Тврдозубни бочни спирални зупчаник за локомотиве великих брзина — DIN класа 6 за вучне погоне

Преглед тврдозупчастог бочног зупчаника локомотиве великих брзина

Вучни мењач брзог железничког возила суочава се са инжењерским захтевима којима се ниједна друга категорија ротационих машина не може похвалити: брзине на тачкастој линији осовине од 50–120 m/s, континуирани рад под пуним оптерећењем сатима непрекидног рада на милионима километара, ограничења вибрација и буке која директно утичу на оцене удобности путника и захтеви за безбедносну сертификацију који налажу потпуну праћење материјала и процеса на сваком степену преноса. брзи воз тврди бок зуба спирални зупчаник Корејски Ever-Power Worm Gear Co., Ltd. произведен је посебно за ову сврху, користећи легирани челик 17CrNiMo6 — класу EN 10084 коју специфицирају европски и корејски произвођачи опреме за брзе железнице — кроз комплетан низ ковања, наугљеничавања и брушења зубаца до тачности класе 6 по DIN 3962.

The reference configuration — Mn=4, Z=132, helix angle β=18°, pressure angle 20° — gives a pitch diameter of 528mm. This places it in the size range of a high-speed locomotive wheel gearbox primary gear or an EMU bogie gear, where the gear must transfer motor power to the axle at reduction ratios of 3:1 to 6:1 while running continuously at wheel speeds corresponding to 200–350 km/h line speed. The 18° helix angle is a deliberate choice for railway traction: large enough to provide significant overlap contact ratio improvement over spur gears (which are never used in traction gearboxes), but moderate enough that axial thrust loads remain manageable with the angular-contact bearings standard in railway axlebox assemblies. Korea Ever-Power's спирални зупчаник са тврдим бочним странама зуба Производња за железничке примене укључује потпуну следљивост материјала, извештаје о димензионалној инспекцији и сертификате о магнетној инспекцији честица — све што је потребно за програме квалификације железнице.

Техничке спецификације

Основни подаци о зупчанику — Референтна конфигурација

Производне могућности — Унутрашњи зупчаници и унутрашњи жлебови

Производне могућности — Спољни зупчаници и спољашњи жлебови

Зашто је 17CrNiMo6 железнички стандард за челик за вучне зупчанике

17CrNiMo6 (EN 10084) је легура никл-хром-молибден за цементно очвршћавање која се скоро универзално користи у европским и корејским мењачима за брзу вучу железница. Њен састав даје три својства која алтернативни материјали не могу истовремено да испуне:

• ◈ Дубока каљивост: Хром (1,50–1,80%) и молибден (0,25–0,35%) заједно осигуравају да се карбуризовано кућиште равномерно трансформише у мартензит по целој површини бочне стране зуба зупчаника пречника корака од 528 мм током каљења — нема меких места у кућишту која би створила локализовано тачкасто крњење под високим контактним напрезањима током вуче.
• ◈ Отпорност испод нуле: Садржај никла (1,40–1,70%) одржава жилавост на лом до приближно -40°C. Железнички мењачи за вучу су изложени екстремним спољним температурама — возови који саобраћају у корејским зимским условима на температурама испод -20°C захтевају материјале за зупчанике који не постају крти у корену зубаца под ударним оптерећењима од спојева шина и скретница.
• ◈ Отпорност на термички замор: Додавање молибдена стабилизује темперирану мартензитну структуру од омекшавања током поновљеног термичког циклуса од оптерећења кочења вучног мотора. Ово својство је критично код вучних зупчаника који доживљавају брзе промене оптерећења током регенеративних кочних секвенци при великој брзини.

Тврди бочни зуб наспрам меког бочног зуба — Поређење железничких вучних зупчаника

Код мењача железничке вуче, избор између зупчаника са тврдим бочним зупцима (карбурисаним) и меким бочним зупцима (нормализованим или каљеним и отпуштеним) није компромис у погледу трошкова - то је захтев за век трајања и безбедност. Следеће поређење објашњава зашто спирални зупчаници са тврдим бочним странама зуба су обавезни за главне вучне послове у брзим железницама.

