مقارنة فرامل الرافعة: YWZ كهروهيدروليكية مقابل قرصية وأسطوانية
نقاط رئيسية تُصنَّف فرامل الرافعات الشائعة إلى ثلاث فئات: ①فرامل كتلية كهروهيدروليكية YWZ (عزم الكبح 80~5000N·m)، وتُستخدم على نطاق واسع في آلية السير وآلية الرفع، بزمن استجابة 0.15~0.3 ثانية؛ ②مكبح قرصي (200~10000N·m)، يُستخدم للكبح الدقيق في الرافعات ذات السعة الكبيرة، بزمن استجابة أقل من 0.15 ثانية؛ ③فرامل أسطوانية (20~500N·m)، مدمجة في الطرف الخلفي لمحرك الرافعة الكهربائية. معامل أمان الكبح: ≥1.5 لآلية الرفع، و≥1.25 لآلية السير. رافعات كيلود للصناعات الثقيلة مزودة بفرامل مزدوجة بشكل قياسي (YWZ + تكرار مكبح قرصي)، بما يتوافق مع متطلبات السلامة وفق معيار ISO 4301 / FEM 1.001.
أنواع الفرامل وبنيتها
تُعد فرامل الرافعة مكونًا حاسمًا لضمان التشغيل الآمن، وتنقسم من حيث البنية إلى ثلاثة أنواع: فرامل حذائية، ومكبح قرصي، وفرامل أسطوانية. تعمل فرامل YWZ الكتلية الكهروهيدروليكية عبر الكبح بالنابض والتحرير بمكبس كهروهيدروليكي، وتتميز بعزم كبح كبير وتشغيل مستقر؛ بينما يعمل المكبح القرصي بقوة محورية لتثبيت قرص الفرامل، ويتميز بسرعة استجابة عالية وعزم كبح قابل للضبط؛ أما الفرامل الأسطوانية فمدمجة في الجزء الخلفي لمحرك الرافعة الكهربائية، وتتميز بهيكل مضغوط. في الحساب الهندسي لآلية رفع الرافعة الكهربائية، يجب تحديد اختيار الفرامل بناءً على عزم الكبح ومعامل أمان الكبح بشكل متكامل. جميع رافعات كيلود للصناعات الثقيلة التي تزيد سعتها عن 20 طنًا تعتمد تكرار الفرامل المزدوجة.
| الطراز | النوع | عزم الكبح(N·m) | عجلة الفراملالقطر(mm) | المطابق لـدافع الفرامل | السعر المرجعي(يوان) |
|---|---|---|---|---|---|
| YWZ-200 | نوع الفك | 100~200 | 200 | ED-23/5 | 500~800 |
| YWZ-300 | نوع الفك | 250~630 | 300 | ED-30/5 | 800~1200 |
| YWZ-400 | نوع الفك | 630~1600 | 400 | ED-50/6 | 1200~2000 |
| YWZ-500 | نوع الفك | 1600~3150 | 500 | ED-80/6 | 2000~3500 |
| YWZ-600 | نوع الفك | 3150~5000 | 600 | ED-121/6 | 3500~5000 |
| YP-250 | نوع القرص | 200~500 | 250 | وحدة القدرة الهيدروليكية | 2000~4000 |
| YP-500 | نوع القرص | 1500~4000 | 500 | وحدة القدرة الهيدروليكية | 5000~10000 |
| YP-800 | نوع القرص | 5000~10000 | 800 | وحدة القدرة الهيدروليكية | 8000~15000 |
مرجع مطابقة عزم الكبح للمكبح
| رافعةسعة الحمولة(t) | آلية | موصى بهمكبح | عزم الكبح(N·m) | عامل الأمان |
|---|---|---|---|---|
| ≤5 | الرفع | نوع الأسطوانة/YWZ-200 | 80~200 | 1.5 |
| 5~16 | الرفع | YWZ-300/400 | 250~800 | 1.5 |
| 20~50 | الرفع | YWZ-500+نوع القرص | 1600~3150 | ≥1.5 |
| 50~100 | الرفع | YWZ-600+نوع القرص | 3150~5000 | ≥1.5 |
| ≤32 | جسر الرافعة | YWZ-200/300 | 100~400 | 1.25 |
| 32~100 | جسر الرافعة | YWZ-300/400 | 400~1200 | 1.25 |
ملاحظة: معامل الأمان وفقًا لمعيار ISO 4301 / FEM 1.001، يجب أن يكون ≥1.5 لآلية الرفع و≥1.25 لآلية السير. رافعات كيلود للصناعات الثقيلة التي تزيد حمولتها عن 20 طنًا مزودة بفرامل مزدوجة YWZ + مكبح قرصي كاحتياط مزدوج.
