Šnekový převodový stroj Šroubový výtah: Všemocný "Optimus Prime" v oblasti přesného přenosu

Ve fázi moderní průmyslové přesné převodovky, Šnekový převodový stroj Šroubový výtah se stal jádrem „přenosového uzlu“ mnoha průmyslových odvětví se svým jedinečným konstrukčním designem a vynikajícím výkonem. Od výrobní linky zpracovatelského průmyslu po zvedací plošinu stavebního inženýrství, od automatizačních zařízení po nová energetická zařízení, šroubový zdvih šnekového převodu poskytuje pevnou podporu pro mechanické operace v různých oblastech se stabilním, efektivním a přesným výkonem. Dále rozebereme tajemství tohoto přesného zařízení ve všech aspektech a do hloubky.

Základním zařízením pro přeměnu výkonu šnekového převodového stroje je šnekový převodový systém, který lze nazvat „srdcem“ výtahu. Šnekový převod se skládá ze šneku a šnekového kola, které přenáší pohyb a sílu záběrem mezi střídavě osami. Jako aktivní část se obvykle používá šnek a jeho povrch spirálového zubu zabírá se zuby ozubeného kola šnekového kola pro dosažení velkého převodového poměru zpomalovacího pohybu. Tento přenosový režim má pozoruhodné vlastnosti kompaktní konstrukce, velký převodový poměr, hladký chod a nízkou hlučnost.

Z hlediska technického principu musí být úhel šroubovice šneku a úhel šroubovice šnekového kola přesně sladěny, aby byl zajištěn dobrý záběrový účinek. Počet šnekových hlav určuje účinnost a rychlostní poměr převodovky. Jednohlavý šnek má velký převodový poměr, ale účinnost je relativně nízká, obecně kolem 60% - 70%; vícehlavové šneky mohou zlepšit účinnost přenosu. Například účinnost dvouhlavých šneků může dosáhnout 75% - 85%, ale odpovídajícím způsobem se sníží poměr otáček. Šnekové kolo je obvykle vyrobeno z materiálů slitiny mědi, jako je ZCuSn10Pb1 s dobrou odolností proti opotřebení pro snížení opotřebení při záběru se šnekem a prodloužení životnosti. V praktických aplikacích lze rozumným navržením parametrů šnekového soukolí, jako je modul, úhel tlaku, úhel šroubovice atd., optimalizovat výkon převodu tak, aby vyhovoval potřebám různých pracovních podmínek. Například v metalurgickém průmyslu, který vyžaduje velký točivý moment, se pro zvýšení únosnosti používá šnekové kolo s větším modulem; zatímco v elektronickém zpracovatelském průmyslu, který má extrémně vysoké požadavky na přesnost, se k zajištění přesnosti převodu používá šnekové kolo s vysokou přesností a malým modulem.

Velmi důležité je také mazání šnekového převodového systému. Vhodná maziva mohou nejen snižovat koeficient tření a opotřebení, ale také hrát roli chlazení a čištění. Mezi běžně používaná maziva patří průmyslové převodové oleje pro extrémní tlaky atd. V závislosti na pracovním prostředí a podmínkách zatížení je nutné maziva pravidelně vyměňovat, aby byl zajištěn normální provoz systému.

Dvojice šroubových matic je klíčovou součástí, která převádí rotační pohyb šnekového převodu na lineární pohyb a je "vykonavatelem" výtahu pro realizaci funkce zvedání. Šroub je šroub a matice spolupracuje se šroubem. Když šnekové kolo pohání šroub do otáčení, matice se pohybuje axiálně na šroubu, čímž se realizuje zvedání a spouštění břemene.

