Промислова передача енергії · Інженерія у Великій Британії

Зубчасті муфти в тунелепрохідницьких машинах: інженерна точність для підземної інфраструктури Великої Британії

Від Crossrail до тунелю Thames Tideway, відродження підземного будівництва у Великій Британії вимагає приводних компонентів, спроектованих таким чином, щоб витримувати надзвичайні крутні навантаження, перекіс та безперервні робочі цикли. Зубчасті муфти є механічним серцем кожної тунелепрохідницької машини, а їхня специфікація визначає різницю між успіхом проекту та дорогим простоєм.

Зубчаста муфта для трансмісії тунелепрохідницького комбайнаТунелепрохідницький комбайн, мабуть, є найбільш механічно складним середовищем, яке може витримати обертовий приводний компонент. Ріжуча головка — диск з твердосплавних інструментів діаметром від трьох до п'ятнадцяти метрів — повинна обертатися під тиском гірської породи, який може згинати менше обладнання за лічені хвилини. Весь ланцюг обертання енергії, від електродвигунів приводу через планетарні редуктори до головного підшипника та маточини різальної головки, проходить через зубчасті муфти, які повинні одночасно передавати пікові крутні моменти, що вимірюються десятками тисяч кілоньютон-метрів, компенсувати перекіс валів, спричинений відхиленням машини та осіданням ґрунту, а також витримувати безперервну роботу в середовищах, насичених водою, глинистим шламом та абразивним кам'яним пилом. Не дивно, що інженери з приводів TBM у Бірмінгемі, Ноттінгемі та Лондоні вважають вибір надійної зубчастої муфти одним із найважливіших інженерних рішень у будь-якому тунелепрохідницькому проекті. Неправильна специфікація означає незаплановані зупинки на технічне обслуговування всередині завершеного свердловини — сценарій, який може коштувати британському підряднику сотні тисяч фунтів стерлінгів на день.

Як працюють зубчасті муфти всередині трансмісії TBM

Принцип внутрішнього зачеплення зубчастої муфтиПринцип роботи зубчастої муфти базується на контрольованому зачепленні між зовнішньою зубчастою втулкою, відомою як внутрішня маточина або шестерний вал, та внутрішнім зубчастим вінцем, розміщеним у зовнішній втулці або барабані. На відміну від жорстких фланцевих муфт, профілі зубів мають навмисну ​​корончасту геометрію: кожен зовнішній зуб оброблений з невеликою бочкоподібною або опуклою кривизною вздовж своєї довжини. Ця корончаста форма дозволяє контакту зубів зміщуватися осьово та кутово, коли два вали зазнають відносного зміщення, спричиненого тепловим розширенням, зносом підшипника, осіданням фундаменту або навантаженнями на згин, що виникають, коли TBM рухається по криволінійній трасі через Лондонську глину або Крейдяний мергель під центром міста Бірмінгем. Мастило, зазвичай високов'язке літієво-комплексне мастило, розраховане на очікуваний температурний діапазон всередині машини, заповнює порожнину сітки, утворюючи гідродинамічну плівку, яка запобігає контакту металу з металом на бічних сторонах зубів під час пікового крутного моменту. Герметичні торцеві кришки утримують мастило та запобігають потраплянню абразивного шламу, який проникає в кожну щілину передньої частини TBM. Загальна механічна конструкція означає, що крутний момент розподіляється одночасно на всі зубці, що входять у зачеплення, а не зосереджується в одній точці контакту, що забезпечує розподіл навантаження, який робить зубчасті муфти кращим вибором для робочих циклів з екстремальним крутним моментом, що зустрічаються в головних приводних та допоміжних системах бурильних верстатів великого діаметра, що працюють у різноманітних геологічних умовах підземних пластів Великої Британії.

Основні матеріали у виробництві прецизійних зубчастих муфт

Легована сталь (42CrMo4 / EN19T)

Зубчасті маточини та зовнішні втулки надміцних зубчастих муфт, призначених для головних приводів TBM, переважно куються з хромомолібденової легованої сталі, зазвичай відповідної класу 42CrMo4 стандарту EN 10083 — специфікації, добре знайомої британським та європейським металургійним постачальникам. Після чорнової обробки компоненти проходять термічну обробку гартуванням та відпуском для досягнення міцності на розрив серцевини в діапазоні 900–1100 МПа, а потім індукційне гартування поверхні зуба до значень твердості поверхні 50–58 HRC. Ця комбінація забезпечує зубцям шестерень виняткову стійкість до втоми при циклічних змінах крутного моменту, які виникають, коли різальна головка TBM стикається з чергуванням шарів твердої породи та м'якого заповнювача. Субпідрядники точного машинобудування Шеффілда, які мають великий досвід у поковках оборонного та енергетичного секторів, мають хороші можливості для постачання сировини для виробництва високоякісних зубчастих муфт відповідно до цих стандартів.

