależności od wymagań technicznych kontrola końcowa może obejmować:
- Weryfikacja materiału
- Wymiary gabarytowe
- Wymiary gniazd łożysk
- Wymiary pasowania
- Wymiary wpustu
- Wymiary wielowypustu
- Wymiary gwintu
- Wykończenie powierzchni
- Twardość
- Prostoliniowość
- NDT zgodnie z wymaganiami
Rzeczywisty zakres kontroli powinien być zgodny z zatwierdzonym rysunkiem i wymaganiami klienta.
38. Niestandardowe wały dźwigowe od WEILINK CRANE
WEILINK CRANE produkuje niestandardowe wały dźwigowe i kompletne zespoły komponentów dźwigowych zgodnie z rysunkami klienta i rzeczywistymi wymaganiami sprzętowymi.
Zastosowania mogą obejmować:
- Wały kół dźwigowych
- Wały krążków
- Wały związane z bębnem
- Wały napędowe
- Niestandardowe wały zamienne
Klienci mogą dostarczyć:
- Oryginalne rysunki
- Pomiary starego wału
- Informacje o łożyskach
- Rysunki kół lub tarcz
- Zdjęcia
- Wymagania materiałowe
- Warunki pracy
Jeśli oryginalny rysunek jest niedostępny, istniejący element i współpracujące części można wykorzystać do wstępnej oceny technicznej.
Ostateczny rysunek produkcyjny powinien zostać potwierdzony przed produkcją.
Wniosek
Awaria wału dźwigu rzadko jest tylko kwestią twardości wału.
Typowe uszkodzenia, takie jak:
- Zginanie
- Zużycie gniazda łożyska
- Uszkodzenie rowka wpustowego
- Zużycie wielowypustu
- Pęknięcie na odsadzeniu
- Uszkodzenie gwintu
może być spowodowane kombinacją obciążenia, wyrównania, stanu łożyska, dopasowania, materiału, obróbki cieplnej i montażu.
Uszkodzony wał może również powodować wtórne problemy w kołach, krążkach, łożyskach, szynach i sprzęgłach.
Dlatego, gdy wał ulegnie awarii, najskuteczniejszym podejściem jest sprawdzenie całego zespołu, a nie wymiana wału w ciemno.
Kluczowa zasada jest następująca:
Znajdź przyczynę awarii wału przed wykonaniem zamiennika.
Prawidłowo zaprojektowany i wykonany nowy wał może działać niezawodnie tylko wtedy, gdy łożyska, części współpracujące, wyrównanie, smarowanie i warunki pracy są również prawidłowe.
WEILINK CRANE wspiera produkcję niestandardowych wałów dźwigowych, zespołów kół, zespołów krążków i innych komponentów dźwigowych zgodnie z rysunkami klienta i rzeczywistymi warunkami sprzętowymi.