Una gru installata su autocarro necessita sia di una forza di rotazione, sia di un supporto robusto per spostare un carico attorno al veicolo. In alcune gru a ginocchio di piccole e medie dimensioni, un cilindro rotativo a pignone e cremagliera fornisce la forza di rotazione. Nel frattempo, un cuscinetto di rotolamento supporta la struttura superiore rotante e trasferisce i carichi di sollevamento alla base.

Queste parti funzionano insieme, ma le loro funzioni sono diverse. Comprendere questa differenza aiuta nella selezione dei componenti, nella ricerca di guasti e nella manutenzione quotidiana.

Come Funziona un Cilindro Rotativo a Cremagliera e Pignone?

Un cilindro rotativo a cremagliera e pignone trasforma la pressione idraulica in movimento rotatorio.

Innanzitutto, l'olio in pressione spinge un pistone collegato a una cremagliera dentata. Quando la cremagliera si muove in linea retta, i suoi denti ingranano un pignone. Il pignone fa quindi ruotare la colonna rotante della gru o la struttura superiore tramite il collegamento di uscita.

Invertire il flusso dell'olio muove la cremagliera nella direzione opposta. Di conseguenza, la gru può ruotare a sinistra o a destra.

La cremagliera ha una corsa fissa, quindi la rotazione è limitata. A seconda del progetto, l'angolo disponibile può essere compreso tra circa 270° e 400°. Anche un'unità con oltre 360° di corsa deve infine invertire la marcia; non può continuare a ruotare in modo continuo.

Cosa Fa il Cilindro Rotativo?

Il cilindro rotativo fornisce la coppia necessaria per muovere il braccio, la colonna e le apparecchiature collegate attorno alla base della gru. Ciò consente all'operatore di posizionare un carico accanto all'autocarro o di spostarlo tra le posizioni di lavoro.

Le sue funzioni principali includono:

• Generazione della coppia di rotazione: La forza idraulica diventa la coppia necessaria per far ruotare la struttura superiore.
• Controllo del movimento: La valvola direzionale seleziona la rotazione a sinistra o a destra, mentre il controllo del flusso aiuta a impostare la velocità.
• Supporto al posizionamento preciso: Un controllo valvola adeguato e un ingranaggio ben registrato consentono movimenti piccoli e controllati.
• Adattamento a spazi ridotti: Un attuatore integrato può ridurre lo spazio necessario per un motore e un riduttore separati.

Tuttavia, il meccanismo degli ingranaggi non è autobloccante meccanicamente. Il mantenimento della posizione dipende dal circuito idraulico, dalle condizioni delle tenute e da eventuali freni o dispositivi di blocco montati.

Una disposizione adeguata di valvole di bilanciamento doppie può aiutare a controllare il moto azionato dall'esterno e a ridurre la deriva. La selezione e la taratura delle valvole devono corrispondere al progetto della gru.

A Cosa Serve il Cuscinetto di Rotolamento?

Il cuscinetto di rotolamento costituisce il giunto rotante tra la struttura superiore della gru e la sua base fissa.

Un cuscinetto di rotolamento per gru è progettato per sopportare carichi combinati:

• Carico assiale: Forza agente lungo l'asse di rotazione.
• Carico radiale: Forza agente trasversalmente rispetto all'asse di rotazione.
• Momento di ribaltamento: L'effetto di inclinazione creato dal carico e dalla raggiunta del braccio.

Inoltre, guida la rotazione e aiuta a mantenere l'allineamento.

In un progetto con cuscinetto di rotolamento separato, il cuscinetto e i suoi collegamenti bullonati costituiscono il percorso principale per i carichi di sollevamento. Queste forze passano quindi attraverso la base della gru, il telaio secondario e il sistema di supporto del veicolo.

L'azionamento a cremagliera e pignone fornisce principalmente la coppia di rotazione. Tuttavia, i suoi denti e il suo albero sono comunque soggetti a forze meccaniche dovute all'ingranaggio. Un cattivo allineamento o un movimento eccessivo della struttura possono aumentare queste forze e danneggiare l'azionamento.

Alcune gru utilizzano una colonna e boccole invece di una corona di rotolamento separata. Pertanto, confermare sempre la disposizione di supporto effettiva dai disegni della gru.

Perché Utilizzare Questa Combinazione su una Gru a Ginocchio?

Un attuatore a cremagliera e pignone con una disposizione di cuscinetti adeguata offre una soluzione compatta per la rotazione con angolo limitato.

Il breve percorso di trasmissione può fornire una risposta diretta. Inoltre, un sistema ben progettato può garantire avvii fluidi, inversioni controllate e un posizionamento utile a bassa velocità.

Queste caratteristiche sono adatte per lavori come:

• Piantumazione e lavori di giardinaggio.
• Manutenzione delle utenze.
• Attività di sollevamento municipali.
• Carico e scarico in aree di lavoro ristrette.

