ZF-Duoplan 2K800 / 2K801 / 2K802. MANUEL DE SERVICE (2015)
MANUEL DE SERVICE
ZF-Duoplan
Boîtes à deux vitesses
2K800 / 2K801 / 2K802
Manuel de service
2K800/2K801/2K802
Sommaire
1
Préface
5
1.1
Consignes de sécurité
5
1.2
Indications ZF
5
1.3
Matières consommables
6
2
Utilisation et structure
7
2.1
Utilisation
7
2.2
Caractéristiques
7
2.3
Structure
8
2.4
Caractéristiques techniques
9
2.5
Positions de montage
10
3
Première mise en place
11
3.1
Tolérances de concentricité, de planéité et de longueur du moteur d'entraînement
11
3.2
Equilibrage
12
3.2.1
Equilibrage demi clavette
12
3.2.2
Equilibrage clavette entière
12
3.3
Adaptation moteur/boîte
13
3.3.1
Forme de construction ouverte
13
3.3.2
Forme de construction fermée (avec bague à lèvres en caoutchouc)
14
3.3.3
Forme de construction ouverte avec bague d'adaptation pour 2K800 et 2K801
15
3.3.4
Forme ouverte avec bague adaptatrice pour 2K802
15
3.3.5
Exécution avec entraînement par poulie à courroie
16
3.4
Montage de la boîte de vitesses
16
3.5
Sortie
17
3.5.1
Version avec sortie à courroie
17
3.5.2
Version avec sortie coaxiale
17
3.5.3
Version sans arbre de sortie
17
3.6
Raccordement électrique du changement de vitesse
18
3.6.1
Unité de changement de vitesse
18
3.6.2
Logique de commutation
20
3.7
Lubrification
21
3.7.1
Lubrification par circulation
21
3.7.2
Lubrification par circulation avec fonctionnement V1/B5
21
3.7.3
Lubrification par circulation avec échangeur thermique
21
3.7.4
Lubrification par circulation avec réservoir intermédiaire
22
3.7.5
Raccordements pour lubrification par circulation
23
3.7.6
Raccords pour la lubrification par circulation en cas de montage direct au porte-vis
24
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3
Manuel de service
Sommaire
2K800/2K801/2K802
4
Mise en service
25
4.1
Premier contrôle
25
5
Entretien
25
5.1
Vidange
25
6
Réparations
26
6.1
Liste de contrôle des défauts de la boîte de vitesses
26
6.2
Démontage de la boîte de vitesses
27
6.3
Moyeu
27
7
Questions posées fréquemment (FAQ)
28
4
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Manuel de service
2K800/2K801/2K802
Préface
1 Préface
1.1 Consignes de sécurité
Cette documentation a été établie pour du
Le personnel chargé de la réparation des boîtes
personnel qualifié ayant l'expérience des travaux
ZF est systématiquement personnellement
d'entretien et de réparation.
responsable de la sécurité du travail.
Un produit ZF de série est documenté suivant
L'observation de toutes les consignes de sécurité
la version de construction de la date de sortie.
et obligations légales est impérative afin d'éviter
blessures corporelles et endommagements du
Les indications de sécurité suivantes sont utilisées
produit au cours des travaux d'entretien et de
dans le présent manuel :
réparation.
INDICATION
Les personnes effectuant les réparations sont
Attire l'attention sur le déroulement de certains
tenues de prendre connaissance de ces
travaux aussi bien que sur des méthodes, des
consignes avant de procéder aux travaux.
informations ou sur l'utilisation de moyens
La réparation adéquate des produits ZF dépend
auxiliaires etc.
d'un personnel spécialisé ayant reçu une
formation appropriée.
ATTENTION
Est utilisé lorsqu'un mode de travail différent et
Le réparateur est tenu de suivre cette formation.
inadéquat peut provoquer un endommagement
Lire très attentivement le présent manuel avant
du produit.
de procéder aux contrôles et aux travaux de
réparation.
DANGER !
ATTENTION
Est utilisé lorsqu'un manque de soin peut
Les illustrations, plans et pièces représentés
entraîner des blessures corporelles, voire
ne correspondent pas toujours à l'original; ils
un danger de mort.
montrent le cycle de travail.
Les illustrations, plans et pièces ne sont pas
dessinés à l'échelle; on ne doit pas en conclure
des ordres de grandeur et de poids (même pas
DANGER POUR L'ENVIRONNEMENT !
à l'intérieur d'une représentation).
Les lubrifiants et les produits de nettoyage
Les travaux doivent être effectués d'après le texte
ne doivent pas pénétrer dans le sol, dans les
décrit.
nappes phréatiques ni dans les canalisations.
• Demandez les fiches techniques
Une fois les réparations et les contrôles terminés,
contenant les consignes de sécurité pour
le personnel spécialisé doit s'assurer que le produit
les produits correspondants auprès de
fonctionne à nouveau parfaitement.
l'administration de protection de
l'environnement et respectez ces
1.2 Indications ZF
consignes !
• Récupérez l'huile de vidange dans un
Sur toutes les surfaces d'étanchéité, enlever les
récipient assez grand.
restes de joints. Les coulures ou les irrégularités
• Eliminez l'huile de vidange, les filtres
semblables doivent être enlevées soigneuse-
encrassés, les lubrifiants ainsi que les
ment avec une pierre à huile.
produits de nettoyage selon les
prescriptions pour la protection de
Les boîtes de vitesses ouvertes doivent être
l'environnement.
recouvertes soigneusement pour les protéger
• Chaque fois que vous utilisez des
contre les corps étrangers.
lubrifiants et des produits de nettoyage,
respectez les prescriptions du fabricant.
