Главная/Блог/Ручная шестерённая таль (ТРШ): устройство, классификация серий и ГОСТ
Ручная шестерённая таль (ТРШ): устройство, классификация серий и ГОСТ
Ручная шестерённая таль (ТРШ) — автономный грузоподъемный механизм циклического действия с ручным цепным приводом и цилиндрической зубчатой передачей. Оборудование предназначено для вертикального подъема, удержания в подвешенном состоянии и опускания грузов массой от 500 кг до 20 тонн без подключения к электрической сети.
Применение двухступенчатого соосного редуктора обеспечивает высокое передаточное число при компактных габаритах корпуса, позволяя одному оператору развивать тяговое усилие в 25–45 кгс (250–450 Н) для подъема грузов весом в несколько тонн.
Производство, испытания и нормы безопасности шестеренных талей на территории Республики Казахстан и стран ЕАЭС регламентируются стандартами:
ГОСТ 28408-89 «Тали ручные и кошки. Общие технические условия».
ГОСТ 12.2.003-91 «Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности».
ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования».
Инженеры ИП «Казмеханика» подготовили детальный технический разбор кинематики, внутреннего устройства соосного редуктора, классификации серий ТРШ и правил выбора оборудования под производственные задачи.
flowchart TD
A["Оператор тянет тяговую цепь"]
B["Тяговое колесо"]
T["Тормоз Вестона и храповик Twin Pawl"]
C["Ведущий вал-шестерня"]
D["Два промежуточных блока Z1 / Z2"]
E["Ведомое зубчатое колесо"]
F["Грузовая звёздочка"]
G["Цепь G80 и крюковая подвеска"]
A --> B --> C --> D --> E --> F --> G
B --> T
1. Кинематика и принцип действия ручной шестерённой тали
Работа тали ТРШ основана на многоступенчатом преобразовании быстрого перемещения тяговой круглозвенной цепи оператором в медленное, но мощное вращение грузовой звездочки.
Тяговое колесо навинчивается по прецизионной упорной резьбе ведущего вала, зажимая между своим торцом, храповым колесом и фрикционными накладками дисковый тормозной узел.
Весь тормозной блок блокируется во включенном состоянии и начинает вращаться как единое целое вместе с ведущим валом. При этом собачки храповика свободно проскакивают по наклонным зубьям храпового колеса с характерным щелкающим звуком.
Центральный вал-шестерня передает крутящий момент одновременно на две симметрично расположенные промежуточные шестерни (сателлиты).
Меньшие зубчатые венцы промежуточных шестерен входят в зацепление с центральным ведомым зубчатым колесом, жестко соединенным со шлицевым валом грузовой звездочки.
В момент, когда оператор отпускает тяговую цепь, вес груза через грузовую звездочку и редуктор стремится провернуть ведущий вал в обратную сторону. Однако обратное вращение мгновенно стопорится подпружиненными собачками, упирающимися в упорные грани зубьев храповика. Момент от груза затягивает резьбовое соединение маховика еще сильнее, обеспечивая самозатягивание тормозных фрикционов и абсолютную неподвижность груза на любой высоте.
Цикл опускания груза
Для спуска оператор тянет противоположную ветвь ручной цепи (вращение против часовой стрелки). Маховик свинчивается по резьбе вала, ослабляя зажатие фрикционных дисков. Ведущий вал под действием веса груза проворачивается на строго контролируемый угол, пока снова не упрется в тормозной диск. Таким образом, опускание происходит плавно и исключительно при принудительном вращении цепного маховика оператором.
Что даёт двухступенчатая схема
Как это устроено
Симметричный привод
один ведущий вал-шестерня, два промежуточных блока, одно выходное колесо
Снижение нагрузок
момент делится пополам, нет радиального изгиба вала, ход зубьев плавный
2. Конструктивные узлы промышленной тали ТРШ
Высокий ресурс и безопасность шестеренной тали определяются материалами и точностью изготовления ее пяти базовых узлов.
сталь 20Mn2 после термообработки, запас прочности 4:1
Крюковая подвеска
кованая сталь, вращение на 360°, предохранительный замок зева
1. Штампованный стальной корпус
В качественных талях ТРШ (серии ТРША-ТРШС, HSZ, HSS) несущие силовые щеки и защитные кожухи изготавливаются из конструкционной легированной стали методом глубокой холодной штамповки.
Кожух редуктора и кожух маховика имеют радиальные ребра жесткости, выдерживающие прямые удары при падении или контакте с металлоконструкциями.
Внутри корпуса установлены профилированные направляющие ролики и ограничители цепи, исключающие ее перекос, переворачивание и заклинивание в карманах звездочки даже при протяжке под углом.
