Корея Евър-Пауър · Приложно инженерство · Колесни багери

Планетна скоростна кутия с колело за колесни багери

Колесен багер изминава 20 км по обществения път с 37 км/ч, паркира на градска улица, спуска аутригерите си и изкопава комунален канал на 2 метра от газопровод. След това повдига аутригерите, изминава 500 метра до следващата точка на изкоп и повтаря - от 15 до 30 пъти на смяна. Задвижването на колелата трябва да е ос, разрешена за движение по пътищата, и система за прецизно позициониране на работната площадка в едно и също устройство.

Разгледайте планетарните скоростни кутии за задвижване на колелата →

Колесният багер трябва да се позиционира на разстояние от 100 до 200 мм от точката на изкоп – която може да е до газопровод, водопровод или оптичен кабел. Точността на позициониране на градска улица е ограничена от паркирани автомобили, бордюри, пешеходци, пътни знаци и надземни кабели – всички те ограничават наличното пространство за маневриране до коридори с ширина от едва 3 до 4 метра.

Управлението на всички колела (предният и задният мост се управляват) намалява радиуса на завиване с 30 до 401 TP3T в сравнение с конфигурациите само с предно управление, което позволява на машината с дължина от 8 до 10 метра да завива в пространства, които биха изисквали многоточково завиване с конвенционално управление. Някои модели предлагат управление тип „краб“ (всички колела в една и съща посока) за странично позициониране — придвижване на машината странично към бордюра без завиване. Задвижването на колелата трябва да поддържа всички режими на управление с плавен, пропорционален въртящ момент при скорост на позициониране от 1 до 3 км/ч, защото всяко пулсиране или колебание на въртящия момент при тази скорост води до рязко движение, което е трудно за контролиране в тесни градски пространства.

Преходът от шофиране към копаене включва последователността на разгъване на аутригерите. Операторът се придвижва до точката на копаене, спуска острието (задния стабилизатор) и аутригерите (страничните опори) и прехвърля теглото на машината от гумите към стабилизаторите. По време на този преход, планетарна скоростна кутия за задвижване на колелата Ръчната спирачка трябва да държи машината неподвижна — дори ако улицата има напречен или надлъжен наклон от 5 до 10%. След като аутригерите са напълно натоварени, колелата са частично или напълно разтоварени — и задвижването на колелата е ефективно в покой по време на фазата на копаене. Това означава, че задвижването на колелата се редува между интензивно шофиране (препозициониране) и пълна почивка (копаене) — режим на работа, който произвежда термичен цикъл, подобен на V-цикъла на колесния товарач, но с по-ниска честота (15 до 30 прехода на смяна спрямо 400 при товарач).

Градската експлоатационна среда също така въвежда уникални опасности за задвижването на колелата. Градските улици съдържат дренажни решетки, капаци на шахти, бордюри и капаци за достъп до комунални услуги, през които колелата трябва да преминават по време на препозициониране. Всяка от тези повърхностни характеристики създава моментно ударно натоварване върху изходния лагер на задвижването на колелата - и кумулативното въздействие от 500 до 2000 пресичания на повърхностни характеристики на ден допринася за бюджета за умора на лагера. Задвижването на колелата трябва да бъде проектирано за това натоварване на градска повърхност - което е различно както от натоварването по гладка магистрала, така и от натоварването по мека повърхност извън пътя. Ударите върху градска повърхност са остри (с продължителност от 5 до 15 ms), с умерена амплитуда (от 2 до 5 g) и високочестотни (от 10 до 50 на час) - профил на умора, който стандартните изчисления за живота на лагерите на строителната техника не отчитат, защото те предполагат или непрекъснато плавно натоварване (магистрала), или редки силни удари (извън пътя).

Изискването за прехвърляне на магистрала трансформира задвижването на колелата от компонент на строителна техника в автомобилен компонент. Колесният багер трябва да отговаря на същите разпоредби за пътни превозни средства като камиона: спиране ECE R13 (забавяне от 5,0 m/s2 от максимална скорост), ограничения за шум ECE R51 (80 dBA при преминаване на 7,5 метра), ограничения за натоварване на осите (обикновено от 10 до 13 тона на ос) и изисквания за осветление/сигнализация. Задвижването на колелата трябва да осигурява спирачната способност, качеството на шума от зъбното зацепване и съвместимостта с натоварването на осите, за да отговаря на тези разпоредби, които са по-строги от всеки стандарт за строителни обекти.