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5
Manuel de service
Préface
2K800/2K801/2K802
1.3 Matières consommables
Produit
Nom/Spécification
Volume
Utilisation
Remarque
(approx.)
[dm3]
Graisse
Shell Avania WR2
Aide au montage
en général
Fuchs Renolit CXEP2
Esso Beacon EP2
Huile de boîte
HLP 46 suivant ISO VG 46
Huile de boîte pour
Utilisation possible
lubrification par
aussi pour lubrification
circulation
par circulation avec
échangeur thermique
Huile de boîte
HLP 32 suivant ISO VG 32
Huile de boîte pour
lubrification par
circulation avec
échangeur
thermique
Pâte à joint
Loctite 574
Étanchéité
Bague d'étanchéité/
(joint liquide)
entretoise
6
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Manuel de service
2K800/2K801/2K802
Utilisation et structure
2 Utilisation et structure
2.1 Utilisation
La boîte à deux vitesses ZF-DUOPLAN est
employée principalement sur les machines-outils.
Grâce aux différentes positions de montage,
la boîte peut être utilisée p. ex. sur les tours
(à l'horizontale B5) ou sur les centres d'usinage
(à la verticale V1). De plus, la boîte peut être
utilisée sur les installations les plus diverses
nécessitant une augmentation de couple ou
une réduction de la vitesse.
Les boîtes de vitesses ont une sortie coaxiale et
sont adaptées aux vitesses de rotation élevées des
machines-outils.
2.2 Caractéristiques
Boîte à deux vitesses pour entraînements de
broche principale AC et DC sur les machines-
outils
Encombrement minimum grâce à la
construction planétaire
Montage direct sur tous les moteurs AC, DC et
standard à bride
Stabilité de marche importante et faibles bruits
de fonctionnement grâce à la denture
hélicoïdale
Jeu de torsion minimum
Montage simple
Forces radiales élevées admises en sortie
En option : absorption des forces axiales et
radiales combinées
Rendement élevé
Changement de vitesse électromécanique
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7
Manuel de service
Utilisation et structure
2K800/2K801/2K802
2.3 Structure
La boîte de vitesses est composée principalement
Sortie :
des éléments suivants :
Carter (9)
Roulement de sortie (10, 11)
Pièces de raccordement :
Arbre de sortie (12)
Moyeu d'entraînement (1)
Bague à lèvres en caoutchouc radiale (13)
Si nécessaire plaque d'adaptation (2) avec
Porte-satellite (14)
bague à lèvres en caoutchouc radiale (3) et
Roulement axial (15)
roulement de moyeu (4)
Changement de vitesse :
Carter :
Manchon (16)
Carter de boîte (5)
Fourchette (17)
Entraînement :
Disque de frein (18)
Pignon solaire (6)
Unité de changement de vitesse :
Roue à denture intérieure (7)
Unité de changement de vitesse (19)
Roulement (8)
Doigt de changement de vitesse (20)
17
19
20
18
16
14
12
1
5
8
7
6
15
10
9
11
13
8
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Manuel de service
2K800/2K801/2K802
Utilisation et structure
2.4 Caractéristiques techniques
Type
2K800
2K800
Type
2K800
2K800
2K801/802
2K801/802
2K801/802
2K801/802
Version
avec STW
Version
avec STW
standard
(i=1.236)
standard
(i=1.236)
Puissance nominale
max. 84 kW
max. 84 kW
Couple nominal
d'entrée (S1)
max. 800 Nm
max. 800 Nm
Vitesse nominale
1000 tr/mn
1000 tr/mn
Vitesse max.
Couple de sortie
vitesse directe i=1
5000 tr/mn
5000 tr/mn
(S1), max. pour
i = 1,00
800 Nm
989 Nm
i = 3,19
2552 Nm
3154 Nm
i = 4,00
3200 Nm
3955 Nm
Poids
env. 175 kg
env. 325 kg
INDICATION
Si la broche est freinée par le frein moteur ou le
Plaque signalétique (standard)
courant inverse (p. ex. arrêt d’urgence), il faut
(posée sur le carter de la boîte de vitesses)
s’assurer que les moments d’inertie ne dépassent
pas les couples de sortie admissibles. Les temps
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG
de freinage doivent être adaptés de manière
MADE IN GERMANY
appropriée.
TYPE
PARTS LIST
RATIO
i
,
-
,
SERIAL-NO.
BACKLASH
INPUT TURN
RPM
MAX.
MIN.
POWER MAX.
AT
RPM
KW
INPUT
TORQUE
NM
OIL GRADE
Cotes standard de montage (mm)
SHITING
V
OIL
UNIT
W
QUANTITY
selon EN 50347: 2001
Boîtes de
2K800
2K801
2K802
vitesses à
FF350
FF400
FF500
S2
deux étages
Taille du
180
200
225
moteur
e2
a1
h
180
200
225
d
60
65
75
l
1400,2
1400,2
1400,2
b
300
350
450
e2
350
400
500
d b
a1
400
450
550
h
s2
4x18,5
8x18,5
8x18,5
l
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9
Manuel de service
Utilisation et structure
2K800/2K801/2K802
2.5 Positions de montage
Horizontale B5
Horizontale B5
(unité de changement de vitesse tournée)
Verticale V1
Verticale V3
ATTENTION
La sortie du purgeur doit se trouver en haut dans
toutes les positions de montage.
10
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Manuel de service
2K800/2K801/2K802
Première mise en place
3 Première mise en place
3.1 Tolérances de concentricité, de
planéité et de longueur du moteur
d'entraînement
Sur les moteurs à palier fixe sur le côté B (en face
Pour un parfait fonctionnement, le moteur
de l'arbre de sortie du moteur), tenir compte de la
raccordé doit respecter les tolérances indiquées.
dilatation thermique de l'arbre du moteur.
