Корея Евър-Пауър · Приложно инженерство · Роботи за разрушаване

Планетарна скоростна кутия с верижно задвижване за роботи за разрушаване — максимален въртящ момент, минимален обем

Машината тежи 6 тона. Чукът удря с 2000 джаула. Задвижването на веригите абсорбира всеки отразен удар — от 600 до 1200 пъти в минута — от скоростна кутия, която е наполовина по-малка от тази на крайно предаване на багер. Това е плътността на мощността в нейния инженерен предел.

Разгледайте планетарните скоростни кутии за верижни задвижвания →

Какво е робот за разрушаване - и защо неговото верижно задвижване е най-натоварено на килограм

Роботът за разрушаване (известен също като дистанционно управлявана машина за разрушаване) е компактна, електрически или хидравлично задвижвана верижна машина, проектирана да работи там, където хора и пълноразмерни багери не могат: в разрушавани сгради, в тунели, в зони за извеждане от експлоатация на ядрени съоръжения, на повдигнати подове с ограничения за тегло и в затворени промишлени пространства. Машините варират от 1 до 12 тона - като класът от 3 до 6 тона е най-често срещаният.

The планетарна скоростна кутия с верижно задвижване Роботът за разрушаване трябва да осигурява същите характеристики на задвижване на вериги от 15 до 25 тона – кормилно управление с обратно въртене, способност за понасяне на наклони, устойчивост на вибрации – но в пакет, който тежи с 30 до 501 TP3T по-малко и заема с 40 до 601 TP3T по-малък обем. Това е определението за плътност на мощността: повече нютон-метри на килограм и на кубичен сантиметър от всяко друго приложение на задвижване на вериги в машиностроителната индустрия.

Планетарна скоростна кутия с верижно задвижване за роботи за разрушаване — компактно и мощно крайно задвижване за дистанционно управляеми машини за разрушаване

Компактен задвижващ механизъм на вериги: същият принцип на планетарна предавка като на 30-тонен багер, но проектиран да се побере в ходовата част на 3-тонен робот за разрушаване.

Плътност на мощността — Защо 6-тонен робот се нуждае от въртящия момент на верижното задвижване на 20-тонен багер

6-тонен робот за разрушаване носи хидравличен чук с мощност от 1500 до 2500 джаула - същият клас чук, който се монтира на багери от 18 до 25 тона. Роботът постига това несъответствие чрез по-високо съотношение мощност-тегло: 30 до 50 kW на тон в сравнение с 8 до 12 kW на тон при стандартен багер. Последиците за задвижването на веригите са сериозни: машината генерира сили, непропорционални на теглото си, и задвижването на веригите трябва да се справи с тези сили в корпус и зъбни колела, оразмерени за по-малкия размер на машината.

Параметър 6-тонен робот за разрушаване 20-тонен багер
Мощност на двигателя/мотора 120 – 160 кВт 110 – 130 кВт
Съотношение мощност-тегло 20 – 27 kW/t 5,5 – 6,5 kW/t
Клас на прекъсвача 1500 – 2500 Дж 1200 – 2000 Дж
Въртящ момент на задвижването на релсите 8 000 – 18 000 Нм 28 000 – 50 000 Нм
Тегло на задвижването на веригите 25 – 55 кг 120 – 200 кг
Въртящ момент на кг задвижване 320 – 330 Нм/кг 230 – 250 Нм/кг

Верижното задвижване на робота за разрушаване постига с 30 до 40% по-висок въртящ момент на килограм от стандартното верижно задвижване на багер - цената на вместване на производителност от клас багер в обхват от клас робот.

Компактен планетарен редуктор - подобен форм-фактор на задвижващите механизми на роботи за разрушаване, показващ вътрешно разположение на зъбните колела

Компактен планетарен редуктор. Задвижванията на верижни роботи за разрушаване използват подобни 2 до 3-степенни планетарни архитектури, компресирани в корпуси с 40 до 60% по-малък обем от еквивалентите на багери.

Планетарна скоростна кутия с верижно задвижване за роботи за разрушаване — дистанционно управлявана машина за разрушаване, работеща в ограничено пространство с компактна система за верижно задвижване

Роботите за разрушаване работят там, където пълноразмерните багери не могат: в сгради, тунели и затворени промишлени пространства. Компактното задвижване на верижната верига трябва да осигурява пълна задвижваща способност и възможност за управление в рамките на машинния отпечатък, достатъчно тесен, за да премине през стандартна врата.

