Конус-замковая полумуфта: технология посадки и съёма шкивов на механические валы

Конус-замковая полумуфта: технология посадки и съёма шкивов на механические валы

Конус-замковая полумуфта (Taper-Lock Bushing) для валов – инновационная (относительно) сборная конструкция сцепления для посадки на механический вал. Технология, широко используемая на практике американской и западноевропейской промышленно-производственной индустрии. Однако подобного рода изделия также активно внедряются в российский промышленный сектор. Что же это такое – конус-замковая полумуфта, часто именуемая в народе «коническая втулка» или «коническая муфта»? Как установить такую «коническую втулку» на механический вал, чтобы тем самым создать надёжное сцепление с полумуфтой, цепной звёздочкой или шкивом? Рассмотрим уникальный зарубежный продукт «Taper-Lock Bushing» с целью более плотного знакомства для применения в деле.

Конус-замковая полумуфта — общие характеристики и стандарты

Для механического продукта, коим является конус-замковая полумуфта (цепная звёздочка или шкив), явными преимущественными критериями выступают:

  • высокая степень стандартизации,
  • высокая точность исполнения,
  • компактная структура,
  • простота установки и съёма.

Сборка механическая: 8-ми градусная конус-замковая втулка с полумуфтой (шкивом, звездочкой или другими сборочными трансмиссиями), представляет конусное компрессионное соединение. Сборка обеспечивает точность центрирования практически для всех видов трансмиссионных деталей.

Размерность конусной втулки представлена серией стандартного дизайна. Внутренний паз изготовлен (обработан) в полном соответствии стандарту ISO для посадки на вал. Конус-замковая полумуфта для валов (Taper-Lock Bushing), удачно подходит в самых разных случаях применения.

КОНУС 1210

Конус-замковая полумуфта - изделие в сборе
Такой выглядит сборка конус-замковой полумуфты, которая используется под крепление крыльчатки вентилятора приточных или вытяжных вентиляционных систем. Шестью болтами, расположенными на периферийной окружности, крепится непосредственно рабочее колесо (крыльчатка)

Основные характеристики конус-замковой полумуфты следующие:

  • материал: высококачественный чугун GG25 и сталь С45;
  • обработка поверхности фосфатированием или обычная;
  • легко устанавливается, легко подлежит демонтажу;
  • обработка с учётом допусков высокой точности;
  • обширный ассортимент метрической размерности;
  • компактная лёгкая и удобная сборка;
  • доступные типоразмеры: 1008, 1108, 1210, 1610, 1615, 2012, 2517, 3020, 3030, 3535, 4030, 4040, 5050, 6050, 7060, 8065, 10085, 120100.

Как установить и снять конус-замковую полумуфту?

Установка подразумевает сборку системы сочленением полумуфты с конусной разрезной втулкой, зажимаемой входящими в комплект двумя винтами. Головки стяжных (замковых) винтов, как правило, сделаны под шестигранный торцевой ключ. Правильно выполненная сборка имеет решающее значение для качественной работы привода в целом. Неправильная установка может стать причиной появления дефектов и нарушений работы привода.

Помимо указанной на картинке ниже полумуфты, компонентом сборки могут выступать цепные звёздочки или шкивы ремённых передач, а также иные аксессуары. Любой из отмеченных компонентов насаживается на коническую втулку, которая, в свою очередь, насаживается на механический вал, оснащённый классической шпонкой.

TAPER-LOCKS

Конус-замковая полумуфта и процедура насадки на механический вал
Пример насадки сборки конус-замковой полумуфты на механический вал электродвигателя до выравнивания по граням и стяжки винтами. Здесь насадка показана в качестве демонстрации (диаметр вала не соответствует диаметру конусной втулки). На практике нужен точный подбор внутреннего отверстия конусной втулки по диаметру вала

Благодаря конструктивному исполнению конической втулки с разрезом вдоль оси, насадка на вал осуществляется легко, без применения механического инструмента. В крайнем случае, для облегчения насадки можно несколько расширить коническую втулку, поместив в разрез лезвие плоской отвёртки.

Втулки конические с разрезом доступны под различные диаметры посадочных отверстий полумуфт, звёздочек, шкивов и т.п. Таким образом, применение конус-замковой полумуфты охватывает широкий диапазон размеров механических валов, используемых в промышленности.

Пошаговый инструктаж установки конус-замковой полумуфты

Рассмотрим пошаговый процесс инсталляции сборки, а также процедуру съёма. Следует отметить, обе процедуры занимают по времени реально считанные минуты. Процесс попросту несравним с той процедурой, что применялась ранее посредством жёстких манипуляций с применением инструмента и нагрева.

Шаг #1: Подготовка инсталляционных поверхностей

Это стандартный шаг, направленный на очистку функциональных поверхностей от возможных загрязнений. Очистке подлежат поверхности посадочной области полумуфты, внутреннего отверстия конусной втулки, всех половин отверстий под стяжные винты. Инструкция категорически запрещает пользоваться различными смазочными маслами для чистки конусной втулки и других деталей сборки.

