Bánh xích băng tải: Loại, Hướng dẫn lựa chọn và bảo trì

A bánh xích băng tải là một bánh răng ăn khớp với xích băng tải để truyền lực và điều khiển chuyển động của xích dọc theo hệ thống băng tải. Chọn bánh xích phù hợp - phù hợp với bước xích, kích thước trục, tốc độ và tải trọng của bạn - là yếu tố quan trọng nhất trong việc ngăn ngừa mài mòn sớm, nhảy xích và thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch. Hướng dẫn này trình bày về các loại bánh xích, tiêu chí lựa chọn, các kiểu hư hỏng phổ biến và các phương pháp bảo trì tốt nhất.

Bánh xích băng tải hoạt động như thế nào

Các răng bánh xích gắn vào các tấm liên kết hoặc con lăn của xích băng tải, chuyển chuyển động của trục quay thành chuyển động của xích tuyến tính. Không giống như một bánh răng - được ăn khớp với một bánh răng khác - một bánh xích luôn được ghép nối với một dây xích linh hoạt, khiến cho độ chính xác của mặt cắt răng và đường kính vòng bước là rất quan trọng.

các cao độ của bánh xích phải khớp chính xác với bước của xích. Ví dụ, một chuỗi có Khoảng cách 1 inch (25,4 mm) yêu cầu bánh xích có cùng khoảng cách 1 inch - thậm chí sai lệch 0,5 mm cũng có thể làm tăng tốc độ mài mòn răng lên tới 300% khi chịu tải.

Hai vị trí bánh xích cơ bản tồn tại trong bất kỳ hệ thống truyền động băng tải nào:

• Bánh răng truyền động: Nối với trục động cơ; tác dụng lực kéo lên dây xích.
• Bánh xích/đuôi chạy không tải: Nằm ở đầu đối diện; duy trì độ căng và dẫn hướng cho xích quay trở lại.

Các loại bánh xích băng tải phổ biến

Không phải tất cả các bánh xích băng tải đều có thể hoán đổi cho nhau. Loại chính xác phụ thuộc vào kiểu xích, cấu hình tải trọng của bạn và liệu bánh xích có cần được tháo thường xuyên để bảo trì hay không.

Nhông xích con lăn

Được thiết kế cho xích con lăn tiêu chuẩn ANSI/ISO (ví dụ: #40, #50, #80), đây là những đĩa xích được sử dụng rộng rãi nhất trong các ứng dụng băng tải nói chung. Chúng có sẵn dưới dạng cấu hình Loại A (tấm phẳng), Loại B (trung tâm đơn) và Loại C (trung tâm đôi). Loại B và C được ưu tiên cho các tình huống tải quá mức bởi vì trung tâm cung cấp nhiều hỗ trợ trục hơn.

Nhông xích lớp kỹ thuật

Được sử dụng với xích băng tải hạng nặng (chẳng hạn như dòng ANSI Class 700 hoặc 800), những bánh xích này được chế tạo cho môi trường tốc độ chậm, tải trọng cao - phổ biến trong các nhà máy thép, khai thác mỏ và xử lý vật liệu rời. Chúng thường có các đoạn răng có thể thay thế được để giảm chi phí thay thế bánh xích.

Nhông chia

Được chia thành hai nửa, các đĩa xích này có thể được lắp hoặc tháo mà không cần tháo trục hoặc các bộ phận liền kề. Thời gian dừng bảo trì giảm tới 70% so với đĩa xích đặc khi lắp đặt với vòng bi hoặc khớp nối khó tháo.

Bánh xích nhựa/nylon

Được sử dụng trong các dây chuyền chế biến thực phẩm, dược phẩm và đóng gói hạng nhẹ, nơi ô nhiễm kim loại là mối lo ngại hoặc cần phải vận hành không cần bôi trơn. Nhông nylon có thể bị khô và chống ăn mòn, mặc dù chúng có khả năng chịu tải thấp hơn - thường là thích hợp kéo xích lên tới 300 lbs tùy thuộc vào số lượng răng và cao độ.

