Schade en behandeling van kettingwielen

I. Vier veelvoorkomende vormen van schade aan het tandwiel

II. Vijf kernoorzaken van schade aan tandwielen (volledig proces van ontwerp tot gebruik)

1. Onjuiste selectie en ontwerp

• Niet-overeenkomende belasting: De nominale belasting van het geselecteerde tandwiel is lager dan de werkelijke werkbelasting (bijvoorbeeld bij gebruik van een licht tandwiel voor zware apparatuur). Langdurige overbelasting leidt tot spanningsconcentratie en breuk van de tandwieltanden.

• Niet-overeenkomend aantal tanden/steek: Incompatibele steek en aantal tanden tussen het tandwiel en de ketting (bijvoorbeeld een ketting met 4 steek en een tandwiel met 5 steek) resulteert in abnormale speling en versnelde slijtage van het tandoppervlak.

• Afwijkende installatiedatum: Een te grote passingsspeling tussen de boring van het tandwiel en de as (bijvoorbeeld door gebruik te maken van een speling in plaats van een overgangspassing) of een excessieve 'coaxialiteit'-afwijking (>0,1 mm) bij een transmissie met meerdere tandwielen veroorzaakt een ongelijkmatige krachtverdeling.

2. Smeringsfout (meest voorkomende oorzaak)

• Onregelmatige smering: Gebrek aan smeerolie in het aangrijpingsgebied van de ketting en het tandwiel leidt tot directe metaal-op-metaalwrijving, waardoor de slijtage van het tandoppervlak 3 tot 5 keer wordt versneld.

• Onjuiste smeermethode: gebruik van 'vet' (smeervet) voor hogesnelheidstransmissie. Het vet bederft en koekt bij hoge temperaturen, wat in plaats daarvan schuurmiddelen vormt en de slijtage intensiveert.

• Verkeerde smeeroliekeuze: gebruik van lichte smeerolie voor zware werkomstandigheden (bijvoorbeeld het vervangen van 150# tandwielolie door 32# hydraulische olie). De oliefilm is gevoelig voor scheuren en kan geen effectieve bescherming bieden.

3. Arbeidsomstandigheden en omgevingsfactoren

• Invasie van stof/onzuiverheden: In stoffige omgevingen zoals mijnen en bouwplaatsen dringt stof het ingrijpingsoppervlak binnen, waardoor in korte tijd 'schurende slijtage' ontstaat en krassen op het tandoppervlak ontstaan.

• Vochtige/corrosieve omgeving: In scenario's zoals voedselverwerking en rioolwaterzuivering zorgen vocht of chemische media ervoor dat het tandwiel gaat roesten. De afbladderende roest verergert de schade aan het tandoppervlak nog meer.

• Impactbelasting: 'Plotselinge acceleratie' tijdens het opstarten van de apparatuur of een plotselinge toename van de belasting (bijvoorbeeld materiaal dat vastloopt in de transportketting) zorgt ervoor dat de tanden onmiddellijk een zeer beperkte spanning ondergaan, wat resulteert in scheuren of breuk.

4. Kettingproblemen die opeenvolgende schade veroorzaken

• Kettingslijtage/verlenging: De kettingsteek neemt toe na gebruik. Bij het ingrijpen met het tandwiel treedt 'tandknagen' op (de opening tussen de tandtop en de kettingrol verdwijnt), waardoor de slijtage van het tandoppervlak wordt versneld.

• Vastgelopen kettingrol: Schade aan het kettingrollager leidt tijdens bedrijf tot 'glijdende wrijving' (in plaats van rollen) tussen de rol en het tandoppervlak van het tandwiel, waardoor plaatselijke oververhitting en slijtage van het tandwiel ontstaat.

• Verkeerde uitlijning van de ketting: De ketting 'loopt uit de baan' tijdens de installatie en grijpt slechts aan één kant van het tandwiel, wat resulteert in overmatige slijtage aan één kant van de tandwieltanden en de vorming van 'tapse tanden'.

5. Gebrek aan onderhoud

• Onregelmatige inspectie: Als u de tanddikte van het tandwiel en de speling van de binnenboring niet inspecteert volgens de handleiding van de apparatuur (meestal elke 100-200 uur), resulteert dit in het missen van de kans om vroegtijdige scheuren of slijtage te repareren.

• Uitgestelde vervanging: Doorgaan met het gebruik van het tandwiel wanneer de slijtage de 'limiet tanddikte' bereikt (meestal 80% van de oorspronkelijke tanddikte) leidt tot onvoldoende tandsterkte en uiteindelijk tot breuk.

• Onjuiste installatie: het niet kalibreren van de coaxialiteit bij het vervangen van het tandwiel of een losse spiebaanpassing (zonder positioneringspennen) zorgt ervoor dat het tandwiel 'excentrisch loopt' tijdens bedrijf, waardoor de plaatselijke slijtage wordt versterkt.

III. Inspectie- en onderhoudsoplossingen voor tandwielschade

1. Voorafgaande inspectie: snel het probleem lokaliseren (een voorlopig oordeel kan worden geveld zonder de apparatuur te demonteren)

• Visuele inspectie: Controleer na het uitschakelen van de apparatuur op slijtage, scheuren en schuursporen op het tandoppervlak van het tandwiel en zoek naar krassen veroorzaakt door 'slippen' in het contactgebied tussen de binnenboring en de as.