Podle výrobního procesu lze vrut rozdělit na vrut válcovaný a vrut zemní. Válcované vodicí šrouby jsou tvořeny procesem válcování, s vysokou efektivitou výroby a nízkými náklady a jsou vhodné pro příležitosti s nízkými požadavky na přesnost, jako je běžná zařízení na dopravu materiálu; broušené vodicí šrouby jsou zpracovány vysoce přesným broušením, s vysokou přesností povrchu a dobrou přímostí a jsou široce používány ve výrobě polovodičů, lékařských zařízení a dalších oblastech s extrémně vysokými požadavky na přesnost a jejich přesnost polohování může dosáhnout ±0,01 mm nebo dokonce vyšší. Zásadní je také provedení matice. Obvykle se používají dělené matice nebo integrální matice a mezera mezi vodicím šroubem a maticí je eliminována předpínacím zařízením pro zlepšení tuhosti a přesnosti převodu. Existují metody předběžného utažení těsnění a předepnutí pružiny a různé metody předběžného utažení jsou vhodné pro různé pracovní podmínky. Například předběžné utažení těsnění má jednoduchou strukturu a nízkou cenu, ale je nepohodlné se seřizovat; Předpětí pružin může automaticky kompenzovat opotřebení a udržovat stabilní sílu předpětí.

Během provozu páru matic vodícího šroubu je klíčovým parametrem také stoupání vodícího šroubu. Čím větší předstih, tím rychleji se matice pohybuje, ale nosnost je poměrně nízká; čím menší předstih, tím pomaleji se matice pohybuje, ale nosnost a přesnost jsou vyšší. Proto je nutné při návrhu rozumně volit stoupání šroubu podle skutečných pracovních požadavků.

Skříň je vnějším pláštěm šroubového výtahu šnekového převodu, který hraje roli podpory a ochrany vnitřních součástí převodu a je „základem“ stabilního provozu zařízení. Krabice je obecně vyrobena z vysoce pevných materiálů z litiny nebo slitiny hliníku s dobrou tuhostí a odvodem tepla. Vezmeme-li jako příklad vysokopevnostní litinovou skříň, její pevnost v tahu může dosáhnout více než 300 MPa, což vydrží velké vnější zatížení a vnitřní napětí.

Vnitřní nosná konstrukce, jako je sedlo ložiska, systém hřídele atd., poskytuje spolehlivou oporu pro šnekové kolo a šroub a zajišťuje, že součásti převodovky udržují správný vztah polohy během provozu a snižují vibrace a hluk. Přesnost a tuhost uložení ložiska přímo ovlivňuje životnost ložiska a provozní stabilitu zařízení. Obvykle se pro přesné obrábění používají CNC obráběcí centra, aby byla zajištěna rozměrová přesnost a tolerance tvaru a polohy otvoru sedla ložiska. Konstrukce hřídelového systému musí také vzít v úvahu faktory, jako je pevnost, tuhost a kritická rychlost hřídele, aby se zabránilo rezonanci během provozu.

Konstrukce skříňového tělesa musí také vzít v úvahu těsnicí výkon, aby se zabránilo úniku mazacího oleje a vniknutí vnějšího prachu a nečistot, aby bylo zajištěno dobré mazání vnitřních částí převodovky a čisté pracovní prostředí. Mezi běžné způsoby těsnění patří kontaktní těsnění a bezkontaktní těsnění. Kontaktní těsnění, jako jsou břitová těsnění, má dobrý těsnící účinek, ale zvyšuje odolnost proti tření; bezkontaktní těsnění, jako jsou labyrintová těsnění, má relativně slabý těsnící účinek, ale má nízké tření a dlouhou životnost. Skříňová nástavba je obvykle vybavena pozorovacím okénkem a měřičem hladiny oleje, který je pro operátory vhodný pro sledování činnosti vnitřních součástí a kontrolu hladiny mazacího oleje a včasné provádění údržby a údržby. Některé špičkové výtahy jsou také vybaveny teplotními senzory a vibračními senzory, které v reálném čase monitorují teplotu a vibrace uvnitř boxu a včas upozorní, když se objeví abnormality, aby se předešlo selhání zařízení.