Il sistema può anche avere meno componenti di azionamento rispetto a una disposizione separata con motore e riduttore. Tuttavia, il costo totale e le esigenze di assistenza dipendono dalle dimensioni dell'attuatore, dai comandi e dal ciclo di lavoro.

Il movimento fluido e il ridotto gioco sono risultati di progettazione, piuttosto che caratteristiche automatiche di ogni unità a cremagliera e pignone.

Azionamento a Cremagliera e Pignone vs. Azionamento a Motore Idraulico

La rotazione continua richiede anche il percorso flessibile dei tubi flessibili o giunti rotanti, oltre ad anelli elettrici rotanti ove necessario. Un motore idraulico da solo non rende l'intera gru in grado di ruotare senza limiti.

Allo stesso modo, la capacità della gru da sola non determina l'azionamento migliore. La coppia richiesta, la raggiunta, la velocità di funzionamento, lo spazio e il ciclo di lavoro sono tutti fattori importanti.

Guasti Comuni e le Loro Possibili Cause

Deriva di rotazione dopo l'arresto

Le possibili cause includono perdite dalle tenute del pistone, perdite attraverso le valvole di controllo o bloccaggio e impostazioni errate delle valvole. La coppia esterna può provenire dal vento, dall'inclinazione del veicolo o dal movimento del carico.

Rumore, sobbalzi o punti di attrito

Verificare la presenza di lubrificazione insufficiente, piste di rotolamento danneggiate, bulloni di montaggio allentati e ingranaggio non uniforme. Le guide della cremagliera usurate possono anche far spostare la cremagliera fuori allineamento.

Rotazione debole sotto carico

La bassa pressione di alimentazione, le perdite interne, l'eccessiva pressione di ritorno o una valvola ristretta possono ridurre la coppia di uscita. L'aumento dell'attrito del cuscinetto può anche rendere difficile la rotazione della gru.

Forte impatto vicino al limite di corsa

Un funzionamento rapido, un'ammortizzazione guasta, una regolazione errata dell'ammortizzazione o dei fermi danneggiati possono causare un forte impatto. A seconda del circuito, i passaggi dell'ammortizzazione bloccati possono anche generare pressioni anomale.

Denti scheggiati o rotti

Carichi d'urto, ripetuti urti a fine corsa, scarso contatto tra i denti o collegamenti strutturali allentati possono sovraccaricare i denti dell'ingranaggio.

Perdite di olio esterne

Ispezionare le tenute delle testate, le tenute dell'albero, i raccordi e i tubi flessibili. Un attuatore a cremagliera e pignone non ha sempre un'asta del pistone esposta, quindi i punti di perdita variano in base al progetto.

Questi sintomi possono avere diverse cause in comune. Confermare il guasto con la procedura di ispezione del produttore prima di sostituire i componenti.

Controlli Giornalieri e Manutenzione

Iniziare con i supporti del cuscinetto e altri collegamenti portanti. Ispezionare i bulloni agli intervalli di manutenzione indicati, utilizzando il metodo specificato dal produttore e i requisiti di precarico. Un serraggio ripetuto senza una procedura definita può danneggiare gli elementi di fissaggio.

Successivamente, lubrificare le superfici del cuscinetto e degli ingranaggi ove necessario. Utilizzare il grasso specificato ed evitare di introdurre sporco.

Inoltre, controllare:

• Tubi flessibili, raccordi, coperchi e tenute per rilevare perdite.
• Gioco del cuscinetto e variazioni del gioco degli ingranaggi.
• Fermi, sensori di angolo e dispositivi di ammortizzazione.
• Rumori insoliti o movimenti irregolari durante un controllo funzionale approvato.
• Mantenimento della posizione alle condizioni definite nel manuale di assistenza.

Abbassare e fissare il carico, quindi isolare l'energia idraulica accumulata prima dei lavori di riparazione. Eventuali prove di tenuta sotto carico devono seguire la procedura del costruttore della gru.

Come Scegliere un Cilindro Rotativo per la Tua Gru

La selezione inizia con la coppia di rotazione richiesta e l'angolo di traslazione. Quindi verificare la pressione di esercizio, la portata disponibile, lo spazio di montaggio, il collegamento dell'albero, il ciclo di lavoro e i carichi esterni previsti.

Anche il sistema di supporto necessita di controlli separati per la capacità portante del cuscinetto, il carico sui bulloni e la rigidità di montaggio. La portata della gru in peso non è sufficiente da sola per dimensionare entrambi i componenti.

Shellppon Hydraulic fornisce soluzioni di cilindri idraulici e componenti per attuatori rotanti. Per discutere il tuo progetto, condividi i tuoi disegni, la coppia richiesta, l'angolo di rotazione, la pressione e i dettagli di montaggio attraverso la pagina di contatto Shellppon.