A
B
C
L
001064
Tolérances de concentricité, de planéité et de
longueur de la bride de fixation du moteur
électrique :
Type de
Tolérance
boîte
A
B
C
L=140
2K800/
0,030
0,063
0,063
0,200
2K801
A
B
C
L=140
2K802
0,030
0,063
0,063
0,200
Tolérances A, B, C suivant DIN 42955R
Veuillez tenir compte de la tolérance limitée de la
longueur d'arbre “L” par rapport à la norme DIN
ATTENTION
L'observation de la tolérance, spécialement de
la longueur d'arbre “L”, est importante pour le
parfait fonctionnement de la boîte. Si la longueur
n'est pas atteinte, il faut la compenser lors du
montage sur le moteur avec des rondelles
d'ajustage; si la longueur est trop grande, il faut
rectifier l'arbre à la bonne dimension.
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11
Manuel de service
Première mise en place
2K800/2K801/2K802
3.2 Equilibrage
Les moyeux (2) sont livrés avec une rainure de
1
clavette (1) pour transmettre la force de l'arbre
moteur (3).
2
Il y a deux types d'équilibrage pour le moteur et
la boîte. Une description plus détaillée de la demi
clavette et de la clavette entière figure dans DIN
3
ISO 8821.
Il faut tenir compte du fait que le moyeu doit être
équilibré de la même manière que le moteur.
C'est pourquoi, lors de la commande, il faut
Equilibrage
Equilibrage
demi clavette
clavette entière
absolument indiquer le moteur et ses cotes ainsi
que le type d'équilibrage.
Arbres de sortie moteur avec clavette standard
3.2.1 Equilibrage demi clavette
selon EN 50347: 2001
Avec l'équilibrage demi clavette, la rainure de
Type de
Diamètre
Clavette
Longueur
clavette est remplie par une compensation
boîte
d'arbre
de
d'équilibrage et correspond environ à une demi
clavette
clavette, type standard B. La forme, longueur et
position de la clavette d'origine du constructeur
2K800
60 mm
A18x11
125 mm
de moteurs est prise pour base et définie comme
2K801
65 mm
A18x11
125 mm
poids d'équilibrage. Etant donné que, contraire-
2K802
75 mm
A20x12
125 mm
ment à l'equilibrage clavette entière, la séparation
80 mm
A22x14
140 mm
passe à travers un composant commun, des
défauts d'équilibrage avec des tolérances peuvent
se produire après le montage.
INDICATION
Dans le cas d'arbres-moteur dont la rainure de
Il est donc recommandé de procéder à un ré-
clavette est dotée d'extrémités ouvertes, coller la
équilibrage des pièces compound après le
clavette à l'intérieur de la rainure afin d'éviter tout
montage.
mouvement axial de la clavette ou du moyeu.
3.2.2 Equilibrage clavette entière
Avec l'équilibrage clavette entière, l'arbre moteur
est équilibré avec la clavette entière, le moyeu
sans. Dans ce cas, la forme, longueur et position
de la clavette sont sans importance.
12
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Manuel de service
2K800/2K801/2K802
Première mise en place
3.3 Adaptation moteur/boîte
Ensuite contrôler la cote de contrôle “C”. Si celle-ci
n'est pas atteinte utiliser des bagues d'ajustage
Pour le montage des boîtes, il faut des moteurs
pour compenser. Si celle-ci est dépassée,
à bride.
raccourcir l'arbre moteur.
Les carters de boîte sont adaptés à la machine
ATTENTION
grâce au diamètre de centrage du carter.
Si l'arbre n'est pas assez chaud, l'arbre moteur
Selon le modèle de moteur, différentes versions
peut être endommagé.
de boîtes peuvent être utilisées. Le montage de la
boîte diffère en conséquence.
Il faut serrer la tige filetée (9) et la bloquer pour
qu'elle ne soit pas tordue, cf. chapitre 3.4.
Cotes de contrôle pour la position du moyeu
Type de boîte
Pour longueur
Cote C
de l'arbre de
en mm
sortie du
moteur
2K800
140
82,3 -0,2
2K801
140
148,3 -0,2
2K802
170
182,3 -0,2
ATTENTION
Pour les moteurs à palier fixe disposé du côté B,
la cote C se réduit de 0,5 mm.
Des bagues d'ajustage de différentes épaisseurs
sont livrées en liaison avec des bagues d'écarte-
ment. Elles servent à compenser les tolérances de
longueur de l'arbre moteur et ainsi à conserver la
cote de contrôle “C”.
3.3.1 Forme de construction ouverte
La version ouverte est celle avec la boîte sans
plaque d'adaptation, mais avec joint sur l'arbre
moteur (2) pour assurer l'étanchéité avec l'huile
de boîte.
Le moyeu d'entraînement (1) est livré démonté
avec la boîte de vitesses. Il faut nettoyer les
surfaces d'ajustage du moteur (3) et du moyeu
d'entraînement. Il faut contrôler la concentricité et
la planéité de l'arbre moteur suivant le chapitre
3.1. Il faut en plus graisser l'arbre moteur.
Après le nettoyage des surfaces d'ajustage, il faut
chauffer le moyeu d'entraînement par l'ouverture
à env. 120 °C et l'enfoncer à fond sur l'arbre
moteur.
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13
Manuel de service
Première mise en place
2K800/2K801/2K802
3.3.2 Forme de construction fermée
(avec bague à lèvres en caoutchouc)
Cette version comprend une plaque d'adaptation
(5) avec bague à lèvres en caoutchouc (7), ce qui
permet à la boîte de former une unité compacte
fermée.
