Rotary Union Slip Ring System: Hvenær á að samþætta

Þegar vél verður að snúast stöðugt á meðan hún styður mikið álag, flytur vökvaafl og sendir raforku eða gögn yfir sama ás, verður skipulag sem byggt er úr aðskildum hlutum hratt flókið. Slöngur snúa. Kaplar þreyta. Sviga éta upp pláss. Þjónustuaðgangur hverfur.

Það er vandamálið sem samþætt snúningshringur kerfi er byggt til að leysa. Í einni samræmdri samsetningu ber burðarlaga burðarvirki, fjölport snúningssamband flytur vökvaefni og rafmagnsrennishringur flytur kraft, stjórnmerki og gögn í gegnum snúningssamskeytin.

Þessi handbók útskýrir hvernig íhlutirnir þrír passa saman á einum ás, hvenær samþætt hönnun er rétt kall og hvenær ekki, færibreyturnar sem þú þarft til að tilgreina það rétt og hönnunarmistökin sem valda flestum vandamálum á vettvangi. Hún er skrifuð fyrir OEM hönnunar- og innkaupaverkfræðinga og yfirfarin af verkfræðingum okkar á rennihringum og teiknar á mynstur sem við sjáum ítrekað í sérsniðnum snúnings-viðmótsverkefnum.

Hvað er samþætt snúningssamband, rennihringur og snúningshringakerfi?

Samþætt snúningsviðmót koma þremur verkum í eina samsetningu sem snýr um sameiginlegan ás: burðarvirki, vökvaflutning og raforku-, merkja- eða gagnaflutning. Í stað þess að leiða slöngur og snúrur utan á snúningsbyggingu, fer kerfið í gegnum eða um snúningsásinn undir stjórn.

The Slewing Ring Bearing: The Load-Carrying Foundation

Snúningshringurinn, einnig kallaður snúningshringur eða plötuspilari, er burðarliður kerfisins. Það styður snúningshlutann á meðan það ber ásálag, geislamyndaða álag og hallandi augnabliksálag sem bómu eða verkfæri sem eru á móti skapar. Í flestum útfærslum er snúningshringurinn einnig hluti af drifinu: innri eða ytri gírtennur láta snúningshjól, vökvamótor eða gírkassa snúa snúningshlutanum.

Hvers vegna það skiptir máli: augnabliksálagið, ekki kyrrstöðuþyngdin, ákveður venjulega legustærðina. Virkisturn sem vegur lítið en ber langan handlegg getur framkallað stórt veltandi augnablik og undirstærð lega mun sveigjast, bindast eða slitna snemma. Dæmigert gestgjafar eru krana- og gröfuturn, snúningsborð, efnis-meðhöndlunargripir og vindpallar-.

The Multiport Rotary Union: Fluid Transfer

Multiport snúningstenging (einnig kallað snúningstenging eða, þegar hún hreyfir olíu, avökva snúningssamband) flytur vökva frá kyrrstöðu til hluta vélarinnar sem snýst. Það getur séð um vökvaolíu, loft, vatn, kælivökva, fitu eða lofttæmi. „Margport“ hlutinn þýðir að nokkrar sjálfstæðar hringrásir fara í gegnum eitt snúningsviðmót: Snúningstengi gæti notað eina hringrás til að ræsa, eina til að snúa aftur, eina fyrir flugstjórn og aðra fyrir smurningu eða kælingu, þar sem hver hringrás er lokuð frá hinum.

Hvers vegna það skiptir máli: hafnarfjöldi er minnst mikilvægasta talan. Gerð efnis, þrýstingur, flæðishraði, hitastig og þrýstings-hraða (PV) takmörk innsiglisins við raunverulegan snúningshraða ákvarða hvort sambandið lifir af. Sama tengi sem keyrir hamingjusamlega á 210 bör í hægfara notkun getur ofhitnað og slitið innsigli við sama þrýsting ef hraðinn eða vinnuferillinn hækkar.

