Khớp nối bánh răng chịu tải nặng dùng cho hệ thống truyền động và cuộn giấy của máy sản xuất giấy.

Khớp nối bánh răng chịu tải nặng dùng cho hệ thống truyền động và cuộn giấy của máy sản xuất giấy.

Hệ thống truyền động mô-men xoắn được thiết kế chuyên dụng cho dây chuyền sản xuất giấy và bột giấy liên tục trên khắp Vương quốc Anh.

Bên trong một nhà máy giấy hiện đại, nhịp điệu hoạt động không bao giờ ngừng nghỉ. Các bộ phận tạo hình, trục ép, xi lanh sấy và máy cuộn quay liên tục 24 giờ một ngày, 7 ngày một tuần, trong điều kiện mà các bộ phận cơ khí thông thường sẽ bị hư hỏng chỉ trong vài tuần. Độ ẩm bão hòa không khí, hơi hóa chất lan tỏa khắp tòa nhà, rung động truyền dọc theo các khung thép khổng lồ, và sự lệch trục trở nên không thể tránh khỏi khi các cấu trúc thép giãn nở và co lại do nhiệt. Trong môi trường khắc nghiệt này, khớp nối bánh răng phù hợp sẽ quyết định liệu dây chuyền sản xuất có đạt được sản lượng ổn định hay phải chịu thời gian ngừng hoạt động tốn kém.

Ever Power đã có gần hai thập kỷ cung cấp các giải pháp khớp nối bánh răng mạnh mẽ cho các nhà máy sản xuất bột giấy và giấy trên khắp châu Âu, đặc biệt là với mối quan hệ dịch vụ vững chắc tại Anh, Scotland và Wales. Thiết kế khớp nối kép của chúng tôi được cấu hình đặc biệt để xử lý độ lệch song song, độ lệch góc và độ trôi trục đặc trưng của hệ thống truyền động máy giấy. Kết quả là một khớp nối có khả năng hấp thụ sự sai lệch, truyền tải mật độ mô-men xoắn cao và chịu được điều kiện ẩm ướt, rung động trong các ứng dụng truyền động trục lăn.

Bài viết này sẽ trình bày chi tiết về cơ sở kỹ thuật, vật liệu, các trường hợp thực tế và thông số kỹ thuật mà các kỹ sư nhà máy giấy ở Anh cần khi tìm kiếm một khớp nối bánh răng đáng tin cậy cho máy cuốn giấy, máy cán và hệ thống truyền động trục lăn.

Vì sao các nhà máy giấy trên khắp nước Anh lại lựa chọn khớp nối kiểu bánh răng?

Máy móc sản xuất giấy hoạt động ở giao điểm giữa sức mạnh thô sơ và độ chính xác tuyệt đối. Một máy cán Fourdrinier hoặc máy cán dây đôi hiện đại có thể dài hơn một trăm mét, với hàng chục trục lăn dẫn động quay ở tốc độ được đồng bộ hóa cẩn thận. Mô-men xoắn yêu cầu trên các bộ phận sấy và các chồng trục cán dễ dàng vượt quá hai mươi nghìn newton mét, trong khi môi trường xung quanh kết hợp hơi nóng, nước kiềm và sự rung động cơ học liên tục. Khớp nối kiểu bánh răng chứng tỏ vị trí của nó trong môi trường này bởi vì hình học ăn khớp giữa các răng ngoài trên trục và các răng trong trên ống lót cho phép chuyển động góc tương đối mà không làm giảm khả năng chịu mô-men xoắn.