La plaque d’adaptation (5) et le moyeu
d’entraînement (1) sont livrés séparément
démontés. Il faut nettoyer les surfaces d’ajustage
du moteur (3) et du moyeu d’entraînement. Il faut
contrôler la concentricité et la planéité de l’arbre
moteur (2) suivant le chapitre 3.1. Il faut en plus
graisser légèrement l’arbre moteur.
Après le nettoyage des surfaces d’ajustage, il faut
mettre en place la plaque d’adaptation avec la
bague à lèvres en caoutchouc radiale (7) sur le
carter du moteur. Il faut chauffer le moyeu
d'entraînement par l'ouverture à env. 120 °C et
l'enfoncer à fond sur l'arbre moteur.
Ensuite contrôler la cote de contrôle “C” et
l'adapter éventuellement avec des bagues
d'ajustage.
ATTENTION
En cas d'échauffement insuffisant du moyeu,
l'arbre moteur peut être endommagé.
Il faut serrer la tige filetée (9) et la bloquer pour
qu'elle ne soit pas tordue, cf. chapitre 3.4.
ATTENTION
Pour le montage, il faut bien graisser la bague
à lèvres en caoutchouc radiale et le moyeu
d'entraînement. Il faut aussi faire attention à la
bonne position de la lèvre d'étanchéité et au
sens d'étanchéité de la bague à lèvres en
caoutchouc radiale.
INDICATION
Si la forme de construction fermée est utilisée,
il faut enlever la bague à lèvres en caoutchouc
radiale du côté A dans le moteur d’entraînement.
En cas d'opérations d'accouplement moteur en
utilisant les bagues d'étanchéité ou entretoises
fournies, celles-ci doivent être mises en place
avant le montage avec une pâte à joint (par
exemple Loctite 574).
14
FR 4161.758.203m - 2015-10
Manuel de service
2K800/2K801/2K802
Première mise en place
3.3.3 Forme de construction ouverte avec
bague d'adaptation pour 2K800 et
2K801
La bague d'adaptation sert à compenser les
différentes dimensions. Une étanchéité de l'arbre
moteur est nécessaire.
La plaque d'adaptation (5) et le moyeu d'entraîne-
ment (1) sont livrés démontés. Il faut nettoyer les
surfaces d’ajustage du moteur (3) et du moyeu
d’entraînement (1). Il faut contrôler la concentricité
et la planéité de l’arbre moteur (2) suivant le
chapitre 3.1. Il faut en plus graisser l'arbre moteur.
Après le nettoyage des surfaces d'ajustage, il faut
mettre en place la bague adaptatrice sur le carter
du moteur. Ensuite, il faut chauffer le moyeu
d'entraînement par l'ouverture à env. 120 °C et
l'enfoncer à fond sur l'arbre moteur (2).
Ensuite contrôler la cote de contrôle “C” et l'adapter
éventuellement avec des bagues d'ajustage.
ATTENTION
En cas d'échauffement insuffisant du moyeu,
l'arbre moteur peut être endommagé.
Il faut serrer la tige filetée (9) et la bloquer pour
qu'elle ne soit pas tordue, cf. chapitre 3.4.
3.3.4 Forme ouverte avec bague
adaptatrice pour 2K802
La bague adaptatrice sert à compenser les
différentes dimensions. Il faut une étanchéité
à l'arbre entraîné du moteur.
La bague adaptatrice (5) et le moyeu d'entraîne-
ment (1) sont livrés démontés. Il faut nettoyer les
surfaces d’ajustage du moteur (3) et du moyeu
d’entraînement (1). Il faut contrôler la concentricité
et la planéité de l’arbre moteur (2) suivant le
chapitre 3.1. Il faut en plus graisser légèrement
l’arbre moteur (2).
Après le nettoyage des surfaces d'ajustage, il faut
mettre en place la bague adaptatrice sur le carter
du moteur. Ensuite, il faut chauffer le moyeu
d'entraînement par l'ouverture à env. 120 °C
et l'enfoncer à fond sur l'arbre moteur (2).
Ensuite contrôler la cote de contrôle “C” et
l'adapter éventuellement avec des bagues
d'ajustage.
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15
Manuel de service
Première mise en place
2K800/2K801/2K802
3.4 Montage de la boîte de vitesses
ATTENTION
En cas d'échauffement insuffisant du moyeu,
l'arbre moteur peut être endommagé.
INDICATION
Lors de la pose du moyeu d'entrée (1), visser le
Il faut serrer la tige filetée (9) et la bloquer pour
goujon fileté M12 (9) avec un couple de serrage
qu'elle ne soit pas tordue, cf. chapitre 3.4.
de 40 Nm jusqu'à ce qu'il plaque contre la
clavette, et ensuite il faudra le serrer. Avant le
montage, il faut enduire la tige filetée de joint
3.3.5 Exécution avec entraînement par
liquide.
poulie à courroie
Pendant le montage, il faut faire attention à la
La poulie à courroie sera centrée sur la bride de
bonne position du joint torique (10). Le joint
transmission par rapport au diamètre extérieur de
torique est livré démonté avec la boîte de vitesses
celle-ci (tolérance K6), tenue en place par friction,
et doit être placé avec de la graisse dans la rainure
fixée et protégée à l’aide de vis en tenant compte
du joint dans le carter (6).
ici des couples de serrage autorisés.
Contrôler la position de la fourchette. Le manchon
Pour un fonctionnement pauvre en vibrations, la
doit être mis sur la vitesse 1 (vitesse “lente”).
poulie à courroie devra être équilibrée (qualité
d’ajustement 6,3 selon directive VDI 2060).
