En lastbilskran behöver både vridmoment och starkt stöd för att flytta en last runt fordonet. Hos vissa små och medelstora knuckle boom-kranar ger en kuggstångscylinder det vridmoment som behövs. Samtidigt stöder ett svänglager den roterande överbyggnaden och överför lyftlasten till basen.

Dessa delar arbetar tillsammans, men deras uppgifter skiljer sig. Att förstå den skillnaden underlättar komponentval, felsökning och dagligt underhåll.

Hur fungerar en kuggstångscylinder?

En kuggstångscylinder omvandlar hydraultryck till vridande rörelse.

Först skjuter trycksatt olja en kolv som är kopplad till en tandad kuggstång. När kuggstången rör sig i en rät linje griper dess tänder in i ett kugghjul. Kugghjulet vrider sedan kranens roterande pelare eller överbyggnad genom utgående anslutning.

Att reversera oljeflödet flyttar kuggstången i motsatt riktning. Som ett resultat kan kranen svänga åt vänster eller höger.

Kuggstången har ett fast slaglängd, så rotationen är begränsad. Beroende på konstruktionen kan den tillgängliga vinkeln vara omkring 270° till 400°. Även en enhet med mer än 360° gång måste så småningom reversera; den kan inte fortsätta rotera kontinuerligt.

Vad gör den roterande cylindern?

Den roterande cylindern levererar vridmoment för att flytta bommen, pelaren och ansluten utrustning runt kranens bas. Detta gör att föraren kan placera en last bredvid lastbilen eller flytta den mellan arbetslägen.

Dess huvudsakliga funktioner inkluderar:

• Generering av svängmoment: Hydraulisk kraft blir det vridmoment som behövs för att vrida överbyggnaden.
• Kontroll av rörelse: Riktventilen väljer rotation åt vänster eller höger, medan flödesreglering hjälper till att ställa in hastigheten.
• Stöd för finpositionering: Lämplig ventilstyrning och väl justerad ingrepp mellan kugghjul möjliggör små, kontrollerade rörelser.
• Passning i kompakta utrymmen: En integrerad ställdon kan minska det utrymme som behövs för en separat motor och växellåda.

Emellertid är växelmekanismen inte mekaniskt självlåsande. Lägeshållning beror på det hydrauliska kretsloppet, tätningstillståndet och eventuell monterad broms eller hållanordning.

En lämplig anordning med dubbla motviktsventiler kan hjälpa till att styra externt driven rörelse och minska drift. Ventilval och inställningar måste matcha kranens konstruktion.

Vad gör svänglagret?

Svänglagret bildar den roterande leden mellan kranens överbyggnad och dess fasta bas.

Ett kran-svänglager är konstruerat för att bära kombinerade laster:

• Axialbelastning: Kraft som verkar längs rotationsaxeln.
• Radiell belastning: Kraft som verkar tvärs över rotationsaxeln.
• Vältande moment: Den tippande effekt som skapas av lasten och bom räckvidd.

Det styr också rotationen och hjälper till att bibehålla inriktningen.

I en konstruktion med ett separat svänglager utgör lagret och dess bultade anslutningar huvudvägen för att lyfta laster. Dessa krafter passerar sedan genom kranbasen, underramen och fordonets stödsystem.

Kuggstångsdrivningen levererar huvudsakligen svängmoment. Emellertid upplever dess tänder och axel fortfarande krafkrafter. Dålig inriktning eller överdriven strukturell rörelse kan öka dessa krafter och skada drivningen.

Vissa kranar använder en pelare och bussningar istället för en separat svängring. Därför, bekräfta alltid det faktiska stödarrangemanget från kranritningarna.

Varför använda denna kombination på en knuckle boom-kran?

En kuggstångsställdon med ett lämpligt lagerarrangemang erbjuder en kompakt lösning för svängning med begränsad vinkel.

Den korta drivvägen kan ge direkt respons. Dessutom kan ett välkonstruerat system ge jämna starter, kontrollerade reverseringar och användbar låghastighetspositionering.

Dessa egenskaper passar uppgifter som:

• Trädplantering och landskapsarbete.
• Underhåll av allmännyttiga tjänster.
• Kommunala lyftuppgifter.
• Lastning och lossning i trånga arbetsområden.