Поверхность защищена полимерно-порошковой краской с антикоррозийными добавками.
2. Соосный двухступенчатый редуктор
В отличие от рычажных или червячных механизмов, в шестеренной тали ведущий вал и ось грузовой звездочки расположены соосно:
Симметричное разделение потока мощности: крутящий момент от центрального вала передается на две параллельные промежуточные шестерни. Это снижает контактные напряжения на зубьях ровно в 2 раза и полностью компенсирует радиальные силы, действующие на вал.
Зубчатые колеса изготавливаются из хромомолибденовой стали 40Х или 20CrMnTi с термической обработкой (объемная закалка с последующей поверхностной закалкой ТВЧ зубьев до твердости 52–58 HRC). Зубья шлифуются для бесшумного зацепления без рывков.
3. Игольчатые подшипники качения
В талях индустриального класса опорные шейки центрального вала, промежуточных шестерен и ступицы грузовой звездочки монтируются на прецизионных игольчатых роликоподшипниках.
В бюджетных модификациях применяются антифрикционные втулки скольжения из чугуна или спеченной бронзы (КПД передачи 62–68%).
Применение закрытых игольчатых подшипников увеличивает КПД механизма до 82–85%. Это снижает физическое тяговое усилие на ручной цепи на 20–30% при сохранении грузоподъемности.
4. Автоматический дисковый тормоз Вестона с системой Twin Pawl
Тормозной механизм расположен на ведущем валу и изолирован от попадания производственной пыли и влаги дополнительным внутренним кожухом:
Фрикционные диски: выполнены из безасбестовой композитной фрикционной массы с медной стружкой для эффективного рассеивания тепла при частом спуске груза.
Twin Pawl System: узел храповика оснащен двумя независимыми подпружиненными собачками. Они сдвинуты по фазе зацепления относительно шага зубьев храповика. Это гарантирует немедленное срабатывание стопора при малейшей остановке тяги с минимальным угловым люфтом (просадка груза не превышает 1–2 мм).
5. Грузовая калиброванная цепь класса G80
Подъемным органом шестеренной тали служит круглозвенная сварная цепь повышенной прочности:
Класс стали: высоколегированная сталь марки 20Mn2 или 8620.
Класс прочности: Grade 80 (G80) с пределом текучести не менее 800 МПа и коэффициентом запаса на разрыв k ≥ 4:1 (по EN 818-7).
Антикоррозийная обработка: фосфатирование (чернение) или гальваническое цинкование.
Цепь проходит заводскую 100% калибровку звеньев по шагу и ширине, что гарантирует точную укладку в гнезда литой грузовой звездочки без проскакивания и закусывания.
6. Кованые грузовые крюки
Подвесной и грузовой крюки изготавливаются методом горячей объемной штамповки из углеродистой стали 20 или 35:
Нижний грузовой крюк установлен на упорном шарикоподшипнике и вращается на 360° вокруг вертикальной оси. Это исключает закручивание ветвей грузовой цепи при позиционировании груза.
Конструкция крюка пластична: при критическом перегрузе (более 200–250% от номинала) крюк не разрушается хрупко, а плавно разгибается, сигнализируя стропальщику об аварийном превышении массы.
Подобрать оборудование под вашу задачу
3. Классификация серий: отечественные стандарты и импортные серии
На рынке Казахстана представлены как классические модификации талей по ГОСТ, так и международные промышленные серии.
Стационарные тали (подвесные)
Передвижные тали (на балку)
ТРША — лёгкая и средняя, до 3 т
ТРШП — с интегрированной тележкой
ТРШБ и ТРШС — тяжёлые, до 10 т
ТРШБп — с приводом каретки
HSZ-C и HSZ-V — промышленная серия
ТРШ с кареткой GCT или GCL
HSS и Vital — евростандарт
монорельс: двутавр 10М–45М
Модификации по стандарту ГОСТ (ТРШ)
ТРША (Таль ручная шестерённая стационарная, группа А):
Базовая облегченная серия с грузоподъемностью от 0.5 до 3.2 тонны. Имеет круглый или полуоткрытый штампованный корпус. Предназначена для периодических монтажных, ремонтных и сервисных работ в мастерских, СТО и строительных объектах со средним режимом нагружения.
Тяжелая промышленная серия грузоподъемностью от 1.0 до 10.0 (и до 20.0) тонн. Увеличенная толщина силовых пластин, закрытый литой или штампованный корпус повышенной жесткости, термически закаленные передачи и надежная защита тормоза от абразивной пыли. Рассчитана на непрерывную эксплуатацию на металлургических комбинатах, карьерах и сборочных цехах.