Šnekový zvedák šnekového převodu má vynikající schopnosti vysoce přesného polohování, díky čemuž zazáří v oblasti přesné výroby. V procesu výroby polovodičových čipů je potřeba přesně dopravit destičky do různých zpracovatelských stanic. Šnekový převodový šroubový zvedák může řídit chybu polohování na úrovni mikronů pomocí vysoce přesného lineárního řízení pohybu, což zajišťuje přesnost a výtěžnost výroby třísek. Vezmeme-li jako příklad 12palcovou výrobní linku na výrobu plátků, přesnost polohování použitého šroubového zvedáku šnekového převodu dosahuje ±0,005 mm. Díky pokročilému vizuálnímu polohovacímu systému může být plátek přesně přenášen a umístěn, což výrazně zlepšuje kvalitu výroby a efektivitu čipu.

V oblasti lékařských přístrojů, jako jsou CT skenery, chirurgické roboty a další vybavení, se šroubové zvedáky se šnekovým převodem používají k přesnému nastavení polohy a úhlu zařízení, aby byla zajištěna přesná diagnóza a léčba pacientů. V chirurgických robotech potřebují šroubové zvedáky se šnekovým převodem dosáhnout vysoce přesného řízení pohybu na malém prostoru a jejich přesnost polohování musí dosáhnout ±0,02 mm, aby bylo zajištěno, že chirurgické nástroje přesně dosáhnou místa léze a sníží se chirurgické trauma a rizika. Současně hladké provozní charakteristiky šroubového zvedáku šnekového převodu také zajišťují bezpečnost a spolehlivost chirurgického procesu.

Šnekové zvedáky se šnekovým převodem mají velkou nosnost a mohou snadno převzít různé těžké úkoly v průmyslové oblasti. V průmyslu výroby těžkých strojů, jako jsou velké lisy, vstřikovací stroje a další zařízení, se šnekové zvedáky používají ke zvedání pracovních stolů a forem a vydrží několik tun nebo dokonce desítky tun hmotnosti. Například u velkého hydraulického lisu o hmotnosti 5 000 tun má šnekový šnekový zdvih vybavený jedinou nosností až 100 tun. Prostřednictvím koordinované práce několika zdvihů lze pracovní stůl hladce zvedat a spouštět, aby vyhovoval potřebám zpracování velkých obrobků.

V oblasti stavebního inženýrství se šroubové výtahy se šnekovým převodem často používají ke stavbě zvedacích plošin a lešení, které poskytují spolehlivou podporu pro přepravu stavebního personálu a stavebních materiálů. Při výstavbě supervýškových budov jsou použité velké zvedací plošiny poháněny paralelně více šnekovými šnekovými výtahy, s celkovou nosností více než 50 tun, které mohou současně přepravovat velké množství stavebních materiálů a stavebních zařízení, což zlepšuje efektivitu výstavby. V přístavním a logistickém průmyslu se šnekové zvedáky používají v jeřábech a nakládacích a vykládacích zařízeních k dosažení efektivního zvedání a manipulace se zbožím. V kontejnerových jeřábech v automatizovaných přístavech mohou šnekové zvedací zařízení zvednout kontejnery rychle a přesně, s účinností nakládání a vykládání 30-40 standardních kontejnerů za hodinu, což výrazně zlepšuje kapacitu portu.

Samosvorná funkce zdvihu šroubu šnekového převodu je důležitou funkcí pro zajištění jeho bezpečného provozu. Vzhledem k tomu, že šneková převodovka má vlastnosti zpětného samosvornosti, když zdroj energie přestane fungovat, dvojice šroubových matic se automaticky uzamkne, aby se zabránilo sklouznutí zátěže dolů vlivem gravitace, což zajistí bezpečnost zařízení a personálu. Tato funkce je široce používána v mnoha oblastech s extrémně vysokými požadavky na bezpečnost.

