2024 Huhtikuun 1. viikko WBM:n uutissuositus - Seuraavan sukupolven vaihdelaatikon suunnittelu haastaa rajat

Ralf Matke pohtii teollisten vaihteistojen tehokkuuden lisäämisen etuja.

Kaivosteollisuuden erilaisissa hiontaprosesseissa ei ole enää kyse vain käyttöjen luotettavuudesta ja käytettävyydestä. Esimerkiksi insinöörit käyttävät korkeapainehiomateloja (HPGR), joissa vaaditaan kovien kivien, mineraalien ja malmin energiatehokasta koon pienentämistä. Vaihtelevat kuormat, äärimmäiset huiput, jatkuva ja taukoamaton toiminta maksimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi, laakereihin ja rakenneosiin kohdistuva suuri aksiaalinen ja säteittäinen jännitys, kuumuus ja pölyiset olosuhteet ovat kaikki asettaneet voimansiirtojärjestelmälle äärimmäisiä vaatimuksia. Yhdistä tämä siihen, että OEM-valmistajat jatkuvasti parantavat suorituskykyä innovaatioilla, jotka ovat kaksinkertaistaneet HPGR:iden käyttöiän ja tehon viimeisen parin vuosikymmenen aikana.

RAJOITUSTEN HAASTAMINEN YHDELLÄ TUOTEMALLILLA

"Katsomme markkinoiden jatkuvaa vaatimusta suuremman suorituskyvyn ja tehon suhteen, investoimme jatkuvasti Redulus4F-vaihteistosarjamme kehittämiseen ja parantamiseen", sanoo ZF:n teollisuuskäyttöjen suunnittelusta vastaava tohtori Nico van de Sandt. "Seuraavan sukupolven menestyneiden Redulus-vaihteistojen painopiste, tai pikemminkin vahvuus, on edelleen kaikissa erittäin kuormitetuissa teollisissa sovelluksissa. Pyrimme tukemaan näiden sovellusten nykyistä teknistä kehitystä ja haasteita parhailla tuotteilla."

Uusi Redulus4F-vaihteistosarja edustaa edelleen joustavaa rakennetta, joka sopii useimpiin sovelluksiin, ja sen kompakti rakenne vähentää kustannuksia ja käsittelyä. Uusin sarja takaa edistyneen huollettavuuden minimoimaan seisokkeja, ja ZF on maksimoinut kuormakapasiteetin käyttöiän ja suorituskyvyn pidentämiseksi.

ZF sanoo kehittävänsä vaihteistoja korkeimmalla teknisellä tasolla vääntötiheyden, käyttöiän ja kestävyyden suhteen. Uudessa sarjassa on 20 vaihdelaatikkokokoa, joiden vääntömomenttialue on 127 kNm - 7 200 kNm (nimellinen), mikä on noin 50-80 % korkeampi kuin aiemmissa malleissa. Redulus4F:n vääntömomenttitiheydet ovat tällä hetkellä markkinoiden johtavia.

UUSI VAIHTEISTOTEKNIIKKA

Miten näin merkittävä tehotiheyden lisäys on mahdollista? ZF:n insinöörit ovat hyödyntäneet uusimpia kehitystyökaluja, jotka ovat suunnitelleet ja arvioineet kaikki vaihteiston komponentit voimansiirtotekniikan uusimpien havaintojen mukaisesti.

Tämä pätee erityisesti yksittäisten vaihteiden geometriaan ja ominaisuuksiin, materiaalien valintaan, teknisten ominaisuuksien parantumiseen ja rakenteellisten komponenttien tarkistamiseen maksimaalisen vääntömomentin ja voimansiirron saavuttamiseksi. Myös tarvittavien laakerikonseptien mukauttaminen pidentyneeseen käyttöikään tai sopiviin tiivistys- ja voitelujärjestelmiin vaikuttaa.

KAKSOINVOITTO

OEM-valmistajilla on kaksi vaihtoehtoa Redulus4F:n kanssa. Yksi on säilyttää nykyinen koko, mutta lisätä vääntömomenttia verrattuna näiden vaihteistojen edelliseen sukupolveen. Tämä johtaa huomattavasti korkeampaan HPGR:n lähtökapasiteettiin ja pidentyneeseen vaihteiston käyttöikään.

Toinen vaihtoehto OEM:lle on valita vaihteisto, joka voi olla jopa kaksi kokoa pienempi. Edut ovat selvät: pienempi paino, parempi käsiteltävyys, asennustilan säästö pienemmillä telaetäisyyksillä, parempi huoltopääsy telojen ympärille ja pienemmät investoinnit.

ZF sanoo pystyvänsä täyttämään sovelluskohtaisten ratkaisujen korkeat kehitys- ja toimitusajat optimoidun konfigurointikonseptinsa ansiosta.

KILPAILUKYVYN MAKSIMOINTI

Huoltoystävällinen suunnittelu kokoamista/purkamista varten, Redulus4F-vaihteistojen borescope-tarkastukset ja hyväksi havaittu kunnonvalvontajärjestelmä ZF ProVID, joka on otettu huomioon kehityksen aikana, mahdollistavat myös nopean puuttumisen hätätilanteessa pitkien seisokkien välttämiseksi.

Markus Christen, Redulus4F:n projektipäällikkö, lisää: "Kehityksellä ja innovaatioilla on viime kädessä yksi tavoite: asiakkaidemme kilpailukyvyn ylläpitäminen taajuusmuuttajiamme käytettäessä."

ZF toteaa, että se on selviytynyt tästä haasteesta erinomaisesti Redulus4F-sarjan avulla, mutta ei voi eikä tule lepäämään laakereillaan. Kuten sanonta kuuluu: "optimoinnin jälkeen on ennen optimointia". Nämä ovat vaatimukset yrityksen seuraavan sukupolven teollisuusvaihteistoille.