Нужно ли при замене ОПУ менять пиньон?

При замене опорно-поворотного устройства (ОПУ) один из самых важных вопросов — нужно ли одновременно устанавливать новый пиньон (ведущую шестерню механизма поворота). Однозначного правила «всегда менять» нет, однако установка нового ОПУ со старым изношенным пиньоном может значительно сократить ресурс зубчатого венца подшипника.

Поэтому при каждой замене ОПУ необходимо обязательно проверить состояние ведущей шестерни, правильность зацепления и боковой зазор между зубьями.

Что такое пиньон ОПУ

Пиньон ОПУ — это ведущая шестерня редуктора или гидромотора поворота, которая входит в зацепление с зубчатым венцом опорно-поворотного устройства.

В зависимости от конструкции техники ОПУ может иметь:

• наружное зубчатое зацепление;
• внутреннее зубчатое зацепление;
• прямой или модифицированный профиль зуба.

Пиньон передает крутящий момент от редуктора поворота на зубчатый венец ОПУ и обеспечивает вращение поворотной платформы экскаватора, крана, перегружателя, буровой установки или другой спецтехники.

Нужно ли менять пиньон вместе с ОПУ?

Не обязательно, если пиньон находится в хорошем техническом состоянии.

Но использовать старую ведущую шестерню без предварительной проверки нельзя.

За время эксплуатации зубья пиньона и зубчатого венца ОПУ постепенно прирабатываются друг к другу. Если старое ОПУ эксплуатировалось продолжительное время, профиль зубьев пиньона также может иметь заметный износ.

После установки нового ОПУ такой пиньон начинает работать уже с новым профилем зубчатого венца. В результате контакт может происходить не по всей рабочей поверхности зуба, а только на отдельных участках.

Это способно привести к:

• повышенному контактному напряжению;
• ускоренному износу зубьев нового ОПУ;
• появлению металлической стружки;
• повышенному шуму при повороте платформы;
• ударам при изменении направления вращения;
• выкрашиванию поверхности зубьев;
• разрушению зубчатого венца;
• преждевременному выходу нового ОПУ из строя.

Поэтому при сильном износе старого ОПУ рекомендуется менять пиньон одновременно с опорно-поворотным устройством.

Когда пиньон нужно менять обязательно

Замена ведущей шестерни рекомендуется или необходима, если при осмотре обнаружены:

1. Сильный износ профиля зуба

Если рабочая поверхность зубьев заметно выработана, использовать такой пиньон с новым зубчатым венцом нежелательно.

Особенно опасен неравномерный износ, когда профиль зуба изменился только с одной стороны.

2. Питтинг

Питтинг представляет собой появление небольших раковин и участков выкрашивания на рабочей поверхности зубьев.

Незначительные следы эксплуатации допустимы, но выраженный питтинг свидетельствует об усталостном разрушении поверхности.

3. Сколы зубьев

Даже небольшой скол может стать концентратором напряжений.

При дальнейшем использовании повреждение способно увеличиваться и привести к разрушению зуба.

4. Трещины

Пиньон с трещинами эксплуатировать нельзя.

При обнаружении трещины шестерня должна быть заменена.

5. Заострение зубьев

При значительной выработке вершины и боковые поверхности зубьев изменяют первоначальную геометрию.

Такой пиньон уже не обеспечивает правильного зацепления с новым ОПУ.

6. Неравномерный износ

Если одна сторона зубьев изношена значительно сильнее другой, необходимо определить причину.

Это может быть связано с:

• неправильной регулировкой зацепления;
• перекосом редуктора поворота;
• повреждением подшипников редуктора;
• деформацией посадочной поверхности;
• неправильным положением пиньона относительно зубчатого венца.

Простая установка нового ОПУ в такой ситуации проблему не устранит.

Когда старый пиньон можно оставить

Старую ведущую шестерню можно использовать с новым ОПУ, если после проверки установлено, что:

• отсутствуют трещины;
• отсутствуют сколы;
• нет выраженного питтинга;
• профиль зубьев не имеет значительной выработки;
• износ равномерный;
• отсутствует чрезмерный люфт в редукторе;
• подшипники выходного вала редуктора исправны;
• модуль и профиль зубьев соответствуют новому ОПУ;
• возможно правильно отрегулировать боковой зазор.

При этом после монтажа необходимо проверить пятно контакта и боковой зазор зубчатой передачи.

Почему старый пиньон может повредить новое ОПУ

Главная проблема заключается в различии профилей зубьев.

Старый пиньон уже имеет определенную выработку. Новый зубчатый венец ОПУ изготовлен с расчетным профилем зуба.

При их совместной работе контакт может происходить на слишком небольшой площади.

Вместо равномерного распределения нагрузки возникает локальная нагрузка на отдельные участки зуба.

Для тяжелой спецтехники это особенно критично, поскольку механизм поворота подвергается:

• высоким пусковым нагрузкам;
• частым реверсам;
• ударным нагрузкам;
• торможению поворотной платформы;
• работе с грузом;
• динамическим нагрузкам при работе оборудования.

Именно поэтому состояние пиньона имеет непосредственное влияние на срок службы нового зубчатого венца.

Как проверить пиньон перед установкой нового ОПУ

Перед окончательной сборкой рекомендуется выполнить несколько проверок.

