Bygghiss med kuggstång och pinjong: Slitagegränser, spel och falltest

En bygghiss är en av de få maskinerna där ett kuggtandsbrott leder till dödsfall. Detta enda faktum påverkar hur kuggstången och kugghjulet måste specificeras, inspekteras och bytas ut, och det förklarar varför underhållsvärdena i den här artikeln anges som absoluta mått istället för procentuella slitagegränser, vilka används på andra ställen inom kraftöverföring.

Vi levererar kuggstångar och kugghjul till denna bransch, och frågorna vi får från tillverkare av hissar och underhållslag på byggarbeten är alltid samma tre: när är en kuggstång sliten, vilken spel är korrekt, och hur delar säkerhetsanordningen och drivkugghjulet lasten? Här är svaren med de faktiska värdena.

Vad EN 12159 reglerar

EN 12159 är den europeiska standarden för bygghissar för personer och material med vertikalt styrda korgar. Den omfattar permanent installerade och tillfälligt installerade hissar som betjänar definierade landningsnivåer, med förare eller automatisk styrning, och gäller hissar som används på byggarbetsplatser för personer och gods.

Standarden är kommersiellt viktig eftersom en hiss som säljs inom EES måste uppfylla den. Detta påverkar även komponentleverantörer: kuggmaterial, tändernas kvalitet och spårbarhet blir alla del av maskinens dokumentation.

I Nordamerika är motsvarigheten ANSI/ASSE A10.4, Personnel Hoists and Employee Elevators on Construction and Demolition Sites. Det är ett annat dokument med en annan struktur, och det är värt att notera att ISO 16368, som ibland citeras i detta sammanhang, faktiskt avser mobila arbetsterrasser snarare än mastklatrande hissar. De är inte utbytbara referenser.

Drivsystemet: modul 8 och flera pinjonger

Standard SC-klass-hissar kör modul 8 racks. Detta är konsekvent i OEM-dokumentationen vi arbetar från, både för driftkuggarna och för säkerhetsanordningens kugg.

Utlösningshastigheten för säkerhetsanordningen ligger ungefär 30–40 procent över den angivna lyfthastigheten.

En typisk SC200/200-drift består av två eller tre uppsättningar motor, koppling, reducerare och kugg, alla samverkande med samma rack, medan säkerhetsanordningens kugg sitter på en separat axel. Motoreffekten anges i OEM-tabellerna som exempelvis "16,5 kW × 2" eller "24 kW × 3", vilket direkt anger hur många driftenheter som är monterade. Säkerhetsanordningens kugg har 15 tänder i den vanliga SAJ30/SAJ40-konfigurationen, även om versioner med 12 tänder finns.

Racks monteras i sektioner som är skruvade fast vid varje mastsektion, så en 100 meter hög mast utgör en stapel av sammanfogade racks. Fogkvaliteten avgör om kuggen rör sig smidigt eller slår vid varje fog.

Spel: inte en preferens, utan en specifikation

Det är här de flesta platsrelaterade problem börjar.

Tillverkarens instruktion är tydlig om konsekvenserna av felaktig justering:

Om spelutjämningen är för liten eller för stor uppstår kuggningsskärvning, ovanlig vibration och buller, och säkerhetsanordningen kan till och med skadas.

För hårt åtdraget och tänderna stöter ihop, värms upp och slits. För löst åtdraget träffar pinjongen varje tandyta istället för att rulla in i ingrepp – det är detta som orsakar hammarljudet du hör på dåligt underhållna hissar och som förstärker slitage på tandstången.

Ingreppeometrin ställs in av guidrullarna, inte av tandstångsskruvarna. Om rullarna är slitna sitter pinjongen på fel centrumavstånd, och ingen justering av tandstången kan åtgärda detta. Därför inkluderar de nedanstående slitagegränserna även rullarna.

Slitagegränser: de siffror som faktiskt utlöser byte

Placeringslag frågar vanligtvis efter en procentandel. Tillverkarens serviceuppgifter fungerar inte på det sättet; de anger absoluta mått och en mätmetod för varje enskild komponent.

Slitagegräns för drivpinjong, mätt som gemensam normal längd över två tänder.

