كيف تعمل الرافعة الكهربائية؟

ان رافعة سلسلة كهربائية هي آلة رفع مدمجة مبنية على أربعة أنظمة عمل تعمل جميعها مع بعضها البعض: المحرك، ووحدة تخفيض التروس، وسلسلة التحميل والعجلة المسننة، والفرامل. إن فهم كيفية عمل هذه الأنظمة الأربعة معًا يفسر كل شيء تقريبًا حول كيفية رفع الرافعة للحمل وحمله وخفضه.

1. قوة دوران المحرك

عندما يضغط المشغل على الزر العلوي الموجود في وحدة التحكم المعلقة، يتدفق التيار إلى محرك تيار متردد أحادي الطور أو ثلاثي الطور مثبت داخل جسم الرافعة. يدور المحرك بسرعة عالية إلى حد ما، عادةً في حدود 1400 إلى 2800 دورة في الدقيقة اعتمادًا على الجهد وعدد الأقطاب، ولكن عند هذه السرعة يكون عزم الدوران منخفضًا جدًا بحيث لا يمكنه رفع حمولة ثقيلة مباشرة. وظيفة المحرك هي فقط توليد الدوران. إن تحويل هذا الدوران إلى قوة رفع قابلة للاستخدام هو مهمة علبة التروس.

2. يقوم مخفض التروس بتحويل السرعة إلى عزم الدوران

يتصل عمود المحرك بمخفض تروس متعدد المراحل، عادةً ما يكون عبارة عن مجموعة تروس كوكبية أو حلزونية، مع نسبة تخفيض يمكن أن تتراوح من حوالي 20 إلى 1 إلى أكثر من 100 إلى 1 في الرافعات الأكبر حجمًا. كل مرحلة من مراحل التروس تستبدل سرعة الدوران بعزم الدوران. بحلول الوقت الذي يصل فيه الدوران إلى عمود الإخراج، تنخفض السرعة بشكل كبير ولكن عزم الدوران يتضاعف بما يكفي لرفع القدرة المقدرة للرافعة. هذا هو نفس المبدأ المستخدم في نقل حركة السيارات وتروس الدراجات، ويتم تطبيقه على الرفع الرأسي بدلاً من الحركة الأمامية.

3. ضرس التحميل يقود السلسلة

يقوم عمود إخراج علبة التروس بتدوير عجلة الجيب التي تسمى ضرس التحميل. يحتوي ضرس التحميل على جيوب مصنوعة آليًا تتوافق تمامًا مع تباعد الوصلات في سلسلة التحميل، وبالتالي فإن السلسلة تستقر في العجلة المسننة دون الانزلاق. أثناء دوران العجلة المسننة، فإنها تسحب السلسلة عبر جسم الرافعة رابطًا تلو الآخر. في الرافعات ذات السقوط الفردي، تمتد السلسلة من العجلة المسننة مباشرة إلى الخطاف. في حالة السقوط المزدوج أو الرافعات ذات السعة الأعلى، تمتد السلسلة لأسفل من خلال كتلة خطاف سفلية وتعود إلى نقطة ثابتة، مما يضاعف عدد خيوط السلسلة التي تدعم الحمل ويضاعف بشكل فعال قدرة الرفع لنفس المحرك وعلبة التروس.

4. الفرامل تحمل الحمولة

تستخدم كل رافعة كهربائية تقريبًا فرامل ميكانيكية تعمل بشكل طبيعي، وغالبًا ما تكون فرامل احتكاك قرصية مثبتة على عمود المحرك. يحافظ ضغط الزنبرك على إغلاق قرص الفرامل في جميع الأوقات. عندما يتم تنشيط المحرك، يقوم ملف كهرومغناطيسي بسحب قرص الفرامل لفتحه مقابل الزنبرك، مما يسمح للعمود بالدوران بحرية. يتم قطع الطاقة الفورية، سواء قام المشغل بتحرير الزر أو فشل مصدر الطاقة، يقوم الزنبرك على الفور بإعادة تثبيت الفرامل وإيقاف العمود خلال جزء من الثانية. ويعني هذا التصميم الآمن من الفشل أن الرافعة لا يمكنها السقوط الحر حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي، وهي ميزة الأمان الأكثر أهمية في الماكينة بأكملها.