حساب عزم كبح المكبح
أساس اختيار المكبح هو حساب عزم الكبح. عزم الكبح المطلوب لآلية الرفع يُحسب بالمعادلة Tₚ=K×Tₙ، حيث K هو معامل أمان الكبح (≥1.5)، وTₙ هو عزم الحمل المقنن (محوّل إلى محور عجلة الفرامل). تُحسب Tₙ بالمعادلة Tₙ=9550×P/n×i×η، حيث P هي قوة المحرك (كيلوواط)، n هي سرعة المحرك (دورة/دقيقة)، i هي نسبة سرعة مخفض السرعة، وη هي كفاءة النقل (0.85~0.95).
[مثال حسابي 1]رافعة جسرية حمولة 10 أطنان، قوة محرك الرفع P=15kW، سرعة الدوران n=960r/min، نسبة سرعة مخفض السرعة i=40، كفاءة النقل η=0.9. احسب عزم الكبح المطلوب واختر المكبح المناسب.
الحل: Tₙ=9550×15/960×40×0.9≈9550×0.0156×40×0.9≈537N·m.
عزم الكبح المطلوب Tₚ=K×Tₙ=1.5×537=805N·m.
بالرجوع إلى جدول معاملات سلسلة YWZ: المكبح YWZ-400 بعزم كبح 630~1600N·m يغطي قيمة 805N·m، لذلك نختار YWZ-400.
[مثال حسابي 2]رافعة جسرية ثنائية العارضة حمولة 32 طنًا، قوة محرك الرفع P=37kW، سرعة الدوران n=740r/min، نسبة سرعة مخفض السرعة i=50، كفاءة النقل η=0.88.
Tₙ=9550×37/740×50×0.88≈9550×0.05×50×0.88≈2101N·m.
Tₚ=1.5×2101=3152N·m.
مكبح واحد لا يكفي، لذا توفر كيلود للصناعات الثقيلة فرامل مزدوجة قياسية: YWZ-500 (1600~3150N·m) + YP-500 قرصي (1500~4000N·m)، بإجمالي عزم كبح 3100~7150N·m، وهو ما يلبي متطلبات ≥3152N·m ويضمن استمرار الكبح حتى في حالة تعطل أحدهما.
اختيار دافع الفرامل ونظام التحكم الكهربائي
دافع الفرامل الكهروهيدروليكي (سلسلة ED) هو عنصر التنفيذ لفك الكبح في مكابح YWZ. يجب أن يتوافق طراز الدافع مع طراز المكبح: YWZ-200 مع ED-23/5، YWZ-300 مع ED-30/5، YWZ-400 مع ED-50/6، YWZ-500 مع ED-80/6، YWZ-600 مع ED-121/6. وضع التشغيل للدافع هو S3 بنسبة 60%، وعدد مرات التشغيل في الساعة ≤720 مرة، وإذا تجاوز التردد هذا الحد يجب اختيار طراز أعلى.
ينقسم التحكم الكهربائي للمكبح إلى نوعين: محرك تيار متردد ومحرك تيار مستمر. في نظام التيار المتردد، يتم تحويل جهد AC 380V إلى DC 170~220V عبر مقوم لتغذية محرك الدافع؛ أما نظام التيار المستمر (DC 220V) فيُستخدم في التطبيقات الخاصة مثل المصانع المعدنية. يُعد تلف المقوم سببًا شائعًا للأعطال الكهربائية في المكبح، ويظهر على شكل عدم فك الكبح بعد توصيل التيار أو فكّه بشكل غير كامل. خزائن التحكم في المكابح من كيلود للصناعات الثقيلة مزودة قياسيًا بمصباح مؤشر لحالة المقوم، مما يسهل التشخيص السريع.
يتحكم الملامس في توصيل وفصل مصدر الطاقة للمكبح. عندما ينفصل ملامس الرفع، ينفصل ملامس المكبح في نفس الوقت، ويتم الكبح بواسطة النابض. التصاق نقاط التلامس في الملامس (الانصهار) قد يؤدي إلى بقاء المكبح في حالة فك بعد انقطاع التيار، مما يسبب انزلاق الحمولة. تستخدم كيلود للصناعات الثقيلة مفتاح حد قطع التيار كخط حماية أخير ضد التصاق نقاط التلامس.