Prendre la boîte et la mettre sur la bride du
moteur, en rapprochant avec précaution la liaison
Il faudra en tous cas lubrifier le siège de roulement
pignon solaire/moyeu.
dans l'entraînement à poulie par l'intermédiaire de
l'orifice d'huile S dans le carter d'entrée avec 0,5 -
INDICATION
1,0 l/min.
Le profil des dents du pignon solaire doit être
introduit dans le profil denté du moyeu.
Ceci est plus facile en tournant un peu la sortie
Alimentation en huile de
de boîte vers la gauche/droite.
graissage
raccord supplémentaire
pour entraînement par
S
Fixer entre eux avec les quatre, six ou huit vis de
courroie
fixation à six pans (11) le carter de la boîte,
éventuellement la bague d’adaptation et le
moteur.
16
FR 4161.758.203n - 2015-10
Manuel de service
2K800/2K801/2K802
Première mise en place
Mettre de l'huile dans la boîte et raccorder la
3.5 Sortie
lubrification par circulation ainsi que l'alimentation
électrique. La sortie du purgeur doit se trouver en
3.5.1 Version avec sortie à courroie
haut dans toutes les positions de montage et doit
être éventuellement fermée hermétiquement
La poulie doit être centrée sur le diamètre
jusqu'à max. 1 tour.
extérieur de la bride de sortie (tolérance K6), fixée
et bloquée avec des vis en tenant compte des
La boîte est maintenant fonctionnelle.
couples de serrage.
Pour un fonctionnement avec peu de vibrations,
la poulie doit être équilibrée suivant la qualité 6,3
selon la directive VDI 2060.
ATTENTION
Pour éviter des surcharges des paliers, il faut
tenir compte de la force de serrage maximale
lors de la tension de la courroie.
L'effort moyen de la courroie doit se situer entre
les roulements. Lors du montage, la poulie doit
glisser légèrement sur la bride de sortie, sinon
chauffer celle-ci.
Position Vitesse 1 :
A Disque de frein
B Manchon
3.5.2 Version avec sortie coaxiale
Pour la version avec sortie coaxiale (bout d'arbre),
il faut aussi tenir compte du type d'équilibrage
ATTENTION
pour la sortie (cf. chapitre 3.2). La boîte de
Les boîtes de vitesses peuvent fonctionner avec
vitesses est livrée avec le mode d'équilibrage
les mêmes protections que celles déterminées
clavette entière.
pour les moteurs AC et DC.
Les dimensions des ressorts d'ajustage sont
Lors de l'implantation, il faut faire attention à ce
indiquées sur le plan de montage. Les ressorts
que l'air de refroidissement du moteur puisse
d'ajustage doivent être en tout cas fixés par des
arriver et s'échapper librement.
tiges filetées.
INDICATION
Avant la mise en service de l'unité d'entraînement
moteur électrique/boîte, il faut contrôler que la
3.5.3 Version sans arbre de sortie
sortie de boîte peut être tournée à la main.
L’arbre de sortie n’est pas compris dans la
Pour les unités d'entraînement fixées par bride,
fourniture ZF. La fabrication se réalise chez le
le moteur doit être soutenu du côté B sans
client. Le plan d’installation comporte une
contrainte.
proposition comment le point de raccordement
de l’arbre de sortie au profilé DIN 5480 doit être
conçu. Enduire la vis à tête cylindrique M12 du
frein de vis approprié (p. ex. Loctite N° 275 ou
N° 243) et la serrer à 115 Nm.
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17
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Première mise en place
2K800/2K801/2K802
3.6 Raccordement électrique du
changement de vitesse
Le raccordement électrique de la boîte de vitesses
se fait avec le connecteur à 8 broches Harting
fourni (HAN 8 U). La connexion se trouve sur
l'unité de changement de vitesse.
3.6.1 Unité de changement de vitesse
Caractéristiques techniques :
En moyenne, cela signifie nMot = 5°/s = 5° 60/min
= 300°/min = 300/360 tr/min = 0,83 tr/min.
Puissance absorbée
84 W
Tension de raccordement
24 V DC ± 10 %
Conversion
Courant initial de démarrage
Régime pendulaire mouvement rotatif
max.
5 A
pendulaire
Courant nominal
3,5 A
Régime
Angle
Temps
Angle
Classe de protection
IP64
[1/min]
[°/min]
[sec]
[°/sec]
0,25
90
3,33
5
Une section du câble d’alimentation de 1,5 mm²
0,50
180
1,67
5
est nécessaire.
1,00
360
0,83
5
Il faut assurer la tension de raccordement de
2,00
720
0,42
5
24 V DC et une intensité du courant absorbé de
5 A sur le connecteur de l’unité de changement de
3,00
1080
0,28
5
vitesse.
4,00
1440
0,21
5
Il y a lieu de tenir compte des pertes suite à la
longueur du câble et des pertes de tension au
5,00
1800
0,17
5
passage.
Etendue de la livraison :
A cause des masses différentes et des couples de
traînée corrélés de la broche, il faudra effectuer
Boîtier douille, vissage, insert de prise avec 8
des essais de changement de rapports afin de
douilles de contact, type Harting AWG16.
déterminer le fonctionnement optimal de la
L’unité de changement de vitesse est uniquement
machine.
disponible comme pièce complète.
Les signaux de contacteur de fin de course de
Commande de la transmission :
S1 - 1er rapport (contact 4) et S2 - 2e rapport
La commutation s’effectue par la mise en circuit
(contact 6) servent à couper l'unité de commande
de la tension de 24 V au pin 2 et au pin 3. La
après la commutation.
polarité de la tension appliquée 24 V DC est
décisive pour le rapport.