Цементована сталь (20CrMnTi)

Для муфт допоміжного приводу середнього діапазону, таких як ті, що з'єднують привід шнекового конвеєра або двигун обертання сегментного монтажника, карбюризовані та загартовані сталі забезпечують економічно ефективний баланс міцного, ударостійкого ядра з надзвичайно твердою, зносостійкою поверхнею зуба. Цементація вводить додатковий вуглець у поверхневий шар зуба на глибину 0,8–1,5 мм, створюючи градієнт твердості від приблизно 60 HRC на поверхні до м'якшої основи під нею. Це запобігає крихкому руйнуванню від загартування, водночас захищаючи від адгезійних та абразивних механізмів зношування, які домінують у слабо змащених або забруднених умовах експлуатації, що є реальною проблемою в середовищах шовного фронту, що виникають під час проходки тунелів у м'якому ґрунті Лондона, де майже гарантовано потрапляння ґрунтових вод.

Дуплексна нержавіюча сталь

Там, де приводи TBM працюють у прибережних або припливних зонах — як це спостерігається в проектах переходу через естуарій Темзи та роботах з будівництва морських кабельних тунелів, пов'язаних з вітровою енергетикою, навколо Східної Англії — муфти, виготовлені з дуплексних або супердуплексних марок нержавіючої сталі (UNS S32205, S32750), забезпечують значно кращу стійкість до точкової та щілинної корозії в ґрунтових водах, насичених хлоридами. Хоча дуплексна нержавіюча сталь дорожча за кілограм, ніж легована сталь, і створює більші труднощі під час прецизійної обробки зубів зубчастих передач, її усунення механізмів поверхневої корозії, які викликають втомні тріщини у звичайних сталях, часто виправдовує премію за активи, які залишатимуться під землею та будуть значною мірою недоступними протягом терміну експлуатації інфраструктури.

Ковкий чавун (GGG-70 / EN-GJS-700-2)

Фланцеві торцеві кришки, оглядові пробки та компоненти корпусу, що не передають крутний момент, часто виготовляються з чавуну зі сфероїдальним графітом марки GJS-700-2 за стандартом EN 1563. Ковкий чавун поєднує переваги ливарності та оброблюваності сірого чавуну з міцністю на розрив 700 МПа та подовженням при розриві щонайменше 2%, забезпечуючи достатню в'язкість для витримування ударних навантажень, що передаються на конструкції корпусу під час перешкод ріжучої головки об землю. Його перевага у вартості порівняно зі сталевим куванням для складних компонентів, що мають майже сітчасту форму, робить його стандартним вибором для з'єднання зовнішніх барабанів, де геометрія була б надмірно дорогою для обробки із заготовки.

Технічні переваги зубчастих муфт для приводів TBM

Висока щільність крутного моменту

Розподіл навантаження на кілька зубців зубчастої муфти забезпечує одне з найвищих співвідношень крутного моменту на одиницю діаметра, яке можна досягти в будь-якій конструкції гнучкої муфти. Це важливо в застосуваннях з тунелепрохідницьким обладнанням (TBM), де доступна радіальна габаритна ширина обмежена зовнішнім діаметром машини та вимогами до внутрішнього коридору обслуговування. Зубчаста муфта, розрахована на передачу пікового крутного моменту 8000 кНм, може займати набагато менше місця для встановлення, ніж еквівалентна еластомерна щелепна муфта або дискова муфта порівнянної крутної сили, що дозволяє конструкторам трансмісії виділити більшу частину поперечного перерізу машини для тунелепрохідницького обладнання та систем вилучення ґрунту.

Компенсація кутового та осьового зміщення

Геометрія зубців корончастої шестерні враховує кутове зміщення, зазвичай до 1,5° на півмуфти, та паралельне (радіальне) зміщення на кілька міліметрів, не створюючи моментів згину або радіальних сил реакції, які можуть перевантажувати сусідні підшипники. Зубчасті муфти з подвійним зачепленням, в яких два комплекти зубчастих коліс розділені плаваючим проміжним валом, збільшують загальну кутову здатність до 3°, зберігаючи при цьому повний номінальний крутний момент — конфігурацію, яку вибирають, коли вихідний вал головного редуктора та вал шестерні головного підшипника повинні бути з'єднані через проліт, де очікується структурний прогин рами машини під час операцій різання з високим зусиллям у змішаних умовах ґрунту, що часто зустрічаються на проектах тунелювання інфраструктури у Великому Лондоні та Мідлендсі.

