گیربکس صنعتی یک سیستم بسته است که انرژی مکانیکی را به واحد منتقل می کند. این سیستم سرعت و گشتاور چرخش را کاهش می دهد. گیربکس های صنعتی با گیربکس های استاندارد متفاوت هستند، زیرا گیربکس های اولی به عمر طولانی، پایدار و ضریب ایمنی برای اکثر درایوها نیاز دارند. برای کنترل سرعت و گشتاور و تبدیل آن به صورت عملکردی، یک گیربکس صنعتی نیروی مکانیکی را به یک ابزار محرک منتقل می کند. برخلاف گیربکس های عادی، گیربکس های صنعتی می توانند چندین کار را با سرعت های بسیار بالا در مدت زمان طولانی انجام دهند.
به طور کلی، گیربکس بخشی جدایی ناپذیر از بسیاری از قطعات ماشین آلات است. برای اطمینان از حداکثر کارایی هر گیربکس، تعمیر و نگهداری معمولی باید انجام شود. بهترین راه برای مدیریت گیربکس، آزمایش دوره ای آن برای ارزیابی و رفع عیوب احتمالی قبل از وقوع است
گیربکس صنعتی چیست؟
گیربکس جزء جدایی ناپذیر ماشین آلات مورد استفاده در صنایع و زمینه های مختلف است. هدف گیربکس ها افزایش گشتاور خروجی یا تغییر سرعت موتور (RPM) است. شفت موتور به یک سر جعبه دنده متصل است و نسبت دنده، گشتاور خروجی و سرعت ارائه شده توسط آرایش دنده را تعیین می کند. طرح ها و مشخصات مختلف گیربکس ها در تجهیزات کشاورزی، صنعتی، ساختمانی، معدنی و خودرویی استفاده می شود و در ترکیبی از پیکربندی ها موجود می باشد. این مقاله به بررسی انواع مختلف انتقال و ویژگی های اصلی آنها می پردازد.
انواع گیربکس های صنعتی
در اینجا شش نوع رایج گیربکس صنعتی ذکر شده است.
گیربکس حلزونی (Helical Gearbox)
گیربکس حلزونی کوچک اما تامین کننده انرژی کافی برای ماشین آلات است. این تجهیزات برای مصارف صنعتی مختلف مورد استفاده قرار می گیرد اما در درجه اول برای کارهای سنگین استفاده می شود. گیربکس هلیکال در صنایع پلاستیک، سیمان و لاستیک و سایر زمینه های صنعتی سنگین رایج است. کاربردهای نیاز به توان کمتر مانند سنگ شکن ها، اکسترودرها، خنک کننده ها و نوار نقاله ها نیز می توانند از این مدل بهره مند شوند.
گیربکس داخلی هلیکال کواکسیال (Coaxial Helical Inline Gearbox)
گیربکس هلیکال کواکسیال برای کاربردهایی که نیاز به عملکرد سنگین دارند مناسب است. کیفیت و کارایی خطوط ورودی حلزونی کواکسیال به خوبی شناخته شده است. اینها با استانداردهای دقیق تولید می شوند و به شما امکان می دهند نسبت بار و انتقال را بهینه کنید.
گیربکس حلزونی Bevel (Bevel Helical Gearbox)
این نوع گیربکس با یک سری دندانه های منحنی که روی سطح مخروطی شکل نزدیک لبه یونیت قرار گرفته اند، متمایز می شود. گیربکس هلیکال مخروطی برای ایجاد حرکت چرخشی بین شفت های غیر موازی استفاده می شود. کاربردهای رایج شامل معادن، بخش معدن و نوار نقاله است.
گیربکس حلزونی اسکیو بول (Skew Bevel Helical Gearbox)
ساختار محکم و یکپارچه گیربکس هلیکال مورب آن را برای استفاده با وزنه های بزرگ و کاربردهای دیگر مناسب می کند. این گیربکس های صنعتی پس از نصب بر روی خروجی شفت موتور مناسب، مزایای مکانیکی را ارائه می دهند. بر اساس تعداد دندانه ها و چرخ دنده ها بسیار قابل تنظیم هستند. بنابراین، اغلب می توانید یکی را پیدا کنید که نیازهای شما را برآورده می کند.