ATTENTION
En 1er rapport
=> Pin 2: + / Pin 3: -
Après les signaux des fins de course, il faut qu’il y
En 2ème et 3ème rapport
=> Pin 2: - / Pin 3: +
ait encore du courant sur l’unité de changement de
Pendant la commutation des niveaux de boîte de
vitesse pendant 0,5 secondes maxi. Pendant la
vitesses, le moteur d'arbre principal doit exécuter
durée du fonctionnement, les signaux des fins de
un mouvement pendulaire avec un angle de +5°
course devront être surveillés.
ou -5° et 1 à 5 changements de sens de rotation
Les fins de course ne devront être activés
par seconde. Un mouvement pendulaire trop
qu’avec le courant de commande (0,1 - 0,5 A) et
important risque d'endommager les crabots. La
non avec le courant de commutation (5 A).
plupart du temps, les engrenages de commande
s'engrènent au premier changement de sens de
rotation, de telle façon que le temps de
commutation dure environ 300 à 400 ms.
18
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Manuel de service
2K800/2K801/2K802
Première mise en place
S3
Si le nombre des résistances est petit, on pourra
4
bleu
1
gris
optionnel
2
noir
également utiliser un courant de commande plus
faible.
Il y aura lieu d’assurer la tension de commande
6
5
4
pour la surveillance des positions finales en
7
1
fonction de la longueur, la résistance de ligne,
8
2
3
X8
la perte de tension au passage et le nombre des
points de raccordement. Après un certain temps,
bleu
gris
il y aura lieu de considérer ici des résistances
3
4
noir
3
4
noir
plus importantes suite à la corrosion. Lors de la
S1
S2
vert
M
bleu
commutation d’une charge inductive à l’aide du
courant de commande, celle-ci devra être câblée
Le changement de vitesse électromécanique
en parallèle à la charge à l’aide d’une diode.
s’effectue par une unité de changement de vitesse
Si les fins de course reconnaissent qu’une
sur la boîte qui est entraînée par un moteur à
vitesse n’est plus enclenchée de manière sûre,
courant continu (24 V DC). L’élément de
la commande devra déclencher les mesures
changement de vitesse de la boîte est une
nécessaires comme par ex. arrêt d’urgence etc.
fourchette mécanique déplacée axialement qui
agit sur un manchon.
INDICATION
Des champs électromagnétiques peuvent fausser
Les fins de course sont surveillées par des
les courants de la surveillance des positions
interrupteurs de fin de course dans l’unité de
finales. On pourra éviter cela en changeant les
changement de vitesse. La surveillance de la
câbles de place ou en procédant à leur blindage.
sequence doit être prévue dans la commande.
Le déroulement de la commutation sera à
Lors du passage de la vitesse 1 à 2 ou inverse-
surveiller, le cas échéant, l’opération de
ment, il faut mettre le moteur sous tension. Le
commutation sera à annuler à l’aide d’un élément
changement du sens de rotation s’effectue en
de temporisation au bout d’env. 2 secondes, si
inversant la polarité.
aucun signal des fins de course (S1/S2) n’est
INDICATION
parvenu. Ensuite nouvelle instruction de
Boîte de vitesses avec point mort
commutation, le moteur principal d’axe ne devra
pas être débloqué.
Le point mort ne peut être réglé qu'à travers la
vitesse 1.
Plan de câblage de l’unité de changement de
vitesse avec deux positions de changement
Dès que l’interrupteur de fin de course S3 reçoit le
(standard) ou trois positions de changement
signal, il faut toujours arrêter le moteur à courant
(avec point mort) :
continu à l’aide d’un arrêt de moteur par
Vitesse 1 ==> par ex. 4:1
récupération (Quickstop).
Vitesse 2 ==>
1:1
Sous certaines conditions de fonctionnement (p.
ex. position de montage V3, résistances de ligne
Vitesse 3 ==> position neutre,
plus élevées), un temporisateur variable peut
marche à vide
s’avérer nécessaire consultation de ZF.
(option)
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19
Manuel de service
Première mise en place
2K800/2K801/2K802
3.6.2 Logique de commutation
Freiner le moteur de la broche
principale de la vitesse de
fonctionnement à la vitesse zéro.
Laisser la validation du régulateur au
convertisseur.
Appliquer la vitesse consigne
pendulaire au convertisseur et au
régulateur de vitesse sans
temporisation.
Courant vers l’unité de changement
de vitesse (broches 2 et 3)
N
Changement de
Nombre d'essais de
vitesse terminé en 2 sec. (message
N
commutation > 5 à partir de la
de retour de fin de course S1 ou S2
position initiale
de l'unité de changement
(inversion de polarité)
de vitesse)
O
O
Couper la vitesse consigne
Pas de changement de vitesse :
pendulaire.
Couper moteur de la broche
principale.
Après un intervalle de 200 ms à max.
500 ms, l'unité de commande est
Contrôler l'installation.
coupée.
Changement de vitesse
terminé.
Démarrage moteur broche
principale
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Manuel de service
2K800/2K801/2K802
Première mise en place
3.7 Lubrification
Les figures de la page 23 montrent les positions
d'arrivée et d'évacuation de l'huile de la boîte. Les
dimensions exactes sont indiquées sur les plans
3.7.1 Lubrification par circulation
correspondants.
Les points suivants ne représentent pas de
INDICATION
problèmes :
Les boîtes 2K800, 2K801 et 2K802 doivent être
utilisées systématiquement avec la lubrification par
Descente du niveau d'huile dans le réservoir
circulation. Et il n'est pas possible de voir le niveau
pendant le fonctionnement à cause du
d'huile dans le regard.
moussage de l'huile dans la boîte.
Formation d'une émulsion d'huile/d'air dans le
ATTENTION
retour d'huile et dans le réservoir.