Вибрация на прекъсвача — непрекъснатото въздействие, което се предава през шасито до задвижването на релсите

Хидравличният чук удря от 600 до 1200 пъти в минута с 1500 до 2500 джаула на удар. Всеки удар генерира вибрационен импулс, който се разпространява през стрелата, кулата, шасито и в задвижванията на веригите. При 20-тонен багер голямата маса на шасито намалява тази вибрация, преди тя да достигне задвижванията на веригите - съотношението на масата на машината към енергията на удара е високо. При 6-тонен робот за разрушаване съотношението е 3 пъти по-ниско - вибрацията достига задвижванията на веригите с 3 пъти по-голяма амплитуда на единица маса на машината.

Фретиране на лагери

Високочестотната вибрация причинява микроколебание на лагерите на планетарните болтове — ролките се люлеят напред-назад, без да завършат пълен оборот. Това „фритиране“ премахва масления филм от тясна ивица на търкалящата пътека на лагера, създавайки модел на износване (фалшиво бринелиране), уникален за вибрационно натоварените лагери. В продължение на 2000 до 4000 часа, следите от фретиране се задълбочават в вдлъбнатини, които се разпространяват в отчупване.

Умора на монтажните болтове

Непрекъснатата вибрация с честота от 10 до 20 Hz (честота на прекъсвача) уморява монтажните болтове на задвижването на веригите чрез отпускане на предварителното натоварване и циклично напрежение по радиуса на главата на болта - същият механизъм, който разхлабва болтовете на траншекопачите, но с по-висока честота и по-голяма близост до източника на вибрации. Без осигурител на резби, монтажните болтове могат да се разхлабят в рамките на 200 до 500 часа.

Изолирането на вибрациите не е възможно: За разлика от двигателя (който е с гумено монтирани опори, за да изолира вибрациите), задвижването на веригите е здраво закрепено с болтове към рамката на веригите – това е задължително, защото всяко отклонение в монтажа би позволило на зъбното колело да се измести и да дерайлира от релсите. Задвижването на веригите трябва да бъде проектирано да издържа на предаваните вибрации от чука като непрекъснато работно състояние, а не като от време на време.

Компактен планетарен редуктор с висока производителност — зъбно колело, подобно на задвижващите вериги на роботи за разрушаване, показващо здрава конструкция на лагерите и корпуса

Здрава конструкция на лагерите и корпуса. Задвижванията на роботизираните релси използват иглени лагери с пълен комплект (без клетка) за максимална радиална товароносимост в рамките на компактния корпус.

Работа в ограничено пространство — Пет среди, в които могат да навлязат само роботи за разрушаване

Вътрешно разрушаване

Вътре в сгради с ограничения за натоварване на пода от 500 до 2000 кг/м2 — твърде ниско за който и да е багер, но в рамките на диапазона на земно налягане на робот от 3 до 6 тона на широки вериги. Задвижването на веригите трябва да се движи по бетонни подове, през арматурно желязо и през купчини от развалини в пространства, тесни до 800 мм.

Тунел и метро

Напречни сечения на тунели, минни изкопи и подземни камери, където височината на тавана ограничава машината до под 2 метра. Задвижването на веригите трябва да се справя с наклони от 10 до 25% върху мокри, неравни тунелни подове. Проникването на вода и високата влажност ускоряват корозията на уплътненията и корпуса в подземни среди.

Извеждане от експлоатация на ядрени съоръжения

Зони, замърсени с радиация, където достъпът на хора е забранен. Роботът се управлява дистанционно, а задвижването на веригите трябва да работи през цялата смяна без ръчна намеса. Всяка повреда на задвижването на веригите изисква операция по възстановяване с контролирано замърсяване, която може да струва от 10 до 50 пъти стойността на самата скоростна кутия.

Металообработване и леярни

Отстраняване на шлака, разрушаване на облицовка на пещ и почистване на кофи в стоманодобивни заводи и леярни. Температури на околната среда от 40 до 60 градуса по Целзий на ниво машина, с лъчиста топлина от разтопен метал, достигаща над 80 градуса по Целзий в корпуса на задвижването на веригите. Термичната среда се доближава до условията на асфалтополагач, но с допълнителното предизвикателство от метален прах и шлакови частици.

