Planétová prevodovka s pohonom navijaka ZR85 – pravouhlá

Dvojica kužeľových ozubených kolies ZR85 prenáša špičkový krútiaci moment 200 000 Nm pri otočení o 90 stupňov bez prekročenia limitu ohybu zubov brúsených špirálových kužeľových ozubených kolies podľa DIN 5-6. Špičkový stupeň kužeľového ozubeného kolesa vytvára na ložiskách kužeľových hriadeľov axiálnu silu približne 4 000 – 6 000 N – ktorú absorbujú kužeľové valčeky ťažkej série dimenzované na toto presné zaťaženie pri projektovanej životnosti 100 000 hodín. Kužeľové zuby sú najviac namáhanými komponentmi ZR85 pri špičkovom krútiacom momente – a sú navrhnuté presne pre tento stav.

80-tonový žeriav s trvalým krútiacim momentom bubna 70 000 Nm zažíva 2,5-násobný náraz drapákového žeriavu: prechodový jev = 175 000 Nm. Námorný kotvový navijak s trvalým krútiacim momentom 60 000 Nm zažíva 3,0-násobné trhacie zaťaženie: prechodový jev = 180 000 Nm. Banský navíjací stroj s 80 000 Nm zažíva 2,2-násobný ráz z nakladania kontajnerov: prechodový jev = 176 000 Nm. Všetky tri udalosti spadajú do vrcholu ZR85 200 000 Nm – absorbovaného cez skosený stupeň a planétové stupne bez prekročenia limitu akejkoľvek zložky.

Pri trvalom krútiacom momente 88 000 Nm s motorom s výkonom 500 – 700 kW váži motor 600 – 1 000 kg. Koaxiálne uloženie umiestňuje túto hmotnosť konzolovo za bubon, čím vytvára ohybový moment na ložiskách nosnej konštrukcie bubna. Pravouhlé uloženie umiestňuje hmotnosť motora vedľa alebo pod bubon – bližšie k ťažisku nosnej konštrukcie. Pri veľkých žeriavoch a lodných navijakoch môže pravouhlá geometria znížiť požiadavky na konštrukciu nosnej konštrukcie bubna o 10-20%, pretože hmotnosť motora je lepšie rozložená. Kontakt Kórea Ever-Power pre odporúčania týkajúce sa montážnej geometrie pre vašu konkrétnu inštaláciu.

Na komerčných plavidlách a podporných plavidlách na mori sa os bubna hlavného palubného navijaka konvenčne otáča priečne k lodi (naprieč trámom plavidla). Motor sa musí otáčať v prednej aj zadnej časti (pozdĺž dĺžky plavidla), aby sa zabránilo vyčnievaniu von z lode. Nejde o priestorové obmedzenie – ide o konvenciu námornej architektúry, ktorá je štandardom už storočie. Každý palubný navijak na priečne k lodi v triede 50 – 80 ton je už svojou konštrukciou, nie štandardne, určený pre vozidlá s ťažkými nákladmi (ZR).

V banských hlaviciach je navíjací bubon umiestnený vodorovne, zatiaľ čo motor je často namontovaný zvisle na konštrukčnom stĺpe vedľa bubna – ide o kompaktné usporiadanie, ktoré minimalizuje podlahovú plochu navíjacej haly. Vertikálne uloženie motora je zámernou konštrukčnou voľbou pre hlavice s obmedzenou podlahovou plochou, nie kompromisom. Pravouhlý vstup ZR85 spája vertikálny motor s vodorovným bubnom prostredníctvom 90-stupňového skosenia – štandardnej geometrie pre moderné kompaktné navíjacie haly.

Na veľkých mostových žeriavoch (50 – 80 t) sa bubon zdvíhacieho zariadenia nachádza pod nosníkom žeriavového mosta. Dostupná výška medzi bubnom a mostom je zvyčajne 400 – 800 mm – čo nie je dostatočné pre koaxiálny motor nad bubnom. ZR85 montuje motor horizontálne pozdĺž bubna, čím sa celková výška zdvíhacieho zariadenia udržiava v rámci svetlej výšky mosta. Toto je štandardná geometria zdvíhacieho zariadenia pre novostavby ťažkých žeriavov EOT v oceliarňach, elektrárňach a lodiarskych halách.

Ťažké námorné palubné navijaky (ťah lana 50 – 80 t)

Navijaky na manipuláciu s kotvami, ťahanie a kotvenie na plavidlách, kde bubon beží naprieč loďou. ZR85 s prevodovým pomerom 60-150, 2-4 stupne, s motormi s výkonom 400-700 kW poskytuje krútiaci moment hlavného palubného navijaka pre podporné plavidlá na mori, remorkéry na manipuláciu s kotvami a veľké nákladné plavidlá. Vrchol 200 000 Nm zvláda zaťaženie pri trhaní zo zapojenia ťažného lana, zacvakávania kotvovej reťaze a napínania núdzového kotviaceho lana. otočný pohon zaoberá sa polohovaním predného a zadného valčeka na tej istej lodi.