5. مفاتيح الحد تمنع السفر الزائد

داخل الرافعة، تقوم مجموعة مفاتيح الحد بتتبع مدى تحرك الخطاف لأعلى أو لأسفل. عندما تقترب كتلة الخطاف من قمة مسارها، يقوم مفتاح الحد العلوي بقطع الطاقة عن الدائرة العلوية تلقائيًا، مما يمنع جرح الخطاف في جسم الرافعة. يقوم مفتاح الحد الأدنى بنفس الشيء لمنع نفاد السلسلة تمامًا والتشويش أو إتلاف حقيبة السلسلة أو حاوية السلسلة.

يغطي مصطلح الرافعة الكهربائية مجموعة واسعة من الآلات التي تشمل رافعات السلسلة الكهربائية ورافعات الحبال السلكية الكهربائية. يعمل كلا النوعين على نفس الفكرة الأساسية الموضحة أعلاه، حيث يقوم المحرك الكهربائي بتشغيل مخفض التروس، الذي يقوم بتشغيل وسيط الرفع، والذي يتم إيقافه بواسطة الفرامل، لكنهما يختلفان في ماهية وسيط الرفع وكيفية تخزينه.

ان electric chain hoist uses a link chain running over a pocketed sprocket. It is compact, relatively low speed, and well suited to lower and medium capacities, generally from a few hundred kilograms up to around 20 tons, with headroom being one of its biggest advantages since the chain and hook stack very compactly under the hoist body.

ان electric wire rope hoist uses a steel wire rope wound onto a grooved drum instead of a chain running over a sprocket. Wire rope hoists can achieve much higher capacities, often from 1 ton up to well over 100 tons, and higher lifting speeds, which is why they dominate heavy industrial cranes, shipyards, and steel mills. The tradeoff is a larger hoist body and more headroom loss compared to a chain hoist of similar capacity.

كلا النوعين يشتركان في نفس منطق التحكم الكهربائي. ترسل محطة التحكم المعلقة، أو جهاز التحكم عن بعد اللاسلكي في التركيبات الأكثر حداثة، إشارات الجهد المنخفض إلى لوحة موصل داخل غطاء نهاية الرافعة أو صندوق تحكم منفصل. تقوم لوحة الموصل بتشغيل وإيقاف دائرة المحرك ذات الجهد العالي في الاتجاه الصحيح، وبالتالي لا يتعامل المشغل أبدًا مع الجهد العالي بشكل مباشر، فقط دائرة تحكم آمنة 24 فولت أو 48 فولت في القلادة.

يعد اختيار السعة هو القرار الأكثر أهمية عند تحديد رافعة السلسلة الكهربائية، لأن الرافعة الأصغر حجمًا سوف تقوم بفصل قابض الحمولة الزائدة باستمرار والرافعة كبيرة الحجم تهدر المال على الهيكل والطاقة والإرتفاع. الرافعة الكهربائية ذات السلسلة 1 طن والرافعة الكهربائية ذات السلسلة 2 طن هما الحجمان الأكثر طلبًا للصناعة العامة، لأنهما يغطيان الغالبية العظمى من مهام معالجة المواد اليدوية، بدءًا من تحريك المحركات والقوالب وحتى وضع التركيبات على خط التجميع.

رافعة سلسلة كهربائية 1 طن

تم تصنيف الرافعة الكهربائية ذات السلسلة 1 طن لرفع 1000 كجم بأمان، وعادةً ما يتم بناؤها بسلسلة سقوط واحدة، مما يعني أن سلسلة واحدة من السلسلة تمتد مباشرة من العجلة المسننة إلى الخطاف. هذا يحافظ على جسم الرافعة مضغوطًا وسرعة الرفع سريعة نسبيًا، غالبًا حوالي 8 أمتار في الدقيقة عند طاقة ثلاثية الطور 400 فولت. تُعد الوحدة سعة 1 طن خيارًا شائعًا لأعمال التجميع الخفيف، وخلجان إصلاح السيارات، ومناولة الأجزاء الصغيرة، ورافعات الورش ذات العارضة الأحادية.