Nhông xích có vòng bi

cácse sprockets rotate freely on a fixed shaft using integrated ball or roller bearings. They are used as take-up or guide sprockets where no power transmission is needed, only chain support and direction change.

Thông số kỹ thuật chính cần phù hợp khi chọn bánh xích

Thông số kỹ thuật không chính xác là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến hỏng bánh xích và xích sớm. Sử dụng bảng sau làm tài liệu tham khảo khi khớp bánh xích với xích băng tải của bạn:

Số lượng răng và tỷ lệ tốc độ

các speed ratio between drive and driven sprockets is simply the ratio of their tooth counts. A Bánh xích dẫn động 20 răng kết hợp với bánh xích dẫn động 40 răng tạo ra tỷ lệ giảm 2:1 , giảm một nửa tốc độ đầu ra trong khi tăng gấp đôi mô-men xoắn. Luôn tính toán tỷ lệ răng cần thiết trước khi đặt hàng, đặc biệt khi hộp số không phải là một phần của bộ truyền động.

Sử dụng số răng lẻ trên một bánh xích và số chẵn trên bánh xích kia (ví dụ: 19 và 38) sẽ phân bổ độ mòn đồng đều hơn trên tất cả các răng - một phương pháp được gọi là thiết kế răng săn bắn - kéo dài tuổi thọ sử dụng một cách đáng kể trong các ứng dụng có chu kỳ cao.

So sánh vật liệu cho các môi trường hoạt động khác nhau

Lựa chọn vật liệu tác động đáng kể đến cả chi phí và tuổi thọ sử dụng. Bảng dưới đây so sánh bốn vật liệu bánh xích phổ biến nhất:

Dấu hiệu bánh xích bị mòn và khi nào cần thay thế

Nhông xích bị mòn làm tăng tốc độ mòn của xích và ngược lại. Việc lắp xích mới vào bánh xích bị mòn sẽ làm lãng phí xích mới trong vòng vài tuần. Theo dõi các chỉ báo lỗi cụ thể sau:

• Răng móc hoặc răng vây cá mập: các tooth profile becomes asymmetric, allowing the chain to ride up and skip under load — a clear replacement trigger.
• Giảm độ dày răng trên 20%: Đo độ dày răng tại đường bước; thay thế khi mòn quá 20% so với kích thước ban đầu.
• Nhảy dây hoặc rung lắc: Thường là triệu chứng đầu tiên được người vận hành nhận thấy, thường là do sự kết hợp giữa độ giãn của xích và mòn răng đĩa xích.
• Rỗng hoặc nứt rõ ràng: Độ mỏi bề mặt do tải va đập; phổ biến trong băng tải chỉ số chu kỳ cao.
• Tiếng ồn của dây chuyền tăng lên: Âm thanh lạch cạch hoặc va chạm lớn ở điểm ăn khớp đĩa xích thường cho thấy bước răng không khớp do bị mòn.

Thực tiễn tốt nhất trong ngành là thay bánh xích sau mỗi chu kỳ thay thế xích thứ hai hoặc thứ ba , hoặc bất cứ khi nào độ mòn của răng đạt đến ngưỡng 20% - tùy điều kiện nào đến trước.

Thực hành tốt nhất về lắp đặt và căn chỉnh

Ngay cả một bánh xích được chỉ định chính xác cũng sẽ sớm bị hỏng nếu lắp đặt không đúng cách. Thực hiện theo các bước sau để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy:

