Over ons

Ever-power Gear Type Coupling Co., Ltd. uit het Verenigd Koninkrijk · Technische blog · Britse editie

Tandwielkoppelingen in aandrijflijnen van staalwalserijen: Waarom de Britse industrie precisie vereist bij elke revolutie.

Aandrijvingen van walserijen
Krachtoverbrenging
Britse staalsector

Staalwalserijen behoren tot de meest mechanisch veeleisende omgevingen ter wereld. De combinatie van enorme koppelkrachten, continue schokbelastingen, thermische uitzetting en onvermijdelijke asuitlijningsfouten stelt buitengewone eisen aan elk aandrijfcomponent – ​​en geen enkel component wordt zo direct aan deze eisen blootgesteld als de koppeling die elke motor met zijn walsinstallatie verbindt. In de Britse staalindustrie, van de geïntegreerde plaatwalserijen in Zuid-Wales tot de walslijnen voor speciaal staal (SBQ) in de Midlands, zijn tandwielkoppelingen de standaard geworden in technische toepassingen waar betrouwbaarheid, koppeldichtheid en levensduur onmisbaar zijn. Inzicht in de redenen hiervoor – en in de juiste selectie, installatie en onderhoud – geeft Britse fabriekstechnici een meetbaar concurrentievoordeel ten opzichte van bedrijven die koppelingen als een bijzaak beschouwen.

Sectie 01

Wat een tandwielkoppeling daadwerkelijk doet in een aandrijving van een walserij

Een tandwielkoppeling brengt rotatiekoppel over tussen twee verbonden assen door middel van in elkaar grijpende, evolvente tandwielen. De binnenste naaf draagt ​​een extern tandwiel, terwijl de buitenste huls – of trommel – een bijpassend intern tandwiel draagt. Het koppel wordt via een gehard, nauwkeurig geslepen contactoppervlak van de naaftanden naar de hulstanden overgebracht en vervolgens naar de aangedreven as. Wat dit ontwerp onderscheidt van alle alternatieven, is het vermogen om tegelijkertijd extreem hoge koppels over te brengen en hoekafwijkingen, parallelle verschuivingen en axiale verplaatsingen op te vangen – drie soorten asverplaatsingen die constant voorkomen in walserijaandrijvingen onder belasting.

In een typische Britse warmwalserij zijn de uitgaande as van de aandrijfmotor en de ingaande as van de walsinstallatie zelden perfect uitgelijnd. Thermische uitzetting van de behuizingen, dynamische doorbuiging van de walsinstallatie onder walskracht en verzakking van de fundering zorgen samen voor continue uitlijningsfouten gedurende elke productiecyclus. Een tandwielkoppeling zet deze uitlijningsfouten, die anders een spanning veroorzaken, om in een gecontroleerde, gesmeerde glijbeweging tussen de gebogen tandwielen. Hierdoor wordt de belasting die een starre of onvoldoende flexibele koppeling binnen enkele uren zou beschadigen, geruisloos opgevangen.

Hoekafwijking

Tot 1,5°

Per tandwieloverbrenging, continu bestand tegen volledige koppelbelasting zonder vermoeiingsverschijnselen.

Koppelcapaciteit

4.000.000 N·m

Het maximaal nominale vermogen voor de grootste varianten van de trommelkoppeling die worden gebruikt in aandrijvingen van walserijen voor plakken.

Bedrijfstemperatuur

–30°C tot +120°C

Bedrijfsbereik met standaard vetsmering — binnen dit bereik is geen thermische vermogensreductie nodig.

Sectie 02

De walserijomgeving: vijf mechanische realiteiten die bepalend zijn voor de koppelingskeuze.

Elke walserij in het Verenigd Koninkrijk kent een specifieke combinatie van mechanische uitdagingen waarmee koppelingstechnici tegelijkertijd rekening moeten houden. Het kiezen van een tandwielkoppeling die alleen koppel kan verwerken, zonder rekening te houden met de volledige omgevingscontext, leidt tot versnelde slijtage van de tanden, defecten aan de afdichtingen en uiteindelijk ongeplande productiestops die Britse staalproducenten duizenden ponden per uur aan verloren productiecapaciteit kosten.