Поддръжка на технологични инсталации

Почистване на циментови пещи, разрушаване на химически реактори и ремонтни дейности на рафинерии. Верижното задвижване трябва да се движи през химически остатъци, циментов клинкер и технологичен прах — корозивни и абразивни среди, които съчетават най-лошите характеристики на Планетна скоростна кутия Ever-Power от Корея приложения в множество индустрии.

Три режима на повреда, специфични за задвижванията на верижни роботи за разрушаване

1
Фалшиво бринелиране на лагера от непрекъсната вибрация на прекъсвача

Високочестотните микротрептения от прекъсвача (10 до 20 Hz, 600 до 1200 удара в минута) карат ролките на лагерите на планетарните болтове да се люлеят, без да се въртят. Това премахва масления филм от тясна контактна лента и създава модел на износване, идентичен на статично вдлъбване. След 2000 до 4000 часа, фалшивите следи от бринелиране стават достатъчно дълбоки, за да генерират вибрации и шум - и след това бързо се разпространяват до пълно отлющване.

Предотвратяване: Иглени лагери с пълен комплект (без клетка) със синтетично EP масло. За машини с времетраене на прекъсвача над 60% работни часа, помислете за втулки от плътен бронз.
2
Пукнатини от умора на корпуса, причинени от вибрационно-усилено напрежение в компактната обвивка

Компактният корпус има по-тънки стени от тези на верижно задвижване на багер със същия клас въртящ момент — ограничението на обема го изисква. По-тънките стени имат по-малък запас от умора. Вибрацията на прекъсвача добавя непрекъснат цикличен компонент на напрежение към статичното натоварване от въртящ момент. В точките на концентрация на напрежение (отвори за болтове, канали за уплътнения, вътрешни ъгли), комбинираното постоянно + циклично напрежение може да надвиши границата на издръжливост на умора на стандартния сферографитен чугун в рамките на 3000 до 5000 часа.

Предотвратяване: Определете корпуси със заоблени вътрешни ъгли (без остри преходи). Използвайте ковък чугун QT600-3 или QT700-2 за приложения, натоварени с вибрации. Проверявайте корпуса на интервали от 2000 часа, като използвате тест с проникващо багрило.
3
Поглъщане на отломки и отпадъци в затворени пространства

Роботите за разрушаване работят заобиколени от материала, който разрушават – бетонни парчета, парчета арматурно желязо, тухлен прах и частици мазилка. Задвижващите механизми на веригите, на нивото на земята, са заровени в тези отломки. За разлика от строителството на открито (където вятърът и дъждът разпръскват отломки), разрушаването на закрито концентрира отломките около машината без естествен клирънс. Бетонният прах е абразивен колкото каменния прах (Mohs 6 до 7) и се комбинира с вода от системите за потискане на праха, за да образува абразивна паста, която ускорява износването на уплътненията.

Превенция: Дихателни пътища под налягане. Усилени предпазители на уплътненията. Смяна на маслото на 500 часа за вътрешно разрушаване. Почиствайте зъбното колело и зоната на уплътнението при всяка смяна на смяната — не позволявайте натрупването на отломки между смените.
Многостепенна планетарна скоростна кутия с редуктор — вътрешна структура, показваща планетарни зъбни колела и разположение на носача, използвани в компактни приложения с висок въртящ момент
Планетна скоростна кутия ZR120 — пример за многостепенна конфигурация под прав ъгъл, използвана в компактни приложения за задвижване на вериги с висок въртящ момент

Многостепенна планетарна архитектура. Задвижванията на роботи за разрушаване използват 2 до 3-степенни конфигурации, за да постигнат съотношения от 50:1 до 120:1 в рамките на компактния корпус.

Планетарна скоростна кутия с верижно задвижване за роботи за разрушаване — Често задавани въпроси

Защо задвижванията на веригите на роботите за разрушаване се повреждат по-бързо от задвижванията на веригите на багерите при същия въртящ момент?

