Constructiekraan tandstang en pinion: slijtagegrenzen, speling en de valtest

Een constructiehijskraan is een van de weinige machines waarbij een tandbreuk in een tandwiel mensen doodt. Dat ene feit verandert hoe de tandstang en het tandwiel moeten worden gespecificeerd, geïnspecteerd en vervangen, en verklaart waarom de onderhoudsgegevens in dit artikel absolute afmetingen zijn in plaats van de procentuele slijtagegrenzen die elders in krachttransmissiesystemen worden gebruikt.

Wij leveren tandstangen en tandwielen voor deze sector, en de vragen die wij van fabrikanten van hijskranen en onderhoudsteams op bouwplaatsen krijgen, zijn altijd dezelfde drie: wanneer is een tandstang versleten, welke speling is juist, en hoe wordt de belasting verdeeld tussen het veiligheidsapparaat en het aandrijftandwiel. Hieronder vindt u de antwoorden met de werkelijke waarden.

Wat EN 12159 regelt

EN 12159 is de Europese norm voor bouwliften voor personen en materialen met verticaal geleide kooien. Deze norm geldt voor permanent geïnstalleerde en tijdelijk geïnstalleerde liften die gedefinieerde landingsniveaus bedienen, met bestuurder of automatische besturing, en is van toepassing op liften die op bouwplaatsen worden gebruikt voor personen en goederen.

Deze norm is commercieel van belang, omdat een lift die in de EER wordt verkocht aan deze norm moet voldoen. Dit heeft gevolgen voor componentenleveranciers: tandwielmateriaal, tandkwaliteit en traceerbaarheid maken allemaal deel uit van het machinebestand.

In Noord-Amerika is de equivalente norm ANSI/ASSE A10.4, Personnel Hoists and Employee Elevators on Construction and Demolition Sites. Het is een ander document met een andere structuur. Het is vermeldenswaard dat ISO 16368, die soms in dit verband wordt aangehaald, eigenlijk mobiele hoogwerkers betreft en niet mastklimliften. Deze normen zijn niet onderling uitwisselbaar.

De aandrijving: module 8 en meervoudige tandwielen

Standaard SC-klasse liften draaien module 8 rekkens. Dit is consistent in de OEM-documentatie waar wij mee werken, zowel voor de aandrijfpijnons als voor de veiligheidsinrichtingspijnons.

De uitschakelsnelheid van de veiligheidsinrichting ligt ongeveer 30 tot 40 procent boven de nominaal opgegeven hefsnelheid.

Een typische SC200/200-aandrijving bestaat uit twee of drie sets motor, koppeling, reductor en pijnon, die allemaal in hetzelfde rek ingrijpen, terwijl de veiligheidsinrichting een eigen pijnon heeft op een aparte as. Het motorvermogen wordt in de OEM-tabellen vermeld als “16,5 kW x 2” of “24 kW x 3”, wat direct aangeeft hoeveel aandrijfeenheden zijn geïnstalleerd. De pijnon van de veiligheidsinrichting heeft 15 tanden in de gangbare SAJ30/SAJ40-configuratie, hoewel versies met 12 tanden ook bestaan.

Rekken worden in secties gemonteerd die zijn vastgezet aan elke mastsectie, dus een 100-meter-mast bestaat uit een stapel aan elkaar gevoegde rekken. De kwaliteit van de voegen bepaalt of de pijnon soepel overgaat of bij elke verbinding bonkt.

Speling: geen voorkeur, maar een specificatie

Hier beginnen de meeste problemen op de bouwplaats.

De OEM-instructie is duidelijk over de gevolgen van een foutieve instelling:

Als de speling te klein of te groot is, leidt dat tot tandeninterferentie, abnormale trillingen en geluid, en kan zelfs het veiligheidsapparaat beschadigd raken.

Te strak, en de tanden interfereren, worden heet en lopen vast. Te los, en het aandrijftandwiel slaat tegen elke tandvlank in plaats van soepel in grijpstand te rollen – dat veroorzaakt het hamerend geluid dat u hoort bij slecht onderhouden hijsinstallaties en versnelt de slijtage van de tandstang.

De ingrijpgeometrie wordt bepaald door de geleiderollen, niet door de tandstangbouten. Als de rollen versleten zijn, zit het aandrijftandwiel op de verkeerde middellijnafstand, en geen enkele aanpassing van de tandstang lost dat op. Daarom staan de slijtagegrenzen hieronder ook de rollen inbegrepen.

Slijtagegrenzen: de cijfers die daadwerkelijk vervanging vereisen

Terreinteams vragen meestal om een percentage. De OEM-servicegegevens werken niet op die manier; ze geven absolute afmetingen en een meetmethode voor elk onderdeel.

Slijtagegrens aandrijftandwiel, gemeten als gemeenschappelijke normaallengte over twee tanden.

