Im Folgenden sind die spezifischen Anwendungsszenarien und entsprechenden technischen Anforderungen für Industriereduzierer im Hebebereich aufgeführt.
1. Hauptanwendungsszenarien industrieller Reduziergetriebe in Hebemaschinen
Es gibt viele Arten von Hebemaschinen, und Untersetzungsgetriebe spielen bei verschiedenen Krantypen unterschiedliche Rollen.
1.1 Brücken- und Portalkrane (einschließlich Portalkrane und Brückenkrane)
- Hebemechanismus: treibt die Trommel in Rotation und ermöglicht so das Heben und Senken schwerer Lasten. Dies ist der am stärksten belastete und sicherheitskritischste Teil des Krans. Typischerweise werden gehärtete Stirnradgetriebe oder Planetengetriebe verwendet.
- Trolley- und Brückenfahrmechanismen: Antrieb der Räder, um sich entlang der Schienen zu bewegen. Moderne Krane verwenden häufig Drei-in-Eins-Getriebemotoren (mit integriertem Motor, Untersetzungsgetriebe und Bremse), um eine kompakte Bauweise zu gewährleisten.
1.2 Turmdrehkrane
- Schwenkmechanismus: Steuert die horizontale Drehung des Auslegers um 360 Grad. Dies erfordert ein Untersetzungsgetriebe mit einem großen Übersetzungsverhältnis und hoher Laufruhe, normalerweise ein Planetengetriebe, das mit einem Motor kombiniert ist, der mit einer Flüssigkeitskupplung oder einem Antrieb mit variabler Frequenz ausgestattet ist.
- Wippmechanismus: Steuert die Bewegung des Wagens entlang des Auslegers, um den Radius zu ändern.
- Hebemechanismus: Bewältigt das Heben schwerer Lasten bei hoher Geschwindigkeit und erfordert eine hervorragende Wärmeableitung und eine schnelle Bremsreaktion.
1.3 Portalkrane (einschließlich Hafenkrane, Kaikrane und Hofkräne)
- Heben mit Greifern oder Haken: Bei häufigem Einsatz in Häfen und Docks muss das Reduzierstück extrem hohen Belastungsklassen (z. B. M7 und M8) standhalten.
- Wippmechanismus des Auslegers: Passt den Arbeitsradius an und erfordert eine absolut reibungslose Übertragung und die strikte Vermeidung von Stoßbelastungen.
1.4 Leichte und kleine Hebezeuge (elektrische Hebezeuge und Winden)
- Dabei kommen typischerweise Schrägstirnradgetriebe mit fester Welle oder Zykloiden-Windradgetriebe zum Einsatz, die kompakt und leicht sind.
2. Wichtigste technische Anforderungen an Reduzierstücke in der Hebezeugindustrie
Da Hebevorgänge die Sicherheit von Menschen und die Integrität der Ausrüstung erfordern, müssen in Kranen verwendete Reduzierstücke die folgenden strengen Anforderungen an Design, Auswahl und Herstellung erfüllen.
2.1 Hohe Tragfähigkeit und Schlagfestigkeit
- Hohe Überlastfähigkeit: Beim Anfahren und Bremsen erzeugen Kräne erhebliche Trägheitsstoßbelastungen. Das Untersetzungsgetriebe muss eine sehr hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Stoßüberlastungen aufweisen, die typischerweise mehr als dem Doppelten des Nenndrehmoments standhalten müssen.
- Gehärtete Zahnradtechnologie: Zahnräder bestehen im Allgemeinen aus hochwertigen legierten Stählen (z. B. 20CrMnTi) und werden Aufkohlungs-, Abschreck- und Schleifprozessen unterzogen, wodurch eine Zahnoberflächenhärte von HRC 58–62 erreicht wird, um eine hohe Festigkeit und lange Lebensdauer zu gewährleisten.
2.2 Extrem hohe Sicherheitsfaktoren und Zuverlässigkeit
- Strenge Auswahlkoeffizienten: Basierend auf der Betriebsklasse des Krans (M1 bis M8) muss ein angemessener Betriebsfaktor (fB) angewendet werden, um sicherzustellen, dass es unter härtesten Betriebsbedingungen nicht zu Zahnbrüchen oder Wellenbrüchen kommt.
- Doppelte Wellenverlängerung oder Bremsschnittstelle: Hebegetriebe sind normalerweise mit einer Hochgeschwindigkeits-Wellenbremsschnittstelle ausgestattet, und einige verfügen sogar über eine zusätzliche Sicherheitsbremse direkt an der langsam laufenden Welle (Abtriebswelle), um ein Absinken der Last im Falle eines Ausfalls der Übertragungskette zu verhindern.
2.3 Präzise Steuerung und reibungsloser Betrieb
- Geringes Spiel: Um beim Heben eine genaue Positionierung zu erreichen, muss das Totzonenspiel in einem sehr engen Bereich gehalten werden.
- Kompatibilität mit Antrieben mit variabler Frequenz: Moderne Krane verwenden häufig eine VFD-Steuerung, daher muss das Untersetzungsgetriebe sowohl bei niedrigen Geschwindigkeiten (Tippen unter schwerer Last) als auch bei hohen Geschwindigkeiten (Schnellfahrt ohne Last) eine hohe Übertragungseffizienz und eine stabile Schmierung aufrechterhalten.
2.4 Kompakte Struktur und effektive Abdichtung
- Kompaktheit: Da der Platz begrenzt ist, insbesondere in Trolley-Fahrwerken und elektrischen Hebezeugen, werden Planetengetriebe und Drei-in-eins-Untersetzungsgetriebe auf der Welle aufgrund ihrer geringen Größe und ihres geringen Gewichts zunehmend bevorzugt.
- Zuverlässige Abdichtung: Kräne arbeiten oft im Freien (z. B. Häfen und Baustellen) oder in staubigen Umgebungen (z. B. metallurgische Werkstätten). Das Untersetzungsgetriebe muss über ein hohes Maß an Schutz verfügen, einschließlich Doppellippen-Öldichtungen und Staubringen, um Öllecks und das Eindringen von Wasser, Dampf und Staub zu verhindern.
2.5 Beständigkeit gegenüber besonderen Umgebungen (für bestimmte Branchen)
- Metallurgische Kräne: müssen Strahlungswärme und hohen Umgebungstemperaturen standhalten; Sie verwenden häufig hochtemperaturbeständige Fluorkautschuk-Öldichtungen und spezielle synthetische Schmierstoffe.
- Korrosionsschutz des Anschlusses: muss eine starke Beständigkeit gegen Salzsprühkorrosion aufweisen, wobei das Gehäuse normalerweise mit einem robusten Korrosionsschutzlackierungssystem beschichtet ist.