Rafmagnshringurinn: Afl, merki og gagnaflutningur

Anrafmagns rennihringurflytur raforku, stjórnmerki, endurgjöf skynjara og samskiptagögn á milli kyrrstæðra og snúnings hliðar. Nútímalegur rennihringur hreyfir sjaldan bara afl: hann getur borið endurgjöf um kóðara, ventlaskipanir, Ethernet- eða CAN-rútuumferð, myndavélarmyndband og hitastigsgögn á sama miðstöðinni. Þetta skiptir mestu máli þegar snúningssamstæðan inniheldur skynjara, ljós, stýrisbúnað, myndavélar eða snjallstýringareiningar sem þurfa að halda áfram að tala við fastan stjórnanda á meðan vélin snýst.

Hvernig þrír sameinast á einum ási

Í dæmigerðri samþættri samsetningu er aðgerðunum þremur staflað samása um einn snúningsás. Snúningshringurinn myndar samskeyti milli fasta botnsins og snúningspallsins. Algengt fyrirkomulag er holur, í gegnum -borunarskipulag: snúningssambandið situr í miðjunni til að bera vökvalínur og rennihringurinn er festur fyrir ofan, neðan eða utan um hann til að bera leiðara. Vökvagöngur lenda á snúningshliðinni í gegnum snúning sambandsins; leiðarar lenda á snúningi rennihringsins; kyrrstæður aðveitulínur og vélarlagnir haldast fastir við grunninn.

Tvær ákvarðanir móta allt skipulagið:

• Hvaða meðlimur snýst.Á snúningshring velurðu hvort innri eða ytri hringurinn snýst og hvort gírinn sitji á innri eða ytri hringnum. Það val setur hvar drifhjólið, tengitengi og snúruútgangar enda.
• Hvernig vökva- og rafleiðum er haldið í sundur.Vökvi og rafmiðlar ættu aldrei að deila lokuðu holi. Innsigli sem lekur má ekki geta flætt yfir snertihringana, þannig að þessar tvær aðgerðir eiga heima í aðskildum, tæmdum hólfum fyrir sig.

Athugasemd um verkfræði: Staðfestu gegnum-þvermál holunnar áður en uppbyggingin er ítarleg. Miðholið þarf að hreinsa hverja slöngu, festingu og kapalbúnt sem fer í gegnum hann, auk sjálfs sambandsins. Að komast að því að holan er of lítil eftir að grindin er hönnuð er ein dýrasta seinbreytingin á svona verkefni.

Af hverju að sameina þessa þrjá hluti?

Að sameina snúningstengingu, sleðahring og lega er ekki bara pökkunarbragð. Það fjarlægir nokkra bilunarpunkta sem birtast aftur og aftur í vélum sem snúast.

Hreinari leið í gegnum einn ás

Að beina vökva- og raflínum sérstaklega í kringum snúningsmannvirki krefst venjulega auka festinga, hlífa, lykkja, dragkeðja og snúningsstuðnings. Samþætt viðmót skipuleggur þessar hringrásir í kringum snúningsásinn í stað þess að þvinga þær utan um vélina, sem skilur eftir sig hreinni, -auðveldara að-verja skipulag.

Minni slöngusnúningur og kapalþreyta

Endurtekin snúningur er einn stærsti óvinur snúningsbúnaðar. Vökvaslöngur og rafmagnssnúrur þola aðeins svo mikinn snúning áður en þreyta, slit eða beygjuálag kemur. Snúningssamband kemur í veg fyrir að vökvalínur snúist og rennihringur gerir það sama fyrir leiðara, þannig að vélin getur snúist án þess að vinda neitt í kringum mannvirkið.

Mörkin sem skipta máli: þessi ávinningur á við þegar hlutinn snýst stöðugt, snýst margar beygjur eða hefur ótakmarkaðan snúning. Ef það sveiflast aðeins í gegnum takmarkaðan boga, td nokkur sveip í plús eða mínus 180 gráður á hverri lotu, eru sveigjanlegir kaplar og slöngur í kapalbera oft einfaldari og ódýrari en rennihringur og tengi. Samþætta nálgunin vinnur sér inn kostnað sérstaklega þar sem enginn sveigjanlegur vefstóll myndi lifa af.

