CLZ Zahnkupplung vs. GIICL Bogenzahnkupplung: Auswahlhilfe
Wichtig Kupplungen sind wesentliche Verbindungselemente im Kran-Antriebssystem. Sie verbinden die Motorwelle mit der Getriebewelle sowie die Getriebewelle mit dem Laufrad bzw. der Trommelwelle. ①CLZ-Zahnkupplungen kompensieren Winkelfehler bis ≤0,5° und übertragen Drehmomente von 100 bis 50.000 N·m – eingesetzt für die Motor-Getriebe-Verbindung; ②GIICL-Bogenzahnkupplungen kompensieren Winkelfehler bis ≤1,5° und übertragen Drehmomente von 200 bis 100.000 N·m – eingesetzt für die Getriebe-Laufrad-/Trommel-Verbindung; ③Trommelkupplungen müssen zusätzlich radiale Lasten aufnehmen; ④Die Antriebssysteme der Krane von Kelude Schwerindustrie sind serienmäßig mit der CLZ+GIICL-Kombination ausgestattet, wobei die Kupplungen für das 1,5-fache Nenndrehmoment ausgelegt werden.
Kupplungstypen und ihre Anwendung im Kranbau
Kupplungen werden im Kran an drei Positionen verbaut: zwischen Motor und Getriebe, zwischen Getriebe und Laufrad sowie zwischen Getriebe und Trommel. Die CLZ-Zahnkupplung (JB/T 8854.2) arbeitet mit geradverzahntem Eingriff und zeichnet sich durch kompakte Bauweise und hohe Tragfähigkeit aus – sie wird vorwiegend für die Motor-Getriebe-Verbindung eingesetzt. Die GIICL-Bogenzahnkupplung (JB/T 8854.1) verfügt über bogenförmige Zähne, die größere Winkel- und Axialverschiebungen zulassen, und kommt für die Verbindungen Getriebe-Laufrad sowie Getriebe-Trommel zum Einsatz. Der LD-Einträger-Brückenkran ist an beiden Enden mit einem Einzelantrieb ausgestattet, jeweils mit einer CLZ+GIICL-Kupplungsgruppe.
| Typ | Typ | Nenndrehmoment(N·m) | Nabendurchmesser(mm) | Winkelversatzausgleich | Einsatzort | Referenzpreis(Einheit) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CLZ1 | Zahnrad | 630 | 18~40 | ≤0.5° | Motor-Getriebe | 200~400 |
| CLZ3 | Zahnrad | 3150 | 40~70 | ≤0.5° | Motor-Getriebe | 500~900 |
| CLZ6 | Zahnrad | 20000 | 80~130 | ≤0.5° | Motor-Getriebe | 1500~3000 |
| CLZ10 | Zahnrad | 50000 | 120~180 | ≤0.5° | Motor-Getriebe | 3500~6000 |
| GIICL1 | Bombierte Verzahnung | 1120 | 18~48 | ≤1.5° | Getriebe-Laufrad | 300~600 |
| GIICL4 | Bombierte Verzahnung | 9000 | 55~100 | ≤1.5° | Getriebe-Laufrad/Trommel | 1000~2500 |
| GIICL8 | Bombierte Verzahnung | 31500 | 90~150 | ≤1.5° | Getriebe-Trommel | 2500~5000 |
| GIICL12 | Bombierte Verzahnung | 100000 | 140~220 | ≤1.5° | große Tragfähigkeit Trommel | 6000~12000 |
Hinweis: Kelude Heavy Industry Kupplungen werden mit dem 1,5-fachen Nenndrehmoment ausgelegt, um eine ausreichende Sicherheitsmarge im Antriebssystem zu gewährleisten. Zahnkupplungen und Bogenzahnkupplungen sind auf Wunsch mit Sonderbohrungen erhältlich.