Aandrijvingssprookjeswiel , gemeten over twee tanden met een gemeenschappelijke-normaal-micrometer:

Dat is... 1,3 mm toegestane slijtage, ongeveer 3,5 % van de nieuwe afmeting. Het percentage is rekenkundig gebaseerd op de twee gepubliceerde cijfers; de handleiding zelf vermeldt uitsluitend de waarden in millimeter, en het zijn deze millimeterwaarden waarop u uw metingen baseert.

Stelling : gemeten met een standaard ronde staaf met een diameter van 18 mm en een schuifmaat. De meetpen zit in de tandruimte en u meet tot een referentievlak. Let op: dit is een go/no-go-controle tegen een waarde in de OEM-tekening voor uw specifieke hijstoestel, dus haal de grenswaarde uit de documentatie van uw eigen machine in plaats van een algemene waarde te veronderstellen.

Slakkenwiel (in de aandrijfversnellingsbak):

Gidsrollen, kolommen met doorsnede van 76 mm:

Voor snelheids- en frequentieregelbare hijsinstallaties bedraagt afmeting A 80 mm nieuw met een limiet van 75 mm, en B is 78,5 mm nieuw met een limiet van 76 mm. Voor kolommen met een doorsnede van 89 mm is A 78 mm nieuw met een limiet van 73 mm.

Radiale speling van de as van het veiligheidsapparaat heeft zijn eigen vervangingstrigger en wordt het meest overgeslagen omdat daarvoor een opspanvor­ming nodig is. Klem een meetsteun ongeveer 1,0 mm boven het tandwiel vast, meet de speling tot aan de tandtop, hef het tandwiel op met een hefboom zonder het te draaien en meet opnieuw. Het verschil is de radiale speling.

Indien de speling meer dan 0,6 mm bedraagt, vervang het anti-vale-apparaat.

Niet bijstellen. Vervangen.

Het veiligheidsapparaat en zijn activeringssnelheid

Het SAJ-progressieve veiligheidsapparaat is het onderdeel dat een vallende kooi stopt. Het werd ontwikkeld door het Shanghai Research Institute of Building Sciences en in 1989 goedgekeurd door het Ministerie van Bouw, en het ontwerp is sindsdien de sectorstandaard.

Mechanisch bestaat het uit een tandwiel dat een centrifugaalmechanisme aandrijft: excentrische massa’s, een vlinderveer, een buitenkegel en een binnenkegelvormige trommel. Boven een ingestelde snelheid vliegen de massa’s naar buiten, de kegel grijpt in en het apparaat remt de kooi af tegen de tandstang waarmee deze al is ingegrepen.

Gespecificeerde rembelastingen per model:

De nuttige technische relatie is die tussen de nominale hijssnelheid en de snelheid waarmee het apparaat daadwerkelijk afgaat. Uit de OEM-hijsspecificatietabellen:

Het actiepunt ligt dus ongeveer 30 tot 40% boven de nominale snelheid. Een onafhankelijke brontekst uit de industrie geeft het algemene bereik aan als 1,2 tot 1,4 maal de nominale snelheid, wat overeenkomt.

De vangafstand, dat wil zeggen de afstand vanaf het moment waarop het apparaat reageert tot het moment waarop de kooi tot stilstand komt, is gespecificeerd als 0,15 tot 1,0 m in de OEM-handleiding. Een leverancier van veiligheidsapparatuur noemt 0,3 tot 1,2 m, exclusief vrije val. In beide gevallen gedraagt een kooi die binnen één meter tot stilstand komt zich correct.

Twee identieke apparaten moeten worden gecombineerd. Wanneer twee veiligheidsapparaten zijn geïnstalleerd, vereist de OEM dat het verschil in activeringssnelheid maximaal bedraagt 0,05 m/s, zowel bij het herstellen als bij het vervangen. Vervang ze altijd als paar.

De valtest: elke drie maanden

Dit is de wettelijke verplichting die op locatie het vaakst wordt genegeerd.

Elke hijsinstallatie die voor het eerst wordt gebruikt of die na overplaatsing naar een andere locatie opnieuw is gebouwd, moet vóór normaal gebruik een valtest ondergaan met de nominale belasting. Na normaal gebruik moet deze test elke drie maanden worden uitgevoerd om de veiligheid van de hijsinstallatie te waarborgen.

Drie onafhankelijke bronnen zijn het eens over het interval van drie maanden; één bron voegt eraan toe: "of elke 1.000 bedrijfsuren, afhankelijk van wat het eerst optreedt."

De test wordt uitgevoerd bij nominale belasting , met al het personeel buiten de kooi, met behulp van een speciale knoppenbox voor valtests die is aangesloten op een stopcontact aan de onderkant van de kooibesturingsdoos. Twee praktische beperkingen om te weten:

· Geen twee valtests binnen 15 minuten . Het apparaat wordt te heet.

· Het veiligheidsapparaat heeft een effectieve levensduur van 5 jaar en vereist jaarlijks onderhoud onafhankelijk van het gebruik. De OEM-onderhoudsplanningen vereisen vervanging minstens eenmaal per 3 jaar, afhankelijk van de staat.