Samræmdara útlit

Plássið er þröngt inni í virnum, þéttum viðhengjum, vélfærasamskeytum og snúningsborðum. Aðskilin lega, vökva snúningur og rennihringur geta eytt of miklu axial- eða radialrými. Þegar aðgerðirnar eru felldar saman á einn ás endurheimtir það plássið fyrir uppbyggingu, drifhluta, hlífar eða þjónustuaðgang, sem hjálpar þegar búnaðurinn þarf að vera lítill eða léttur.

Færri bilunarpunktar

Flestar snúningsbilanir í-viðmóti rekja til stutts lista af orsökum: slöngu sem hefur skafnað í gegn eftir þúsundir lotur, snúru sem-harðnað og sprungið á beygjupunkti eða krappi sem losnar við titring. Að draga þessar tengingar inn í eitt hannað viðmót fjarlægir spuna svigana og óstuddar lykkjur þar sem þessar bilanir byrja.

Hvers vegna það skiptir máli, með fyrirvara: áreiðanleikaaukningin er raunveruleg en skilyrt. Það fer eftir vali á innsigli, snertitækni og viðhaldsáætlun, ekki samþættingu í sjálfu sér. Vel-tilgreint samþætt viðmót fjarlægir bilunarhami; illa tilgreindur felur þær einfaldlega í -þarfa-þjónustupakka.

Einfaldari OEM samsetning

Fyrir OEM kemur -forhannaður samsetning í stað þriggja uppsetningarkerfis fyrir eitt. Í stað þess að setja upp og samræma þrjár undireiningar og samræma þrjá þolstafa við lokasamsetningu, vinnur teymið að einu uppsetningarviðmóti með einu boltamynstri. Það fjarlægir jöfnunaraðgerðir á línunni og styttir samsetningar- og þjónustuskjölin.

Innbyggt kerfi vs aðskildir íhlutir

Rétt svar fer eftir vélinni. Fullkomlega samþætt kerfi er ekki alltaf krafist, en það er venjulega betri kosturinn þegar pláss, áreiðanleiki og leiðarstjórnun skipta öllu máli í einu.

Þar sem samþætt hönnun er notuð

Sterkustu forritin eru vélar sem þurfa snúning, álagsstuðning, vökvaafl og rafstýringu á sama stað. Þarfirnar eru mismunandi eftir atvinnugreinum, þannig að hönnunaráherslan breytist með hverjum og einum.

Þungur búnaður, kranar og gröfur

Atburðarás: kranar, borvélar, gripir og gröfufestingar snúa virkum efri hluta yfir fastan grunn og draga til sín vökvaafl fyrir hreyfingu og rafmagn og merki fyrir stjórntæki, ljós og endurgjöf.

Dæmigerðar kröfur: Nokkrar meðal-til-hár-vökvahringrásir, hólf-afrennslislína, afl fyrir stýrisbúnað og lýsingu og endurgjöf frá stöðu- eða þrýstingsskynjurum.

Hönnunaráhersla: mikið augnabliksálag frá bómunni eða verkfærinu, högghleðsla og útiþétting. Vökvaþrýstingur ásamt stöðugri sveigju gerir endingu innsigli og augnablik lagsins að takmarkandi þáttum. Þetta er klassískt hulstur fyrir rennihring sem er innbyggður í snúningsfestingu, eins og einingarnar sem notaðar eru ágröfur og önnur snúningstæki.

Vindmyllur og endurnýjanleg orka

Atburðarás: stór snúningskerfi sem senda afl, stjórnmerki og stundum vökva- eða smuraðgerðir yfir snúningssamskeyti. Í vindmyllum kemur þetta fram við beygju- og hallaskil og við rennihringinn -til-nafsins.

Dæmigerðar kröfur: afl og stjórn yfir samskeytin, ástands-vöktunarmerki og mjög langt viðhaldstímabil vegna þess að aðgangur er erfiður og kostnaðarsamur.

Hönnunaráhersla: áreiðanleiki yfir langan endingartíma, góð eldingar- og jarðtengingarstefna og vörn gegn þéttingu og hitasveiflum. Hverfli notar venjulega nokkur aðskilin snúningsviðmót frekar en eina alhliða samsetningu, þannig að "samþætting" þýðir hér að passa hvert tengi við verkefni þess. Hollurvindmyllur rennihringur kerfieru byggðar fyrir þessar tilteknu stöður.