Максималната скорост на движение по пътищата варира в зависимост от пазара: 20 км/ч в някои европейски страни (регистрация като мобилна машина), 37 км/ч в Германия (регистрация като самоходна работна машина) и от 40 до 50 км/ч на някои пазари с пълна регистрация на превозно средство. При 37 км/ч и 20 тона, спирачната енергия е приблизително 2,1 MJ — значително по-малко от този на кран за всякакъв терен при 80 км/ч, но все пак изисква дискови спирачки от автомобилен клас и двукръгова спирачна система с пропорционално регулиране на натоварването.

Шумът от зъбното зацепване при скорост на магистрала трябва да отговаря на ограничението от 80 dBA при преминаване. При 37 км/ч изходният вал на задвижването на колелата се върти със 150 до 250 оборота в минута (в зависимост от размера на гумата и предавателното число), което създава честота на зацепване на зъбното зацепване от 3000 до 7500 Hz (обороти на изхода x брой зъби). При тези честоти шумът от зацепването на зъбното зацепване се излъчва ефективно през корпуса, а зъбните колела по DIN клас 6 са минималното качество за съответствие с изискванията за шум. Зъбните колела по клас 8 могат да генерират нива на шум при преминаване от 82 до 85 dBA, което надвишава законовата граница и пречи на машината да получи пътна регистрация. Изискването за шум е особено предизвикателство, тъй като корпусът на колесния багер обикновено е по-компактен (с по-малка дебелина на стената за намаляване на теглото) и по-малко акустично оптимизиран (приоритет за конструкцията, а не за автомобилната индустрия) от корпуса на моста на камиона, което означава, че шумът на единица качество на зъбното зацепване е по своята същност по-висок, отколкото при специално проектиран автомобилен мост. Следователно производителят на скоростна кутия трябва да си сътрудничи с производителя на оригинално оборудване на багера по отношение на акустичния дизайн на корпуса — оптимизиране на шарката на ребрата, дебелината на стената и изолацията на монтажа, за да се постигне целевият шум при преминаване при определеното ниво на качество на предавката.

Колесен багер, който не премине теста за шум при преминаване ECE R51, не може да бъде регистриран за употреба по пътищата, което елиминира основното му конкурентно предимство пред верижните багери. Шумът от зацепването на зъбните колела е доминиращият фактор за шума при преминаване с магистрална скорост: честотата на зацепването (3000 до 7500 Hz) попада в честотния диапазон, където човешкото ухо е най-чувствително и където претеглянето на шумомера (A-претегляне) осигурява най-малко затихване. Намаление с 2 dBA при зацепването на зъбните колела (постигнато чрез надграждане от клас 8 до клас 6) може да означава разликата между преминаване и неуспешно преминаване на теста за типово одобрение, а цената на надграждането на качеството на зъбните колела (от 15 до 251 TP3T от цената на скоростната кутия) е незначителна в сравнение с последствията от загубата на пътна регистрация за целия модел машина.

Градските улици имат напречни наклони от 2 до 4% (за дренаж) и надлъжни наклони до 10 до 15% по хълмист терен. По време на 30- до 60-секундната последователност на разгръщане на конзолните греди, ръчната спирачка трябва да държи 20-тонната машина неподвижна срещу гравитационния компонент - приблизително 10 до 30 kN в зависимост от наклона. Ако спирачната накладка е износена под първоначалната си дебелина, задържащият въртящ момент може да е недостатъчен за най-стръмните склонове - и машината бавно се спуска надолу по време на разгръщането на конзолните греди. На градска улица с паркирани автомобили, пешеходци и комунални изкопи, пълзящият багер по време на настройката на стабилизатора представлява сериозна заплаха за безопасността, която може да доведе до материални щети, наранявания или регулаторни санкции (загуба на разрешение за експлоатация).

По време на фазата на копаене (40 до 70% работно време), задвижването на колелата е неподвижно, като колелата са частично или напълно разтоварени (аутригерите носят теглото на машината). Изходният лагер е неподвижен с намалено или нулево натоварване - и всяка влага, попаднала в скоростната кутия (чрез дишане, пропускане на уплътнения или конденз), се утаява върху повърхностите на лагерите и инициира корозия при престой. За разлика от сезонните машини, които престояват по време на съхранение, колесният багер претърпява 20 до 40 периода на престой на ден - всеки с продължителност от 10 до 30 минути. При над 2000 часа копаене годишно, кумулативното време на престой достига 1000 до 1500 часа - достатъчно дълго, за да може корозията при престой да инициира микро-питинг върху лагери, които не са защитени от инхибиращи корозията маслени добавки. Прекъснатият характер на натоварването (задвижване-спиране-задвижване-спиране) е особено вреден, защото всяко рестартиране смила продуктите от корозия в повърхността на търкалящия канал, преди масленият филм да може да се възстанови напълно.