Uitdaging 01

Cyclische schokbelasting

Telkens wanneer een staaf of plaat in de walsstand bijt, plant een tijdelijke koppelpiek van twee tot vijf keer het nominale aandrijfkoppel zich achterwaarts voort door de aandrijflijn. Tandwielkoppelingen met nauwkeurig geslepen, afgeronde tanden verdelen deze schok over een groot contactoppervlak, waardoor de plaatselijke spanningsconcentraties die schijf- of klauwkoppelingen doen breken, worden voorkomen.

Uitdaging 02

Continue asuitlijningsfout

Door thermische uitzetting van de motorfundering ten opzichte van de behuizing van de freesstandaard kan de hartlijn van de as tijdens een volledige productiecyclus enkele millimeters verschuiven. De reactiekrachten van de rolbeweging zorgen ervoor dat de hartlijn van de spindel bij elke doorgang axiaal en hoekig afbuigt. Zonder een koppeling die specifiek is ontworpen om dit op te vangen, lopen de lagerbelastingen op en treedt framevermoeidheid snel op.

Uitdaging 03

Verontreiniging door walshuid

De omgeving van warmwalserijen is verzadigd met ijzeroxidedeeltjes en koelwaternevel. Koppelingsafdichtingen moeten voorkomen dat deze schurende verontreiniging de tandoppervlakken bereikt, terwijl ze tegelijkertijd het zeer viskeuze koppelvet vasthouden dat de beschermende smeerfilm vormt. Het ontwerp van de afdichting is wellicht de meest kritische factor die de levensduur van tandwielkoppelingen in Britse warmwalserijen bepaalt.

Uitdaging 04

Snelheidsvariatie tussen tandemstanden

In tandem-warmbandwalserijen werkt elke walsstand met een nauwkeurig geregelde snelheidsverhouding om de juiste bandspanning te behouden. Snelheidsveranderingen tussen de walsgangen veroorzaken torsiekrachten die zich door de aandrijflijn voortplanten. Tandwielkoppelingen, met hun inherente torsiestijfheidseigenschappen, moeten worden afgestemd op de eigenfrequentie van het aandrijfsysteem om resonantie-gerelateerde vermoeidheid te voorkomen.

Uitdaging 05

Onderhoudsvensterdruk

Britse staalfabrieken werken doorgaans met strak geplande onderhoudsvensters van vier tot acht uur per week. Elk koppelingsontwerp dat complexe demontageprocedures, speciaal gereedschap of een lange smeertijd vereist, creëert een operationeel knelpunt. Tandwielkoppelingen met tonmoeren, gedeelde bussen en smeernippels, ontworpen voor snel onderhoud, resulteren direct in gewonnen productie-uren.

Sectie 03

Tandwielkoppeling versus concurrerende technologieën: een directe technische vergelijking

Wanneer Britse installatietechnici en inkoopspecialisten koppelingsopties evalueren voor de modernisering of nieuwbouw van walserijaandrijvingen, moet de vergelijking gebaseerd zijn op prestatiegegevens in plaats van op de aanschafprijs per stuk. De volgende vergelijking behandelt de meest gebruikte koppelingstypen in Britse staalwalserijen.

ParameterTandwielkoppelingSchijfpakketkoppelingKaak / ElastomeerStijve koppeling
Maximaal koppelvermogenZeer hoog ✓✓✓Hoog ✓✓Laag ✗Hoog ✓✓
Tolerantie voor hoekafwijkingUitstekend ✓✓✓Matig ✓Matig ✓Geen ✗✗
SchokbelastingsbestendigheidUitstekend ✓✓✓Matig ✓Matig ✓Armoede — transfers shock ✗
Geschiktheid van een verontreinigde omgevingUitstekend (verzegeld) ✓✓✓Slecht (open schijf) ✗Matig ✓Goed ✓✓
Levensduur in walserijen3–7 jaar6–18 maanden<6 maandenNiet van toepassing — niet geschikt
Opnieuw smeren is vereist.Ja — geplandNee (vetrijk)NeeNee

Sectie 04

Hoe de Britse fabrikant Ever-power Gear Type Coupling Co., Ltd. oplossingen voor walserijkoppelingen ontwikkelt.