گیربکس کاهنده کرمی (Worm Reduction Gearboxes)
گیربکس های کاهنده کرمی کارهای سنگین را انجام می دهند. این گیربکس ها زمانی مورد استفاده قرار می گیرند که کاهش سرعت بالاتری بین محورهای محوری که تقاطع ندارند مورد نیاز باشد. این نوع گیربکس صنعتی از چرخ کرمی با قطر بزرگ استفاده می کند. کرم یا پیچ با دندانه های ناحیه بیرونی گیربکس پیوند می خورد. به دلیل حرکت پیچ مانند ناشی از چرخش کرم، چرخ به شکل مشابهی حرکت می کند. اکثر این گیربکس ها در صنایع سنگین مانند کود، مواد شیمیایی و مواد معدنی استفاده می شوند.
گیربکس خورشیدی (Planetary Gearbox)
گیربکس خورشیدی یا سیاره ای یک دنده مرکزی دارد که با دنده هرز گرد سیاره ای در اطراف پنیون که روی محور نگهدارنده که به طور یکپارچه روی قفسه یا حامل سیاره ای قرار دارد، احاطه شده است. در گیربکس دنده خورشیدی چرخ دنده ها روی هم لغزیده و حول محور میانی (دنده خورشید) دوران می کنند. این طراحی به یک سیستم چرخ دنده خورشیدی اجازه می دهد تا با توزیع یکنواخت نیرو در سراسر چرخ دنده ها، گشتاور بالایی در یک منطقه کوتاه ایجاد کند. این نوع گیربکس در فناوری های پیشرفته مانند روبات ها و چاپ سه بعدی رایج است.
گیربکس خورشیدی به دلیل دوام، دقت و عملکرد خاص، برای کاربردهای دقیق مناسب است. این نوع گیربکس دوام و عملکرد تجهیزات شما را افزایش می دهد. گیربکس های خورشیدی در پیکربندی توپر یا توخالی و با طیف وسیعی از گزینه های نصب مانند فلنج، شفت یا پایه در دسترس هستند.
گیربکس صنعتی چگونه کار می کند؟
همه گیربکس ها به یک شکل کار می کنند. جهت چرخش چرخ دنده ها بستگی به جهت ورودی و جهت چرخ دنده ها دارد. به عنوان مثال، اگر دنده اولیه در جهت عقربه های ساعت بچرخد، دنده ای که درگیر می شود، خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد. این برای چندین دنده پایین می آید. یک سیستم گیربکس از پیکربندی های زیادی از جمله ورودی، خروجی و یک جزء ثابت تشکیل شده است. اجزای متداول گیربکس شامل موارد زیر است:
- چرخ دنده ها
- پوسته
- شافت های ورودی و خروجی
- یاتاقان
- نشت بند یا کاسه نمد
- درپوش کنترل روغن
اجزا گیربکس صنعتی
چرخ دنده: گیربکس ها اجزای مختلفی دارند که اصلی ترین جز آن ها چرخ دنده ها می باشند که بسته به نوع گیربکس، شکل و جنس آنها متفاوت است.
پوسته: وظیفه پوسته در الکتروموتور گیربکس دار این است که تمامی چرخ دنده های این سیستم در درون آن قرار می گیرد. معمولاً این پوسته ها از جنس چدن هستند.
شافت های ورودی و خروجی: تمامی این شافت های موجود در الکتروموتور های گیربکس دار ا از جنس فولاد می باشند که معمولاً یا به صورت سوراخ یا شافت وجود دارند.
یاتاقان : وظیفه یاتاقان ها این است که بارهای شعاعی و محوری شافت های الکتروموتور گیربکس دار را تحمل می کنند.
نشت بند یا کاسه نمد : وظیفه کاسه نمدهای موجود در الکتروموتور های گیربکس دار حفاظت دستگاه در برابر عوامل محیطی خارجی مثل گرد و غبار است.
درپوش کنترل روغن: وظیفه در پوش های کنترل روغن موجود در الکتروموتور های گیربکس دار این است که میزان روغن در الکتروموتور را از طریق آن کنترل کرد.