Vélfærafræði og Rotary Automation

Atburðarás: úlnliðir og undirstöður vélmenna, snúningsvísir, suðustillingar og snúningsskoðunarhausar sem þurfa þéttan flutning á krafti, merki, gögnum, lofti eða lofttæmi.

Dæmigert kröfur: margar litlar-straummerkja- og gagnarásir, oft Ethernet eða fieldbus, pakkað í lítið þvermál, með lágt tog og mikla lotutölu.

Hönnunaráhersla: pakkningastærð, heilindi merkja og forðast snúrulykkjur sem festa eða skaða endurtekningarhæfni. Hér skipta snertitækni og rásafjöldi snertihringsins meira máli en álag. Fyrirferðarlítill merki rennihringir fyrirvélmenni, ROV og UAVeru dæmigerð passa.

CNC vélar og snúningsborð

Atburðarás: Vélar og snúnings- eða hallatöflur sem leiða kælivökva, smurningu, snælda- eða ásaafl, endurgjöf um kóðara og tækja-breyta eða klemma merki í gegnum snúningshluta.

Dæmigerðar kröfur: kælivökva- og smurrásir við hóflegan þrýsting, auk áreiðanlegra kóðara og stýrimerkja.

Hönnunaráhersla: halda kælivökva og flísum frá rafmagnsleiðinni og vernda umritamerki frá drifhávaða. Þéttiflokkur og snertihreinleiki knýja fram bæði nákvæmni og spenntur.

Pökkun, áfylling og matvælavinnsla

Atburðarás: snúningsfylliefni, hylki og merkimiðar sem ganga stöðugt, oft allan sólarhringinn.

Dæmigert kröfur: loft- og lofttæmislínur, skynjara- og stýrismerki og rafmagnstengingar með niðurþvotta-einkunn á snúnings virnum.

Hönnunaráhersla: mjög mikil lotufjöldi og, í matvælaverksmiðjum, útsetning fyrir skolun og hreinlætisreglur um -efni. Þreyta og innkoma snúrunnar eru venjulegar bilunarhamir, þannig að innsiglað stöðugt-snúningsviðmót borgar sig fljótt til baka.

Sjávar-, úthafs- og efnismeðferð

Atburðarás: þilfarskranar, vindur, hleðsluarmar og meðhöndlunartæki sem snúast í saltúða, veðri og stöðugum titringi.

Dæmigerðar kröfur: öflugur vökva- og aflflutningur, tæringarþolin efni-og mikil innstreymisvörn.

Hönnunaráhersla: tæringarvörn, þéttingu, högg- og titringsþol og þjónustuhæfni úti á landi, þar sem niðritími er mjög dýr. Efnisval og innsiglishönnun ráða ríkjum í hönnuninni hér.

Verkflæði samþættingarhönnunar

Að tilgreina þessi kerfi gengur auðveldara sem röð en sem einn gátlista. Hvert skref nærir næsta og að sleppa því snemma neyðir venjulega endurvinnslu síðar.

• Skref 1: Safnaðu umsóknargögnunum.Álag, snúningssnið, vökvarásir, rafrásir, umhverfi, uppsetning og væntingar um þjónustu. Þetta er inntakið í allt sem á eftir kemur og það er þar sem flest verkefni annað hvort heppnast eða stöðvast.
• Skref 2: Skilgreindu snúnings-viðmótsútlitið.Stilltu koaxial stafla, gegnum-stærð borholunnar, hvaða einingar snýst og stefnur um tengi og snúruútganga áður en nákvæm uppbygging er teiknuð.
• Skref 3: Stærð snúningshringinn fyrir alvöru álag.Notaðu raunverulegt ás-, geisla- og augnabliksálag með kraftmiklum þáttum, veldu gírfyrirkomulagið og staðfestu að festingarbyggingin sé nógu stíf til að skekkja ekki leguna.
• Skref 4: Tilgreindu vökvahringrásina og snúningssambandið.Læstu göngum, miðli, þrýstingi, flæði og hitastigi, athugaðu síðan endingu innsigli á vinnuhraða, ekki bara vinnuþrýstingi.
• Skref 5: Tilgreindu rafrásirnar og rennihringinn.Aðskilja fyrst afl frá-lágmarksmerkjum á pappír: skilgreindu spennu, straum, rásir, merkjategundir, gagnasamskiptareglur, hlífðarvörn og jarðtengingu.
• Skref 6: Skipuleggðu leið, uppsetningu, jarðtengingu og þjónustuaðgang.Ákveðið hvernig slöngur og snúrur fara inn og út, hvar fitupunktar og tengi sitja og hvernig samsetningin verður skoðuð og skipt út.
• Skref 7: Skoðaðu, frumgerð og staðfestu.Staðfestu hönnunina með birgjum, prófaðu síðan þrýsting, snúning, rafmagns- og umhverfisárangur áður en þú skuldbindur þig til framleiðslu.