Крутіння жорсткості для приводів з керованим положенням

Сучасні ріжучі машини з подвійною головкою (TBM) використовують частотно-регульовані приводи та регулятори швидкості із замкнутим контуром, які контролюють швидкість обертання ріжучої головки з точністю до часток градуса за оберт. Еластомерні муфти створюють торсійну податливість, яка може дестабілізувати ці контури керування, викликаючи коливання на власних частотах, що збігаються зі смугою пропускання керування. Ефективно жорстке торсійне з'єднання, що забезпечується добре змащеною зубчастою муфтою, усуває цю податливість, дозволяючи системі керування приводом точно реагувати на зміни крутного моменту під час переходу ріжучої головки між геологічними формаціями — особливо важлива перевага в умовах змінної стратиграфії під такими містами, як Манчестер і Лідс, де гравійні річкові тераси розташовані безпосередньо над корінною породою.

Тривалий термін служби з передбачуваними інтервалами технічного обслуговування

На відміну від гумових елементів муфт, які руйнуються через втомне розтріскування, вплив озону та циклічні зміни температури, зубчасті муфти зношуються передбачувано через поступову втрату матеріалу з боків зубців. Аналіз вібраційних характеристик та періодичний відбір проб мастила дозволяють інженерам з технічного обслуговування контролювати стан муфти протягом усього тунелепрохідницького процесу, який може тривати багато місяців безперервно. Інтервали змащування розраховуються на основі даних робочого циклу, а знос зубців можна оцінити за допомогою перевірки розмірів під час планового технічного обслуговування тунелебудівельних робіт, яке зазвичай відбувається кожні 100–200 годин різання. Ця передбачуваність високо цінується британськими тунелебудівними підрядниками, які керують складними графіками програм інфраструктурних проектів, де штрафи за затримку є значними.

Технічні та експлуатаційні параметри продукту

ПараметрСтандартний діапазонВажка / TBM серіяОдиниця / Примітка
Номінальний крутний момент50 – 50005 000 – 50 000+кНм
Піковий крутний момент (2× номінальний)До 10 000До 100 000+кНм (миттєвий)
Кутове зміщенняДо 1,5°До 3° (подвійний)На півмуфти
Радіальне зміщення0,2 – 2,02.0 – 6.0мм
Максимальна швидкість100 – 30005 – 500об/хв (низька швидкість, високий крутний момент)
Матеріал маточини42CrMo4 / 20CrMnTi42CrMo4 / S32205Термооброблена легована сталь
Твердість поверхні (зуби)48 – 55 HRC50 – 58 HRCІндукційне загартування
Профіль зубаЕвольвентний, увінчанийЕвольвентна, бочкоподібнаТиповий кут тиску 20°
Тип змащенняМастило (NLGI 2)Li-Complex / Синтетичний EPГерметичний картридж або маслянка
Робоча температуравід -20 до +80 °Cвід -30 до +120 °CЗалежно від ущільнення / класу мастила
Діапазон діаметрів отвору20 – 260 мм260 – 1200 ммСпеціальна шпонкова, шліцьова або термоусадочна посадка
Балансувальний класG6.3G2.5 (динамічний)Згідно з ISO 21940-11
Осьовий хід±2 – ±10 мм±10 – ±50 ммМіж зовнішніми рукавами

Колекція продуктів для зубчастих муфт
Огляд асортименту муфт

Сценарії застосування: Зубчасті муфти в системах тунелепрохідницьких машин

Сценарій 1: Головний привід ріжучої головки — з'єднання двигуна з коробкою передач

Застосування трансмісії тунельно-прохідницьких машинРіжуча головка різального верстату великого діаметра живиться від масиву електродвигунів — зазвичай від чотирьох до шістнадцяти приводних блоків, розташованих по колу кільця головного приводу — кожен з яких з'єднаний через планетарний редуктор із шестернею, що входить у зачеплення з зубчастим вінцем на головному підшипнику. Між кожним вихідним валом електродвигуна та відповідним вхідним валом редуктора розташована зубчаста муфта, яка компенсує крутильні та несоосні навантаження, що виникають через виробничі допуски у фланцях кріплення приводу, різницю в температурному розростанні між рамою двигуна та корпусом редуктора, а також вібрацію, що передається назад через зубчасту передачу, коли різальна головка стикається з твердими включеннями або переходить від м'якої до твердої геології. У репрезентативному різальному верстаті діаметром 8,8 метра, типовому для тих, що використовуються в проекті Tideway, кожен з дванадцяти головних приводних двигунів генерує приблизно 315 кВт при 1500 об/хв, що робить муфту на цьому інтерфейсі відповідальною за надійну передачу крутного моменту в діапазоні 2000–3200 Нм на один двигун за нормальних умов різання, з піками, що в кілька разів перевищують це значення, коли відбуваються випадки зупинки різальної головки. Здатність зубчастої муфти витримувати ці піки крутного моменту без накопичення втоми — на відміну від дискових або кулачкових муфт, які можуть розшаровуватися або розтріскуватися гумою при багаторазовому перевантаженні — робить її стандартним вибором для цієї позиції в трансмісії.