U zvedacích pracovních plošin, výtahů a dalších zařízení je samouzamykací funkce životně důležitým bezpečnostním opatřením. Vezmeme-li příklad určitého modelu zvedací plošiny, když se plošina zvedne do zadané výšky, i když dojde k výpadku napájení nebo poruše napájecího systému, samosvorná funkce šroubového zdvihu šnekového převodu se může okamžitě projevit a plošinu pevně uzamknout na místě, aby se zabránilo pádu plošiny a způsobení bezpečnostních nehod. U některých mechanických zařízení, která potřebují udržovat pevnou polohu, jako je polohovací zařízení automatizované výrobní linky, může samosvorná funkce zajistit, že zařízení nebude během provozu přemístěno v důsledku vnějšího rušení, čímž se zlepší pracovní stabilita a spolehlivost zařízení. Na montážní lince automobilových motorů se zvedací šroub šnekového soukolí používaný k umístění válce motoru spoléhá na samosvornou funkci, která udržuje stejnou polohu po dokončení polohování, což zajišťuje, že následný proces montáže může být proveden přesně.

Výkonnostní výhody šroubového zdvihu šnekového převodu jej činí široce používaným v mnoha oblastech. V automobilovém průmyslu se používá pro přepravu materiálu a uvádění zařízení do provozu výrobní linky. Na montážní lince automobilů se šroubový zdvih šnekového převodu používá ke zvedání podvozku automobilu, aby pracovníci mohli instalovat součásti, jako jsou motory a převodovky. Současně v testovacím zařízení automobilových dílů hraje důležitou roli také zdvih šroubu šnekového převodu, který se používá k přesnému nastavení polohy testovacího přístroje pro zajištění přesnosti výsledků testu.

V oblasti letectví a kosmonautiky se používá pro instalaci a testování zařízení leteckých dílů. Během procesu montáže křídla letadla je zapotřebí vysoce přesný zdvih šroubu šnekového převodu pro nastavení polohy a úhlu křídla, aby byla zajištěna přesnost spojení mezi křídlem a trupem. Na odpalovací věži satelitu se šroubový zdvih šnekového převodu používá ke zvednutí dokovacího zařízení satelitu a rakety, aby bylo zajištěno přesné dokování před startem.

V novém energetickém průmyslu, jako je výroba větrné energie, výroba solární fotovoltaické energie a další projekty, se šroubový zdvih šnekového převodu používá k nastavení úhlu a polohy zařízení na výrobu energie, aby se zlepšila účinnost přeměny energie. U generátoru větrné turbíny se zdvih šroubu šnekového převodu používá k nastavení úhlu lopatky tak, aby byla vždy v nejlepším návětrném stavu, aby se zlepšila účinnost výroby energie. V solární fotovoltaické elektrárně se šroubový zdvih šnekového převodu používá k pohonu solárního sledovacího systému fotovoltaického panelu, takže fotovoltaický panel může automaticky upravovat úhel při změně polohy slunce a maximalizovat příjem sluneční energie.

V oblasti jevištních strojů, zábavních zařízení, inteligentního skladování atd. hraje důležitou roli také šnekový výtah. Při velkých jevištních představeních lze prostřednictvím koordinovaného ovládání více šroubových zdvihů šnekového převodu dosáhnout rychlého zvedání a složitého pohybu jevištní kulisy, což vytváří bohatý a rozmanitý jevištní efekt. V zábavních zařízeních se používá k ovládání zvedání a otáčení zařízení, jako jsou horské dráhy a ruská kola. V inteligentním skladovém systému šnekový zvedák realizuje automatické skladování a manipulaci se zbožím, zlepšuje míru využití skladového prostoru a efektivitu logistiky. Například v určitém automatizovaném stereoskopickém skladu může použitý šroubový výtah se šnekovým převodem rychle a přesně skladovat a vyskladňovat zboží v úzkých uličkách a skladovací kapacita může dosáhnout více než 100 palet za hodinu.