DIN класа 6 прецизност и NVH за путничке железнице

In passenger rail, gear noise affects passenger satisfaction scores and, in many countries, regulatory compliance with interior noise level requirements. The traction gearbox contributes a measurable fraction of total car interior noise at line speed — even after bogie and floor transmission paths are accounted for. DIN 3962 class 6 defines tight tolerance bands on tooth profile deviation, lead deviation, pitch accumulation, and total radial composite error. At this accuracy level, the transmission error excitation at the mesh frequency is suppressed to a point where gear mesh harmonic tones are typically 10–15 dB below the floor of the overall car interior noise spectrum at 300 km/h. Achieving DIN class 6 on a 528mm pitch diameter gear in carburized 17CrNiMo6 requires tooth grinding after heat treatment using a machine capable of maintaining the required positional accuracy on a large, heavy workpiece — Korea Ever-Power's German HÖFLER grinding machines are specified for exactly this type of precision large-gear production.

Површина бочне стране зуба са Ra 0.6, добијена завршним брушењем, служи двема функцијама, поред смањења буке: одржава стабилан филм мазива при високим брзинама на линији корака (теорија EHL филма захтева глатку површину да би се спречило ломљење на скали храпавости) и ствара образац заосталог компресивног напрезања на површини зуба који продужава век трајања контактног замора. Зубљена површина са Ra 3.2 на истом телу зупчаника би имала знатно већу концентрацију контактног напрезања на површинским храпавостима и знатно краћи век трајања без тачкастог појава.

Основне предности перформанси за примене у железничкој вучи

Сценарији примене у железничким вучним системима

Мењач вуче брзе локомотиве

Код брзе локомотиве, сваку погонску осовину покреће вучни мотор преко једностепеног или двостепеног хеликоидног редуктора монтираног на раму подметача. Примарни зупчаник у овом распореду преузима пуни излазни обртни момент мотора — обично 10.000–30.000 Nm по подметачу, у зависности од класе локомотиве — и преноси га на осовину точка при односу брзине од 4:1 до 6:1. Брзине на линији корака у овој вршини достижу 80–120 m/s при брзини на прузи од преко 300 km/h. Референтни зупчаник Mn=4, Z=132, β=18° пружа и отпорност на замор контакта и ниске перформансе грешке преноса које су потребне за ову врсту рада. За железничке оператере који се баве снабдевањем спирално сечени зупчаник replacement components, Korea Ever-Power's reverse engineering service accepts worn gears from scheduled overhauls as the basis for a matched replacement order.

Мењачи са погоном на точкове са електричним вишечланим (EMU) мотором

Системи вуче ЕМУ возова дистрибуирају снагу на више осовина у возном саставу, при чему свака моторизована осовина носи мењач са окачени подијумским вратима. Мењач у овој конфигурацији мора да прими ротацију подијумског вратила у односу на тело воза (обично ±5°) путем флексибилне спојнице, док сам зупчасти спој ради под континуираним цикличним оптерећењем од вуче и кочења. Угао спирале од 18° уравнотежује аксијалну силу са контактним односом: мањи углови спирале би смањили перформансе вибрација, вибрација и вибрација; већи углови би генерисали аксијалне силе које компликују дизајн флексибилне спојнице. При β=18°, резултујућа аксијална сила је приближно 33% тангенцијалне силе — ниво који је прихватљив за стандардне лежајеве са угаоним контактом у конструкцији мењача подијумских вратила ЕМУ. За техничке консултације о спирални зупчаник за примену у железничкој вучи, контактирајте Korea Ever-Power путем произвођач спиралних зупчаника почетна страница.