رافعة سلسلة كهربائية 2 طن

يتم تصنيف الرافعة الكهربائية ذات السلسلة 2 طن بـ 2000 كجم وتستخدم عادةً سلسلة سقوط مزدوجة مع كتلة خطافية سفلية، مما يضاعف خيوط السلسلة التي تدعم الحمل. يؤدي هذا إلى تقليل سرعة الرفع إلى ما يقرب من نصف سرعة الرافعة ذات السقوط الفردي المماثلة، عادةً حوالي 4 أمتار في الدقيقة، ولكنه يسمح لنفس المحرك ومنصة علبة التروس بمضاعفة قدرتها بأمان. تناسب الرافعة سعة 2 طن التركيبات الأثقل، وتغييرات القوالب، وتركيب الآلات، وأعمال ورشة التصنيع العامة.

ان overhead crane, whether a single girder bridge crane or a double girder system, is only as capable as the hoist mounted on it. Choosing the right electric hoist for an overhead crane involves matching several factors together rather than picking capacity alone.

قائمة مرجعية للاختيار العملي لرافعات الرافعات العلوية

1. تأكد من الحد الأقصى لوزن الحمولة، بما في ذلك وزن أي ملحق رفع مثل عارضة التوزيع أو المغناطيس.
2. تحقق من التصنيف الهيكلي للرافعة للتأكد من قدرتها على دعم مجموعة الرافعة والحمولة بأمان.
3. قم بمطابقة جهد الرافعة ومرحلة الرفع مع مصدر الطاقة الكهربائية للمحطة.
4. حدد سرعة الرفع الفردية أو سرعة الرفع المزدوجة اعتمادًا على ما إذا كان تحديد الموقع الدقيق مطلوبًا أم لا.
5. تحقق من أن عرض شفة العارضة يطابق المسافة بين عجلة العربة للحصول على الملاءمة الصحيحة.
6. تأكد من متطلبات ارتفاع الرفع بحيث يكون طول السلسلة أو الحبل السلكي كافيًا دون تراكم السلسلة الزائدة.

ورش التصنيع الصغيرة لها أولويات مختلفة عن المصانع الكبيرة. عادةً ما تكون الميزانية ومساحة الأرضية وارتفاع السقف وبساطة التثبيت أكثر أهمية من سرعة الرفع الأولية. فيما يلي كيفية التعامل مع القرار الخاص بمنشأة أصغر.

ابدأ بأوزان التحميل الحقيقية

قم بإدراج كل عنصر سيحتاج إلى الرفع في ورشة العمل، بدءًا من ملفات المواد الخام وحتى الأجزاء النهائية ومكونات الماكينة، وحدد أثقلها. تجد معظم ورش العمل الصغيرة أن الرافعة الكهربائية ذات السلسلة 1 طن أو 2 طن تغطي احتياجاتها بشكل مريح دون زيادة الحجم.

تحقق من ارتفاع السقف وهيكله

غالبًا ما يكون للورشة الصغيرة ارتفاع سقف محدود، لذلك عادةً ما تكون الرافعة الكهربائية المدمجة أفضل من الرافعة ذات الحبل السلكي. تأكد أيضًا مما إذا كان هيكل السقف الحالي أو العارضة الفولاذية يمكنها دعم الرافعة والسكة الأحادية، أو ما إذا كانت الرافعة الجسرية القائمة بذاتها ستكون بديلاً أكثر أمانًا وبساطة.

