หลักการทำงานของดิสก์คัปปลิ้ง (Disc Couplings) REXNORD
ดิสก์คัปปลิ้ง (Disc Coupling) คืออุปกรณ์เชื่อมต่อเพลาขับสองฝั่งเข้าด้วยกันโดยมีหน้าที่ถ่ายทอดแรงบิด (Torque) จากแหล่งจ่ายกำลัง เช่น มอเตอร์ หรือกังหัน ไปยังเครื่องจักรปลายทาง เช่น ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ หรือระบบขับเคลื่อนอื่นๆ โดยยังสามารถรองรับการเยื้องศูนย์ (Misalignment) และแรงสั่นสะเทือนบางประเภทได้ในเวลาเดียวกัน
แบรนด์ REXNORD ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ผลิตดิสก์คัปปลิ้งชั้นนำของโลก ได้พัฒนาดิสก์คัปปลิ้งให้มีคุณสมบัติเหนือชั้นกว่าคัปปลิ้งทั่วไป ด้วยการใช้เทคโนโลยีขั้นสูงและวัสดุคุณภาพสูงในการผลิต จึงทำให้สามารถถ่ายทอดแรงบิดได้อย่างราบรื่น มีความเที่ยงตรงสูง และใช้งานได้ยาวนานแม้ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่หนักหน่วง
โครงสร้างของดิสก์คัปปลิ้ง REXNORD
- เพลทดิสก์ (Disc Packs)
เป็นแผ่นเหล็กบางที่ถูกขึ้นรูปอย่างแม่นยำ ทำจากสเตนเลสสตีลหรือโลหะผสมพิเศษ เรียงซ้อนกันและยึดด้วยโบลต์กับฮับ (Hub) ทั้งสองด้าน - ฮับ (Hubs)
ติดตั้งบนเพลาทั้งสองฝั่ง เพื่อถ่ายแรงบิดจากเพลาหนึ่งไปยังอีกเพลาหนึ่ง - Spacer หรือ Center Member (ในบางรุ่น)
ใช้เพิ่มระยะห่างระหว่างเพลา เช่น ในงานที่ต้องการความยาวระหว่างเพลามาก หรือในกรณีที่ต้องการบำรุงรักษาโดยไม่ต้องถอดเพลาทั้งหมดออก
หลักการทำงาน
หลักการทำงานของดิสก์คัปปลิ้ง REXNORD อาศัย “ความยืดหยุ่นเชิงกลของแผ่นดิสก์” ในการถ่ายแรงบิดและรองรับการเยื้องศูนย์
1. การถ่ายแรงบิด (Torque Transmission)
เมื่อเพลาขับ (Driving Shaft) หมุน แรงบิดจะถูกถ่ายจากฮับผ่านแผ่นดิสก์ (ซึ่งยึดแน่นด้วยโบลต์) ไปยังฮับอีกฝั่งที่เชื่อมกับเพลาตาม (Driven Shaft) โดยแผ่นดิสก์จะไม่ลื่นไถลหรือล้าเหมือนวัสดุยืดหยุ่น เพราะใช้หลักการยืดหยุ่นแบบ Metal Flexure ซึ่งทนทานและแม่นยำกว่า
2. การรองรับการเยื้องศูนย์ (Misalignment Compensation)
- เยื้องศูนย์เชิงรัศมี (Radial) แผ่นดิสก์โค้งงอเล็กน้อยตามแนวรัศมี
- เยื้องศูนย์เชิงมุม (Angular) ดิสก์ทำมุมเอียงระหว่างฮับสองฝั่งได้
- เยื้องศูนย์เชิงแกน (Axial) แผ่นดิสก์สามารถยืดหรือหดตัวในแนวแกนได้
การเคลื่อนไหวเหล่านี้เป็นการ ยืดหยุ่นโดยไม่มีแรงเสียดทาน จึงไม่จำเป็นต้องมีสารหล่อลื่น และไม่เกิดการสึกหรอเหมือนคัปปลิ้งชนิดเฟือง
3. ความเสถียรในการหมุน (Torsional Rigidity)