Smering vindt plaats elke 120 werktijden met lithiumvet klasse 2.

Montage: boutklasse en aanhaalmoment

De bevestigingsmiddelen voor tandwiel en mast zijn eigenschapsklasse 8.8 standaard. De koppelwaarden worden per verbinding in de hijsmachinehandleiding vermeld en variëren afhankelijk van de boutmaat en of het oppervlak verzinkt en droog is. Gebruik geen algemene koppeltabel; met name de koppelwaarden voor mastverbindingen zijn specifiek voor het profielontwerp.

Belangrijker dan het absolute cijfer is het opnieuw controleren. Mastbouten lossen tijdens de eerste weken in bedrijf wat op, doordat de constructie zich instelt; een losse tandheugelverbinding manifesteert zich als een stapelfout op de verbinding, waardoor de tandwielnaald deze fout ‘aanslaat’.

Een tandheugelleverancier kiezen voor deze sector

Drie zaken onderscheiden een betrouwbare tandheugel van een problematische tandheugel:

1. Consistente splicinggeometrie. Elke verbinding vormt een potentieel risico op stapelfouten. Tandheugels die als bijpassend set zijn gesneden en afgewerkt, presteren beter dan tandheugels die willekeurig uit voorraad zijn gehaald.

2. Gelijke hardheid over de gehele lengte. Zachte plekken slijten sneller en lokaal; juist lokale slijtage brengt een tandheugel buiten de tolerantiegrens, terwijl de rest van de staaf nog volledig in orde is.

3. Gedocumenteerde materiaalspecificatie en warmtebehandeling. Voor een machine die onder EN 12159 valt, wordt dit in het technisch dossier opgenomen; een leverancier die dit niet kan leveren, veroorzaakt een conformiteitsprobleem voor de hijsinstallatiebouwer.

Wij vervaardigen module-8-racks voor deze toepassing in onze eigen fabriek, waarbij de snij- en warmtebehandeling intern plaatsvindt; dit maakt het mogelijk om de splicinggeometrie consistent te houden binnen een partij.

Veelgestelde vragen

Kan ik alleen de versleten racksegmenten vervangen?

Ja, en dat is gebruikelijke praktijk, mits de vervanging overeenkomt met het bestaande rack wat betreft module, tandkwaliteit en montagegeometrie. Het mengen van racks van verschillende leveranciers op één mast is de oorzaak van pitchafwijkingen aan de aansluitingen.

De pinion meet 36,2 mm over twee tanden. Is deze afgekeurd?

Nee. De grenswaarde is 35,8 mm, dus 36,2 mm is nog steeds bruikbaar, maar ligt 0,4 mm onder de vervangingsgrens. Plan de vervanging proactief in plaats van te wachten tot de volgende inspectie.

Waarom heeft het veiligheidsapparaat een eigen pinion in plaats van de aandrijfpinion te gebruiken?

Omdat het moet functioneren wanneer de aandrijving uitvalt, inclusief bij afschering van een aandrijfpinion of storing in de versnellingsbak. Onafhankelijkheid is hier het doel.

Is het interval van 3 maanden voor de valtest onderhandelbaar als de hijsinstallatie weinig wordt gebruikt?

De OEM geeft aan dat de valtest na 3 maanden moet plaatsvinden nadat normaal gebruik is begonnen. Sommige richtlijnen uit de branche geven als alternatief 1.000 bedrijfsuren, waarbij de eerst bereikte termijn geldt. Lokale regelgeving kan strenger zijn. Behandel 3 maanden als standaardtermijn en controleer de regelgeving in uw rechtsgebied.

Hoeveel speling moet ik instellen?

Raadpleeg de handleiding van uw hijsinstallatie voor het specifieke model. De algemene regel is dat de speling noch zo strak mag zijn dat deze de werking verstoort, noch zo los dat deze slagwerking toelaat. Als u onder belasting een hamerend geluid hoort, is de speling te groot of zijn de geleidewielen versleten.

Kan een versleten tandheugel het veiligheidsapparaat beschadigen?

Dat kan wel. Het tandwiel van het veiligheidsapparaat engageert met dezelfde tandheugel. Te veel speling door een versleten tandheugel betekent dat het tandwiel van het veiligheidsapparaat ook met onvoldoende ingrijping draait, en de OEM waarschuwt uitdrukkelijk dat onjuiste speling het apparaat kan beschadigen.

Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. produceert sinds 2008 tandstangen, tandwielen en transmissiecomponenten. Wij leveren tandstangen met moduul 8 en bijpassende tandwielen voor gebruik in bouwliften; deze worden in onze eigen fabriek gezaagd en warmtebehandeld, zodat de aansluitgeometrie consistent blijft binnen een partij. Stuur ons uw mastsectietekening en nominaal laadvermogen, dan verstrekken wij een offerte voor een bijpassende set.