فكر في مصدر الطاقة

العديد من ورش العمل الصغيرة لديها طاقة أحادية الطور متاحة فقط. الرافعات الكهربائية الصغيرة، التي يصل وزنها عمومًا إلى حوالي 1 طن، متوفرة عادةً في إصدارات أحادية الطور 220 فولت، بينما تتطلب الرافعات الأكبر حجمًا عادةً طاقة ثلاثية الطور من 380 إلى 400 فولت. تأكد من ما هو متاح قبل الطلب.

اختَر بين الرافعة الثابتة ونظام العربات المتحركة

إذا حدث الرفع في مكان واحد فقط، فإن الرافعة الثابتة المثبتة على حامل هي الخيار الأبسط والأرخص. إذا كانت الأحمال بحاجة إلى التحرك عبر أرضية المتجر، فإن الرافعة على عارضة أحادية السكة أو رافعة جسرية خفيفة الوزن مع عربة توفر المزيد من المرونة.

يؤدي تركيب الرافعة الكهربائية بشكل صحيح إلى حماية المعدات والأشخاص الذين يعملون حولها. في حين تختلف التفاصيل بين رافعات السلسلة ورافعات الحبال السلكية، فإن تسلسل التثبيت العام مشابه.

1. تأكد من أن هيكل الدعم، سواء كان عارضة فولاذية أو خطًا مفردًا أو رافعة جسرية، قد تم تصنيفه لتحمل السعة المقدرة للرافعة بالإضافة إلى وزن الرافعة والعربة نفسها، مع عامل أمان مناسب.
2. حدد العربة الصحيحة لعرض شفة العارضة وقم بتركيب عجلات العربة على العارضة، مع التأكد من أن العربة تتحرك بحرية على طول سفرها الكامل.
3. قم بتوصيل الرافعة بالعربة باستخدام أدوات التثبيت الخاصة بالشركة المصنعة، مع التأكد من ربط جميع البراغي بالقيمة المحددة.
4. قم بتوصيل مصدر التيار الكهربائي باتباع مخطط الأسلاك المقدم مع الرافعة، ومطابقة الجهد والمرحلة والتردد مع لوحة تصنيف الرافعة.
5. قم بتركيب قاطع دائرة مصنف بشكل صحيح أو مفتاح فصل في أعلى الرافعة حتى يمكن عزل الطاقة للصيانة.
6. قم بتوصيل محطة التحكم المعلقة وتأكد من أن الأزرار لأعلى ولأسفل تتوافق مع الاتجاه الصحيح للسير قبل تطبيق أي حمل.
7. قم بتشغيل الرافعة لأعلى ولأسفل بدون تحميل للتحقق من التشغيل السلس، والتعشيق الصحيح للفرامل، ووظيفة مفتاح الحد الصحيح في كل من الجزء العلوي والسفلي من السير.
8. قم بإجراء اختبار الحمل باستخدام وزن اختبار معروف، عادةً ما يكون عند أو أعلى قليلاً من السعة المقدرة كما هو مطلوب بموجب اللوائح المحلية، قبل تحرير الرافعة للاستخدام المنتظم.
9. قم بتسمية الرافعة بقدرتها المقدرة وتاريخ الفحص، وقم بتسجيل التثبيت في سجل معدات الرفع الخاص بالمنشأة.

يعد تركيب الرافعة الكهربائية في المرآب أحد أكثر التركيبات الصغيرة شيوعًا، عادةً لرفع المحركات أو ناقل الحركة أو التخزين العام. تتبع العملية نفس الخطوات الأساسية للتركيب الصناعي ولكن على نطاق أصغر.

تحقق من هيكل السقف أولاً

معظم أسقف المرآب السكنية والتجارية الصغيرة ليست مصممة لتحمل حمولة معلقة. قبل تركيب أي شيء، حدد روافد السقف أو دعامات السقف وتأكد من امتدادها وتباعدها وموادها. في كثير من الحالات، يكون النهج الأكثر أمانًا هو إضافة عارضة فولاذية مخصصة أو قسم من صندوق فولاذي يمتد بين نقطتين هيكليتين، بدلاً من تعليق الرافعة مباشرة من إطار السقف الحالي.