Сценарій 2: З'єднання виходу коробки передач із з'єднанням шестерні корінного підшипника

Друге критичне положення, де з'являються зубчасті муфти в приводах TBM, знаходиться між вихідним валом кожного планетарного редуктора та ведучою шестернею, яка входить у зачеплення з вінцевим зубчастим колесом головного підшипника. У цій точці трансмісії швидкість обертання зменшується приблизно до 8–25 об/хв, а крутний момент збільшується передавальним числом коробки передач — часто від 60:1 до 100:1 — що призводить до крутних моментів на валу шестерні, які можуть досягати 20 000–40 000 кНм на машинах великого діаметра. Зубчаста муфта в цьому місці сполучення повинна не тільки передавати цей величезний крутний момент, але й враховувати відносне зміщення між центральною лінією вихідного вала коробки передач та центральною лінією валу шестерні, яке виникає, коли важкий основний підшипник та вузол ріжучої головки прогинаються під дією чистого навантаження на торець ріжучої головки, яке в умовах твердих порід може досягати 15 000–25 000 кН у напрямку осі. Зубчасті муфти з подвійним зачепленням та плаваючим проміжним валом зазвичай використовуються саме тому, що вони дозволяють розташувати два з'єднувальні вали непаралельно, не викликаючи згинальних моментів, достатньо великих для пошкодження вихідних підшипників коробки передач — форма захисту, яка стає критично важливою в таких проектах, як прокладання тунелю HS2 через крейдяний пласт Chiltern, де навантаження на основні підшипники значно змінюються, коли машина стикається з крем'яними конкреціями.

Сценарій 3: Привід шнекового конвеєра в м'якоґрунтових TBM

Сцена застосування промислової муфтиБалансувальні машини для тунелювання з балансуванням ґрунтового тиску (EPB) та шламові TBM, які є машинами вибору для проходки тунелів у м’якому ґрунті в таких містах, як Лондон, Манчестер та Единбург, використовують шнековий конвеєр для вилучення кондиціонованого виїмного матеріалу з робочої камери під тиском з контрольованою швидкістю, яка підтримує тиск кріплення вибою. Шнековий конвеєр сам по собі є важко навантаженою машиною, що приводиться в рух спеціальним двигуном і коробкою передач, причому вихідна муфта з’єднує коробку передач зі спіральним валом шнека. Характер матеріалу, що транспортується — суміш ґрунту, ґрунтових вод, піноутворювачів та полімерної суспензії під тиском, який може перевищувати 3 бари на впускному кінці — створює дуже змінне крутне навантаження на вал шнека, коли утворюються та очищаються засмічення. Зубчаста муфта тут забезпечує жорсткість на кручення, необхідну для чутливого контролю швидкості, одночасно допускаючи осьове зростання валу шнека, оскільки він нагрівається під час безперервної роботи. Герметична конструкція муфти не менш важлива: середовище, що безпосередньо прилягає до приводу шнекового конвеєра, є одним з найбільш вологих і забруднених місць у всій машині, і будь-яка муфта, що спирається на еластомерні елементи або відкриті поверхні, що працюють всуху, швидко руйнуватиметься за цих умов, як задокументували інженери з обслуговування на проектах від покращення каналізації Глазго до кільцевої магістралі Лондона.

Сценарій 4: Привід шламового насоса в шламових захисних шламових насосах

Шламові захисні насоси для бентонітового шламу — кращий вибір для тунелювання під високим тиском ґрунтових вод, таких як роботи під річкою Темза або підводні ділянки тунелів, що з'єднують морські установки навколо естуарію Хамбер — використовують відцентрові насоси високого тиску для циркуляції бентонітового шламу до та з робочого фронту різця. Ці шламові насоси працюють безперервно під тиском до 10 бар та швидкістю потоку в сотні кубічних метрів на годину, приводячи в рух через тісно з'єднані конструкції двигун-редуктор-насос. Зчеплення між редуктором насоса та валом насоса повинно витримувати пускові крутні моменти, що виникають, коли насос набирає швидкість проти зарядженого шламового контуру — крутні моменти, які можуть досягати трьох-чотирьох разів перевищувати стаціонарне робоче значення — одночасно компенсуючи незначне зміщення вала, яке виникає, коли корпус насоса деформується під внутрішнім тиском. Зубчасті муфти чудово справляються з цією роллю, оскільки вони підтримують повну крутний момент у всьому діапазоні зміщення без взаємодії жорсткості та зміщення, яка призводить до різкого збільшення радіальних навантажень на підшипники в дискових або діафрагмових муфтах, коли вали не ідеально вирівняні.