Drivpinjon , mätt över två tänder med en gemensam normalmikrometer:

Det är 1,3 mm tillåten nötning, cirka 3,5 % av den nya dimensionen. Procentandelen är aritmetiskt beräknad från de två angivna siffrorna; själva manualen anger endast millimetervärdena, och det är millimetervärdena som du jämför mot vid mätning.

Räk : mätt med en 18 mm diameter standard rund stav och en glidmått. Mätstiften placeras i tandutrymmet och du mäter till en referensyta. Observera att detta är en go/no-go-kontroll mot ett värde i OEM-ritningen för din specifika lyftanordning, så hämta gränsvärdet från dokumentationen för din egen maskin istället for att anta ett generiskt värde.

Worm (i växellådan):

Styrningsrullar, kolonner med tvärsnitt på 76 mm:

För hissar med hög hastighet och frekvensstyrning är måttet A 80 mm nytt med en gräns på 75 mm, och måttet B är 78,5 mm nytt med en gräns på 76 mm. För pelare med tvärsnittet 89 mm är måttet A 78 mm nytt med en gräns på 73 mm.

Radiellt spel i säkerhetsanordningens axel har sin egen utlösningstrigger, och den är den som oftast hoppas över eftersom den kräver en fästutrustning. Spänn fast en mätsupport ca 1,0 mm ovanför tandhjulet, mät avståndet till tandens topp, lyft tandhjulet med en hävstång utan att rotera det och mät igen. Skillnaden är det radiella spelet.

Om spelet överstiger 0,6 mm ska anti-fall-anordningen bytas ut.

Inte justerbar. Byt ut.

Säkerhetsanordningen och dess utlösningshastighet

SAJ:s progressiva säkerhetsanordning är komponenten som stoppar en fallande korg. Den utvecklades av Shanghai Research Institute of Building Sciences och godkändes av Byggnadsministeriet år 1989, och konstruktionen har sedan dess varit branschstandard.

Mekaniskt består den av ett pinjongear som driver en centrifugalmekanism: excentriska massor, en fjäder i fjärilform, en yttre kon och en inre konisk trumma. Över en inställd hastighet flyger massorna ut, konen engagerar och anordningen bromsar korgen mot tandstangen som den redan är sammanlänkad med.

Angivna bromskraftbelastningar per modell:

Den användbara tekniska relationen är mellan den angivna hisshastigheten och den hastighet vid vilken anordningen faktiskt utlöser. Från OEM:s hissspecifikationstabeller:

Således ligger utlösningspunkten ungefär 30–40 % över den angivna hastigheten. En oberoende branschkälla anger allmänt intervallet som 1,2–1,4 gånger den angivna hastigheten, vilket stämmer överens.

Fångavstånd, det vill säga avståndet från den anordning som reagerar tills korgen stannar, anges som 0,15–1,0 m i OEM-handboken. En leverantör av säkerhetsutrustning anger 0,3–1,2 m, exklusive fritt fall. Oavsett vilken specifikation som används fungerar en korg som stannar inom en meter korrekt.

Två enheter måste matchas. När två säkerhetsenheter är monterade kräver OEM att skillnaden i utlösningshastighet inte får överstiga 0,05 m/s, både vid återställning och vid utbyte. Byt ut dem alltid som par.

Falltest: var tredje månad

Detta är den lagliga skyldighet som oftast försummas på platsen.

Varje hiss som används första gången eller som nybyggs efter överflyttning till en annan plats måste genomföra ett falltest med nominell last innan den tas i normal drift. Efter att den tagits i normal drift ska testet utföras en gång per tredje månad för att säkerställa hissens säkerhet.

Tre oberoende källor är överens om intervall på tre månader; en av dem tillägger "eller var 1 000 drifttimmar, beroende på vad som inträffar först."

Testet utförs med nominell last , med all personal utanför korgen, med hjälp av en dedikerad knapplåda för falltest som ansluts till en uttag i botten av korgens styrlåda. Två praktiska begränsningar att känna till:

· Inga två falltester inom 15 minuter . Enheten överhettas.

· Säkerhetsanordningen har en effektiv livslängd på 5 år och kräver årlig besiktning oavsett användning. OEM:s underhållsscheman kräver utbyte minst en gång vart tredje år beroende på tillståndet.