Три усложняващи се фактора: (1) компактният корпус има по-тънки стени и по-малки лагери от задвижването на багер със същия въртящ момент, което намалява границата на безопасност; (2) вибрациите на прекъсвача причиняват непрекъснати фалшиви повреди от бринелиране на планетарните лагери, каквито никой багер не изпитва със същата честота и амплитуда; и (3) работната среда в ограничено пространство концентрира абразивни отломки около задвижването на веригите без естествен хлабина. Комбинацията намалява типичния експлоатационен живот до 2000 до 4000 часа - приблизително наполовина на този на задвижване на веригите на багера с подобен въртящ момент. Проактивната поддръжка (смяна на маслото на 500 часа, наблюдение на вибрациите, проверка на корпуса с проникващо багрило на 2000 часа) е от съществено значение за постигане на горната граница на този диапазон.

Мога ли да използвам стандартно верижно задвижване за мини багер на робот за разрушаване?

Само ако номиналният въртящ момент е съобразен и е взета предвид вибрационната среда. Верижно задвижване на мини-багер с правилния номинален въртящ момент ще пасне механично, но задвижванията на мини-багери не са проектирани за непрекъснатите високочестотни вибрации на чука, които роботите за разрушаване произвеждат. Стандартните иглени лагери с клетка в задвижването на мини-багер са по-податливи на фалшиво бринелиране, отколкото иглите с пълен комплект или бронзовите втулки, специфицирани за разрушаване. Ако задвижването на мини-багер се използва като временно прекъсване, намалете интервала за смяна на маслото до 500 часа и следете за шум от лагерите при всяко начало на смяна.

Какъв е типичният експлоатационен живот на задвижване на вериги за разрушителен робот?

2000 до 4000 часа за разрушителни работи с интензивно използване на чукове. 3000 до 5000 часа за раздробяване на бетон, сортиране и обработка на материали (по-ниски вибрации). Работата по извеждане от експлоатация на ядрени съоръжения и работата в преработвателни предприятия попада между тези диапазони в зависимост от съотношението на работата с чукове спрямо работата с машини. Цената на повредата на задвижването на коловозите в ядрени или опасни среди — където се изисква възстановяване с контролирано замърсяване — прави проактивната подмяна на всеки 2500 до 3000 часа стандартна практика за операторите, чувствителни към риска, независимо от състоянието на изходящото задвижване.

Как ограничението на натоварването на пода влияе върху спецификацията на задвижването на веригите?

Разрушаването на закрито на повдигнати подове изисква земното налягане на машината да остане под конструктивния капацитет на пода — обикновено от 500 до 2000 кг/м2 за стоманобетонни плочи. 6-тонен робот на вериги с ширина 400 мм и дължина 2,5 м на страна постига приблизително 3000 кг/м2 — твърде много за повечето повдигнати плочи. По-широките вериги (от 500 до 600 мм) или по-дългите рамки на веригите намаляват налягането до 2000 до 2500 кг/м2. Но по-широките и по-дълги вериги изискват по-голям въртящ момент от задвижването на веригите за управление (площта на триене при противоположно въртене се увеличава). Спецификацията на задвижването на веригите трябва да бъде съгласувана с геометрията на веригите — която от своя страна е ограничена от ограничението за натоварване на пода. Това е тристранна оптимизация, уникална за роботите за разрушаване на закрито.

Доставя ли Korea Ever-Power компактни релсови задвижвания, оценени за вибрации на прекъсвачите?

Да. Korea Ever-Power произвежда компактни планетарни скоростни кутии с верижно задвижване за роботи за разрушаване от 3000 до 18 000 Nm в корпуси, проектирани за енергийно плътен диапазон от 1 до 12 тона дистанционно управляеми машини. Предлагат се иглени лагери с пълен комплект, вибрационноустойчиви корпуси QT600-3 с радиална вътрешна геометрия и опции за вентилация под налягане за интензивно използване на чукове. Посочете производителя на робота, модела, класа на чука и основната работна среда (вътрешна/външна/ядрена) за спецификация за вибрационно допустими условия.

Задвижвания на вериги за роботи за разрушаване — компактни, вибрационноустойчиви, с висока мощност

Korea Ever-Power предлага планетарни скоростни кутии за роботи за разрушаване с верижно задвижване от 3000 до 18 000 Nm - най-високият въртящ момент на килограм в каталога за верижни задвижвания. Предлагат се вибрационноустойчиви лагери, компактни корпуси QT600-3 и спецификации за ядрена/опасна среда. Предоставете модела на вашия робот и класа на прекъсвача за препоръка за спецификация.

Редактор: Cxm