So với các khớp nối mặt bích cứng hoặc khớp nối hàm đàn hồi, phương pháp sử dụng bánh răng mang lại sự cân bằng tốt hơn đáng kể giữa độ cứng và tính linh hoạt. Các biên dạng răng có đỉnh cho phép độ lệch góc lên đến một độ rưỡi trên mỗi lần khớp nối ở các dòng sản phẩm tiêu chuẩn, với các hình dạng tùy chỉnh có thể mở rộng con số này hơn nữa. Đối với các biến thể khớp kép được sử dụng trong hệ thống truyền động trục giấy, hai bộ răng có đỉnh cho phép hiệu chỉnh đồng thời độ lệch song song và độ lệch góc mà không gây ra tải trọng phản lực lên trục hoặc ổ bi. Đây chính là lý do tại sao một khớp nối kiểu bánh răng được thiết kế đúng cách sẽ bảo vệ động cơ truyền động, hộp số và trục máy sấy khỏi sự mài mòn sớm, nếu không sẽ làm hỏng các bộ phận đắt tiền.

Các nhà sản xuất giấy của Anh, từ các nhà máy sản xuất bìa cứng ở vùng Midlands đến các nhà máy sản xuất giấy vệ sinh ở Kent và Aberdeenshire, đã liên tục quay trở lại với thiết kế khớp nối bánh răng vì mật độ mô-men xoắn trên mỗi đơn vị thể tích là không gì sánh kịp. Một khớp nối bánh răng nhỏ gọn có thể truyền tải công suất mà nếu không sẽ cần một khớp nối lớn gấp ba hoặc bốn lần kích thước của nó, giúp tiết kiệm không gian quý giá dọc theo các lối đi hẹp và đơn giản hóa việc lắp đặt giữa các phần máy ép liền kề.

Nguyên lý kỹ thuật, vật liệu và điều kiện sử dụng

Nguyên lý hoạt động cơ bản của bất kỳ khớp nối bánh răng nào đều dựa trên một cấu trúc hình học tưởng chừng đơn giản. Hai moayơ, mỗi moayơ có răng ngoài được uốn cong, được bắt vít vào các trục nối. Một ống lót ngoài, hoặc một cặp ống lót trong trường hợp khớp kép, chứa các răng bên trong ăn khớp với các răng trên moayơ ở mỗi bên. Mô-men xoắn truyền từ trục này qua các răng trên moayơ, xuyên qua khớp nối, vào ống lót, và quay trở lại qua khớp nối thứ hai vào moayơ nhận. Vì các răng được uốn cong, nên kiểu tiếp xúc có thể dịch chuyển nhẹ dọc theo mặt răng khi các trục chuyển động tương đối với nhau, giúp bù trừ sự lệch trục mà không làm kẹt hệ thống.

Việc lựa chọn vật liệu quyết định hiệu suất lâu dài. Ever Power chế tạo các trục từ thép hợp kim 42CrMo4 rèn, sau đó tôi cứng bề mặt các mặt răng đến độ sâu gần một milimét rưỡi. Độ cứng lõi vẫn nằm trong khoảng 28 đến 32 HRC để duy trì độ dẻo dai, trong khi lớp vỏ đạt 55 đến 60 HRC để tăng khả năng chống mài mòn. Ống lót thường được sản xuất từ ​​cùng loại hợp kim hoặc, trong trường hợp cần giảm trọng lượng, từ thép carbon C45 rèn với các răng bên trong được tôi cứng bằng cảm ứng. Các vòng đệm được chế tạo từ các hợp chất fluoroelastomer có khả năng chịu nhiệt từ âm 30 đến dương 200 độ C, bao phủ phạm vi nhiệt độ thực tế thường gặp trong các hệ thống truyền động của nhà máy giấy ở Anh.

Bôi trơn là yếu tố thầm lặng góp phần kéo dài tuổi thọ của khớp nối. Khoang bên trong được lấp đầy bằng mỡ có độ nhớt cao, thường là loại NLGI cấp 1 đến 2 với các chất phụ gia chịu áp suất cực cao. Đối với các máy cuốn tốc độ cao hoạt động trên một nghìn vòng/phút, có thể lựa chọn phương pháp bôi trơn bằng dầu tuần hoàn liên tục. Cả hai phương pháp đều cần được kiểm tra định kỳ sáu đến mười hai tháng một lần trong điều kiện chu kỳ hoạt động điển hình của máy giấy. Ever Power cung cấp kính quan sát và vị trí núm bôi trơn được thiết kế riêng theo quy trình bảo trì ưa thích của khách hàng, một tùy chọn đặc biệt được các nhà máy ở miền bắc nước Anh đánh giá cao, nơi thời gian ngừng hoạt động rất hạn chế.