1. Kiểm tra đường kính trục và độ phù hợp của rãnh then trước khi nhấn bánh xích vào; dung sai lỗ khoan tới trục phải là H7/k6 đối với hầu hết các bộ truyền động công nghiệp.
2. Căn chỉnh bánh răng truyền động và dẫn động trong cùng một mặt phẳng bằng cách sử dụng công cụ căn chỉnh cạnh thẳng hoặc laser; độ lệch bên lớn hơn 1/16 inch (1,6 mm) mỗi foot khoảng cách trung tâm gây ra tải cạnh và tăng tốc độ mài mòn.
3. Đặt độ căng xích chính xác - đối với hầu hết các băng tải nằm ngang, độ võng của xích phải xấp xỉ 1–2% khoảng cách trung tâm . Siết quá chặt sẽ tạo ra tải trọng ổ trục và trục quá mức; siết chặt quá mức gây ra hiện tượng giật dây xích.
4. Vít hoặc ốc vít đặt mô-men xoắn theo thông số kỹ thuật - các cơ cấu buộc chặt bị thiếu lực làm cho bánh xích bị trượt và làm hỏng trục; ốc vít bị vặn quá mạnh có thể làm nứt vật đúc hoặc đĩa xích bằng nhựa.
5. Chạy ở mức tải giảm trong 4–8 giờ hoạt động đầu tiên để cho phép bề mặt xích và bánh xích tựa vào nhau.

Yêu cầu bôi trơn cho bánh xích xích băng tải

Bôi trơn làm giảm ma sát tại bề mặt tiếp xúc của đĩa xích và là yếu tố có tác động mạnh nhất đến việc kéo dài tuổi thọ sử dụng. Phương pháp đúng phụ thuộc vào tốc độ và tải trọng của xích:

• Bôi trơn bằng tay/nhỏ giọt: Thích hợp cho tốc độ xích dưới 25 ft/phút; tra dầu đều đặn trực tiếp vào xích trước khi nó ăn khớp với bánh xích.
• Đĩa tắm dầu hoặc đĩa trượt: Đối với tốc độ lên tới 300 ft/phút; xích đi qua một bể chứa dầu kèm theo hoặc được phun bằng đĩa quay.
• Bôi trơn áp suất cưỡng bức: Cần thiết cho tốc độ xích trên 300 ft/phút hoặc cho các ứng dụng tải cao; cung cấp lượng dầu chính xác tới điểm lưới của bánh xích.
• Chất bôi trơn khô/rắn (PTFE, than chì): Được sử dụng ở những nơi cấm chất bôi trơn dạng lỏng - khu vực tiếp xúc với thực phẩm, băng tải phòng sạch hoặc môi trường bụi bặm nơi dầu thu hút các chất gây ô nhiễm.

Các nghiên cứu từ các nhà sản xuất dây chuyền như Tsubaki và Renold cho thấy chỉ cần bôi trơn thích hợp sẽ kéo dài tuổi thọ của xích và bánh xích từ 3 đến 10 lần so với chạy khô trong cùng điều kiện tải.

Giảm tổng chi phí sở hữu

các purchase price of a sprocket is rarely the largest cost — downtime, labor, and chain damage from a failed sprocket far exceed the part cost. Consider these strategies to reduce total cost of ownership:

• Nâng cấp lên đĩa xích được làm cứng bằng vỏ hoặc được làm cứng bằng cảm ứng trong các ứng dụng chu kỳ cao; khoản phí bảo hiểm 30–50% thường được thu hồi trong chu kỳ thay thế đầu tiên.
• Sử dụng đĩa xích tách ở những vị trí khó tiếp cận cắt giảm thời gian bảo trì từ vài giờ xuống dưới 30 phút.
• Tiêu chuẩn hóa trên ít kích thước cao độ hơn trên khắp cơ sở của bạn để giảm lượng tồn kho phụ tùng thay thế và đơn giản hóa việc mua sắm.
• Thay xích và bánh xích lại với nhau — trộn lẫn các bộ phận bị mòn và mới là nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến hỏng hóc sớm trong hệ thống truyền động mới được bảo dưỡng.
• Thực hiện lịch trình thay thế dựa trên điều kiện sử dụng các phép đo độ mòn răng định kỳ thay vì chạy đến hư hỏng; điều này làm giảm thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến ​​khoảng 60–80% ở các cơ sở được quản lý tốt.