По какво се различава задвижването на колесен багер от крайното задвижване на верижен багер?

Три основни разлики: (1) задвижването на колесния багер трябва да отговаря на разпоредбите за пътни превозни средства (спиране по ECE R13, шум по ECE R51, ограничения за осово натоварване), които не се отнасят за верижни машини; (2) задвижването се редува между прехвърляне по магистрала (20 до 40 км/ч, умерен въртящ момент) и позициониране на работната площадка (1 до 3 км/ч, нисък въртящ момент) - двоен режим на работа, който изисква по-широк диапазон на скоростта от верижното крайно задвижване (което работи само от 0 до 6 км/ч); и (3) задвижването претърпява периодичен престой по време на копаене (колелата са ненатоварени, докато аутригерите носят тежестта) - което създава риск от престой и корозия, с който верижните крайни задвижвания (които остават натоварени и неподвижни по време на копаене) не са изправени.

Какъв е типичният експлоатационен живот?

8 000 до 12 000 часа за планетарната скоростна кутия — еквивалентно на 5 до 8 години при общо 1 500 до 2 000 машинни часа годишно (от които 800 до 1 500 са шофьорски часа). Спирачни накладки: 3 000 до 5 000 часа в зависимост от честотата на паркиране по наклонени улици в града. Уплътнения: 4 000 до 6 000 часа в типични градски условия. Годишната проверка на превозното средство (задължителна за регистрация на пътя в повечето юрисдикции) включва проверка на ефективността на спирачките и тестване на нивото на шума — всеки дефект не позволява на машината да се използва законно по пътищата, докато не бъде отстранен. Концепцията за двоен живот (часове шофиране + часове копаене) означава, че общият брой машинни часове надценява натоварването на задвижването на колелата: машина с общо 10 000 часа може да има само 4 000 до 6 000 шофьорски часа на задвижването на колелата. Графикът за поддръжка трябва да проследява часовете шофиране отделно от общите машинни часове за точни интервали на обслужване на задвижването на колелата.

Какво е типичното предавателно число?

15:1 до 35:1 за планетарната редукторна кутия на края на колелата (комбинирана с хидростатична или Powershift трансмисия за пълния диапазон на скоростта от 0 до 40 км/ч). Предавателното число трябва да балансира температурата и шума на лагерите при скорост на магистрала (в полза на по-ниските предавателни числа) с плавността на позициониране при ниска скорост (в полза на по-високите предавателни числа). Повечето производители се спират на 20:1 до 25:1 като оптимален компромис за класа на скоростта на пътя от 37 км/ч.

Доставя ли Korea Ever-Power задвижвания на колела за колесни багери?

Да. Korea Ever-Power произвежда планетарни скоростни кутии за колесни багери с задвижване на колелата от 5000 до 30 000 Nm с предавки DIN клас 6 за съответствие с изискванията за шум ECE R51, вентилирани дискови спирачки с автомобилен клас за спиране ECE R13, пружинни ръчни спирачки с функция за отказоустойчивост за задържане на наклон в града и по улиците, конфигурации на изход, съвместими с всички видове кормилно управление, и спецификации за масло, защитено от корозия при престой. Посочете производителя на багера, модела, максималната скорост на пътя, оперативния пазар (за приложимите разпоредби за пътните превозни средства) и дали се изисква управление на всички колела или „раче управление“, за да получите пълна спецификация, обхващаща както регулаторните, така и оперативните изисквания за позициониране. Korea Ever-Power доставя и съчетани предни и задни комплекти скоростни кутии с проверен толеранс за съвпадение на скоростта за конфигурации със задвижване на всички колела, осигурявайки постоянна сцепление и спирачна ефективност на всички задвижващи оси както по време на преместване по магистрала, така и по време на градско преместване.

Korea Ever-Power предлага задвижвания за колесни багери от 5000 до 30 000 Nm със съответствие с изискванията за шум от магистрали, спиране в градска среда и градско позициониране с изцяло кормилно управление.