Сценарій 5: Резервний поїзний конвеєр та приводи сегментних кранів

За основним корпусом щита резервний поїзд TBM — серія причіпних порталів, що простягаються на 80–300 метрів у завершений тунель — перевозить допоміжне обладнання, яке є таким же важливим для виробничих показників, як і сама різальна головка. Конвеєрні системи для видалення шламу, системи подачі сегментів, змішувачі розчину та мостові крани для обробки сегментів містять обертові приводні системи, де зубчасті муфти забезпечують механічний зв'язок між двигунами та веденими елементами. Робоче середовище тут менш екстремальне, ніж на вибої, але вимога до тривалого терміну служби без доступу для технічного обслуговування є не менш суворою; резервний поїзд працює безперервно протягом змін, а муфти повинні витримувати динамічні навантаження, що виникають, коли причіпні портали згинаються над збірними кільцевими сегментами бетону, що утворюють облицювання тунелю. Для менших приводних робіт на резервному поїзді легші зубчасті муфти серії JSA зі змійчастою пружиною пропонують практичне рішення, де характерна висока гнучкість пружин поглинає невеликі удари від обробки сегментів, не передаючи їх на підшипники коробки передач.

Ever Power: Точне виробництво та налаштування приводних муфт TBM

Точне виробництво зубчастих муфт Ever Power

Компанія Ever Power має в розпорядженні потужність точного машинобудування площею 60 000 м², оснащену зубофрезерними центрами з ЧПК, профільно-шліфувальними верстатами, здатними досягати точності зубців за стандартом DIN 3962 Quality 5, а також спеціалізований цех термічної обробки з печами для карбюрації з контрольованою атмосферою та установками для індукційного гартування. Наша інженерна команда, що складається з понад 150 кваліфікованих інженерів-механіків, включає фахівців з трибології зубчастих передач, динаміки трансмісії та матеріалознавства, що дозволяє нам взаємодіяти з клієнтами на кожному етапі, від попереднього обґрунтування до перевірених складальних випробувань. Для застосувань трансмісії з карбюраторним двигуном (TBM), де поєднання надвисокого крутного моменту, низької швидкості, суворих умов експлуатації та абсолютної надійності є найскладнішою специфікацією на ринку силових муфт, Ever Power пропонує повністю індивідуальні послуги з проектування та виробництва, які починаються з комплексного аналізу даних клієнта про робочий цикл, креслень інтерфейсу коробки передач та специфікацій навантаження на вал.

Спеціальні конфігурації отворів, включаючи конічні шпонкові пази відповідно до стандартів SAE або DIN, евольвентні шліци відповідно до ISO 4156 з індивідуальними класами посадки та термічно підігнані натягнуті отвори, виготовляються на нашому підприємстві з повним контролем розмірів з перевіркою за допомогою КММ та відстеженням матеріалів відповідно до EN 10204 Тип 3.1. Кожен вузол зубчастої муфти, призначений для головного приводу TBM або критично важливих допоміжних застосувань, проходить контроль розмірів у зібраному вигляді, перевірку схеми контакту зубців та випробування крутного моменту на міцність 125% від номінального значення перед прийняттям на заводі. Наш ланцюг поставок включає довгострокові відносини з сертифікованими ковальськими заводами Великобританії та ЄС, що дозволяє нам пропонувати конкурентоспроможні терміни виконання навіть для вузлів з великим діаметром, що перевищує 1000 мм, зовнішній діаметр. Там, де терміни проекту вимагають швидкої доставки, Ever Power підтримує стратегічні запаси напівоброблених зубчастих маточин у поширених діапазонах розмірів, які можна розточити та підігнати під шпонку відповідно до специфікації клієнта протягом десяти-чотирнадцяти робочих днів.

Можливості налаштування

Спеціальні радіуси загострення зубців для екстремальних умов неспіввісності · Спеціальні ущільнювальні механізми для занурених середовищ або середовищ під тиском · Роздільна зовнішня втулка для встановлення на місці без демонтажу вала · Нестандартні фланцеві розгалуження та болтові схеми, що відповідають інтерфейсам коробки передач виробника виробника · Зовнішні барабани з неіскрового сплаву, що відповідають вимогам ATEX, для використання в тунелях у вибухонебезпечних зонах

Якість та сертифікація

Управління якістю ISO 9001:2015 · Повна відстежуваність матеріалів EN 10204 3.1 · Доступні вузли з маркуванням CE · Забезпечується перевірка третьою стороною (Lloyd's, Bureau Veritas, SGS) · Звіти про розміри та сертифікати випробувань складання надаються з кожною партією

Готові обговорити специфікацію вашої муфти TBM? Зверніться до нашої інженерної команди для отримання детальної технічної пропозиції.