کاربردهای گیربکس صنعتی
پیشرفت های تکنولوژیکی و توسعه گیربکس ها منجر به تولید گیربکس های کارآمدتر و قدرتمندتر (به ویژه گیربکس صنعتی) با هزینه کمتر شده است. گیربکس ها معمولاً برای نظارت بر جهت چرخش و تبدیل گشتاور یا توان بین ورودی ها در برنامه هایی که به سرعت خروجی مطلوب نیاز دارند استفاده می شود. گیربکس یا گیربکس صنعتی در بسیاری از کاربردها از جمله ماشین ابزار، ماشین آلات ساختمانی، ترانسپورترها و هر وسیله ای که نیاز به تغییراتی در گشتاور و سرعت انتقال قدرت حرکت چرخشی دارد، استفاده می شود. عمده ترین صنایعی که در آنها از گیربکس صنعتی استفاده زیادی می شود عبارتند از:
- صنایع فولاد
- صنایع کاغذسازی
- صنایع سیمان
- صنایع نئوپان سازی
- صنایع پتروشیمی
- صنایع مس
- گیربکس دستگاه های انتقال مواد در معادن
- گیربکس دستگاه های انتقال مواد کوره های ذوب
- گیربکس پرس های سنگین
- گیربکس چرثقیل های بزرگ جهت تامین گشتاور مورد نیاز پمپ های هیدرولیکی غول پیکر
- گیربکس انواع اسیاب های موجود در معادن روی و مس
- گیربکس آسیاب های بالمیل
نحوه نصب گیربکس صنعتی
دو راه برای نصب گیربکس در یک سیستم وجود دارد: پایه (foot-mounted) یا شافت (shaft-mounted). درایوهای دنده نصب شده روی پایه از طریق سوراخ های پیچ در پای خود به پایه یا صفحه پایه نصب می شوند. این ممکن است ساده به نظر برسد، اما مستلزم آن است که پایه به اندازه کافی سفت باشد تا از درایو و گشتاور عبوری از آن پشتیبانی کند. درایوهای نصب شده روی پایه نیز باید روی پایه هایی قرار گیرند که به خوبی به پایه های موتور و تجهیزات محرک متصل هستند. این باعث می شود که تجهیزات مستقل از یکدیگر حرکت نکنند که این امر نیز باعث ناهماهنگی و لرزش می شود.
اگر امکان قرار دادن پایه برای موتور، چرخ دنده و تجهیزات محرک در برنامه وجود نداشته باشد، درایو دنده ممکن است روی شفت روی برنامه نصب شود. در این حالت، شفت کم سرعت درایو دنده به طور محکم به شفت تجهیزات محرک متصل می شود. این را می توان با توخالی کردن شفت کم سرعت درایو دنده و محکم کردن آن در اطراف شفت جامد تجهیزات محرک با یک بوش و صفحه نگهدارنده انجام داد. همچنین می توان این کار را با یک کوپلینگ فلنجی سفت و سخت انجام داد که شفت های فروخته شده درایو دنده و تجهیزات محرک را به یکدیگر متصل می کند.
هنگامی که یک چرخ دنده روی شفت نصب می شود، توسط اتصال شفت کم سرعت در فضا آویزان می شود. موتور را می توان مستقیماً از طریق یک آداپتور، یک پایه اسکوپ یا پایه چرخان به درایو دنده متصل کرد. همچنین می توان آن را از طریق تسمه یا زنجیر بر روی یا در کنار کاهنده نصب کرد. درایو دنده و سیستم موتور می‌خواهند حول محور سرعت کم درایو دنده بچرخند، بنابراین یک بازوی گشتاور برای پیچیدن به ساختار و جلوگیری از چرخش لازم است.
نکات مهم برای تعمیر و نگهداری گیربکس صنعتی
تعمیر و نگهداری منظم برای عملکرد یک گیربکس صنعتی در فواصل طولانی مدت ضروری است. چند نکته آسان برای تعمیر و نگهداری در زیر آورده شده است که به حفظ خوب گیربکس صنعتی کمک می کند.
- گیربکس صنعتی را باید در جای خشک نگهداری کنید. یک پیش شرط بسیار ضروری است. برای به حداقل رساندن خطر قطعات کار نشده، گیربکس باید در محل امنی قرار گیرد. به طور منظم محل نگهداری و دستگاه را تمیز کنید. قبل از تهیه سوئیچ، همیشه درگاه های بازرسی گیربکس را تمیز کنید. همچنین جمع کننده های زباله های مغناطیسی و فیلترها را بررسی کنید.