ดิสก์คัปปลิ้งของ REXNORD ถูกออกแบบให้มี Torsional Stiffness สูง กล่าวคือ ไม่เกิดการบิดตัวขณะรับแรงบิด ส่งผลให้การส่งกำลังมีความแม่นยำและเสถียร เหมาะกับงานที่ต้องควบคุมตำแหน่งและความเร็วของเพลาอย่างเข้มงวด เช่น เครื่องจักรความเร็วสูง, Servo Systems หรือ Turbine Drives
ประโยชน์จากหลักการทำงานนี้
- ความแม่นยำสูงในการส่งกำลัง – แผ่นดิสก์ที่ผ่านการขึ้นรูปด้วยเทคโนโลยี CNC ช่วยให้การส่งกำลังมีความเสถียรโดยไม่มีการลื่นหรือสูญเสียแรง
- ไม่ต้องบำรุงรักษา – ไม่มีการสึกหรอจากการสัมผัสของชิ้นส่วนหรือการหล่อลื่น
- ไม่ต้องบำรุงรักษา – ไม่มีการสึกหรอจากการสัมผัสของชิ้นส่วนหรือการหล่อลื่น ลดแรงสะเทือนและความเสียหายต่อแบริ่ง – เนื่องจากการเยื้องศูนย์ที่เกิดขึ้นไม่ถูกส่งต่อไปยังแบริ่งหรือส่วนอื่นของระบบ
- ไม่ต้องบำรุงรักษา – ไม่มีการสึกหรอจากการสัมผัสของชิ้นส่วนหรือการหล่อลื่น ใช้งานได้นาน – โครงสร้างโลหะทั้งหมดมีอายุการใช้งานยาวกว่าคัปปลิ้งแบบยางหรือเฟืองมาก
- ไม่ต้องบำรุงรักษา – ไม่มีการสึกหรอจากการสัมผัสของชิ้นส่วนหรือการหล่อลื่น เหมาะกับงานหนักและงานที่หยุดไม่ได้ (Critical Drives) – เช่น ระบบปั๊มในโรงกลั่น, ระบบขับเคลื่อนในโรงไฟฟ้า หรือระบบควบคุมความเร็วสูงในโรงงานอัตโนมัติ
ประเภทอุตสาหกรรมที่เหมาะสมกับการใช้ REXNORD Disc Couplings
| อุตสาหกรรม | การใช้งาน | คุณสมบัติเด่นของดิสก์คัปปลิ้ง REXNORD |
|---|---|---|
| พลังงาน (Power Generation) | กังหันไอน้ำ, กังหันก๊าซ, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า | ทนแรงบิดสูง, ทนการสั่นสะเทือน, ทำงานต่อเนื่องยาวนานโดยไม่ต้องหยุดบำรุงรักษา |
| น้ำมันและก๊าซ (Oil & Gas) | ระบบปั๊ม, คอมเพรสเซอร์, ระบบแยกก๊าซ | ทนแรงดัน, อุณหภูมิแปรผัน, ทนสารเคมี, วัสดุป้องกันการกัดกร่อน |
| เหล็กและโลหะ (Steel & Metals) | Rolling Mills, Cooling Fans, Continuous Casters, Crane Drives | แข็งแรง, ทนกระชาก, รับโหลดสูง, ถอดเปลี่ยนง่าย |
| เยื่อกระดาษและสิ่งพิมพ์ (Pulp & Paper) | Paper Rollers, Drying Systems, Pulp Agitators | ไร้แรงสั่น, ไม่มีแรงสะท้อนต่อแบริ่ง, ทำงานนุ่มนวล, บำรุงรักษาง่าย |
| เคมีและเภสัชกรรม (Chemical & Pharmaceutical) | ระบบปั๊ม, มอเตอร์ควบคุมความเร็ว | ไม่ต้องหล่อลื่น, ลดการปนเปื้อน, รองรับความแม่นยำสูง |
| อาหารและเครื่องดื่ม (Food & Beverage) | บรรจุภัณฑ์, ระบบขนส่งอาหาร, เครื่องผสม | ไม่หล่อลื่น, ป้องกันการปนเปื้อน, ทนการล้างด้วยน้ำร้อน/สารเคมีฆ่าเชื้อ |
| ระบบอัตโนมัติและความแม่นยำ (Automation & Robotics) | CNC, Servo Drives, Linear Actuators | Torsional Stiffness สูง, ส่งกำลังเที่ยงตรง, เหมาะกับระบบแม่นยำและรวดเร็ว |