Bij UK Ever-power Gear Type Coupling Co., Ltd. worden tandwielkoppelingen voor walserijen niet behandeld als catalogusartikelen die alleen op basis van de boringdiameter kunnen worden gekozen. Elke koppelingsconfiguratie voor een Britse staalwalserij begint met een gedetailleerde vragenlijst over het nominale motorkoppel, de piekkoppelvermenigvuldiger, de bedrijfssnelheid, de overspanning van de walserijbehuizing, de verwachte uitlijningsafwijking, het omgevingstemperatuurbereik, het type koelvloeistof en het beoogde onderhoudsinterval. Pas nadat deze gegevens zijn beoordeeld, gaat ons engineeringteam over tot productselectie of maatwerkontwerp.

Onze serie trommeltandwielkoppelingen voor spindeltoepassingen in walserijen is voorzien van geharde en geslepen tanden met een oppervlaktehardheid tot 60 HRC, kroonprofielen die zijn geoptimaliseerd door middel van eigen FEA-modellering voor de specifieke uitlijningsafwijking die door de klant wordt aangegeven, en radiale lipafdichtingen met labyrintbescherming die bestand zijn tegen continue hogedrukwaterspray. Het resultaat is een koppeling die de zware omstandigheden in Britse walserijen overleeft, waar minder robuust ontworpen alternatieven binnen enkele maanden bezwijken.

EVER-POWER tandwielkoppeling.top Co.,Ltd Daarnaast worden er gedetailleerde maattekeningen in DXF- en STP-formaat geleverd, compatibel met alle belangrijke CAD-platformen. Hierdoor kunnen Britse installatietechnici de speling en de compatibiliteit van de boutcirkel controleren voordat ze een bestelling plaatsen. Deze vorm van technische ondersteuning voorafgaand aan de aankoop verlaagt het installatierisico aanzienlijk, zowel bij nieuwbouwprojecten als bij onderhoudsvervangingen.

NYGB / Drumserie

Zware trommelkoppeling

Speciaal ontworpen voor aandrijvingen van spindels in voor- en nabewerkingsstanden. Nominaal koppel van 500.000 tot 4.000.000 N·m. Hoekverstelling tot 1,5° per tand. Verkrijgbaar met geïntegreerde remtrommel of vliegwielflens.

● Tanden met kroon ● 60 HRC-oppervlak ● Gespleten huls

SWC / Cardankoppeling

Cardanasassemblage voor walserij

Volledige cardanas met geïntegreerde tandwielkoppelingen aan beide uiteinden voor lange overspanningen van de hoofdaandrijving. Tot 15° articulatiehoek. Dynamisch gebalanceerd volgens ISO G2.5. Veelgebruikt in oprol- en afroltoepassingen.

● Dynamisch gebalanceerd ● Grote overspanning ● Snel loskoppelbaar

GIICL-serie

Tussenliggende tandwielkoppeling

Dubbele tandwielkoppeling met een zwevende tussenas voor aandrijfverbindingen met een grote overspanning. Ideaal voor tussenverbindingen tussen motor en tandwielkast in aandrijfsystemen voor walserijen in het Verenigd Koninkrijk. Boringbereik 28–560 mm.

● Zwevende as ● Volledig flexibel ● ISO 14691

Sectie 05

Onderhoudsschema's en inspectiecriteria voor tandwielkoppelingen in walserijen in het Verenigd Koninkrijk

De belangrijkste oorzaak van voortijdig falen van tandwielkoppelingen in Britse walserijen is niet mechanische overbelasting of verkeerde uitlijning, maar onvoldoende of onjuist uitgevoerde smering. De tanden van een tandwielkoppeling werken in een grenslaagsmering, waarbij een dunne film van vet met een hoge viscositeit de bolle metalen oppervlakken scheidt tijdens de micro-glijbeweging die optreedt bij verkeerde uitlijning. Wanneer deze film breekt, ontstaat metaal-op-metaalcontact, lassen de tanden aan elkaar en scheuren ze, waardoor de levensduur van de koppeling van jaren naar weken wordt teruggebracht.