Elektrické navíjačky ťažobných rámov

Hlavné a pomocné navíjačky na banských hlaviciach v hĺbke šachty 300 – 700 metrov, kde je motor vertikálne namontovaný na stĺpe hlavice. ZR85 s prevodovým pomerom 100 – 300 s motormi s výkonom 300 – 600 kW poskytuje krútiaci moment navíjania s rekuperáciou a kompaktnou podlahovou plochou, ktorú vyžadujú moderné konštrukcie hlavíc. Pravouhlá geometria eliminuje axiálny presah koaxiálneho motora – čím sa hĺbka navíjacej komory znižuje o 500 – 800 mm v porovnaní s... Koaxiálny ekvivalent ZL85.

Ťažké elektrické mostové žeriavy (50 – 80 t)

Novostavby elektrických mostových žeriavov v oceliarňach, pri vyraďovaní jadrových zariadení z prevádzky a v ťažkom priemysle, kde sa bubon zdvíhacieho zariadenia nachádza pod mostovým nosníkom s obmedzenou vertikálnou svetlou výškou nad ním. ZR85 s prevodovým pomerom 60-120 montuje motor vedľa bubna – celková výška zdvíhacieho zariadenia sa udržiava v rozmedzí 600-800 mm pre štandardné svetlostné vzdialenosti mostových nosníkov. Špičkový krútiaci moment 200 000 Nm absorbuje rázy pri zapojení panvy, nárazy pri upnutí formy a sily kývania pri veľkom zaťažení, ktoré samotný trvalý výkon nedokáže pokryť.

Zvládne kužeľový stupeň spoľahlivo vrchol 200 000 Nm pri 3 100 ot./min?

Áno. Kužeľové ozubené kolesá sú dimenzované na maximálny krútiaci moment pri maximálnych vstupných otáčkach ako kombinovaný zaťažovací stav. Vrchol 200 000 Nm sa vyskytuje pri trvaní kratšom ako 10 sekúnd – počas ktorého kontaktné napätie na kužeľových zuboch krátko dosiahne približne 901 TP3T medze odolnosti materiálu. Ozubená oceľ (20CrMnTi, HRC 58-62) a povrchová úprava DIN 5-6 zabezpečujú, že olejový film sa udržiava v kontaktnom bode zubov počas celého prechodového procesu. Kužeľové ozubené kolesá nie sú najslabším článkom ZR85 v špičke – životnosť ložiska je obmedzujúcou zložkou, identickou so ZL85.

Ako sa porovnáva rozloženie hmotnosti motora ZR85 s motorom ZL85 na žeriave?

Na koaxiálnom motore ZL85 je hmotnosť motora (600 – 1 000 kg) konzolovo umiestnená za bubnom na osi hriadeľa bubna – čím sa vytvára ohybový moment na ložiskách bubna úmerný hmotnosti motora x vzdialenosti previsu. Na motore ZR85 je hmotnosť motora umiestnená kolmo na os bubna – zvyčajne bližšie k nosnej konštrukcii. Ohybový moment na ložiskách bubna spôsobený hmotnosťou motora sa pri typickej inštalácii ZR znižuje o 40 – 601 TP3T, čo predlžuje životnosť ložísk bubna alebo umožňuje použitie ľahších oporných ložísk bubna pri rovnakej konštrukčnej životnosti.

Môžu ZR85 a ZL85 zdieľať planetárne náhradné diely?

Áno – identické s dielmi ZR75/ZL75. Planétové stupne zdieľajú ozubené kolesá, ložiská, unášače a tesnenia. Iba komponenty kužeľového stupňa sú špecifické pre ZR. Pre prevádzkovateľov flotíl, ktorí používajú ZR85 (námorné palubné navijaky) a ZL85 (žeriavové kladkostroje) na tom istom plavidle, jedna súprava náhradných dielov pre planéty slúži pre oba modely. Pre úplné pokrytie pridajte pár kužeľových ozubených kolies a súpravu ložísk špecifickú pre ZR.

Akú pracovnú hmotnosť žeriavu obsluhuje ZR85 pri štandardnom lanovaní?

Pri krútiacom momente 88 000 Nm na 600 mm PCD bubne s 10-dielnym linovaním a pomerom objemu 4:1: SWL = 88 000 / (0,3 x 9,81 x 4) x 10 x 0,82 (účinnosť linovania) = približne 61 200 kg (61 t). Pri 8-dielnom linovaní: približne 49 000 kg (49 t). ZR85 pokrýva rozsah SWL 50 – 80 t v závislosti od priemeru bubna, usporiadania linovania a bezpečnostného faktora. Pre presný výpočet SWL pre vašu špecifickú konfiguráciu kontaktujte spoločnosť Korea Ever-Power.

Je ZR85 vhodný na použitie s navijakom s konštantným napätím?