Моноблочная конструкция, объединяющая подъемный механизм тали и ходовую тележку (кошку) для перемещения по нижнему поясу двутавровой балки (ГОСТ 19425-74 или ГОСТ 8239-89).
ТРШП с холостой тележкой: перемещается толканием груза оператором.
ТРШБп с цепным приводом передвижения: тележка оснащена тяговым цепным колесом и зубчатыми шестернями на катках, что позволяет перемещать грузы весом до 5–10 тонн по монорельсу с высокой точностью позиционирования.
Международные промышленные серии (HSZ, HSS, Vital)
Серия HSZ-C:
Классическая промышленная таль с треугольным профилем корпуса. Компактный размер по высоте (малая строительная высота), надежный редуктор на подшипниках, грузоподъемность 0.5–10 т. Наиболее популярная универсальная модель для складов и цехов.
Серия HSZ-V:
Усиленная модификация с овальным ударопрочным корпусом. Оснащена литыми направляющими цепи, исключающими заклинивание при боковом натяжении, и двойным защитным кожухом тормозного узла.
Серия HSS / Vital:
Тали японского/европейского типа премиального сегмента. Полностью закрытый герметичный корпус редуктора, фрикционы увеличенной площади, игольчатые подшипники на всех осях, эргономичная цепь с плавным ходом. Используются на объектах с высокими требованиями к промышленной безопасности.
Серия
Грузоподъёмность
Исполнение
Ключевое преимущество
ТРША
0,5–3,2 т
стационарная
лёгкий вес, простое обслуживание
ТРШБ и ТРШС
1,0–10,0 т
стационарная
высокий ресурс, закрытый корпус
ТРШП и ТРШБп
0,5–10,0 т
передвижная
моноблок с тележкой
HSZ-C
0,5–10,0 т
стационарная
малая строительная высота
HSZ-V
1,0–20,0 т
стационарная
усиленный овальный корпус
HSS и Vital
0,5–10,0 т
стационарная
премиум-класс, КПД 85 %
4. Сравнительные технические характеристики талей ТРШ (0.5 – 10 тонн)
Параметры шестеренных талей стандартизированы. В зависимости от грузоподъемности изменяется калибр грузовой цепи и число ее ветвей (кратность полиспаста).
Г/п, т
Кратность полиспаста
Цепь d × p, мм
Тяговое усилие, Н (кгс)
Ход тяговой цепи на 1 м подъёма, м
Строительная высота Hmin, мм
Масса при 3 м, кг
0,5
1
6 × 18
220 (22,4)
25
270
8,5
1,0
1
6 × 18
300 (30,6)
33
315
11,5
1,5
1
8 × 24
320 (32,6)
42
380
16,0
2,0
1 или 2
8 × 24
340 (34,7)
50 или 68
420
18,5
3,0
2
8 × 24
360 (36,7)
85
510
27,0
5,0
2
10 × 30
380 (38,7)
110
640
41,0
10,0
4
10 × 30
410 (41,8)
220
780
83,0
Инженерный факт: В талях грузоподъемностью 0.5–1.5 т используется 1 ветвь грузовой цепи. Для подъема 3–5 тонн устанавливается сдвоенный полиспаст (2 ветви цепи со вспомогательным обводным блоком в крюковой подвеске). Для 10 тонн применяется четырехкратный полиспаст (4 ветви цепи). При увеличении числа ветвей усилие на ручной цепи остается в комфортных пределах (до 42 кгс), но пропорционально возрастает длина протяжки тяговой цепи для подъема груза на 1 метр.
Благодаря полной энергонезависимости, высокому тяговому усилию и надежной фиксации груза тали ТРШ незаменимы в следующих отраслях:
Где работает таль ТРШ
Типовые задачи
Монтаж и такелаж
установка станков, позиционирование узлов, автосервисы (двигатели, коробки)
Объекты без электричества
складские эстакады, колодцы и КНС, строительные леса
Взрывоопасные зоны
нефтегазовый сектор, шахты и рудники, химические цеха
Монтаж технологического оборудования и металлоконструкций:
Высокая точность миллиметрового позиционирования груза за счет зубчатой передачи позволяет выставлять станки на фундаментные болты, монтировать трансформаторы, трубопроводную арматуру и насосные агрегаты.
Обслуживание насосных станций, колодцев и канализационных коллекторов (КНС):
Тали ТРШ подвешиваются на треноги (триподы) или стационарные балки над технологическими люками для извлечения погружных насосов и задвижек при отсутствии электропитания.
