วิศวกรรมระบบส่งกำลังที่สำคัญ: เครื่องจักรสำหรับงานสนับสนุนและงานก่อสร้างในภาคส่วนสหราชอาณาจักร

คำแนะนำทางเทคนิคสำหรับการดำเนินงานในสหราชอาณาจักร:

สำหรับวิศวกรที่ทำงานในทะเลเหนือ (Dogger Bank, Hornsea) หรือในโครงการโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ (HS2, Hinkley Point C) ข้อต่ออเนกประสงค์แบบสำเร็จรูปทั่วไปมักจะชำรุดเสียหายเนื่องจากการกัดกร่อนจากละอองเกลือ (มาตรฐาน ASTM B117) และแรงกระแทกสูงระหว่างการใช้งานแบบ "เสียดสี" หน้านี้จะให้รายละเอียดเกี่ยวกับข้อกำหนดทางโลหะวิทยาและรูปทรงเรขาคณิตที่จำเป็นเพื่อให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเหล่านี้

การก่อสร้างโรงงานพลังงานหมุนเวียน (โดยเฉพาะฟาร์มกังหันลมในทะเล) อาศัยเครื่องจักรเสริมเฉพาะทางเป็นอย่างมาก นี่ไม่ใช่การใช้งานทางการเกษตรทั่วไป แต่เป็นการดำเนินงานทางอุตสาหกรรมที่สำคัญ ซึ่งหากเกิดการหยุดชะงักจะมีค่าใช้จ่ายหลายพันปอนด์ต่อชั่วโมง เพลาขับ (ข้อต่ออเนกประสงค์) ที่รวมอยู่ในระบบเหล่านี้ต้องมีคุณสมบัติเฉพาะตัว ได้แก่ ความแข็งแกร่งต่อแรงบิดสูงมาก ความทนทานต่อการเบี่ยงเบนจากการดัดงอของตัวเรือสูง และอายุการใช้งานที่ยาวนานเป็นพิเศษภายใต้ภาระสลับ

เรือติดตั้งกังหันลมในทะเล (WTIV)

เรือขนส่งหินสมัยใหม่ เช่นที่ปฏิบัติการอยู่ในเมืองฮัลล์หรืออะเบอร์ดีน ใช้เครนยกของหนักแบบตั้งพื้นหรือเครนแบบหมุนรอบ (LEC) ที่ทันสมัย ​​การส่งกำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้าหลักไปยังดรัมกว้านและเฟืองหมุนนั้นอาศัยเพลาข้อต่ออเนกประสงค์แบบอุตสาหกรรมที่สามารถรับแรงเค้นจากการเคลื่อนไหวขนาดเล็กได้

การเคลื่อนย้ายที่แม่นยำและการควบคุมแบบ "ทีละนิด"

เมื่อยกชิ้นส่วนห้องเครื่องกังหันลมหนัก 100 ตันขึ้นไปวางที่ความสูง 120 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล ผู้ควบคุมเครนจะต้องทำการเคลื่อนที่แบบ "ค่อยๆ ขยับ" โดยการเริ่มและหยุดการทำงานของมอเตอร์ขับเคลื่อนหลายร้อยครั้งต่อชั่วโมง ซึ่งก่อให้เกิดความเหนื่อยล้าในระดับเฉพาะ

• ข้อกำหนดการไม่เกิดการย้อนกลับ (Backlash) ค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐานของร่องฟันนั้นไม่เพียงพอ เราจึงใช้ร่องฟันแบบอินโวลูตที่มีสารเคลือบกันลื่น (Rilsan หรือโมลิบเดนัมไดซัลไฟด์) เพื่อลดการคลายตัวให้น้อยที่สุด การคลายตัวใดๆ ในเพลาจะส่งผลให้เกิดการแกว่งที่อันตรายบริเวณจุดยึดตะขอ
• ความแข็งทื่อ: ต้องคำนวณค่าความแข็งแง่การบิด (Ct) เพื่อป้องกันการเกิดการสั่นพ้องกับความถี่ธรรมชาติของเครน
• ปัจจัยด้านความปลอดภัย: เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน DNV-GL-ST-0378 (มาตรฐานสำหรับอุปกรณ์ยกนอกชายฝั่งและแท่นขุดเจาะ) เพลาของเราได้รับการออกแบบให้มีปัจจัยด้านความปลอดภัย (Sf) > 5.0 เมื่อเทียบกับความแข็งแรงของจุดคราก ซึ่งเกินกว่าข้อกำหนดมาตรฐานทางอุตสาหกรรม