Drehmomentberechnung und Auswahl der Kupplung
Das Auswahldrehmoment T₀ = K × Tₙ, wobei K der Betriebsfaktor (bei Kränen 1,5–2,0) und Tₙ das Nenndrehmoment des Motors ist: Tₙ = 9550 × P / n. Bei der Auswahl muss das Nenndrehmoment der Kupplung ≥ T₀ sein.
Berechnungsbeispiel 1: Motorleistung P = 7,5 kW, Drehzahl n = 960 min⁻¹, Auswahl einer CLZ-Zahnkupplung.
Lösung: Tₙ = 9550 × 7,5 / 960 ≈ 74,6 N·m, T₀ = 1,5 × 74,6 ≈ 112 N·m. Aus der CLZ-Serie: CLZ1 hat ein Nenndrehmoment von 630 N·m ≥ 112 N·m, Bohrungsbereich 18–40 mm. Gewählt wird CLZ1.
Berechnungsbeispiel 2: Kranfahrmotor P = 2,2 kW × 4 (Einzelantrieb), n = 1380 min⁻¹, Auswahl einer GIICL-Bogenzahnkupplung zur Verbindung Getriebe–Laufrad.
Tₙ = 9550 × 2,2 / 1380 ≈ 15,2 N·m, T₀ = 1,5 × 15,2 ≈ 22,8 N·m. GIICL1 hat ein Nenndrehmoment von 1120 N·m ≥ 22,8 N·m. Gewählt wird GIICL1.
Berechnungsbeispiel 3: Hubmotor eines 32-t-Brückenkrans, P = 37 kW, n = 740 min⁻¹, GIICL-Kupplung zwischen Getriebe und Trommel.
Tₙ = 9550 × 37 / 740 ≈ 477,7 N·m, T₀ = 1,5 × 477,7 ≈ 716,6 N·m. GIICL2 hat ein Nenndrehmoment von 2500 N·m ≥ 716,6 N·m, Bohrungsbereich 25–60 mm. Gewählt wird GIICL2.
Montagerichtlinien für die Wellenausrichtung
Die Montagegenauigkeit der Kupplung beeinflusst direkt ihre Lebensdauer. Die Ausrichtung wird mit einer Messuhr oder einem Laser-Ausrichtgerät geprüft:
① Radialer Versatz: CLZ-Typ ≤ 0,05 mm, GIICL-Typ ≤ 0,10 mm;
② Winkelversatz: CLZ-Typ ≤ 0,5° (≈ 0,09 mm/10 mm), GIICL-Typ ≤ 1,5° (≈ 0,26 mm/10 mm);
③ Axialer Abstand: CLZ-Typ 2–4 mm, GIICL-Typ 4–8 mm (zum Ausgleich der Wärmeausdehnung).
Folgen einer schlechten Ausrichtung: ① Überschreitet der radiale Versatz den Grenzwert, führt dies zu einseitigem Zahnflankenverschleiß, Vibration und Geräusch; ② Überschreitet der Winkelversatz den Grenzwert, kommt es zu Spannungskonzentration an den Zahnkanten und vorzeitigem Bruch; ③ Ein zu enger Axialabstand führt zu Überlastung und Erwärmung der Lager. Kelude Schwerindustrie verwendet bei der Montage ein Laser-Ausrichtgerät und hält die Abweichungen innerhalb von 60 % der charakteristischen Werte.
Verschleißbeurteilung und Austauschkriterien für Kupplungszähne
Die Verschleißbeurteilung der Zahnflanken von CLZ- und GIICL-Kupplungen erfolgt nach folgenden Kriterien:
① Bei einem Zahnverschleiß von 20 % der ursprünglichen Zahndicke muss die Kupplung ersetzt werden (DIN 3852);
② Bei Grübchenbildung auf 30 % der Zahnfläche ist ein Austausch erforderlich;
③ Bei plastischer Verformung (Aufwerfen der Zahnkanten) sofort ersetzen;
④ Wird das Fett schwarz oder enthält es Metallpartikel, muss das Getriebe zerlegt und geprüft werden.