• Werkingstest: Luister na het starten van de apparatuur naar abnormale geluiden (een 'klikkend' geluid kan bijvoorbeeld duiden op het overslaan van tanden en een 'scherp wrijvingsgeluid' kan duiden op een defecte smering). Meet trillingen (gebruik een trillingsmeter om de trillingswaarde bij het tandwiel te detecteren; een waarde hoger dan 1,5 keer de standaardwaarde duidt meestal op slijtage of installatieafwijking).

• Dimensionale meting: Gebruik een schuifmaat om de tanddikte te meten (vergelijk met de standaardwaarde van een nieuw tandwiel) en de diameter van de binnenboring (om slijtage te detecteren). Gebruik een meetklok om de coaxialiteit tussen het tandwiel en de as te controleren (installatieafwijking moet ≤0,05 mm zijn).

2. Onderhouds-/vervangingsoplossingen: Hanteer volgens specifieke omstandigheden

IV. Preventieve maatregelen tegen tandwielschade (verlengt de levensduur met meer dan 50%)

1. Selectiefase: Vermijd risico's van de bron

• Selecteer de nominale belasting van het tandwiel op basis van 'werkelijke belasting × veiligheidsfactor 1,2'. Geef voor zware uitrusting (zoals kranen en brekers) prioriteit aan 'zeer sterke tandwielen' (gemaakt van gehard 45# staal of gecarbureerd 20CrMnTi).

• Bevestig de 'drie overeenkomsten' tussen het tandwiel en de ketting: consistente steek (gebruik bijvoorbeeld een tandwiel van 08B voor een ketting van 08B), het juiste aantal tanden (het aantal tanden van kleine tandwielen wordt aanbevolen om 17-25 te zijn om overmatige slijtage te voorkomen), en het juiste type passing van de binnenboring-as (gebruik overgangspassing H7/k6 voor zware belastingen, en spelingpassing H7/h6 voor lichte belastingen).

2. Smeringsbeheer: kernbeschermingsmethode

• Formuleer een smeercyclus: voeg olie eenmaal per 200 uur toe in lichte/schone omgevingen, en eenmaal per 100 uur in zware/stoffige omgevingen.

• Selecteer de juiste smeerolie:

• Lage snelheid en zware belasting (<5 m/s): Gebruik 150#-220# industriële tandwielolie voor extreme druk (om een ​​oliefilm met hoge sterkte te vormen);

• Hoge snelheid en lichte belasting (＞8m/s): Gebruik 46#-68# anti-slijtage hydraulische olie (om de weerstand tegen het karnen van olie te verminderen);

• Stoffige/vochtige omgevingen: Gebruik 'molybdeendisulfide-vet op lithiumbasis' (waterdicht en met sterke hechting).

• Smeermethode: Geef prioriteit aan 'druppelsmering' (laat olie nauwkeurig in het aangrijpende oppervlak druppelen), gevolgd door 'oliebadsmering' (dompel 1/3 van de tandhoogte onder in olie) en vermijd 'handmatig uitsmeren' (gevoelig voor ontbrekende smering).

3. Optimalisatie van de arbeidsomstandigheden: verminder externe schade

• Stoffige omgevingen: Installeer een 'stofkap' aan de buitenkant van het tandwiel en maak het stof in de stofkap regelmatig schoon (elke 50 uur).

• Vochtige omgevingen: Gebruik 'roestvrijstalen tandwielen' (304/316 materiaal) of voer een 'galvanisatie/coating' anti-corrosiebehandeling uit op gewone tandwielen.

• Schokbelastingen: Pas 'zachte start' toe bij het opstarten van apparatuur (bijvoorbeeld door een frequentieomvormer te gebruiken om het motortoerental te regelen) en installeer 'overbelastingsbeveiligingen' (zoals koppelbegrenzers, die automatisch de stroom uitschakelen in geval van overbelasting) op transportapparatuur.

4. Regelmatig onderhoud: identificeer vooraf verborgen risico's

• Dagelijkse inspectie: Controleer het geluid en de temperatuur van het tandwiel (oppervlaktetemperatuur ≤60℃ is normaal) één keer per dienst (8 uur).

• Regelmatig testen: Meet elke maand de tanddikte en de speling in de binnenboring met een schuifmaat en meet elk kwartaal de coaxialiteit met een trillingsmeter.

• Vervangingscyclus: Het wordt aanbevolen om gewone koolstofstalen tandwielen (45 # staal) na 1,5-2 jaar gebruik te vervangen, en hogesterkte tandwielen (20CrMnTi) na 3-4 jaar gebruik. Geforceerde vervanging is nodig wanneer de tanddikte met 20% is verminderd.

5. Installatie en vervanging: Zorg voor een nauwkeurige montage

• Tijdens de installatie: Gebruik een 'meetklok + magnetische basis' om de coaxialiteit van het tandwiel te kalibreren en pas de positie van de lagerzitting aan als de afwijking de limiet overschrijdt.

• Tijdens vervanging: Als het tandwiel en de as niet goed passen, gebruik dan de 'verwarmingsinstallatiemethode' (verwarm het tandwiel tot 80-100℃ en monteer het op de as na uitzetting om beschadiging van de binnenboring door krachtig tikken te voorkomen).

• Passing spiebaan: Als de spiebaan versleten is, gebruik dan de methode 'gatvergroting + inzet bus' voor reparatie (bewerk de spiebaan opnieuw na het plaatsen van de bus) om te voorkomen dat de tandwielas direct wordt vervangen.