웜 기어 드라이브용 건설, 광업 및 중장비

작업자 안전 구역이 아래에 있거나 낙하 하중이 도달할 수 있는 모든 호이스트 장비의 경우, 최소 규격은 D3이며 완전한 자체 잠금 기능에 대한 문서화가 필수적입니다. 이는 최소 20:1, 바람직하게는 30:1 이상의 기어비를 가진 단일 시동 웜 기어(z1=1), SCM415 침탄강 샤프트, 지정된 윤활유를 사용하고 예상 최소 작동 온도에서 자체 잠금 계산, 그리고 자체 잠금 안전 여유(마찰각에서 리드각을 뺀 값, 최소 1.5도)에 대한 문서화를 의미합니다. 한국에서는 건설 현장의 자재 호이스트는 고용노동부의 산업안전보건법(OSHA) 규정을 준수해야 하며, 여기에는 리프팅 장비 기계 부품의 하중 지지 용량에 대한 문서화 요건이 포함됩니다.

휠 합금의 종류는 사용 용도에 따른 특정 고장 위험에 따라 결정됩니다. 충격 하중이 큰 용도(호이스트 구동 장치, 크레인 선회 장치, 광석 충격 컨베이어 등)에는 ZCuAl10Fe3 합금을 강력히 권장합니다. 이 합금은 550MPa의 인장 강도를 가지고 있어 주석 청동에서 파손을 유발하는 치근부의 충격 굽힘 응력을 견딜 수 있습니다. 마모성 오염이 주요 위험 요소인 중간 정도의 하중을 받는 용도(믹서 구동 장치, 비충격 컨베이어 구동 장치 등)에는 SCM415 샤프트와 함께 ZCuSn10Pb1 주석 청동 합금을 사용할 수 있습니다. ZCuSn10Pb1 합금은 납상 경계 윤활 효과를 통해 알루미늄-철 청동보다 마모 중 발생하는 짧은 건식 접촉으로부터 휠을 더 효과적으로 보호합니다. 주요 위험 요소가 충격 하중인 경우에는 ZCuAl10Fe3를, 주요 위험 요소가 중간 하중에서의 마모인 경우에는 ZCuSn10Pb1을 선택하십시오.

콘크리트 분진과 슬러리가 가장 유력한 원인입니다. 콘크리트는 알칼리성(신선 시 pH 12-13)이며, 실리카 골재와 시멘트 클링커로 인해 마모성이 매우 높습니다. 샤프트 씰 불량, 통풍구 개방, 하우징 접합부 등 콘크리트가 기어 하우징으로 유입될 수 있는 모든 경로는 몇 시간 내에 윤활유를 오염시킵니다. 오일 내 실리카 함량이 500ppm 이상이면 3중 구조의 마모성 페이스트가 생성되어 샤프트 나사산과 휠 톱니 측면을 지속적으로 마모시킵니다. 개선 방안은 다음과 같습니다. 이중 립 FKM 샤프트 씰에 콘크리트 스크레이퍼 링 또는 미로형 씰을 추가하고, 모든 하우징 통풍구는 알칼리성 환경에 적합한 필터가 장착된 통풍구로 밀봉합니다. 오일 교환은 분기별로 실시합니다(콘크리트 오염으로 오일이 빠르게 열화되므로 일반적인 산업 표준보다 주기가 ​​짧음). 자석식 드레인 플러그를 사용하여 매달 점검합니다. 적절한 밀봉이 이루어지면 콘크리트 믹서에 사용되는 D2 규격 웜 기어는 3~5년의 수명을 기대할 수 있습니다.

PAO 합성유는 영하의 겨울철 작동 환경에서 옥외 장비에 필수적입니다. PAO ISO VG 220(유동점 최소 -40°C, -18°C에서의 동점도 약 500-600 cSt)을 지정하십시오. 이는 저온 환경에서도 모터 시동에 무리가 가지 않는 수준입니다. 광물유인 ISO VG 460은 -18°C에서 동점도가 2,500 cSt 이상으로, 심각한 모터 과전류를 유발하고 시동 시 시동 꺼짐을 초래할 수 있습니다. 윤활유 데이터 시트에 유동점이 명시되어 있는지 확인하십시오. 일부 PAO 제품은 저온용으로 표시되어 있지만 유동점이 -30°C까지만인 경우가 있는데, 이는 -18°C 작동 조건에 적합하지 않습니다. 또한, 비와 눈 녹은 물에 노출되는 옥외 장비의 경우, 오일은 방청 등급(ASTM D665-B 또는 DIN 51585)을 충족해야 합니다.