Thông số kỹ thuật và dữ liệu hiệu năng

Lưu ý: Kích thước lỗ khoan, rãnh then và kết nối đĩa co tùy chỉnh có sẵn theo yêu cầu. Tất cả các giá trị đều tham chiếu cấu hình khớp kép tiêu chuẩn được đánh giá cho hoạt động liên tục của máy sản xuất giấy.

Các kịch bản ứng dụng trong hoạt động sản xuất giấy và bột giấy

Sản xuất giấy hiếm khi là một quy trình đơn lẻ. Một nhà máy điển hình thường kết hợp nhiều công đoạn như chuẩn bị nguyên liệu, tạo hình, ép, sấy khô, cán và cuộn, mỗi công đoạn đều đòi hỏi một cấu hình khớp nối hơi khác nhau. Trong chuỗi quy trình này, khớp nối kiểu bánh răng tỏ ra đặc biệt có giá trị trong các vai trò mà mật độ mô-men xoắn, khả năng chịu sai lệch và khả năng chống chịu môi trường đều quan trọng.

Ngoài bản thân máy sản xuất giấy, các thiết bị phụ trợ như băng tải phế liệu, hệ thống truyền động lò nung vôi trong các nhà máy sản xuất giấy kraft tích hợp và máy ép trục vít xử lý nước thải cũng dựa vào khớp nối bánh răng. Bất cứ khi nào ứng dụng kết hợp các kiểu tải trọng thay đổi với sự không chắc chắn về căn chỉnh trục, một khớp nối bánh răng có kích thước phù hợp thường hoạt động tốt hơn các lựa chọn khác trong thời gian sử dụng từ năm đến mười năm.

📍 Câu chuyện thành công của khách hàng: Nhà máy giấy Kraft, Cumbria, Anh

Thử thách: Một nhà máy sản xuất giấy kraft lâu đời ở vùng Hồ Cumbria vận hành một dây chuyền sản xuất giấy thế hệ thứ năm, sản xuất khoảng 180.000 tấn giấy lót mỗi năm. Hệ thống hiện có của họ... khớp nối đĩa mềm Các bộ phận truyền động của máy ép thường bị hỏng sau mỗi mười bốn đến mười sáu tháng, chủ yếu do nứt mỏi gây ra bởi sự kết hợp giữa sai lệch trục và môi trường ăn mòn gần đầu ướt. Mỗi lần thay thế tiêu tốn mười tám giờ ngừng hoạt động ngoài kế hoạch, khiến nhà máy thiệt hại khoảng 42.000 bảng Anh mỗi lần do mất lợi nhuận sản xuất.

Giải pháp: Công ty kỹ thuật Ever Power đề xuất trang bị thêm bốn bộ khớp nối bánh răng kép GIICL-10 cho máy ép thứ hai, máy ép thứ ba, trục lăn giường hút và vị trí giường trung tâm. Chúng tôi đã gia công tùy chỉnh các lỗ khoan để phù hợp với đường kính trục động cơ và trục lăn hiện có, bổ sung vòng đệm kín bằng thép không gỉ chịu được nước trắng và cung cấp mỡ tổng hợp có tuổi thọ cao được nạp sẵn vào mỗi bộ phận. Việc lắp đặt được thực hiện trong một lần ngừng hoạt động theo kế hoạch vào tháng 3 năm 2024.

Kết quả: Trong hai mươi tháng tiếp theo, nhà máy không ghi nhận bất kỳ sự cố ngừng hoạt động ngoài kế hoạch nào liên quan đến khớp nối. Các phép đo độ rung ở đầu không truyền động của động cơ giảm 43%, cho thấy sự bù trừ căn chỉnh đã được cải thiện. Tổng chi phí tiết kiệm được trong giai đoạn này vượt quá 180.000 bảng Anh, với các khớp nối được nâng cấp dự kiến ​​sẽ có tuổi thọ tối thiểu tám năm trước khi cần bất kỳ sự tân trang lớn nào.