✉ Отримайте цінову пропозицію від Ever Power

Історія успіху клієнта: Водопровідна інфраструктура Мідлендса — розширення кільцевої магістралі Ковентрі

Тематичне дослідження · Ковентрі, Західний Мідлендс · Водна інфраструктура · 2024

Детальний огляд зубчастої муфтиВелике регіональне водоканал, що працює в Ковентрі та ширшому Західному Мідлендсі, замовило розширення магістралі для питної води, що вимагало 3,2 кілометра нового тунелю глибиною 24 метри через комбінацію мерсійського аргіліту та юрського вапняку. Проект передбачав використання бурової установки з балансуванням тиску ґрунту з діаметром різання 3,6 метра, що працює від восьми головних приводних двигунів потужністю 185 кВт кожен та передавальним числом коробки передач 82:1, що призвело до досягнення крутного моменту різальної головки 18 500 кНм у складних геологічних умовах.

Початкове обладнання передбачало стандартні муфти з дисковим пакетом на стику двигуна та редуктора. Після восьми тижнів проходки тунелю на двох із восьми муфт спостерігалися втомні тріщини в дисковому пакеті, що пояснюється поєднанням частих змін крутного моменту, коли напрямок обертання фрези короткочасно змінювався на протилежний для усунення засмічень, а також кутового зміщення вала в трьох положеннях приводу, яке перевищувало номінальну вантажопідйомність дискового пакета приблизно на 401 TP4T. Підрядник зв'язався з Ever Power після того, як їхній інженер проекту з Великої Британії визначив наш асортимент зубчастих муфт шляхом пошуку компонентів трансмісії великого постачання з Великої Британії.

Команда Ever Power з розробки додатків провела дистанційний огляд трансмісії, використовуючи технічні характеристики двигуна та коробки передач підрядника, який був завершений за сорок вісім годин. Ми запропонували комплект з восьми зубчастих муфт з одним зачепленням та зубчастою маточиною 42CrMo4, індукційно загартованими бічними поверхнями зубців, герметичним картриджним утриманням мастила та спеціальним фланцевим малюнком, що відповідає існуючим монтажним інтерфейсам двигуна та коробки передач. Розміри отворів були виготовлені з допуском H7 з паралельним шпонковим пазом згідно з BS 4235, а вузли були динамічно збалансовані згідно з G2.5. Вісім повних з'єднувальних вузлів було виготовлено, зібрано, випробувано та відправлено з нашого заводу протягом дев'ятнадцяти робочих днів з моменту розміщення замовлення, вони прибули на об'єкт у Ковентрі з повними сертифікатами матеріалів EN 10204 3.1 та звітами про випробування складання.

Запасні муфти були встановлені під час планового технічного обслуговування. З того часу і до завершення 3,2-кілометрової дороги — приблизно за сім місяців — жодних подальших простоїв, пов'язаних із муфтами, не зареєстровано. Керівник проекту підрядника підрахував загальну економію на незапланованих простоях, що перевищує 340 000 фунтів стерлінгів, порівняно з прогнозованою схемою відмов оригінальної конструкції дискового пакета, безпосередньо пояснюючи цей результат допуском перевантаження крутного моменту та компенсацією несоосності зубчастих муфт Ever Power.

★★★★★

«Зубчасті муфти, поставлені компанією Ever Power для нашого водопровідного насоса TBM у Ковентрі, бездоганно працювали протягом понад шести місяців безперервного розточування. Зчеплення зубів витримує перекіс у наших приводних положеннях, який спричиняв неодноразові збої з нашим попереднім типом муфти. Надані технічні паспорти були достатньо детальними, щоб наші інженери з обертового обладнання могли провести повну перевірку — такий рівень документації рідко зустрічається у постачальників за такою ціновою категорією».

— Старший інженер-механік, підрядник з будівництва тунелів Мідлендс, Ковентрі

★★★★★

«Найбільше вразив мене час виконання робіт. У нас стався незапланований вихід з ладу муфти на критичній ділянці нашого отвору, і нам знадобилися заміни, виготовлені за нестандартним інтерфейсом. Ever Power доставила його протягом трьох тижнів, включаючи всі сертифікати матеріалів. Для виготовленої на замовлення кованої та термічно обробленої збірки з легованої сталі це справді винятковий результат. Експлуатаційні характеристики муфти були видатними — після нашої останньої перевірки після 4000 годин роботи видимого зносу не було видно».