Шаг #2: Сборка отдельных компонентов воедино

Надеть на механический вал ступицу (полумуфту) с тем расчётом, чтобы половинки отверстий под винты «смотрели» от привода. Насадить на вал по шпонке коническую втулку, также половинками отверстий вперёд, выставить коническую втулку по месту крепления.

Продвинуть ступицу (полумуфту, звездочку, шкив и т.п.) вперёд с посадкой на конической втулке, совместить торцевые грани обеих деталей и половинки монтажных отверстий (как на картинке ниже). Следует отметить — все отверстия сборки только наполовину резьбовые.

ШКИВНОЙ

Конус-замковая полумуфта: конфигурация монтажных отверстий
Конфигурация монтажных половин отверстий конусной втулки и ступицы в зависимости от типоразмера сборки: A — типоразмеры 1006 — 3030; B — типоразмеры 3535 — 6050; C — типоразмеры 7060 — 10085; D — типоразмер 120100; Отверстия синего цвета — установочные; Отверстия красного цвета — съёмные

Для установочных отверстий область резьбы находится со стороны ступицы, но не со стороны конусной втулки. Соответственно, отверстия под съём имеют резьбу со стороны втулки, но не со стороны ступицы.

Шаг #3: Винтовое замыкание конструкции (конус-замок)

Нанести на винты небольшое количество смазки, завернуть по резьбе внутрь монтажных отверстий с половинчатой резьбой, обозначенные цифрой (2) на картинке выше. Наносить смазку на конусную втулку, внутрь отверстий или посадочное место вала не рекомендуется.

Шаг #4: Стяжка деталей конус-замковой полумуфты

Вставить монтажные винты в отверстия и поочерёдно завернуть до упора шестигранным ключом. Ступичная часть и коническая втулка, при этом, плотно стягиваются в замковую систему. Затянуть винты, применяя усилие, равное примерно половине рекомендуемого момента затяжки.

Таблица: рекомендуемые значения момента затяжки монтажных винтов:

Типоразмер сборки Количество винтов замка Размер винтов, мм Момент затяжки, Нм
1008 2 6,35 * 12,7 6.2
1108 2 6,35 * 12,7 6.2
1210 2 9,52 * 15,87 19.8
1610 2 9,52 * 15,87 19.8
2012 2 11,11 * 22,22 31.6
2517 2 12,7 * 25,4 48.5
3020 2 15,87 * 31,75 90.4
3525 3 12,7 * 38,1 112.9
4030 3 15,87 * 44,45 192.1
4535 3 19,05 * 50,8 276.9
5040 3 22,22 * 57,15 350.2
6050 3 31,75 * 88,9 883.6
7060 4 31,75 * 88,9 883.6
8065 4 31,75 * 88,9 883.6
10085 4
120100 6

 

Недопустимо пользоваться ключами под шестигранную головку, имеющими износ граней. Применение такого инструмента способствует созданию ослабленной сборки или повреждению монтажных винтов.

Шаг #5: Увеличение силы сопряжения сборки

Для увеличения силы сопряжения конической втулки с телом ступицы, допускается слегка обстучать поверхность этой детали с помощью латунной выколотки или пуансона (не применять стальной молоток!). После такой процедуры дополнительно подтянуть монтажные винты полным моментом затяжки.

Пошаговая инструкция на съём конус-замковой полумуфты

Снимать сборку конус-замковой полумуфты также просто, как выполнять инсталляцию. Более того, операция демонтажа обычно требует даже меньше времени, чем затрачивается на сборку и монтаж системы.

Шаг #1: Ослабление и выворачивание монтажных винтов

Применяя ручной инструмент – шестигранный ключ, необходимо ослабить и полностью выкрутить монтажные установочные винты из отверстий.

Шаг #2: Подготовка к процессу разборки системы

Вставить монтажные винты в отверстия сборки, предназначенные под съём (разблокирование замка). На картинке выше эти отверстия обозначены цифрой (1) – закрашены тёмным цветом.

Шаг #3: Разъединение деталей сборки конус-замковой полумуфты

Завернуть монтажные винты до упора, применить некоторое усилие затяжки до момента, пока коническая втулка и ступичная часть не выйдут из состояния плотного соединения. Стянуть (обычно вручную) конусную втулку с вала, следом снять ступичную часть.

Видеоролик с примерами монтажа и съёма

Видео демонстрирует особенности работы с описанным устройством, показывает детали процедур монтажа и демонтажа. Наглядный пример для лучшего освоения тонкостей технологии:

Между тем, как показывает практика, после длительной эксплуатации механизмов нередко приходится сталкиваться с проблемами съёма (расчленения), если точно следовать процедурам, указанным инструкцией.

Заключительный штрих

Длительный срок работы механизмов приводит к такому эффекту, когда детали сборки фактически «прикипают» одна к другой. Соответственно, традиционным методом — силой давления монтажного винта, конус-замковую полумуфту разъединить не удаётся. Приходится прибегать к более радикальным способам, включая ту же методику прогрева.