Helstu verkfræðifæribreytur til að staðfesta fyrir hönnun

Fljótlegasta leiðin til að fá nákvæma tilboð og virka samsetningu er að afhenda birgjanum fullkominn gagnapakka. Farðu með listana hér að neðan sem þann pakka.

Vélrænn og snúningur

• Ás-, geisla- og augnabliksálag, þar með talið kraftmikið og höggálag
• Snúningshorn: samfelld, marg-beygja eða takmörkuð sveifla
• Snúningshraði og vinnuferill
• Festingarstefna og burðarvirki stífleiki

Vökvarásir

• Fjöldi leiða og miðilstegund fyrir hvern
• Þrýstingur, rennsli og hitastig
• Portstærð og stefnu, auk leka- og síunartakmarkana

Rafmagn og gögn

• Spenna, straumur og fjöldi rafrása
• Merkjategundir og gagnasamskiptareglur, með hávaðanæmi
• Hlífðar- og jarðtengingarstefna, gerð tengis og væntanlegur endingartími

Umhverfi

• Inngangsvarnarmarkmið sett meðIEC 60529 IP einkunnakerfi, til dæmis IP65 fyrir ryk-þétt, vatns-úða-þolin utandyra
• Tæringarþol, rekstrarhitasvið og útsetning fyrir skolvatni, ryki, útfjólubláum eða sjávaraðstæðum

Uppsetning og þjónusta

• Boltamynstur, sléttleiki festingar, röðun og tog-armur eða andstæðingur-snúningsstaða
• Útgönguleiðir og úthreinsun slöngu og kapals
• Aðgangur að fitupunktum, tengjum og skoðunarrými, auk útskiptaaðferðarinnar

Algeng hönnunarmistök sem ber að forðast

Að velja aðeins eftir hafnarfjölda

"sex-port" eða "átta-port" samband passar ekki sjálfkrafa við forritið. Miðlar, þrýstingur, hraði, flæði, hitastig, þétting og uppsetning skipta ekki síður miklu máli. Hvers vegna skiptir það máli: röng innsigli eða PV einkunn mistakast í þjónustu jafnvel þegar hafnartalan er nákvæmlega rétt.

Meðhöndla merki eins og rafrásir

Rennihringur sem keyrir ljós eða grunnafl hentar ekki sjálfkrafa fyrir endurgjöf um kóðara, Ethernet, myndavélarmyndbönd eða iðnaðarsamskipti. Þessum þarf að huga aðhlífðarvörn og líkamlegt aðskilnað á milli afl- og merkjarása, tekið fyrir snemma í hönnuninni. Hvers vegna það skiptir máli: yfirtal og hávaði skemmir gögn og skynjaralestur löngu áður en eitthvað virðist líkamlega rangt.

Vanmeta Augnabliksálag

Snúningshringurinn gerir meira en leyfir snúning; það styður uppbygginguna undir raunverulegu rekstrarálagi. Vanmetið álag á augnabliki, höggi eða utan-miðju og legan og burðarvirkið í kring borga fyrir það með sveigju og snemma sliti.

Hunsa útgöngustefnu slöngu og kapals

Jafnvel með samþættri samsetningu skapar léleg útgönguáætlun beygjuálag, nudd og þjónustuhöfuðverk. Leiðbeiningar eiga heima í hönnuninni frá upphafi, ekki sem eftiráhugsun þegar rúmfræðin er fest.