OnderhoudstaakFrequentieKernactie / Acceptatiecriteria
Vet bijvullenElke 500 bedrijfsurenInjecteer goedgekeurd EP2-koppelingsvet via de nippel totdat er vers vet uit het overdrukventiel komt. Niet te veel vet gebruiken.
inspectie van de staat van de afdichtingElke 1000 uurControleer de lipafdichting op scheuren, verharding of tekenen van waterlekkage. Vervang de afdichting als er beschadigingen aan de lip zichtbaar zijn.
Beoordeling van tandslijtageJaarlijks of bij campagnewisselingDemonteer en inspecteer de tanden visueel. Afwijzen indien de slijtage van de tandpunt meer dan 15% van de oorspronkelijke tanddikte bedraagt, of indien het putjesgebied groter is dan 30% van de tandflank.
Inspectie van boringen en spiebanenJaarlijksControleer de boringdiameter met een kalibermaat. Inspecteer de spiebaan op slijtage of beschadigingen aan de asrand. Bij slijtage van meer dan 0,1 mm moet de naaf worden vervangen.
Complete revisieMaximaal eens in de 3 jaarVolledige demontage, niet-destructief onderzoek van naven en bussen, maatcontrole aan de hand van de originele tekening, alle afdichtingen vervangen, smeerholte gereinigd en opnieuw gevuld, montage met nieuwe bevestigingsmiddelen.

Britse walserijonderhoudsteams ontdekken tijdens jaarlijkse inspecties regelmatig dat het smeervet van de koppelingen is geëmulgeerd met koelwater dat langs versleten afdichtingen is gestroomd. Geëmulgeerd smeervet biedt vrijwel geen smering – het is in feite met water verontreinigde zeep – en de aanwezigheid ervan verklaart de slijtage van de tandwielen, die de verwachte levensduur met een factor drie of meer overschrijdt. Het specificeren van een koppeling met een verbeterd afdichtingsontwerp, in plaats van de minimale specificatie, levert in Britse walserijomgevingen consequent een rendement op de investering op binnen één onderhoudscyclus.

Sectie 06

Samenwerking met UK Ever-power Gear Type Coupling Co., Ltd. voor de levering van koppelingen voor walserijen in het Verenigd Koninkrijk.

De Britse staalwalserijsector opereert in een van de meest uitdagende economische en technische omgevingen in de wereldwijde metaalindustrie. Kapitaaldiscipline, strakke onderhoudsschema's en de constante druk om de operationele tijd tussen geplande onderhoudsbeurten te maximaliseren, laten geen ruimte voor koppelingsfouten die voorkomen kunnen worden door de juiste specificaties en samenwerking in de toeleveringsketen. UK Ever-power Gear Type Coupling Co., Ltd. begrijpt deze omgeving en heeft haar technische ondersteuning, documentatie en logistieke capaciteiten specifiek ingericht om Britse industriële klanten te bedienen wiens activiteiten geen vertragingen of compromissen kunnen tolereren.

Britse installatietechnici, onderhoudsmanagers en inkoopspecialisten die werken aan aandrijfkoppelingen voor walserijen, worden uitgenodigd contact op te nemen met het technische team van Ever-power Gear Type Coupling Co., Ltd. en hun toepassingsgegevens te verstrekken. Ons engineeringteam reageert binnen twee werkdagen met een gedetailleerd technisch voorstel, maattekeningen en een uitgebreide offerte. Zo krijgt uw project vanaf het begin de technische basis die het verdient.

Vraag een technisch adviesgesprek aan

Stuur uw specificaties voor de aandrijving van uw walserij naar ons engineeringteam bij UK Ever-power Gear Type Coupling Co., Ltd.

Neem contact met ons op →

Over de auteur

Dit technische artikel is geproduceerd door het Applications Engineering-team van UK Ever-power Gear Type Coupling Co., Ltd., dat meer dan 20 jaar ervaring heeft in het ontwerpen, produceren en toepassen van tandwielkoppelingen in de wereldwijde staalwalserij-, mijnbouw-, cement- en scheepvaartindustrie. Alle technische gegevens verwijzen naar de AGMA 9008-B00- en ISO 14691-normen, tenzij anders vermeld.