— Директор заводу, фірма важкого цивільного будівництва, Бірмінгем

★★★★★

«Ми обрали зубчасті муфти Ever Power для приводу шнекового конвеєра нашого TBM для реконструкції каналізації в Единбурзі за рекомендацією колеги з ланцюга поставок London Crossrail. Герметична конструкція утримувала мастило всередині та глиняний розчин назовні протягом вісімнадцяти місяців проходки тунелів EPB. Спеціальна розрізна зовнішня втулка, запропонована Ever Power, дозволила нам встановлювати та знімати муфту, не порушуючи роботу шнекового транспортера — деталь, яка вже заощадила нам дванадцять годин часу на технічне обслуговування. Щиро рекомендую їхню команду інженерної підтримки».

— Менеджер з технічного обслуговування автопарку TBM, спеціалізований підрядник з підземного будівництва, Единбург

Рекомендовані муфти для TBM та промислових приводів

Пружинна муфта серії JSA

Пружинна муфта серії JSA

Пружинна муфта серії JSA забезпечує чудове поглинання ударів та гнучкість при крученні завдяки унікальній конструкції пружинно-сталевого елемента. Розрахована на середні та важкі промислові умови експлуатації, ця муфта добре підходить для резервних приводів конвеєрів поїздів, систем обертання сегментних монтажників та допоміжних приводів насосів в установках TBM. Пружинний елемент компенсує як кутове, так і радіальне зміщення, забезпечуючи певний ступінь захисту від перевантаження завдяки контрольованому прогину пружини, а його компактна осьова довжина спрощує встановлення в перевантажених компонуваннях резервних поїздів. Ever Power виробляє серію JSA з розмірами отворів від 30 мм до 280 мм з налаштовуваними профілями шпонкових канавок.

Переглянути товар →

Універсальна муфта серії SWC

Універсальна муфта серії SWC

Універсальна муфта серії SWC вирішує найскладніші проблеми кутового зміщення, що зустрічаються в приводних системах TBM та важкої промисловості. Її архітектура на основі карданного шарніра забезпечує безперервні кутові зміщення до 15°, що робить її муфтою вибору, коли значна кутовість вала є невід'ємною частиною конструкції машини, наприклад, кутові з'єднання між рульовими домкратами TBM та їх приводними двигунами, або конвеєри зі змінним кутом на виїзних та підйомних бурильних машинах у підземному будівельному секторі Великобританії. Серія SWC доступна в конфігураціях проміжного вала зі зварних сталевих труб та суцільної сталі, з матеріалами ярма з легованої сталі 42CrMo4, і повністю налаштовується за діаметром отвору, PCD ярма, схемою болтів фланця та довжиною проміжного вала.

Переглянути товар →

Часті запитання

Який тип зубчастої муфти найкраще використовувати для головного приводу тунелепрохідницької машини у Великій Британії?

Для головних приводів TBM галузевим стандартом є надміцна зубчаста муфта з подвійним зачепленням з легованої сталі 42CrMo4 з індукційно загартованими зубцями, синтетичним мастилом протизадирних властивостей та герметичною картриджною конструкцією. Конфігурація з подвійним зачепленням компенсує кутове зміщення, яке виникає, коли щит TBM прогинається під тиском на торці та навантаженнями від керма. Якщо ви здійснюєте закупівлю для конкретного проекту в Лондоні, Бірмінгемі чи Манчестері, Ever Power може надати повну рекомендацію щодо вибору на основі даних про інтерфейс вашого двигуна та коробки передач.

Скільки зазвичай коштує виготовлення зубчастої муфти на замовлення для приводу TBM від постачальника з Великої Британії, і як я можу отримати цінову пропозицію?

Вартість зубчастої муфти, виготовленої на замовлення, для головного приводу TBM залежить від діаметра отвору, номінального крутного моменту, марки матеріалу, специфікації ущільнення та необхідних сертифікатів. Стандартні виробничі муфти з меншими розмірами отворів можуть коштувати від кількох сотень фунтів, тоді як великі вузли, виготовлені на замовлення, з повним відстеженням матеріалів та перевіркою третьою стороною можуть коштувати десятки тисяч фунтів за одиницю. Щоб отримати точну ціну для вашого конкретного проекту TBM, надішліть дані про інтерфейс двигуна та коробки передач разом з параметрами робочого циклу на адресу [email protected] — інженерна команда Ever Power надасть детальну комерційну пропозицію протягом двох робочих днів.

Який постачальник зубчастих муфт у Великій Британії може доставити муфти приводу TBM на замовлення із сертифікатами матеріалів протягом трьох тижнів?

Компанія Ever Power має перевірений досвід постачання вузлів зубчастих муфт на замовлення з сертифікатами матеріалів EN 10204 3.1 та повною документацією щодо випробувань складання протягом чотирнадцяти-двадцяти двох робочих днів для розмірів отворів до 500 мм. Ми маємо напівфабрикати кованих заготовок зі звичайних марок легованої сталі як стратегічний запас, що значно скорочує терміни виконання порівняно з постачальниками, які купують поковки на замовлення. Підрядники з прокладання тунелів у Великій Британії, що працюють над інфраструктурними проектами від Темзи до HS2, покладаються на цю можливість швидкого постачання, щоб мінімізувати витрати на незаплановані простої.