ระบบส่งกำลังแบบเฟืองหมุน

การหมุนของโครงสร้างเครนขนาดใหญ่ต้องอาศัยเฟืองขับหลายตัวที่ทำงานประสานกัน เพลาคาร์ดานที่เชื่อมต่อมอเตอร์ไฮดรอลิกกับเกียร์ทดรอบต้องรับประกันการกระจายภาระที่เท่ากัน การเปลี่ยนแปลงของการบิดตัวระหว่างเพลาคู่ขนานอาจทำให้เฟืองสึกหรออย่างรวดเร็ว กระบวนการผลิต "ชุดจับคู่" ของเราช่วยให้มั่นใจได้ว่าเพลาทั้งหมดในกลุ่มขับเคลื่อนการหมุนมีลักษณะการโก่งตัวแบบบิดตัวที่เหมือนกันภายใต้ภาระ

ระบบขับเคลื่อนทางทะเล: Z-Drive และ Azimuth Thruster

เรือปฏิบัติการบริการ (SOV) ที่ใช้ระบบกำหนดตำแหน่งแบบไดนามิก (DP2/DP3) อาศัยใบพัดขับเคลื่อนแบบอะซิมุธ (Z-Drives) ในการรักษาระตำแหน่งต้านกระแสน้ำในช่องแคบอังกฤษหรือทะเลเหนือ จุดเชื่อมต่อระหว่างเครื่องยนต์หลัก (เครื่องยนต์ดีเซลหรือมอเตอร์ไฟฟ้า) กับชุดใบพัดขับเคลื่อนเป็นจุดที่อาจเกิดความเสียหายได้

ความท้าทายของการโก่งตัวของตัวเรือ

ต่างจากพื้นโรงงานคอนกรีต ตัวเรือเป็นคานที่ยืดหยุ่นได้ ในสภาพทะเลที่มีคลื่นลมแรง (ระดับ 5 ขึ้นไป) ตัวเรือจะเกิดการ "โก่งตัวขึ้น" และ "แอ่นตัวลง" การเสียรูปนี้ทำให้ระยะห่างและการจัดเรียงระหว่างเครื่องยนต์และเพลาส่งกำลังของเครื่องขับดันเปลี่ยนแปลงไปหลายมิลลิเมตร

วิธีแก้ปัญหา: ชุดประกอบตัวเลื่อนที่มีการชดเชยสูง

เราออกแบบเพลาสำหรับงานทางทะเลโดยคำนึงถึงความสามารถในการเลื่อนตัวที่มากขึ้น แตกต่างจากเพลาแบบมาตรฐานที่อาจติดขัดภายใต้แรงบิดสูงร่วมกับการเคลื่อนที่ตามแนวแกน (การยืดหด) เพลาสำหรับงานทางทะเลของเรามีคุณสมบัติดังนี้:

• ข้อต่อบอลสไปลน์หลายแถว: สำหรับงานที่ต้องการแรงบิดต่ำและความเร็วสูง เพื่อลดแรงเสียดทานตามแนวแกน
• ร่องฟันเคลือบริลซานแข็ง: สำหรับงานที่ต้องการแรงบิดสูง การรักษาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานให้ต่ำกว่า 0.1 แม้ภายใต้ภาระสูงสุด จะช่วยให้เพลาสามารถปรับตัวตามการโค้งงอของตัวเรือได้โดยไม่ส่งแรงผลักตามแนวแกนไปยังแบริ่งของเกียร์
• การแยกการสั่นสะเทือน: การติดตั้งข้อต่อยางที่มีความยืดหยุ่นสูง (เช่น Centaflex หรือแบบเทียบเท่า) บริเวณด้านล้อช่วยแรง เพื่อลดการสั่นสะเทือนแบบบิดตัว (TVC) ก่อนที่จะส่งไปถึงข้อต่อยูนิเวอร์แซลของเพลาคาร์ดาน