اختر السعة المناسبة لاستخدام المرآب

بالنسبة لأعمال السيارات النموذجية، فإن الرافعة الكهربائية بوزن 0.5 طن إلى 1 طن تغطي معظم احتياجات رفع المحرك وعلبة التروس. تحقق من الوزن الفعلي لأثقل مكون تتوقع رفعه واختر رافعة تم تصنيفها بشكل مريح فوق هذا الرقم.

خيارات التركيب

• نظام عربة ذو شعاع ثابت مثبت بمسامير على عارضة فولاذية جديدة تمتد على عرض المرآب، مما يوفر حركة جانبية للرافعة.
• نقطة تثبيت ثابتة واحدة فوق منطقة العمل مباشرة إذا لم تكن هناك حاجة إلى الحركة الجانبية.
• رافعة جسرية قائمة بذاتها، تمنع إجراء أي تعديل على هيكل المرآب على الإطلاق، ويمكن نقلها إذا لزم الأمر.

الاعتبارات الكهربائية

تحتوي معظم الكراجات على طاقة أحادية الطور 220 فولت فقط. تأكد من أن الرافعة مُصنفة للتشغيل أحادي الطور، وقم بتركيب دائرة مخصصة بقاطع خاص بها بدلاً من مشاركة الدائرة مع أدوات سحب عالية أخرى، نظرًا لأن المحرك يسحب تيار تدفق كبير عند بدء التشغيل.

1. تأكيد أو تثبيت عارضة مناسبة هيكليًا قادرة على دعم الرافعة والعربة والحمولة القصوى بهامش أمان.
2. قم بتركيب العربة والرافعة باتباع إرشادات الشركة المصنعة وقم بعزم جميع أدوات التثبيت بشكل صحيح.
3. قم بتوصيل الرافعة إلى دائرة مخصصة أحادية الطور باستخدام قاطع مصنف بشكل مناسب.
4. اختبر الرافعة بدون حمل، وتحقق من الاتجاه، وإمساك الفرامل، وتشغيل مفتاح الحد.
5. اختبر رفع وزن معروف قبل استخدام الرافعة لإزالة المحرك أو المكونات الحقيقية.

ان electric winch rated at 120V, commonly used in automotive recovery, boat trailers, and light duty pulling tasks, is often confused with an electric chain hoist, but the two machines are built for different jobs.

ان electric winch 120V typically spools a synthetic rope or steel cable onto a rotating drum and is designed primarily for horizontal or angled pulling, such as recovering a vehicle from mud or loading a boat onto a trailer. Most winches are not rated for sustained overhead lifting of a suspended load, and many manufacturers explicitly warn against using a winch to lift and hold a load over people or property.

ان electric chain hoist, by contrast, is purpose built for vertical lifting and holding a suspended load indefinitely, with a fail safe brake, overload protection, and a duty cycle rating specifically intended for repeated lifting operations.

ان electric cable hoist, also called an electric wire rope hoist, is closely related to the electric chain hoist but uses a wire rope drum instead of a chain and sprocket. Choosing between the two usually comes down to capacity, speed, and headroom.

• بالنسبة للسعات التي تصل إلى حوالي 5 أطنان، تكون الرافعة الكهربائية عادةً أكثر إحكاما وبأسعار معقولة في كثير من الأحيان.
• للحصول على قدرات أعلى وسرعات رفع أسرع، فإن رافعة الكابلات الكهربائية تعمل بشكل أفضل بشكل عام وهي الاختيار القياسي في الصناعة الثقيلة.
• ان electric chain hoist has a shorter overall body for the same lifting height due to how the chain folds into a container, which is an advantage in low headroom buildings.
• ان electric cable hoist requires more maintenance attention to the wire rope, checking for broken wires, kinking, and correct spooling on the drum.