Як дізнатися, коли потрібно замінити зубчасту муфту на приводі шнекового конвеєра TBM у проекті водопровідного тунелю в Шеффілді?

Моніторинг стану зубчастих муфт у приводах шнекових конвеєрів TBM зазвичай включає три підходи: періодичний відбір проб мастила та аналіз його на наявність металевих частинок (зносових уламків) із зачеплення зубів, аналіз спектру вібрації з пошуком бічних смуг на частоті зачеплення зубів та її гармоніках, а також періодична перевірка розмірів глибини зносу задньої поверхні зуба під час планового технічного обслуговування. У більшості специфікацій TBM перевірка зубчастих муфт пов'язана з інтервалами перевірки різця — зазвичай кожні 100–200 годин різання. Заміна рекомендується, коли знос задньої поверхні зуба перевищує опубліковане виробником граничне значення (зазвичай 15–20% початкової товщини зуба) або коли аналіз мастила показує швидке збільшення концентрації сталевих частинок, що вказує на прискорений знос.

Де я можу знайти надійного виробника зубчастих муфт, який може поставити муфти з нержавіючої сталі для прибережного тунельного проходу у Східній Англії за конкурентною ціною?

Для буріння тунелів у прибережних та припливних зонах Східної Англії або в районі естуарію Гамбер рекомендовані зубчасті муфти з дуплексної нержавіючої сталі (UNS S32205) для стійкості до корозії, викликаної хлоридами, яка швидко руйнує стандартні компоненти з легованої сталі. Ever Power виробляє зубчасті муфти з дуплексної та супердуплексної нержавіючої сталі з такими ж точними процесами зуборізання та шліфування коронки, що й для вузлів з легованої сталі. Комерційні пропозиції доступні після отримання технічних специфікацій; зверніться до [email protected] з вашими даними про робочий цикл та навколишнє середовище, щоб отримати конкурентну цінову пропозицію.

Яка технічна інформація потрібна компанії Ever Power, щоб надати точну цінову пропозицію на зубчасті муфти для мого тунельного проєкту у Великій Британії?

Щоб створити точну та детальну пропозицію щодо зубчастого зчеплення для вашого тунельного проекту у Великій Британії, інженерній команді Ever Power потрібні такі матеріали: креслення з'єднання двигуна та коробки передач із зазначенням діаметрів валів, розмірів шпонкових канавок та геометрії поверхні фланця; номінальні та пікові значення крутного моменту в місці розташування з'єднання; очікуваний діапазон робочих швидкостей; необхідне кутове та радіальне пристосування до зміщення; умови навколишнього середовища (температура, наявність води, хімічний вплив); будь-які застосовні вимоги до сертифікації (маркування CE, стороннє інспекційне агентство, стандарт матеріалу); та ваші цільові терміни поставки. Надання цієї інформації до [email protected] дозволяє нашим інженерам-застосовувачам підготувати огляд специфікації та комерційну пропозицію, як правило, протягом сорока восьми годин.

Чим відрізняється зубчаста муфта від дискової муфти під час використання у вихідному валу коробки передач TBM, і яка з них краще підходить для важких тунельних проєктів у Великій Британії?

Дискова муфта передає крутний момент через пакет тонких гнучких металевих пластин, які прогинаються, щоб компенсувати несувісність, створюючи відновлювальні сили, пропорційні ступеню несувісності. У високошвидкісних вихідних коробках передач TBM з високим крутним моментом та низькою швидкістю відновлювальні моменти, що створюються дисковою муфтою за типових умов несувісності TBM, можуть суттєво перевантажити вихідний підшипник коробки передач та внутрішню обойму корінного підшипника. Зубчаста муфта, навпаки, передає крутний момент через кілька зубців у зачепленні, які ковзають один відносно одного, щоб компенсувати несувісність, не створюючи паразитних навантажень на згинання. Для проектів прокладання важких тунелів у Великій Британії, де коробка передач та корінний підшипник піддаються динамічним прогинанням під дією змінного навантаження на торець, зубчасті муфти є переважно використовуваними інженерами-конструкторами TBM, і вони стандартно визначають їх основні європейські виробники TBM.

Готові розробити надійніший привід TBM?

Фахівці з зубчастих муфт компанії Ever Power обслуговують проекти тунелювання та підземного будівництва по всій Великій Британії від Бірмінгема до Единбурга. Надішліть нам свої технічні вимоги та отримайте повну інженерну пропозицію та конкурентну ціну протягом 48 годин.

✉ Зв'яжіться з Ever Power Engineering

редагування від gzl