3. บริบทการติดตามแสงอาทิตย์

แม้ว่าจะไม่รุนแรงเท่ากับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมในทะเล แต่ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากขึ้นในสหราชอาณาจักร (เช่นในลินคอล์นเชียร์และคอร์นวอลล์) ก็ใช้ระบบติดตามแกนเดียวเช่นกัน ในระบบเหล่านี้ เพลาขับจะเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์หลายแถวเข้ากับตัวขับเคลื่อนเพียงตัวเดียว ความท้าทายไม่ได้อยู่ที่แรงบิด แต่ขึ้นอยู่กับความทนทานต่อสภาพแวดล้อมและการคลายตัวสะสม แผงโซลาร์เซลล์ยาว 100 เมตรถูกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เพียงตัวเดียว ดังนั้นจึงต้องใช้เพลาขับที่มีซีลกันรังสียูวี และตัวเชื่อมต่อต้องยังคงแน่นหนาภายใต้การสัมผัสกับลมและแสงแดดเป็นเวลา 20 ปี

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค: รุ่นสำหรับงานอุตสาหกรรมหนัก (มาตรฐานสหราชอาณาจักร)

ตารางต่อไปนี้แสดงขอบเขตความสามารถของเราสำหรับตลาดก่อสร้างและทางทะเลในสหราชอาณาจักร พารามิเตอร์เหล่านี้สามารถปรับแต่งได้ หมายเหตุ: “K” หมายถึงขนาดของซีรี่ส์โดยพิจารณาจากเส้นผ่านศูนย์กลางของหน้าแปลน

รหัสพารามิเตอร์	คำอธิบายคุณสมบัติ	หน่วย	ซีรี่ส์ 390 (ขนาดกลาง)	ซีรี่ส์ 550 (รุ่นหนัก)	ซีรีส์ 680 (เอ็กซ์ตรีม)
01	เส้นผ่านศูนย์กลางหน้าแปลน (DIN)	มม.	225	350	435
02	แรงบิดที่กำหนด (Tn)	กิโลนิวตันเมตร	18	65	145
03	แรงบิดเมื่อล้า (Tfat)	กิโลนิวตันเมตร	12	48	105
04	แรงบิดสูงสุด	กิโลนิวตันเมตร	45	160	320
05	มุมเบี่ยงเบนสูงสุด	องศา	15°	15°	10°
06	ความเร็วรอบ (สูงสุด)	รอบต่อนาที	3,200	2,100	1,500
07	ประเภทสไปลน์	–	อินโวลูต DIN 5480	อินโวลูต DIN 5480	สี่เหลี่ยมผืนผ้า / มีร่อง
08	เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ	มม.	120 x 8	180 x 12	240 x 16
09	วัสดุ (แอก)	–	42CrMo4 V	42CrMo4 V	34CrNiMo6
10	วัสดุ (กากบาท)	–	20CrMnTiH	18CrNiMo7-6	18CrNiMo7-6
11	อายุการใช้งานของตลับลูกปืน (B10)	ชั่วโมง	>15,000	>25,000	>35,000
12	ระยะยืดหดได้	มม.	120	250	400
13	มาตรฐานการทาสี	–	ISO 12944 C3	ISO 12944 C5-M	ISO 12944 C5-M
14	การปรับสมดุลแบบไดนามิก	ระดับ	จี6.3	จี6.3	จี2.5
15	อุณหภูมิในการทำงาน	°C	-30 ถึง +80	-40 ถึง +100	-40 ถึง +120
16	ประเภทซีล	–	ริมฝีปากคู่ NBR	ไวตัน / เอฟเคเอ็ม	ไวตัน / เอฟเคเอ็ม
17	เกรดของสลักเกลียวที่ต้องการ	–	10.9	12.9	12.9
18	ช่วงเวลาการหล่อลื่น	ชั่วโมง	250	500	ระบบอัตโนมัติ
19	น้ำหนัก (ความยาวขั้นต่ำ)	กก.	85	210	450
20	ความแข็งแกร่งในการบิด	MNm/rad	2.1	6.8	14.2
21	แรงตามแนวแกน (การจุ่มลง)	kN	3.5	5.2	8.1
22	แบบหน้าแปลน	–	กุญแจหน้า / ฟันเลื่อย	รอยหยักของ Hirth	รอยหยักของ Hirth
23	มีใบรับรองให้บริการ	–	ซีอี, ยูเคซีเอ	DNV, ABS, LR	DNV, ABS, LR
24	ความแข็งผิว	เอชอาร์ซี	58-62	60-64	60-64
25	ประสิทธิภาพ	%	98.5%	98.5%	99%
26	เส้นผ่านศูนย์กลางการแกว่ง	มม.	230	360	450
27	ใบรับรองการเชื่อม	–	EN 15614-1	EN 15614-1	อาวาส ดี1.1