Að gleyma viðhaldsaðgangi

Fyrirferðarlítil hönnun hjálpar aðeins ef enn er hægt að þjónusta hana. Smurpunktar, tengi, skoðunarhlífar og endurnýjunarheimildir ættu að vera jafnaðar áður en vélarskipulagið er frosið. Ákveddu snemma hvort samsetningin er-að skipta út eða eingöngu-verksmiðju vegna þess að það val veldur niðurtíma og líftímakostnaði.

Að kaupa þrjá hluta í stað þess að hanna eitt viðmót

Tengi, rennihringur og snúningshringur eru þrír þættir á hillu, en í vélinni virka þeir sem eitt snúningsviðmót. Að meðhöndla þá sem óskylda hluta kallar á jöfnunarvandamál, leiðarátök og forðaðan flókið.

Þegar fullkomlega samþætt kerfi gæti ekki verið nauðsynlegt

Samþætting er ekki sjálfgefið. Einfaldara skipulag getur verið betra verkfræðilegt val þegar:

• kaflinn snýst aðeins í gegnum lítinn, takmarkaðan boga
• aðeins þarf eina vökvalínu eða eina rafrás
• það er nóg af leiðarplássi
• snúningshlutinn er léttur-og lítill-hringrás
• auðvelt er að nálgast vélina fyrir viðhald
• aðskildir hlutar draga úr kostnaði án þess að auka áreiðanleikaáhættu

Markmiðið er útlitið sem kemur best í jafnvægi, áreiðanleika, pökkun, þjónustuhæfni og kostnað, ekki samþættingu fyrir eigin sakir.

Hönnunardæmi: Fyrirferðarlítill snúningsvirki með vökva-, kraft- og CAN-rútu

Íhugaðu 360 gráðu samfellda snúnings virkisturn á færanlegu skoðunarökutæki. Virknin ber verkfærahaus, knýr hann vökva, knýr vinnuljós og skilar stöðu- og myndavélagögnum í stýrishúsið.

Aðskilin-íhlutabygging þyrfti sveigjanlegt lega, ytri vökva snúnings, sjálfstæðan rennihring, nokkrar festingar, slöngulykkjur og kapalhlífar, auk pláss og samsetningartíma til að stilla allt saman. Samþætt samsetning setur álagsstuðning, vökvaflutning og rafflutning um einn ás. Slöngur og kaplar liggja í gegnum miðjuholið, þannig að ekkert vindur utan um þegar virkisturninn snýst. Í reynd er niðurstaðan færri festingar, engar ytri slöngulykkjur, auðveldari aðgangur að tengjum og hraðari, endurteknari lokasamsetning.

Dæmigerð forskrift fyrir þessa virkisturn gæti litið út eins og taflan hér að neðan. Tölurnar eru lýsandi; Álag þitt, þrýstingur og rásafjöldi kemur frá þínum eigin vinnulotu. Aðalatriðið er hversu smáatriði birgir þarf til að vitna í sérsniðna samsetningu.

Helstu veitingar

Multiport snúningstenging, rafmagnsrennishringur og snúningshringlegur tilheyra saman þegar snúningsvél þarf að bera álag, flytja vökva og flytja raforku eða gögn í gegnum sama tengi. Raunverulegt gildi er ekki bara sparað pláss; það er stýrð leið, minna álag á slöngur og kapal, þéttari umbúðir og áreiðanlegra snúningskerfi.

Fyrir einfaldar vélar gætu aðskildir hlutar verið nóg. Fyrir fyrirferðarlítinn, þunga-þunga, há-snúningsbúnað eða fjöl-snúningsbúnað gerir samþætt hönnun vélina hreinni í smíði og auðveldari í viðhaldi. Besta fyrsta skrefið er að skilgreina álag, snúningssnið, vökvarásir, rafrásir, umhverfi og þjónustukröfur, hanna síðan viðmótið sem eitt samræmt kerfi. Ef þú ert að skoða verkefni, eru þessar forskriftir líka það sem birgir þarf til að hanna asérsniðin snúningssamsetning og rennihringursem passar í vélina þína í fyrsta skipti.