So sánh hiệu suất: Các loại khớp nối trong dịch vụ nhà máy giấy

🏭 Bên trong nhà máy sản xuất Ever Power

Nhà máy sản xuất của chúng tôi có diện tích hơn 65.000 mét vuông và được trang bị các trung tâm gia công CNC, thiết bị tạo hình bánh răng, dây chuyền tôi cảm ứng và các thiết bị cân bằng động chính xác đến cấp độ G2.5. Mỗi khớp nối bánh răng được vận chuyển đến khách hàng tại Anh đều được kiểm tra trên thiết bị thử momen xoắn vòng kín mô phỏng điều kiện vận hành thực tế. Hồ sơ bao gồm chứng chỉ vật liệu có thể truy xuất nguồn gốc đến lô sản xuất, báo cáo kiểm tra kích thước, xác minh độ cứng và đo độ lệch tâm theo tiêu chuẩn ISO 1940.

Các dịch vụ kỹ thuật tùy chỉnh bao gồm:

Đối với các nhà máy giấy của Anh, chúng tôi duy trì quan hệ đối tác hậu cần với các hãng vận chuyển khai thác các tuyến đường trực tiếp qua Felixstowe và Southampton, với vận chuyển đường bộ đến hầu hết các khu vực công nghiệp của Vương quốc Anh trong vòng bốn ngày làm việc kể từ khi thông quan. Khách hàng tại Manchester, Birmingham, Glasgow, Cardiff và Belfast nhận được cam kết giao hàng giống nhau theo khuôn khổ báo giá hậu cần duy nhất của chúng tôi.

Phục vụ các nhà sản xuất giấy trên khắp Vương quốc Anh

Ngành công nghiệp giấy và bìa của Anh vẫn là một trong những ngành đa dạng nhất châu Âu, với khoảng năm mươi nhà máy đang hoạt động sản xuất giấy vệ sinh, bìa bao bì, các loại giấy đặc biệt và giấy in ấn. Từ các nhà máy lịch sử ở vùng Lake District, qua hành lang công nghiệp giữa Manchester và Leeds, đến các nhà sản xuất giấy vệ sinh ở Kent và các hoạt động sản xuất bìa tích hợp gần Sittingbourne, Ever Power hỗ trợ danh sách khách hàng ngày càng tăng ở Anh với tư vấn kỹ thuật, cung cấp phụ tùng thay thế nhanh chóng và dịch vụ tân trang khớp nối bánh răng hoàn chỉnh.

Đội ngũ liên lạc kỹ thuật của chúng tôi tại Vương quốc Anh bao gồm các chuyến thăm đến các nhà máy ở Anh, Scotland, Wales và Bắc Ireland, với hỗ trợ đa ngôn ngữ dành cho các công ty mẹ có trụ sở tại các khu vực khác ở châu Âu. Cho dù hoạt động của bạn là một nhà máy chuyên sản xuất nhỏ ở Somerset hay một nhà máy sản xuất giấy kraft 400.000 tấn ở Yorkshire, các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi đều có thể đến tận nơi, thực hiện khảo sát căn chỉnh bằng laser và đề xuất cấu hình khớp nối bánh răng phù hợp chính xác với cơ sở hạ tầng hiện có của bạn.

❓ Câu hỏi thường gặp

Bạn đã sẵn sàng nâng cấp hệ thống truyền động máy giấy của mình chưa?

Hãy trao đổi với các kỹ sư ứng dụng của chúng tôi về giải pháp khớp nối bánh răng được thiết kế riêng cho máy sản xuất giấy, máy cuộn hoặc máy cán của bạn. Báo giá sẽ được gửi trong vòng một ngày làm việc cho khách hàng tại Anh.

📧 Gửi email cho đội ngũ bán hàng ngay bây giờ