Smörjning sker var 120 driftstimmar med litiumbasfett nr 2.

Montering: skruvklass och åtdragningsmoment

Tänder och mastfästen är egenskapsklass 8,8 som standard. Vridmomentvärden anges per koppling i hisshandboken och varierar beroende på skruvstorlek samt om ytan är galvaniserad och torr. Använd inte någon generell vridmomenttabell; vridmomenten för mastkopplingar är särskilt anpassade till avsnittets konstruktion.

Vad som är viktigare än det absoluta värdet är att kontrollera på nytt. Mastskruvar slappnar av under de första veckorna i drift när konstruktionen sjunker, och en lös rackfog visar sig som ett stegfel vid kopplingen, vilket pinionen sedan slår emot.

Att välja en leverantör av rack för denna sektor

Tre saker skiljer ett fungerande rack från ett som orsakar problem:

1. Konsekvent foggeometri. Varje fog är en potentiell källa till stegfel. Rack som är sågade och färdigbearbetade som ett matchat set fungerar bättre än rack som hämtas från slumpmässig lagerstock.

2. Konsekvent hårdhet längs hela längden. Mjuka ställen slits tidigt och lokalt, och lokal slitage är vad som gör att ett rack överskrider måttgränsen samtidigt som resten av profilen är i gott skick.

3. Dokumenterad material- och värmebehandling. För en maskin som omfattas av EN 12159 inkluderas detta i den tekniska dokumentationen, och en leverantör som inte kan tillhandahålla det skapar ett efterlevnadsproblem för hisstillverkaren.

Vi tillverkar modul-8-rack för detta ändamål i vår egen anläggning, där vi både skär och värmebehandlar dem internt – detta är vad som gör att vi kan bibehålla samma foggeometri över en hel serie.

Vanliga frågor

Kan jag byta ut endast de slitna racksektionerna?

Ja, och det är vanlig praxis, förutsatt att ersättningsracken matchar det befintliga racken när det gäller modul, tandkvalitet och monteringsgeometri. Felaktiga steglängder vid fogarna uppstår när rack från olika källor används på samma mast.

Pinionen mäter 36,2 mm över två tänder. Är den skrotad?

Nej. Gränsen är 35,8 mm, så 36,2 mm är fortfarande driftsduglig, men den ligger 0,4 mm från utbytesgränsen. Planera därför byte i förväg istället for att vänta tills nästa inspektion.

Varför har säkerhetsanordningen sin egen pinion i stället for att använda driftspinionen?

Därför att den måste fungera även när driften går sönder, till exempel om en driftspinion brister eller en växellåda går sönder. Oberoende är just syftet.

Är tre månaders intervall för falltest negotierbart om hissen används lätt?

Uppgifter från OEM:er anger tre månader efter att normal användning påbörjats. Vissa branschriktlinjer tillför ett alternativ på 1 000 drifttimmar, vilket som inträffar först. Lokala regler kan vara striktare. Använd tre månader som standard och kontrollera gällande regler i ditt jurisdiktionsområde.

Hur mycket spel ska jag ställa in?

Ange värdet från din hisshandbok för den aktuella modellen. Den allmänna regeln är att spelet inte får vara så pass tätt att det stör, men heller inte så löst att det orsakar stötar. Om du hör hammring under belastning är spelet för stort eller styrväljarna är slitna.

Kan en sliten tandstång skada säkerhetsanordningen?

Ja, det kan den. Pinjongen i säkerhetsanordningen samverkar med samma tandstång. För stort spel på grund av slitage på tandstången innebär att pinjongen i säkerhetsanordningen också fungerar med otillfredsställande ingrepp, och OEM:en varnar specifikt för att felaktigt spel kan skada anordningen.

Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. tillverkar kuggstavar, kuggar och överföringskomponenter sedan 2008. Vi levererar kuggstavar med modul 8 och matchade kuggar för bygghissapplikationer, sågade och värmebehandlade i vårt eget verk så att foggeometrin förblir konsekvent inom en batch. Skicka oss ritningen av er mastsektion samt den angivna lasten så offrar vi ett matchat set.