Unter normalen Betriebsbedingungen beträgt die Lebensdauer der Kupplungen: CLZ-Typ 3–5 Jahre, GIICL-Typ 5–8 Jahre (Zahnflanken einsatzgehärtet, HRC 58–62).
Die Zahnflanken der Kelude-Kupplungen werden einsatzgehärtet (Einsatzhärtungsschicht 0,8–1,2 mm, Oberflächenhärte HRC 58–62). Dadurch ist die Verschleißfestigkeit 3- bis 5-mal höher als bei vergüteten Kupplungen, was die Lebensdauer deutlich verlängert.
Auswahlhinweise für Kupplungen
Häufige Fragen
F: Was ist der Unterschied zwischen CLZ- und GIICL-Kupplungen?
A: Die CLZ-Kupplung verwendet eine Geradverzahnung mit geringer Winkelausgleichsfähigkeit (≤0,5°) und ist kostengünstiger – geeignet für die direkte Verbindung von Motor und Getriebe. Die GIICL-Kupplung verfügt über eine Bogenverzahnung, ermöglicht größere Winkelausgleichswerte (≤1,5°) und kann zusätzlich axiale Verschiebungen aufnehmen – ideal für die Verbindung zwischen Getriebe und Laufrad bzw. Trommel. Bei Kelude Schwerindustrie wird bei Einzelantrieb jeweils eine CLZ- und eine GIICL-Kupplung kombiniert an beiden Antriebsseiten eingesetzt.
F: Was sind die Ursachen für ungewöhnliche Geräusche an der Kupplung?
A: Häufige Ursachen für ungewöhnliche Geräusche an Kupplungen sind: ① Unzureichende Schmierung (Fettmangel oder vergilbtes Fett); ② Starker Zahnflankenverschleiß; ③ Überschreitung der zulässigen Koaxialitätstoleranz bei der Montage; ④ Lockere Verbindungsbolzen. Kelude Schwerindustrie empfiehlt, zunächst den Schmierzustand und die Befestigung der Schrauben zu prüfen und anschließend die Koaxialität zu messen.
F: Wie wählt man den richtigen Kupplungstyp aus?
A: Die Auswahl erfolgt in drei Schritten: ① Berechnung des Nenndrehmoments des Motors: T=9550×P/n; ② Multiplikation mit dem Sicherheitsfaktor 1,5 ergibt das Auswahldrehmoment; ③ Auswahl des passenden Typs anhand von Wellendurchmesser und Einbauraum. Beispiel: 15-kW-Motor bei 1500 rpm: T=95,5 N·m, Auswahldrehmoment 143 N·m – die CLZ1 (630 N·m) ist hierfür ausreichend dimensioniert. Kelude Schwerindustrie bietet einen Auswahlberechnungsservice für Kupplungen an.
F: Welche Folgen hat ein Lockern der Kupplungsschrauben?
A: Lockere Verbindungsbolzen an der Kupplung führen zu größerem Getriebespiel, erhöhter Schlaglast und beschleunigtem Zahnflankenverschleiß. In schweren Fällen kann sich die Kupplung lösen und der Antriebsstrang unterbrochen werden – ein erhebliches Sicherheitsrisiko. Die Kupplungen von Kelude Schwerindustrie sind mit Sicherungsscheiben ausgestattet; wir empfehlen, die Schrauben alle 3 Monate zu prüfen und mit dem vorgeschriebenen Drehmoment nachzuziehen.
Dieser Leitfaden fasst die vollständige technische Auswahl für Kran-Kupplungen zusammen – von der CLZ-Zahnkupplung bis zur GIICL-Bogenzahnkupplung. Kelude Schwerindustrie stattet Kran-Antriebssysteme standardmäßig mit der Kombination aus CLZ und GIICL aus; die Kupplungen werden mit dem 1,5-fachen Nenndrehmoment ausgelegt und die Zahnflanken sind einsatzgehärtet (HRC58~62). Für die Kupplungsauswahl oder Sonderanfertigungen kontaktieren Sie bitte das technische Team von Kelude Schwerindustrie.