ان oil leak in an electric hoist almost always comes from the gearbox, since this is the only part of the hoist that normally contains lubricating oil or grease in any quantity. Fixing an oil leak correctly means finding the actual source rather than simply wiping it away, since a leak left unaddressed will eventually starve the gearbox of lubrication and cause premature gear wear or failure.

الخطوة 1: عزل الطاقة وتنظيف المنطقة

قبل فحص أي شيء، قم بإغلاق مصدر الطاقة للرافعة. قم بتنظيف مبيت علبة التروس والمنطقة المحيطة بها بقطعة قماش خالية من الوبر ومزيل شحوم مناسب حتى تتمكن من رؤية مكان ظهور الزيت الطازج بوضوح، بدلاً من التخمين من البقايا القديمة.

الخطوة الثانية: تحديد مصدر التسرب

• تحقق من ختم عمود الخرج حيث يخرج عمود علبة التروس من الهيكل لقيادة العجلة المسننة، نظرًا لأن هذا الختم الدوار هو نقطة التسرب الأكثر شيوعًا بسبب التآكل الطبيعي بمرور الوقت.
• تحقق من حشية مبيت علبة التروس أو خط منع التسرب بين نصفي مبيت علبة التروس للتأكد من عدم وجود تشققات أو حشية تالفة.
• تحقق من سدادة تعبئة الزيت وفتحة التنفس، نظرًا لأن جهاز التنفس المسدود يمكن أن يضغط على علبة التروس ويجبر الزيت على تجاوز موانع التسرب التي قد تظل سليمة.
• تحقق من وجود مصبوب مبيت متصدع أو مسامي، وهو أمر أقل شيوعًا ولكنه ممكن بعد الاصطدام أو في المعدات القديمة.

الخطوة 3: الإصلاح بناءً على المصدر

1. في حالة تآكل أو تصلب ختم عمود الخرج، قم بإزالة العجلة المسننة والمكونات المحتجزة، واستخرج الختم القديم، ثم اضغط على ختم جديد بالحجم والاتجاه الصحيحين، وقم بتشحيم شفة الختم الجديدة قليلاً قبل التثبيت.
2. في حالة تلف حشية المبيت، افصل مبيت علبة التروس باتباع دليل الخدمة الخاص بالشركة المصنعة، ونظف سطحي التزاوج جيدًا، ثم قم بتركيب حشية جديدة أو استخدم مادة مانعة للتسرب المحددة قبل إعادة التجميع وتصحيح عزم دوران المسمار.
3. في حالة انسداد جهاز التنفس، قم بتنظيفه أو استبداله حتى يتمكن صندوق التروس من معادلة الضغط بشكل طبيعي أثناء التشغيل وتغيرات درجة الحرارة.
4. إذا تم تشقق الغلاف نفسه، فعادةً ما يحتاج الغلاف إلى الاستبدال بدلاً من الإصلاح، حيث لا يمكن إغلاق القالب المتصدع بشكل موثوق تحت اهتزاز التشغيل والحرارة العادية.

الخطوة 4: إعادة الملء والاختبار

بعد الانتهاء من الإصلاح، قم بإعادة ملء علبة التروس بنوع الزيت والكمية المحددة في لوحة اسم الرافعة أو دليل الخدمة، نظرًا لأن استخدام اللزوجة الخاطئة أو مستوى التعبئة غير الصحيح يمكن أن يتسبب بحد ذاته في تسرب الختم أو تآكل التروس. قم بتشغيل الرافعة وهي فارغة من خلال عدة دورات كاملة لأعلى ولأسفل، ثم افحص المنطقة التي تم إصلاحها مرة أخرى بعد أن ترتفع درجة حرارة علبة التروس إلى درجة حرارة التشغيل العادية، نظرًا لأن بعض الأختام لا تكشف إلا عن تسرب هامشي بمجرد أن يضعف الزيت قليلاً مع الحرارة.

يمكن الوقاية من معظم أعطال الرافعات الكهربائية، بما في ذلك تسرب الزيت، من خلال روتين فحص متكرر بسيط بدلاً من الإصلاحات التفاعلية بعد حدوث أي كسر.