جدول المقارنة الشامل لاختيار المكبح
فيما يلي مرجع سريع لاختيار مكبح آلية الرفع (الحل الموصى به من كيلود للصناعات الثقيلة):
≤5t: فرامل أسطوانية (مدمجة في الجزء الخلفي من محرك الرافعة الكهربائية) أو YWZ-200، بعزم كبح 80~200N·m
5~16t: YWZ-300/400، بعزم كبح 250~800N·m
20~50t: YWZ-500 + YP-500 قرصي (فرامل مزدوجة)، بإجمالي عزم كبح 3100~7150N·m
50~100t: YWZ-600 + YP-800 قرصي (فرامل مزدوجة)، بإجمالي عزم كبح 8150~15000N·m
≥100t: مكبح قرصي كبير (2~4 مجموعات)، بعزم كبح ≥20000N·m
احتياطات اختيار المكبح والصيانة
الأسئلة الشائعة
س: ما هو خلوص الفرامل المناسب لمكبح YWZ؟ وكم مرة يجب ضبطه؟
ج: الخلوص الطبيعي لمكبح YWZ يتراوح بين 0.6~1.5 مم (مسافة التحرير)، أي 0.3~0.8 مم لكل جانب. توصي كيلود للصناعات الثقيلة بفحص خلوص الفرامل شهريًا وضبطه فور ملاحظة الاهتراء. يمكن الضبط الدقيق عبر صامولة الضبط الموجودة على المكبح، وبعد الضبط يُستخدم مقياس السماكة للتأكد من تساوي الخلوص على الجانبين.
س: ماذا أفعل إذا لم يعمل مكبح الرافعة الكهربائية؟
ج: أسباب فشل الفرامل الأسطوانية في الرافعة الكهربائية: ① خلوص فرامل كبير جدًا (يتطلب إعادة ضبط)؛ ② تلوث بطانة الاحتكاك بالزيوت (يُنصح بتفكيكها وتنظيفها بالكحول أو استبدالها)؛ ③ إجهاد النابض (نوابض كيلود مصممة لـ 100,000 دورة، ويُنصح باستبدالها كل 2~3 سنوات)؛ ④ اهتراء عجلة الفرامل (يمكن إصلاحها بالخراطة أو استبدالها).
س: لماذا تتطلب آلية الرفع فرامل مزدوجة؟
ج: يتطلب معيار ISO 4301 / FEM 1.001 أن يكون معامل أمان الكبح لآلية الرفع ≥ 1.5، لكن الرافعات المخصصة لنقل المعدن المنصهر يجب أن تكون مزودة بفرامل مزدوجة إلزاميًا. كما توفر كيلود للصناعات الثقيلة فرامل مزدوجة (YWZ + مكبح قرصي) كتجهيز قياسي للرافعات العامة بسعة 20 طن فأكثر، بحيث يبقى الكبح آمنًا حتى في حال فشل أحد المكبحين، ويتضاعف عامل الأمان.
س: ما ميزة المكبح القرصي مقارنة بـ YWZ؟
ج: يتميز المكبح القرصي بسرعة استجابة أعلى (أقل من 0.15 ثانية مقابل 0.15~0.3 ثانية)، ونطاق أوسع لضبط عزم الكبح، كما أنه لا ينتج قوى شعاعية على عمود المحرك. أما عيوبه فتشمل التكلفة الأعلى (حوالي 3~4 أضعاف سعر YWZ) وقصر فترة استبدال بطانة الاحتكاك. تعتمد كيلود للصناعات الثقيلة المكبح القرصي عادة في آليات الرفع ذات السعة الكبيرة أو السرعات العالية.
ما سبق هو دليل تقني شامل لاختيار الأنواع الثلاثة من فرامل الرافعات YWZ: الكهروهيدروليكية الكتلية، القرصية، والأسطوانية. تقوم كيلود للصناعات الثقيلة بتجهيز جميع أنواع الرافعات بأنسب حلول الكبح، مع فرامل مزدوجة كتجهيز قياسي للرافعات بسعة 20 طن فأكثر، وتوفر قطع غيار شاملة لجميع أنواع الفرامل وخدمة الصيانة. للاستشارات حول اختيار الفرامل المناسبة، يرجى التواصل مع الفريق الفني في كيلود للصناعات الثقيلة.