Systemet kan också ha färre drivkomponenter än ett separat motor- och växellådsarrangemang. Emellertid beror total kostnad och servicebehov på ställdonets storlek, styrningar och arbetscykel.

Jämn rörelse och lågt kugghjulsspel är konstruktionsresultat, snarare än automatiska egenskaper hos varje kuggstångsenhet.

Kuggstångsdrivning vs. Hydraulisk motordrift

Kontinuerlig rotation kräver också lämplig slangledning eller rotationskopplingar, plus elektriska slipringar där det behövs. En hydraulmotor ensam gör inte hela kranen kapabel till obegränsad rotation.

På samma sätt bestämmer kranens kapacitet ensam inte den bästa drivningen. Erforderligt vridmoment, räckvidd, arbetshastighet, utrymme och arbetscykel spelar alla roll.

Vanliga fel och deras möjliga orsaker

Svängdrift efter stopp

Möjliga orsaker inkluderar läckage i kolvtätningen, läckage genom styr- eller hållventiler och felaktiga ventilinställningar. Externt vridmoment kan komma från vind, fordonets lutning eller lastens rörelse.

Buller, ryck eller tröga punkter

Kontrollera för dålig smörjning, skadade lagerbanor, lösa monteringsbultar och ojämnt ingrepp mellan kugghjul. Slitna kuggstångsleder kan också låta kuggstången röra sig ur linje.

Svag rotation under belastning

Lågt matartryck, internt läckage, överdående returtryck eller en begränsad ventil kan minska utgående vridmoment. Ökad lagerfriktion kan också göra kranen svår att vrida.

Kraftig påverkan nära gränsläget

Snabb drift, misslyckad stötdämpning, felaktig justering av stötdämpning eller skadade stopp kan orsaka en hård påverkan. Beroende på kretsloppet kan blockerade stötdämpningskanaler också skapa onormalt tryck.

Flisade eller brutna tänder

Stötbelastning, upprepade ändstötdämpningar, dålig tandkontakt eller lösa strukturella anslutningar kan överbelasta kugghjulständerna.

Externa oljeläckor

Inspektera ändlocks tätningar, axeltätningar, kopplingar och slangledningar. En kuggstångsställdon har inte alltid en exponerad kolvstång, så läckageställen varierar beroende på konstruktionen.

Dessa symtom kan dela flera orsaker. Bekräfta felet med tillverkarens inspektionsförfarande innan du byter ut delar.

Dagliga kontroller och underhåll

Börja med lagerfästena och andra lastbärande anslutningar. Inspektera bultar vid de angivna serviceintervallerna, med hjälp av tillverkarens specificerade metod och förspänningskrav. Upprepad åtdragning utan ett definierat förfarande kan skada fästelementen.

Därefter smörj lagret och kugghjulsytorna där det behövs. Använd den specificerade fettet och undvik att föra in smuts.

Kontrollera också:

• Slangledningar, kopplingar, lock och tätningar för läckage.
• Lagerspel och förändringar i kugghjulets spel.
• Stopp, vinkelsensorer och stötdämpningsanordningar.
• Ovanligt buller eller ojämn rörelse under en godkänd funktionskontroll.
• Lägeshållning under de förhållanden som definieras i servicehandboken.

Sänk och säkra lasten, isolera sedan lagrad hydraulisk energi innan reparationsarbete. Eventuell hållprovning under last ska följa krantillverkarens förfarande.

Val av roterande cylinder för din kran

Urvalet börjar med det erforderliga svängmomentet och gångvinkeln. Kontrollera sedan arbetstryck, tillgängligt flöde, monteringsutrymme, axelanslutning, arbetscykel och förväntade externa laster.

Stödsystemet behöver också separata kontroller för lagerkapacitet, bultbelastning och monteringsstyvhet. Kranens tonnage ensam är inte tillräckligt för att dimensionera någon av komponenterna.

Shellppon Hydraulic tillhandahåller lösningar för hydraulcylindrar och komponenter för roterande ställdon. För en projektdiskussion, dela dina ritningar, erforderliga vridmoment, rotationsvinkel, tryck och monteringsdetaljer via Shellppon Contact Us-sidan.