- تست کنید که آیا گیربکس صنعتی مطابق با درجه حرارتی و مکانیکی توصیه شده توسط سازنده استفاده می شود. گیربکس ها اغلب فراتر از مشخصات تعیین شده سازنده کار می کنند و با قدرت بالاتر از حد نیاز کار می کنند. این امر بر کارایی تجهیزات تأثیر می گذارد و عمر مفید تجهیزات را کاهش می دهد.
- برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، دمای گیربکس صنعتی باید به صورت دوره ای بررسی شود. تغییرات دما را نیز نظارت کنید. محفظه‌های رنگ‌پریده، دیده شدن سوختگی بر روی محفظه‌ها و اجزای پلاستیکی تغییر شکل یافته می‌توانند از علائم گرمای بیش از حد باشند. برای بررسی گرمای بیش از حد، می توانید یک آزمایش سریعتر انجام دهید: آب را روی گیربکس اسپری کنید و ببینید که آیا تبخیر می شود، می جوشد یا نه. اگر آب سریع تبخیر شود، گیربکس بیش از حد گرم شده است.
- کثیفی، گرد و غبار و رطوبت می تواند از طریق دریچه هوای گیربکس، وارد آن شود. اطمینان حاصل کنید که برای جلوگیری از این امر از دریچه هوا مناسب استفاده می شود.
- از روغن کاری به طور منظم استفاده کنید. این یکی از مراحل کلیدی نگهداری پیشگیرانه در گیربکس صنعتی است. همیشه از درجه و نوع روان کننده توصیه شده در مقدار مناسب پیشنهاد شده توسط سازنده استفاده کنید. استحکام روانکار را اندازه گیری کنید و نشت روغن در عایق بندی شفت را برای علائم روانکاری کم بررسی کنید. نشت روغن نشان می دهد که عایق بندی ها ممکن است خوب عمل نکنند و نیاز به تعویض داشته باشند.
- برای محیط های پر سر و صدا، یک گیربکس صنعتی بیشتر کار می کند تا تغییرات نویز آن بدون توجه باقی بماند. هر گونه صدای نامنظم ممکن است نشان دهنده تحت تأثیر قرار گرفتن قطعات باشد. بررسی ارتعاشات منظم چرخ دنده ها و یاتاقان های داخلی را می توان برای آزمایش عدم تراز دستگاه، خرابی قطعات و غیره انجام داد.
جمع بندی
گیربکس های صنعتی ابزار بسیار خوبی هستند که می توانند برای بهبود بازده عملیاتی یک شرکت استفاده شوند. اگر یک تجارت صنعتی دارید، این تجهیزات برای ایجاد محصولات شما ضروری است. گیربکس های صنعتی نه تنها مزایای اساسی را در هنگام ایجاد کالا ارائه می دهند، بلکه به نگهداری سیستم شما نیز کمک می کنند. استفاده از گیربکس برای ضرب گشتاور، تطبیق اینرسی و کاهش سرعت به کاهش عملکرد سیستم ها کمک می کند و امکان استفاده از موتورها و درایوهای کوچکتر را فراهم می کند.
بسیاری از مشاغل مانند صنایع کاغذ، شکر، سیمان، شیمیایی و لاستیک برای تکمیل فرآیندهای خود به قدرت گیربکس های صنعتی متکی هستند. این صنایع به گیربکس های همه کاره و فشرده نیاز دارند. تولیدکنندگان گیربکس بر ایجاد ماشین‌های فن‌آوری پیشرفته تمرکز می‌کنند که به کاهش هزینه‌های انرژی کمک می‌کند و شرکت‌ها را قادر می‌سازد تا فرآیندهای خود را به طور موثر انجام دهند.
در دنیای صنعت مدرن، واحدهای تولیدی قادر به استفاده از گیربکس های مبتنی بر مدولار نوآورانه هستند که به آنها امکان افزایش تولید را می دهد. این تقاضا، سازندگان گیربکس را بر آن داشته است تا تجهیزات محکم و پیچیده ای تولید کنند که صدا را کاهش می دهد، ظرفیت بار بیشتری را تحمل می کند و خروجی کارآمدی را ارائه می دهد.
