기술 자료
항만 크레인 주행 장치 핀 기어 커플링: 핀만 교체할까, 커플링 전체를 교체할까
레일식 컨테이너 갠트리 크레인과 안벽 크레인(STS)에서는 주행 장치가 교대 근무 내내 기동, 정지, 정역전을 반복하며, 여기에 달린 핀 기어 커플링은 한꺼번에 마모되는 경향이 있습니다. 처음 몇 개의 구동부에서 타격음이 나기 시작하면 구동부마다 새 나일론 핀으로 충분한지, 커플링 전체를 바꿔야 하는지 판단한 다음, 필요 없는 부품을 쌓아 두지 않고 전체 크레인 분량을 구매해야 합니다. 여기서는 마모를 판단하고 기록하는 방법과 교체와 구매를 나누어 계획하는 방법을 설명합니다.
주행 장치 운전 조건이 핀, 외륜, 고정 링에 미치는 영향
핀 기어 커플링은 두 허브와 외륜(슬리브)의 대응하는 홈에 끼운 나일론 핀으로 토크를 전달하며, 양 끝의 고정 링(리테이너)이 핀을 붙잡고 있습니다. 주행 장치에서는 기동, 제동 정지, 방향 전환 때마다 핀의 한쪽 면에, 이어서 반대쪽 면에 하중이 걸리므로 핀은 가늘게 마모되고 홈도 서서히 원형을 잃습니다.
맞바람이나 저항이 큰 레일을 거슬러 기동하면 구동부에 높은 기동 토크(브레이크어웨이 토크)가 걸리고, 제동은 반대 방향으로 피크 토크를 더합니다. 주행 사행(스큐)이 이를 더 악화시킵니다. 한쪽 다리가 뒤처져 제어가 보정하면 한쪽 구동부가 잠시 자기 몫 이상을 부담하므로, 같은 크레인에서도 커플링의 마모 속도가 다른 경우가 많습니다.
염분이 섞인 공기는 허브와 외륜의 홈을 녹슬게 하고 고정 링 볼트를 부식시켜 풀리게 하며, 그러면 핀이 빠져나오기 시작합니다. 나일론은 습기를 흡수해 치수가 약간 변하므로, 이 점에서도 외관이 아니라 측정으로 핀을 판단해야 합니다.
마모 측정과 기록
각 커플링에 크레인 번호, 다리, 구동 위치 같은 식별 번호를 붙이십시오. 그다음 매번 같은 항목을 측정해야 크레인 사이에서도, 시간이 지나도 측정값을 비교할 수 있습니다.
- 회전 방향 유격: 감속기 쪽을 고정하고 모터 쪽을 손으로 양방향으로 돌려, 외륜에서의 움직임을 다이얼 게이지나 금긋기 표시로 측정합니다.
- 핀의 하중부 직경을 같은 핀의 마모되지 않은 부분과 비교하고, 평평한 마모, 균열, 용융, 팽윤 여부도 커플링당 여러 개의 핀에서 확인합니다.
- 허브와 외륜 홈의 마모: 새 핀을 끼워 틈새 게이지로 간극을 확인하고 홈의 단차나 타원화를 살핍니다.
- 고정 링과 볼트: 볼트 풀림, 누락, 부식, 고정 링 변형, 끝면보다 튀어나온 핀.
- 허브, 외륜, 키홈의 부식과 각 허브가 아직 축에 단단히 고정되어 있는지 여부.
각 커플링은 자를 함께 넣어 촬영하고 크레인마다 표 하나로 기록하며, 설치 시 측정한 같은 규격의 새 커플링 값을 기준으로 삼으십시오. 기동이나 제동 때의 타격음은 자세히 살펴볼 좋은 이유이지만, 그것만으로 판단하지 말고 이 측정 결과와 함께 읽으십시오.
핀만 교체할까, 커플링 전체를 교체할까
홈이 아직 둥글고 매끄러우며 새 핀이 꼭 맞게 들어가고, 고정 링이 멀쩡하며 두 허브가 축에 단단히 고정되어 있다면 핀만 교체하는 것이 합리적입니다. 이 경우 핀 교체만으로 짧은 정지 동안 적은 비용으로 커플링 상태를 되살릴 수 있습니다.
홈에 단차가 생기거나 타원화되어 새 핀이 헐겁게 들어갈 때, 외륜에 균열이 있을 때, 허브가 헐거워졌거나 키홈이 손상되었을 때, 또는 부식이 홈까지 파고들었을 때는 커플링을 교체하거나 적어도 허브와 외륜을 함께 교체하십시오. 핀 교체 후 얼마 지나지 않아 핀 손상이 반복되는 것도 같은 결론을 가리킵니다.
문제의 대부분은 새 부품과 헌 부품을 섞어 쓰는 데서 시작됩니다. 마모된 홈에 끼운 새 핀은 면이 아니라 선으로 닿아 빨리 마모되고, 헌 핀 사이에 섞인 몇 개의 새 핀은 하중의 대부분을 받으며, 마모된 허브에 새 외륜을 조합하면 하중이 고르게 분담되지 않고, 공급처가 다른 핀은 재질과 강성이 다를 수 있습니다. 따라서 핀은 한 공급처의 제품으로 세트 전체를 교체하십시오.