Горнорудная и нефтегазовая промышленность:
Эксплуатация в подземных выработках, буровых вышках и на удаленных участках трубопроводов, где запрещена прокладка временных кабельных трасс.
Работа во взрыво- и пожароопасных зонах:
В отличие от электротельферов, ручная таль не содержит электрических компонентов. При комплектации омедненными крюками, цепями из нержавеющей стали и бронзовыми направляющими таль ТРШ получает категорию взрывозащиты Ex (ATEX) для работы в зонах классов 1, 2, 21, 22.
Вывешивание силовых агрегатов, мостов и кабин грузового транспорта при выполнении слесарных и кузовных работ.
6. Регламент технического обслуживания и нормы браковки деталей
Безопасная эксплуатация талей требует регулярного инструментального контроля трех критических узлов.
Что бракуют
Предельное состояние
Грузовая цепь
удлинение шага более 2 %, износ прутка более 10 %, трещины и забоины
Грузовой крюк
раскрытие зева сверх допуска изготовителя, скручивание более 5°, трещины у шейки
Тормозные диски
толщина фрикциона уменьшилась на 30 %, сколы зубьев храповика
Браковка грузовой цепи G80
Измерения проводятся штангенциркулем каждые 6 месяцев (при интенсивной работе — ежемесячно):
Износ прутка: если фактический диаметр проволоки звена в месте контакта уменьшился более чем на 10% от номинального калибра, цепь подлежит полной замене.
Удлинение шага (вытяжка): удлинение мерного отрезка цепи (11 звеньев) более чем на 2% свидетельствует о пластической деформации металла вследствие перегруза. Эксплуатация запрещена.
Дефекты: не допускаются звенья со сварочными брызгами, трещинами, глубокими рисками и коррозионными раковинами.
Браковка грузового и подвесного крюков
Увеличение размера зева (раскрытия) сверх допуска изготовителя.
Наличие остаточного скручивания (изгиба) крюка в плоскости более 5°.
Износ седловины крюка в месте контакта со стропом более 10% по высоте сечения.
Фрикционные накладки храповика заменяются при износе более 30% от первоначальной толщины или при замасливании (накладки должны быть абсолютно сухими и чистыми).
Проверка собачек храповика: затупление кончиков, ослабление прижимных пружин или сколы на зубьях храпового колеса требуют немедленной замены узла.
Смазка редуктора: раз в год шестерни очищаются от отработанной смазки и заполняются пластичной противозадирной смазкой Литол-24, Mobilgrease XHP 222 или Castrol LMX. На фрикционные диски тормоза смазка попадать не должна.
7. Поставки шестеренных талей ТРШ от ИП «Казмеханика»
ИП «Казмеханика» поставляет ручные шестеренные тали стационарного и передвижного типа для промышленных предприятий, горнорудного сектора и строительных компаний Казахстана.
Наши возможности и стандарты комплектации:
Грузоподъемность: полный размерный ряд от 0.5 до 10.0 тонн со склада.
Любая высота подъема: штатная комплектация — 3, 6, 9 и 12 метров. Производим нестандартную перепасовку калиброванной цепью G80 на высоту до 24–30 метров в течение 1 рабочего дня.
Комплектация тележками (каретками): поставка холостых (GCT) и цепных приводных (GCL) тележек для монтажа талей на балки любого профиля (двутавры типа М по ГОСТ 19425, стандартные балки по ГОСТ 8239 и широкополочные двутавры).
Контроль качества: каждая единица оборудования проходит обязательные статические (125% нагрузки) и динамические (110% нагрузки) испытания на сертифицированном стенде.
Документация: паспорт оборудования на русском и казахском языках, инструкция по эксплуатации, сертификат соответствия ТР ТС 010/2011.
Складской запас оборудования и комплектующих поддерживается на распределительных складах в Алматы и Астане с оперативной отгрузкой во все регионы Республики Казахстан (Шымкент, Караганда, Актобе, Атырау, Павлодар, Усть-Каменогорск, Актау).
Материал подготовлен техническим отделом ТальСервис
ТальСервис — витрина ИП «КазМеханика». Оборудование поставляется с паспортом, руководством по эксплуатации и гарантийными документами.
Паспортных характеристик конкретных моделей в статьях нет намеренно: они меняются вместе с прайсом поставщика. Мы пишем о принципах выбора, назначении классов оборудования и типичных ошибках — это не устаревает через квартал.
Нужен подбор под задачу — назовите массу груза, высоту подъёма и режим работы: подберём модель и посчитаем поставку. Контакты и реквизиты.