ความท้าทายในการดำเนินงานในภูมิภาคต่างๆ ของสหราชอาณาจักร

ลักษณะภูมิประเทศของหมู่เกาะอังกฤษก่อให้เกิดความท้าทายเฉพาะสำหรับชิ้นส่วนระบบส่งกำลัง ทีมวิศวกรรมของเราได้ทำการวิเคราะห์ตัวแปรเฉพาะพื้นที่เหล่านี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเลือกเพลา

การเปรียบเทียบราคาในตลาด: ทางเลือกด้านวิศวกรรม

ในการเลือกพันธมิตรด้านระบบขับเคลื่อน วิศวกรมักจะประเมินบริษัทระดับโลกขนาดใหญ่ การทำความเข้าใจความแตกต่างด้านโลจิสติกส์และเทคนิคเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง

GKN / ดาน่า สไปเซอร์ / โคเมอร์ อินดัสทรีส์:
นี่คือมาตรฐานระดับโลก แคตตาล็อกของพวกเขามีสินค้ามากมาย และวิศวกรรมของพวกเขาก็เป็นระดับโลกอย่างไม่ต้องสงสัย พวกเขาเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตจำนวนมากแบบ OEM ซึ่งระยะเวลานำส่ง 16-20 สัปดาห์เป็นที่ยอมรับได้
(หมายเหตุ: ชื่อ สัญลักษณ์ และคำอธิบายของผู้ผลิตทั้งหมดใช้เพื่อการอ้างอิงเท่านั้น UK pto-drive-shafts.com Co.,Ltd เป็นผู้ผลิตอิสระและไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับหน่วยงานเหล่านี้)

UK pto-drive-shafts.com Co.,Ltd (กลุ่ม UK pto-drive-shafts.com Co.,Ltd):
เราวางตำแหน่งตัวเองในฐานะ "ผู้ให้บริการด้านวิศวกรรมที่คล่องตัว"
1. ความเร็ว: เราสามารถผลิตตามความยาวที่กำหนดเองได้ เพลาอุตสาหกรรม ภายใน 3-5 สัปดาห์
2. ตรรกะการปรับปรุงแก้ไข: เราไม่ได้แค่ขายหมายเลขชิ้นส่วน แต่เราออกแบบและผลิตอะแดปเตอร์ หากคุณมีเครนรุ่นเก่าที่มีหน้าแปลนแบบไม่เป็นมาตรฐานของญี่ปุ่น เราจะทำการกลึงส่วนเชื่อมต่อแอกที่เข้ากันได้โดยที่คุณไม่ต้องดัดแปลงเกียร์บ็อกซ์
3. ความคุ้มค่าด้านต้นทุน: ด้วยการผลิตในโรงงานที่ทันสมัยของเราและจัดจำหน่ายโดยตรงจากศูนย์กลางในสหราชอาณาจักร เราจึงสามารถลดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) ได้โดยทั่วไป 25-30% เมื่อเทียบกับราคาของตัวแทนจำหน่ายหลัก

ส่วนประกอบระบบที่จำเป็นและอะไหล่

เอ เพลาขับ ระบบนี้ไม่ได้ทำงานในสภาวะสุญญากาศ เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของระบบ เราขอแนะนำให้ตรวจสอบส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันดังต่อไปนี้:

1. เกียร์ทดรอบแบบดาวเคราะห์สำหรับงานอุตสาหกรรม

สำหรับงานวินช์และระบบขับเคลื่อนแบบตีนตะขาบ เพลาจะส่งกำลังเข้าสู่เกียร์ทดรอบสูง เราผลิตและจำหน่ายเกียร์ทดรอบแบบเฟืองดาวเคราะห์สำหรับงานหนักที่เข้ากันได้กับฐานติดตั้งของ Brevini หรือ Bonfiglioli
(หมายเหตุ: ชื่อผู้ผลิตใช้สำหรับการอ้างอิงเท่านั้น)
ชุดเกียร์ของเรามีเฟืองดวงอาทิตย์ชุบแข็ง และสามารถรับแรงกระแทกได้ในระดับเดียวกับเพลาของเรา

2. ตัวจำกัดแรงเฉือนแบบสลักเกลียว

ในเครื่องจักรบดและคัดแยก (ในเหมืองหิน) การติดขัดเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เราจึงจัดหาแอกที่มีสลักนิรภัยแบบตัดขาดในตัว ซึ่งแตกต่างจากคลัตช์แบบแรงเสียดทานที่อาจไหม้ได้หากตรวจไม่พบ สลักนิรภัยแบบตัดขาดจะให้การตัดการเชื่อมต่อที่แม่นยำ ช่วยปกป้องเกียร์บ็อกซ์ราคา 50,000 ปอนด์จากความเสียหายร้ายแรงต่อฟันเฟือง

3. หน้าแปลนคู่

บ่อยครั้งที่การสึกหรอไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะที่เพลาเท่านั้น แต่ยังเกิดขึ้นที่ร่องลิ่มของเพลาปั๊มหรือมอเตอร์ด้วย เราจึงจัดหาหน้าแปลนที่เข้ากันได้ (DIN/SAE) ที่ทำจากเหล็ก EN8 หรือ 42CrMo4 เพื่อให้มั่นใจว่าส่วนเชื่อมต่อมีสภาพสมบูรณ์เหมือนเพลาใหม่

คำถามที่พบบ่อย: ด้านเทคนิคและเชิงพาณิชย์

ถาม: ก้านไม้กอล์ฟของคุณมีเครื่องหมาย UKCA หรือไม่?
A: ใช่แล้ว เพลาสำหรับยกและขับเคลื่อนในอุตสาหกรรมทั้งหมดของเราเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการจัดหาเครื่องจักร ปี 2008 และมีเครื่องหมาย UKCA กำกับอยู่ด้วยในกรณีที่เกี่ยวข้อง

ถาม: สามารถซ่อมแซมเพลาที่มีอยู่แล้วแทนการเปลี่ยนใหม่ได้หรือไม่?
A: เรามีบริการซ่อมแซมที่โรงงานของเราในสหราชอาณาจักร อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานที่รับแรงกดสูง (เช่น WTIVs) เรามักแนะนำให้เปลี่ยนใหม่ ความล้าของโลหะเป็นสิ่งที่มองไม่เห็น หากเพลาใช้งานเกิน 10^7 รอบภายใต้ภาระสูง ชุดคานขวางใหม่ อาจแก้ไขปัญหาการหลวมได้ แต่ส่วนยึดเพลาอาจใกล้ถึงจุดแตกหักจากความล้า เราจัดทำรายงาน "ซ่อมแซมเทียบกับการเปลี่ยนใหม่" โดยอิงจากการวิเคราะห์แบบไม่ทำลาย (NDT)

ถาม: คุณจัดการกับการอ้างอิงข้ามอย่างไร?
A: คุณไม่จำเป็นต้องมีหมายเลขชิ้นส่วน ส่งรูปถ่ายแผ่นป้ายข้อมูลหรือขนาดทางกายภาพ (ความยาวเมื่อบีบอัด เส้นผ่านศูนย์กลางหน้าแปลน วงกลมรูสลักเกลียว) มาให้เราก็ได้ ฐานข้อมูลของเราครอบคลุมข้อมูลจำเพาะจาก Elbe, Gewes, Welte และ Klein แล้ว (ชื่อแบรนด์ใช้เพื่อการอ้างอิงเท่านั้น)