Avant la première mise en service, il faut assurer
que l'alimentation en huile de boîte soit d'abord
3.7.2 Lubrification par circulation avec
en marche. Il faut contrôler le niveau d'huile du
fonctionnement V1/B5
réservoir, rajouter éventuellement de l'huile
Pour le positionnement de l'arrivée d'huile et de la
jusqu'à ce que le niveau ne descende pas sous
vidange, cf. chapitre 3.7.5.
la marque minimale.
Volume d'arrivée d'huile :
Les composants pompe, réservoir d'huile et
échangeur thermique doivent se trouver en
Arrivée 1 : 2,5 l/min.
dessous du niveau d'huile de boîte. Surveiller le
Arrivée 2 : 0,5 l/min.
débit volumétrique de l’alimentation en huile de
la boîte de vitesses.
En position verticale V3, l'huile de boîte peut
être amenée aussi bien de manière radiale que
INDICATION
centrale.
Après la coupure de la machine, il faut contrôler
Il faut éviter une retenue d'huile dans la boîte
que le niveau dans le réservoir ne dépasse pas la
par le dimensionnement de la conduite de sortie
marque maximale.
(Di env. 20 mm).
Par les forces centrifuges sur l'huile, il peut y avoir
un manque de lubrification de l'engrenage par le
3.7.3 Lubrification par circulation avec
fonctionnement permanent en vitesse directe.
échangeur thermique
Un changement de vitesse occasionnel dans le
Pour la lubrification par circulation, il y a un
rapport avec ensuite démarrage du moteur
échangeur thermique pour diminuer encore plus
(nMot = 1000 tr/mn) entraîne l'huile à l'engrenage
la température.
et empêche une sollicitation unilatérale de
l'engrenage liée à la position.
Certains cas d'utilisation nécessitent un niveau
de température de service très bas qui peut être
obtenu par le raccordement d'une alimentation en
huile de boîte adaptée, avec refroidissement de
l'huile. Les modèles respectifs de boîte sont
préparés de manière appropriée.
Pour obtenir un refroidissement de boîte optimal
sans influence sur la lubrification, il y a selon la
position de montage et le mode opératoire,
différents raccordements pour la lubrification par
circulation.
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Manuel de service
Première mise en place
2K800/2K801/2K802
3.7.4 Lubrification par circulation avec
réservoir intermédiaire
Exemple de montage B5
Pour un refroidissement efficace de l'huile, le
volume du réservoir doit être au moins dix fois
supérieur au volume d'huile en circulation.
INDICATION
Pour éviter d'endommager la boîte par un
fonctionnement à sec, ZF recommande d'installer
un capteur de niveau d'huile dans le réservoir
intermédiaire.
Il faut utiliser un filtre de 60 μm à l'entrée d'huile
de la boîte.
22
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2K800/2K801/2K802
Première mise en place
3.7.5 Raccordements pour lubrification par circulation
M
E
K
P
K
L
F
H
G
I
D
L
Position de montage
Raccordement arrivée
Pression max.
Raccordement retour
d'huile
d'huile
B5
M
G ou F
0,5 l/min
3 bar
ou
K
2,5 l/min
5 bar
D
V1
M
D ou E
0,5 l/min
3 bar
ou
K
2,5 l/min
5 bar
L (avec aspiration)
V3
M
H et I (avec aspiration)
0,5 l/min
3 bar
K
2,5 l/min
5 bar
ou
ou
M
0,5 l/min
3 bar
G ou F
P
2,5 l/min
5 bar
INDICATION
Les valeurs indiquées pour les débits de circulation d'huile sont des valeurs minimales. La limite supérieure
peut être de 50 % plus élevée. C'est toujours le débit s'écoulant du retour d'huile qui est décisif pour le débit
d'alimentation d'huile. Dans le cas d'une transmission équipée d'un entraînement à poulie, veiller à prendre en
compte l'orifice de lubrification “S” additionnel (voir chapitre 3.3.5).
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Première mise en place
2K800/2K801/2K802
3.7.6 Raccords pour la lubrification par circulation en cas de montage direct au porte-vis
Considérer le raccord M conformément au chapitre 3.7.5 pour l’arrivée d‘huile. Le retour d’huile sera réalisé
selon la position de montage.
Arrivée d‘huile dans toutes les
positions de montage 2,5 l/min
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2K800/2K801/2K802
Mise en service/Entretien
4 Mise en service
5 Entretien
4.1 Premier contrôle
5.1 Vidange
Avant la mise en service, il faut contrôler si la boîte
Intervalle de vidange : toutes les 5000 heures de
de vitesses est montée correctement.
service
Fixation mécanique
DANGER POUR L'ENVIRONNEMENT !
Fixation par bride du moteur
Les lubrifiants et les produits de nettoyage
ne doivent pas pénétrer dans le sol, dans
Raccordements de l'huile de boîte
les nappes phréatiques ni dans les
Alimentation en huile/Remplissage de l'huile
canalisations.
assuré
• Demandez les fiches techniques
contenant les consignes de sécurité
Raccordements électriques
pour les produits correspondants
Facilité de fonctionnement (possibilité de
auprès de l'administration de
tourner à la main)
protection de l'environnement et
Position verticale purgeur
respectez ces consignes.
• Récupérez l'huile de vidange dans un
récipient assez grand.
• Eliminez l'huile de vidange, les filtres
encrassés, les lubrifiants ainsi que les
produits de nettoyage selon les
prescriptions pour la protection de
l'environnement.
• Chaque fois que vous utilisez des
lubrifiants et des produits de
nettoyage, respectez les prescriptions
du fabricant.
Faire couler l'huile de vidange dans des réservoirs
appropriés lorsque la boîte de vitesses est chaude.
Les raccords de vidange sont différents selon la
position de montage et le modèle de boîte (cf.
chapitre 3.7.5).