Визуальный осмотр

Поверхность зубьев необходимо очистить от старой смазки и загрязнений.

Проверяются:

• трещины;
• задиры;
• риски;
• сколы;
• питтинг;
• коррозия;
• изменение геометрии зубьев;
• следы перегрева.

Проверка люфта выходного вала редуктора

Если подшипники редуктора изношены, положение пиньона относительно зубчатого венца будет изменяться во время работы.

В таком случае даже новый пиньон не сможет обеспечить стабильное зацепление.

Поэтому одновременно рекомендуется проверить редуктор поворота и его подшипники.

Проверка бокового зазора

После установки нового ОПУ необходимо выставить правильный зазор между зубьями зубчатого венца и пиньона.

Слишком маленький зазор может привести к:

• нагреву;
• повышенному шуму;
• заклиниванию;
• ускоренному износу;
• разрушению зубьев.

Слишком большой зазор вызывает:

• удары при реверсе;
• повышенный люфт поворотной платформы;
• ударные нагрузки;
• ускоренный износ зубьев.

Важно

Регулировку необходимо выполнять в соответствии с требованиями производителя оборудования или ОПУ. Нельзя устанавливать одинаковое значение зазора для всех подшипников — оно зависит от модуля зуба, размера ОПУ и конструкции механизма поворота.

Проверка зазора по всей окружности ОПУ

Зубчатый венец имеет определенный допуск по радиальному биению. Поэтому проверять зацепление только в одном положении недостаточно.

После монтажа ОПУ необходимо медленно провернуть платформу и проверить зазор в нескольких точках по окружности.

Особенно важно определить участок минимального бокового зазора.

Именно по этому участку обычно выполняется окончательная регулировка положения пиньона.

Нужно ли менять редуктор поворота вместе с ОПУ?

Исправный редуктор менять не требуется.

Однако при демонтаже ОПУ рекомендуется проверить:

• подшипники выходного вала;
• состояние шлицев;
• радиальный люфт;
• осевой люфт;
• состояние пиньона;
• сальники;
• наличие металлической стружки в масле;
• состояние масла редуктора.

Поврежденные подшипники редуктора могут вызвать неправильное положение пиньона и быстро вывести из строя новый зубчатый венец.

Почему разрушается зубчатый венец нового ОПУ

Если новое ОПУ быстро получило повреждение зубьев, причиной далеко не всегда является качество самого подшипника.

Необходимо проверить весь механизм поворота.

Наиболее распространенные причины:

• использование сильно изношенного пиньона;
• неправильный боковой зазор;
• перекос редуктора;
• износ подшипников выходного вала;
• недостаточная смазка зубчатого венца;
• применение неподходящей смазки;
• деформация рамы;
• неправильная затяжка крепежных болтов ОПУ;
• загрязнение зубчатой передачи;
• ударные перегрузки;
• неправильный монтаж ОПУ.

Поэтому при замене опорно-поворотного устройства рекомендуется рассматривать ОПУ, пиньон и редуктор поворота как единую систему.

Нужно ли менять пиньон при замене ОПУ — краткий ответ

Если пиньон исправен, имеет правильный профиль зубьев и не превышает допустимый износ — его можно оставить.

Если присутствует выраженная выработка, питтинг, сколы, трещины или нарушение геометрии зубьев — пиньон необходимо заменить.

Для дорогостоящих ОПУ и тяжелой техники зачастую экономически выгоднее установить новый пиньон, чем рисковать новым зубчатым венцом стоимостью в несколько раз выше стоимости ведущей шестерни.

Что проверить при замене опорно-поворотного устройства

Перед вводом техники в эксплуатацию рекомендуется проверить:

1. Посадочные поверхности ОПУ.
2. Состояние крепежных болтов.
3. Состояние пиньона.
4. Люфт выходного вала редуктора.
5. Боковой зазор между пиньоном и зубчатым венцом.
6. Пятно контакта зубьев.
7. Зазор в нескольких точках по окружности.
8. Смазку зубчатого венца.
9. Смазку дорожек качения ОПУ.
10. Плавность вращения платформы после монтажа.

Правильная проверка механизма поворота при монтаже позволяет значительно снизить вероятность преждевременного повреждения нового ОПУ.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли поставить новый ОПУ со старым пиньоном?

Да, если ведущая шестерня находится в исправном состоянии и ее износ находится в допустимых пределах. Перед установкой необходим осмотр и контроль зацепления.

Обязательно ли менять пиньон одновременно с ОПУ?

Нет. Автоматическая замена пиньона не является обязательной во всех случаях. Решение принимается после оценки состояния зубьев, редуктора и фактического зацепления.

Что будет, если установить изношенный пиньон с новым ОПУ?

Возможно неправильное распределение нагрузки между зубьями, повышенный шум, ударные нагрузки, ускоренный износ и последующее выкрашивание или разрушение зубчатого венца.

Нужно ли регулировать пиньон после замены ОПУ?

Да. После установки необходимо проверить и при необходимости отрегулировать боковой зазор между пиньоном и зубчатым венцом нового ОПУ.

Где измерять зазор между ОПУ и пиньоном?

Зазор следует контролировать в нескольких положениях по окружности ОПУ. Особое внимание уделяется участку, где зазор минимальный.