Áno, v rámci nepretržitého limitu 88 000 Nm a obalu tepelného výkonu. Kotvenie s konštantným napätím zvyčajne pracuje pri nepretržitom menovitom krútiacom momente 30 – 601 TP3T navijaka počas dlhších období (týždne alebo mesiace). Pri nepretržitom krútiacom momente 501 TP3T (44 000 Nm) v 2 fázach: tepelné zaťaženie je v rámci limitu 90 kW Pt. Pravouhlá geometria ZR85 je obzvlášť vhodná pre kotviace navijaky na plavidlách, kde bubon beží naprieč loďou a motor beží vpredu a vzadu – štandardná inštalácia kotviaceho navijaka na tankeroch a FPSO.

Aký interval generálnej opravy platí pre ZR85 pri ťažkej námornej prevádzke?

Cieľová prvá generálna oprava po 20 000 – 25 000 hodinách v námornom prostredí (soľná hmla urýchľuje opotrebovanie tesnení približne o 201 TP3T v porovnaní s pozemnými inštaláciami). Výmena oleja každých 1 500 hodín v námornej prevádzke. Výmena tesnenia po 8 000 – 12 000 hodinách. Kontrola kužeľového ozubeného kolesa po 15 000 hodinách. Pri odbere vzoriek oleja by sa mala venovať osobitná pozornosť fáze kužeľového ozubeného kolesa v námornej prevádzke – monitorujte počet železných častíc, ktoré naznačujú poškodenie povrchu kužeľového ozubeného kolesa. Kontakt Kórea Ever-Power pre plán údržby špecifický pre námorné vozidlá.

Hlavný palubný navijak na novostavbe 120 m dlhej podpornej lode na otvorenom mori, ZR85 s prevodovým pomerom 100, 3-stupňový striedavý motor s výkonom 500 kW namontovaný vpredu a vzadu, zatiaľ čo bubon beží naprieč loďou. Ide o novostavbu – ZR85 bol špecifikovaný z prvého výkresu všeobecného usporiadania, pretože bubon umiestnený naprieč loďou je štandardom námornej architektúry pre túto triedu plavidiel. Vrchol 200 000 Nm zvládol prvé zaťaženie pri vytiahnutí kotvovej reťaze (merané pri 2,4-násobku ustáleného stavu snímačom zaťaženia) bez akejkoľvek udalosti ochrany VFD. Regenerácia počas zotavenia reťaze: 19% energie pri vytiahnutí. Staviteľ plavidla štandardizoval ZR85 pre všetky palubné navijaky v triede 60 – 80 t vo svojich ďalších 4 novostavbách OSV.

Hlavná produkčná navíjačka na novopostavenom kompaktnom ráme ťažnej haly v 550-metrovej chrómovej bani, ZR85 s prevodovým pomerom 200, 4-stupňový striedavý motor s výkonom 400 kW namontovaný vertikálne na stĺpe rámu ťažnej haly. Pravouhlá geometria znížila podlahovú plochu navíjačky z plánovaných 4,2 x 3,8 m (koaxiálny ZL85) na 3,2 x 3,8 m – čím sa ušetrilo 3,8 m² podlahovej plochy a jeden stĺp rámu ťažnej haly. Tím stavebných inžinierov bane odhadol, že sa tým ušetrilo 1,2 milióna ZAR na nákladoch na oceľ rámu ťažnej haly a základy. Navíjačka dokončila 6 mesiacov výroby s 280 cyklomi za deň s regeneráciou nameranou na 241 TP3T – čo prekročilo cieľ 201 TP3T v energetickom rozpočte. Trend analýzy oleja je čistý; vibrácie sú ploché.

70-tonový mostový žeriav v oceliarňach na valcovanie za tepla, ZR85 s prevodovým pomerom 80, dvojstupňový striedavý motor s výkonom 600 kW namontovaný horizontálne vedľa bubna. Svetlá výška nosníka žeriavového mosta nad bubnom je 620 mm – celková výška zdvihu ZR85 je 580 mm so 40 mm rezervy. Koaxiálny ZL85 by mal výšku 920 mm, čo by si vyžadovalo kompletnú prestavbu mostného nosníka v hodnote približne 180 000 USD. ZR85 by zachránil most a rozpočet. Vrchol 200 000 Nm zvláda rázy pri zapojení cievky (merané pri 1,9-násobku kontinuálneho zrýchlenia) počas zdvihu horúcej bramy. Štvorhviezdičkové hodnotenie je poznámka o vystavení teplu: teplota okolia v polohe bubna dosahuje počas valcovania 50 – 55 °C. Teplota oleja dosahuje vrchol pri 76 °C – v rámci limitu 85 °C, ale s menšou rezervou ako je návrhová teplota okolia 20 °C predpokladaná vo výpočte Pt. V prípade oceliarní by uvedenie Pt pri okolitej teplote 50 °C namiesto 20 °C poskytlo realistickejší návod na dimenzovanie motora.