지하 탄광 채굴은 표준 D3 규격 외에도 다음과 같은 추가 요구 사항을 수반합니다. 방폭형 또는 본질 안전형 모터 선정(기어 자체는 위험 요소가 아니지만 모터에서 발생하는 스파크가 위험 요소임), 메탄 농도가 높은 구역에 설치되는 장비의 경우 전도성 하우징 또는 정전기 방지 처리, 석탄 분진 차단(석탄 분진은 35g/m³ 이상의 농도에서 폭발성이 있으며 마모성이 매우 높음), 그리고 장비가 석탄 분진에 지속적으로 노출되는 경우 양압 하우징 설계 등이 필요합니다. 웜 기어 세트 자체는 D3 또는 D4 규격, SCM415 샤프트, 내충격성 ZCuAl10Fe3 휠, IP67 또는 IP68 밀폐형 하우징, 방청 패키지가 포함된 PAO 윤활유, 그리고 FKM 씰을 사용해야 합니다. 한국에버파워는 웜 기어 세트를 공급하고 채굴 현장 안전 관리 시스템에 적합한 형식으로 사양서를 작성할 수 있습니다. 방폭형 모터 선정 및 메탄 농도 구역 규정 준수를 위한 하우징 설계는 당사의 서비스 범위에 포함되지 않지만 장비 제조업체와 협의하여 진행할 수 있습니다.

광산 현장에서 1차 분쇄기 공급 컨베이어는 가장 가혹한 하중 프로파일을 견뎌야 합니다. 분쇄기에서 나오는 광석은 크기와 질량 분포가 불규칙적이며, 큰 덩어리가 컨베이어 벨트에 부딪히면서 순간적인 충격 하중을 발생시킵니다. 잦은 강한 충격이 발생하는 연속 작동 조건에서는 권장 서비스 계수(SF)를 2.5로 설정해야 합니다. 따라서 설계 토크는 실제 작동 토크에 2.5를 곱한 값이 됩니다. 이 설계 토크 값을 기준으로 모듈을 선택하십시오. 또한, 연속 하중 계수와 충격 저항 요구 사항을 모두 충족하기 위해 D3 재질(SCM415 샤프트 + ZCuAl10Fe3 휠)을 사용해야 합니다. 만약 컨베이어가 최대 하중 상태에서 위쪽 컨베이어 섹션이 걸려 멈출 수 있는 경우(중력 공급 시스템에서 흔히 발생), 정지 토크를 토크 예산에 포함시켜야 합니다. 정지 토크는 작동 토크의 4~5배에 달할 수 있으며, 이는 실제 설계 하중 조건입니다.

예. 한국 건설 장비에 사용되는 웜 기어 드라이브 중 한국 건설 표준(KCS) 또는 고용노동부의 안전 검사 요건을 충족해야 하는 경우, 코리아 에버파워는 필요한 제출 형식에 맞춰 문서를 제공합니다. 표준 건설 안전 문서 패키지에는 재료 증명서(제조 번호 추적성 포함, 구성 요소 모두), 열처리 기록 및 공정 문서, 침탄 깊이 검증 기록(침탄 샤프트의 경우), CMM 치수 검사 보고서, 그리고 지정된 작동 온도 범위에서의 셀프록킹 안전 계산서가 포함됩니다. 셀프록킹 계산서는 한국 산업 표준(KS B 1408) 방법론을 따르며, 검사 기관에 직접 제출할 수 있도록 형식이 정해져 있습니다. 문의 단계에서 특정 규제 경로(KCS, KOSHA, CE 기계 지침 등)를 확인해 주시면, 코리아 에버파워에서 주문 접수 전에 문서 형식을 확인해 드립니다.

D4 중부하 사양은 SCM415 침탄 샤프트(경도 62 HRC), ZCuAl10Fe3 휠(인장 강도 550 MPa), H7/p6 간섭 보어 맞춤, 모듈 M8 이상을 사용하며, 기어 세트의 이빨 파손 없이 연속 정격 토크의 최대 3.0배에 달하는 최대 충격 토크를 단시간(0.5초 미만) 동안 견딜 수 있습니다. 이는 사양에 명시된 D4 충격 계수 3.0의 근거입니다. 3.0배를 초과하는 경우, Woehler 곡선 관계에 따라 과부하 계수가 증가할수록 이빨 파손 위험이 급격히 증가합니다. 만약 사용 환경에서 작동 토크의 4.0배 이상에 달하는 충격이 발생할 수 있는 경우, 더 큰 충격 계수를 지정하는 것이 아니라 구동축과 기어 세트 사이에 토크 제한 커플링을 설치하여 전달 토크를 기어 세트의 정격 용량으로 기계적으로 제한하는 것이 올바른 접근 방식입니다. 한국 에버파워는 자사의 중부하 기어 세트에 사용할 수 있는 토크 제한 장치 사양에 대해 자문을 제공해 드릴 수 있습니다.