Mettre de l'huile de boîte neuve par le raccord E.
Le niveau d'huile indique le volume d'huile qu'il
faut mettre. L'indication en litres sur la plaque
signalétique de la boîte n'est qu'une valeur à titre
indicatif.
S'il y a une pompe à huile, la faire marcher
quelques instants après le remplissage pour
purger. Si nécessaire, remettre de l'huile.
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25
Manuel de service
Réparations
2K800/2K801/2K802
6 Réparations
En cas de défauts de fonctionnement de la boîte
Questions pour pouvoir établir le diagnostic :
de vitesses, il faut d'abord contrôler les
Le regard d'huile de la boîte est-il foncé/noir ?
composants raccordés et leurs raccordements.
Odeur de combustion d'huile au purgeur
Le type de défaut doit être documenté
d'huile ?
soigneusement pour le diagnostic du fabricant
Des bruits de boîte ont lieu à la vitesse 1:1 ou
(cf. chapitre 6.1).
4:1 ou seulement dans un sens ou dans les
Les réparations des boîtes de vitesses ne doivent
deux sens ?
être réalisées que par la ZF Friedrichshafen AG ou
Avant les bruits de boîte, l'usinage de la
par des services après-vente ZF autorisés.
machine a-t-il eu lieu longtemps à une seule
vitesse (1:1) ?
6.1 Liste de contrôle des défauts de la
boîte de vitesses
Les bruits de boîte sont-ils apparus après avoir
changé le cycle d'usinage de la machine et le
Si la boîte de vitesses présente des défauts,
cycle d'usinage n'avait-il pas été changé avant
veuillez d'abord consulter les solutions indiquées
sur la machine ?
au chapitre 7.
Avant le défaut, y a-t-il eu des opérations
Si vous n'avez pas de succès, les indications
d'entretien sur la machine et si oui lesquelles ?
suivantes sont importantes pour le diagnostic de la
Est-ce qu'il n'y a pas de changement de
ZF Friedrichshafen AG ou du service après-vente
vitesse ou est-ce que la vitesse saute ?
ZF autorisé :
Est-ce que la logique de changement de
Caractéristiques de la boîte suivant la plaque
vitesse correspond à la prescription ZF
signalétique
(cf. page 20) ?
Type :
Quelle tension y a-t-il lors du changement de
(Type)
vitesse à l’unité de changement de vitesse ?
Liste des pièces :
(P.L.No.)
N° de série :
(Serial-No.)
Caractéristiques du moteur suivant la plaque
signalétique
Fabricant :
Type/Taille :
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Manuel de service
2K800/2K801/2K802
Réparations
6.2 Démontage de la boîte de vitesses
(exemple modèle avec plaque adaptatrice et joint
à lèvres en caoutchouc)
Pour les autres modèles, procéder de manière
adaptée.
Couper la machine
Couper l'alimentation en courant
Débrancher les raccordements électriques
Débrancher les raccordements d'huile de boîte,
vidanger l'huile de boîte
Desserrer les vis de fixation (11)
Enlever la boîte de vitesses (6) de la plaque
d'adaptation (5) et du moyeu d'entraînement (1)
6.3 Moyeu
Desserrer la tige filetée (9) pour le blocage radial
de la clavette
Avec un dispositif d'extraction, p. ex. bras triple,
retirer le moyeu d'entraînement de l'arbre moteur
1 Moyeu d'entraînement
sans le chauffer
2 Arbre moteur
3 Moteur
4 Couvercle
5 Plaque adaptatrice
6 Carter de boîte
7 Bague à lèvres en caoutchouc
9 Tige filetée
10 Joint torique
11 Vis de fixation
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Manuel de service
Questions posées fréquemment (FAQ)
2K800/2K801/2K802
7 Questions posées fréquemment (FAQ)
Défaut
Cause du défaut
Mesures à prendre
La boîte est bruyante et fait des
Codeur de rotation du moteur
Contrôler codeur de rotation et
bruits de battement
a un mauvais contact et donc
câbles électriques allant au moteur,
régulation permanente du moteur
si nécessaire nettoyer le codeur de
rotation
Codeur de rotation sale, pas de
Contrôler la commande du moteur,
transmission nette de signaux
réduire la régulation du régime si
nécessaire
La boîte est bruyante et fait des
Longue durée d'usinage avec
Pas de défaut de la boîte
bruits de fonctionnement
grande vitesse de coupe et rapport
Le bruit de fonctionnement de la
1:1 et ensuite passage à l'usinage
boîte se normalise après plusieurs
de la machine avec rapport 4:1
changements de vitesse
La boîte est bruyante et fait des
L'arbre moteur est trop long,
Contrôler les paliers,
bruits de fonctionnement au
roulement axial endommagé
si nécessaire corriger et mettre en
changement de vitesse
place un nouveau roulement
La boîte a des fuites à l'entrée/
Joints défectueux
Changer les joints,
la sortie
si nécessaire envoyer la boîte à ZF
pour révision
La boîte a des fuites au purgeur
L'huile est vieille
Faire une vidange
Après la vidange, trop d'huile
Contrôler le niveau d'huile, si
a été remise
nécessaire ajuster le volume
d'huile
La commande de la machine
Mauvais contact dans le
Contrôler le connecteur et si
ne reçoit pas de signaux des
connecteur de l'unité de
nécessaire le nettoyer, bloquer le
positions de l'unité de
changement de vitesse
connecteur avec un étrier
changement de vitesse de la
Défaut dans l'unité de
Envoyer la boîte à ZF pour
boîte
changement de vitesse
révision
La vitesse saute
Détecteur de fin de course
Envoyer la boîte à ZF Friedrichs-
défectueux
hafen AG pour révision
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