Вучни погони градског метроа и лаке железнице

Возила метроа и лаке железнице раде нижим максималним брзинама од међуградских возова за брзу железницу — обично 80–140 км/х — али имају чешће циклусе убрзања и кочења него возови на дуге релације. Кумулативни број циклуса оптерећења током 30-годишњег века трајања возила је упоредив са или чак већи од броја циклуса оптерећења брзе локомотиве. Зупчаници са тврдим бочним странама зуба од 17CrNiMo6 челика обезбеђују век трајања на замор потребан за овај дуги радни циклус. Компактна конструкција подијума метроа такође захтева чврсту геометрију зупчаника — зупчаник класе 6 по земљи постиже квалитет контактног узорка који омогућава пројектантима да раде на модулу зубаца и ограничењима ширине површине потребним да би се уклопили у оквир оквира подијума.

Следљивост, документација и систем квалитета

Railway gear qualification programs require documentation depth that exceeds what is standard in general industrial supply chains. Korea Ever-Power's standard documentation package for railway traction gears includes:

• ✔ Сертификат о сировинама: EN 10084 17CrNiMo6 број варивања, комплетна хемијска анализа, резултати испитивања механичких својстава (граница течења, затезна чврстоћа, Шарпијева ударна чврстоћа на -40°C), идентификација материјала повезана са кодом за праћење зупчаника.
• ✔ Фалсификовање документације: Запис ковачнице, нормализација параметара циклуса загревања, резултати ултразвучног испитивања унутрашњих дисконтинуитета.
• ✔ Запис о термичкој обради: Циклус у атмосфери за наугљеничавање, датум и температура каљења, параметри отпуштања, мерење дубине кућишта (према EN ISO 6508), тврдоћа кућишта и језгра према плану узорковања.
• ✔ Извештај центра за мерење зупчаника: Одступање профила, одступање корака, нагомилавање корака, одступање — све према толеранцијским опсезима DIN 3962 класе 6, мерено анализатором зупчаника и нумерички пријављено.
• ✔ Сертификат о магнетној инспекцији честицама: 100% флуоресцентни MPI на свим површинама тла, идентификација оператера, потврда о одсуству индикације.
• ✔ Трајно обележавање следљивости: Сваки зупчаник носи јединствени идентификациони код који повезује све горе наведене записе у сврху ревизије одржавања током животног века.

Врсте опреме из Кореје, Ever-Power

Поред зупчаника за вучу железница, Korea Ever-Power производи комплетан асортиман типова зупчаника за индустријске и транспортне погонске системе. Ако ваша апликација захтева другачију конфигурацију зупчаника или комплементарне компоненте, следеће је у оквиру наших производних капацитета:

• ⬡ Зупчаник са цилиндричним зупчаником: За помоћне погоне са нижим брзинама на железничким возилима и опреми за одржавање железничког парка где су перформансе буке мање критичне него у вучној служби.
• ⬡ Конусни зупчаник: Правоугаони погони за помоћне системе — погони компресора, погони алтернатора и механизми пригушивача скретања постоља где осе вратила нису паралелне.
• ⬡ Пужни зупчаник: Компактни погони са високим преносним односом за актуаторе HVAC амортизера и механизме клизних врата на шинским возилима. пужни зупчаник Серија покрива потребне преносне односе са опцијама самоблокирања.
• ⬡ Двоструки спирални зупчаник: За индустријске погоне са паралелним вратилима велике снаге где елиминисање аксијалног потиска смањује сложеност лежајева. Видите двоструки спирални зупчаник серију за спецификације.
• ⬡ Унутрашњи прстенасти зупчаник: За епицикличне мењаче и планетарне редукторе који се користе у компактним погонима вучних мотора и помоћним погонским јединицама шинских возила.

За радионице за одржавање железница и индустријске кориснике којима је потребан потпуно затворени погон уместо лабавих зупчаника, склопљен спирални мењач Редукторске јединице су доступне. За техничку понуду контактирајте Korea Ever-Power са детаљима ваше примене - типом возила, обртним моментом мотора, преносним односом, радном брзином и захтевима за документацију.

Често постављана питања

---

---

---

---

---

Рецензије купаца

---

---

---

---