여러 차륜 구동부의 예비품 계획
크레인 한 대에는 여러 주행 구동부가 있고 터미널에는 여러 대의 크레인이 있으므로, 측정한 커플링을 상태 등급으로 나누고 정비 시기에 맞춰 계획하십시오. 실용적인 등급 구분의 한 예는 다음과 같습니다.
| 등급 | 상태 | 조치 |
|---|---|---|
| A | 홈이 둥글고 핀이 자체 한계 이내 | 다음 계획 정지 때 재측정 |
| B | 핀은 마모, 홈은 아직 양호 | 다음 정지 때 핀 세트 전체 교체, 커플링은 관찰 대상 |
| C | 홈의 단차나 타원화, 균열 또는 허브 풀림 | 다음 정지 때 커플링 전체 교체 |
커플링은 다리나 코너 단위로 교체해 함께 일하는 구동부의 상태를 맞추십시오. 유격이 큰 구동부는 기동 시 늦게 물려 처음 토크를 다른 구동부에 떠넘기기 때문입니다. 크레인은 한 번에 한 대씩만 정지하도록 일정을 엇갈리게 잡고, 전체 크레인용 핀 세트와 함께 축에 맞춰 보어를 가공한 커플링 몇 세트를 C등급 구동부용으로 준비해 두십시오.
전형적인 사용 조건 예: 한 터미널이 레일식 컨테이너 갠트리 크레인의 주행용 커플링을 모두 측정해 보니 대부분이 A 또는 B등급이고 C등급은 몇 개뿐인 경우입니다. C등급 커플링을 다음 계획 정지용으로 먼저 주문하고, B등급 구동부용 핀 세트는 두 번째 묶음으로 뒤따르며, A등급 구동부는 다음 점검 때 다시 측정하면 됩니다.
견적 요청 시 보내야 할 자료
납품 시기가 다른 크레인은 커플링 규격이나 보어가 같지 않을 수 있으므로 데이터는 구동부별로 보내 주십시오. 완전한 견적 요청에는 다음이 포함됩니다.
- 각인 표시를 포함한 허브, 외륜, 핀, 고정 링 사진.
- 실측 치수: 외륜 외경과 폭, 핀의 수·직경·길이, 모터 쪽과 감속기 쪽 보어와 키홈, 허브 길이, 축단 간 거리.
- 출력, 회전수, 감속비가 표시된 모터와 감속기 명판.
- 상태 등급별 수량, 크레인 대수, 필요한 분할 납품 묶음과 일정.
원래 도면이 없어도 문제없습니다. 사진과 실측 치수만으로도 교체용 커플링을 제작할 수 있습니다. 염분 환경에 맞는 표면 처리를 원하시면 알려 주십시오. 주문 시 협의할 수 있습니다.
FAQ
기존 커플링에 다른 공급처의 핀을 써도 됩니까?
직경, 길이, 재질이 일치하고 핀이 홈에 꼭 맞을 때만 가능합니다. 그런 경우에도 새 핀을 헌 핀과 섞지 말고 세트 전체를 한꺼번에 교체하십시오.
설명서에 교체 한계가 없으면 어떻게 정합니까?
같은 규격 새 커플링의 측정값을 기준으로 삼고, 점검 사이 각 구동부의 추이를 지켜보십시오. 유격이 늘어나는 속도를 바탕으로 전체 크레인 공통 한계를 정하고, 제동이 강한 구동부는 보수적으로 잡으십시오.
교체품은 어떤 토크로 선정해야 합니까?
모터 정격 토크에서 출발해 잦은 기동, 정역전, 제동을 반영한 서비스 팩터를 적용하고, 제동 시 피크 토크와 맞바람 기동 시 기동 토크(브레이크어웨이 토크)를 확인하십시오. 원래 커플링이 정상적으로 마모되었다면 같은 LZ 규격을 유지하는 것이 대개 맞고, 일찍 고장 났다면 그대로 베끼지 말고 규격을 재검토하십시오.
다음 점검 때 주행용 커플링을 측정해 등급을 매기고, 표와 사진, 명판을 함께 보내 주십시오. 당사는 LZ1부터 LZ23까지의 LZ형 핀 기어 커플링을 보어 12 mm~850 mm, 재질 SM45C 상당 또는 SCM440 상당으로 제작하며, 맞는 핀 세트도 함께 공급합니다. 표준 규격은 빠르면 10일 이내 출하 가능하고, 기존 부품을 복제하는 경우는 빠르면 20일이고 비표준 허브는 도면 검토 후 납기를 확정하며, 밀시트(재질 증명서)와 치수 검사 성적서를 제공할 수 있습니다. 도면 보내고 견적 받기를 이용하시거나 실측 데이터를 보내 주시면 구동부마다 규격과 분할 수량을 확인해 드립니다.
선정 또는 기존품 교체 검토가 필요하신가요?
출력, 회전수, 축경, 키홈, 설치 치수, 도면 또는 기존품 사진을 보내 주세요. 운전 조건을 검토한 뒤 모델과 견적을 확인합니다.