В настоящее время карданные передачи устанавливаются практически на всех типах производственного оборудования, у которого имеется электродвигатель. Соединения данного типа используются на станках в автомобильной, химической, горнодобывающий, пищевой, фармацевтической промышленности. Карданные передачи нужны для передачи движения от одного вала к другому под различными углами.
Такой способ соединения деталей, механизмов придумали в далеком XVI веке. Однако использовать технологию начали лишь после того, как стали строиться заводы и фабрики. В настоящее время карданным передачам нет замены. Изделия изготавливаются из износостойких сплавов, которые способны выдерживать большой крутящий момент, сильные механические и весовые нагрузки.
Особенности карданных соединений
Существуют различные виды передач, которые отличаются по конструкции, назначению, размерам, типам крепления. Что касается классических карданных соединений, то у них предусмотрено несколько основных конструктивных элементов:
- Центральная труба. Она представляет собой вал в виде полой трубы, которая изготавливается из высокопрочного металла. В некоторых случаях она может быть выдвижной, что необходимо для регулировки длины карданной передачи.
- Наконечники, крестовины. Такие элементы отвечают за контроль вращения подсоединенных валов. Это подвижные элементы, на которые приходится основная нагрузка при передаче движения от электродвигателя. Они изготавливаются из высокопрочных сплавов на основе стали.
- Вилка. Ее функцией является обеспечение соединения основного вала с промежуточным. Также она способствует гашению вибраций и ударов в ходе работы оборудования.
- Защитная муфта. Она надевается на карданную передачу и служит для предотвращения попадания пыли, влаги на механизмы.
Это основные элементы, которые есть у данных типов механизмов. Некоторые из них оснащаются подшипниками, которые служат для поддержки вала во время вращения. Такие соединения монтируются на более мощное оборудование.
Разновидности карданных передач
В современных станках используются разные типы соединителей. На одном станке может устанавливаться сразу несколько видов разных карданных передач. Они бывают:
- Одновальными. Такие соединения отличаются большой мощностью. Механизм позволяет быстро и практически без потерь передать крутящий момент от электродвигателя к остальным системам станка.
- Многовальными. Этот механизм карданной передачи довольно сложный. Он устанавливается на многофункциональных станах. Здесь к основному валу дополнительно монтируется промежуточный, из-за чего нужен подшипник для стабилизации деталей при вращении. Такие соединения хрупкие, не предназначены для станков с сильными нагрузками.
Также передачи различаются в зависимости от количества опор. Они бывают:
- Двухопорные. В данном случае у соединения имеется один вал без подшипника.
- Трехопорные. У такого типа механизма есть 2 вала и один подшипник.
- Четырехопорные. Здесь предусмотрено несколько валов и подшипников.
Изделия бывают разных модификаций: с шарниром для неравных, равных угловых скоростей, упругие и жесткие. Каждый из этих механизмов обладает своими достоинствами и недостатками. Наиболее популярной считается карданная передача с сохранением равных угловых скоростей. В любом случае при выборе таких деталей лучше обратиться к специалистам.
В чем плюсы карданной передачи?
По сравнению с цепями, шкивами, шестернями и другими механизмами, которые используются для передачи крутящего момента, карданные передачи обладают следующими достоинствами:
- Универсальность. Соединительные механизмы подойдут для любых типов станков с электродвигателями. Производители предлагают детали с различными посадочными отверстиями.
- Надежность и долговечность. При правильной эксплуатации, своевременном обслуживании срок службы деталей может достигать десятки лет. Детали из стального сплава способны выдерживать высокие температуры.
- Хорошие эксплуатационные характеристики. Изделия могут выдерживать экстремальные нагрузки, подходят для любых типов промышленного оборудования, независимо от их мощности.
- Высокая ремонтопригодность. Если механизм выйдет из строя, его еще можно починить и восстановить практически до заводского состояния.
Из недостатков карданных передач следует отметить их массу, которая будет создавать дополнительную нагрузку на мотор. Однако на КПД станка это практически не сказывается.
Основные неисправности карданных передач
Если станок начинает сильно шуметь, работать с перебоями или вообще нет вращения рабочих органов, значит могут быть проблемы с карданным соединением. Основные неисправности:
- Вибрации. При запуске промышленного оборудования оно может дребезжать, издавать непонятные звуки. Вибрации в данном случае бывают как сильными, так и слабыми. Это говорит о том, что крестовина или наконечник поврежден. Такое часто случается если вал электродвигателя был сбалансирован неправильно. Все это приводит к механическому повреждению карданной передачи.
- Стук. Он также может наблюдаться при запуске оборудования. Это будет означать, что износились шлицы или элементы крепления. В таком случае необходимо снимать детали и отправлять их на стенд для проверки. Обычно требуется замена крепежей, ремонт будет стоить недорого.
- Течь масла. Такое может случиться только с теми типами карданных передач, у которых предусмотрены подшипники. В данном случае необходимо будет заменить прокладки или сами опоры, поддерживающие вал.
- Скрип, шорох. Если карданная передача исправна, то никаких лишних звуков быть не должно, все движения осуществляются плавно. Появление скрипов и шорохов будет говорить о том, что подшипник скоро выйдет из строя. В таком случае отремонтировать его не удастся, нужна полная замена.
Иногда бывает так, что вибрации на валу возникают из-за того, что карданная передача была повреждена и у нее нарушена геометрия. В таком случае отремонтировать деталь уже не получится. Даже если это сделать, то станет еще хуже. Со временем могут выйти из строя и другие механизмы станка. В таком случае лучше полностью заменить передачу.
Выводы
Чтобы промышленное оборудование работало долго и бесперебойно, необходимо регулярно осуществлять его техническое обслуживание. Следует периодически смазывать шарниры, шлицевые соединения, подшипники (при их наличии). Крепления и уплотнения должны быть целыми, вилки и трубы нужно чистить от пыли и грязи. Если постоянно следить за техническим состоянием карданных передач и подсоединенных валов, то производственное оборудование будет работать бесшумно и бесперебойно в течение долгого времени.
Когда есть хоть малейшие видимые повреждения, следует снимать карданную передачу и отдавать детали на экспертизу. При необходимости их нужно менять, а не ждать, пока станок полностью выйдет из строя. В ином случае эксплуатация поврежденных соединителей приведет к поломкам основных, промежуточных валов, подшипников и других механизмов. Это приведет к значительным тратам.