S rychlým rozvojem průmyslové automatizace a inteligentní výroby se šroubové výtahy se šnekovým převodem také modernizují ve směru inteligence a automatizace. Díky integraci senzorů, ovladačů a komunikačních modulů mohou šroubové výtahy se šnekovým převodem monitorovat provozní stav zařízení v reálném čase, jako je hmotnost nákladu, provozní rychlost, teplota a další parametry, a přenášet data do řídicího systému. Řídicí systém automaticky upravuje provozní stav výtahu podle přednastavených programů a parametrů pro dosažení inteligentního ovládání a řízení.

V současné době se na trhu objevily šroubové zvedáky se šnekovým převodem s inteligentními diagnostickými funkcemi. Tyto výtahy mají vestavěné senzory, jako jsou tlakové senzory, senzory posunutí, teplotní senzory atd., které mohou shromažďovat provozní data zařízení v reálném čase. Pokud je zařízení abnormální, jako je přetížení, přehřátí, opotřebení šroubů atd., systém automaticky analyzuje a diagnostikuje a včas vydá poplachový signál, přičemž poskytne příčinu poruchy a řešení. Například jistá značka inteligentního zdvihacího šroubu šnekového převodu monitoruje vibrace zařízení prostřednictvím vestavěného snímače vibrací. Když jsou detekovány abnormální vibrace, systém automaticky určí, že se může jednat o problém, jako je opotřebení ložisek nebo ohnutí šroubu, a upozorní personál údržby na kontrolu a opravu, což výrazně zlepšuje spolehlivost a efektivitu údržby zařízení.

V automatizované výrobní lince může být šnekový zvedák propojen s dalším zařízením pro ovládání, automaticky upravovat rychlost zvedání a polohu podle výrobního rytmu a zlepšovat efektivitu výroby a kvalitu produktu. Prostřednictvím komunikačních technologií, jako je průmyslový Ethernet nebo fieldbus, může šroubový výtah se šnekem komunikovat s PLC, roboty a dalším zařízením pro data a spolupracovat. Například na automatizované výrobní lince automobilových dílů, když robot dokončí montáž dílu, šroubový zdvih šnekového převodu automaticky přepraví smontovaný díl na další stanici. Celý proces nevyžaduje zásah člověka a dosahuje vysokého stupně automatizace výroby.

Aby bylo možné uspokojit potřeby moderních zařízení pro nízkou hmotnost a miniaturizaci, šroubové výtahy se šnekovým převodem neustále inovují design, používají nové materiály a nové procesy k dosažení nízké hmotnosti a miniaturizace. Co se týče materiálů, používají se vysokopevnostní hliníkové slitiny, titanové slitiny a další lehké materiály, které nahrazují tradiční litinové materiály, což značně snižuje hmotnost zařízení a zároveň zajišťuje pevnost a výkon zařízení. Ve srovnání s tradičními litinovými zvedáky má nový šnekový zvedák z hliníkové slitiny nižší hmotnost, ale nesnížila se nosnost a životnost.

Z hlediska konstrukčního řešení je zařízení miniaturizováno optimalizací struktury páru šneku a šroubové matice, snížením počtu a velikosti dílů. Koncepce integrovaného designu je přijata k integraci pouzdra, sedla ložiska a dalších součástí, snížení počtu spojovacích částí a zlepšení integrace zařízení. Struktura je zároveň optimalizována pomocí analýzy konečných prvků a dalších technologií, aby se minimalizovala velikost konstrukce při zajištění pevnosti a tuhosti. Malý šnekový zdvih šroubu má menší velikost díky optimalizovanému designu, ale stále může splňovat pracovní požadavky na vysokou přesnost a velké zatížení a je vhodný pro malé roboty, přenosná zařízení a další oblasti.

V kontextu globálního prosazování zelené ochrany životního prostředí a úspor energie a snižování emisí také šroubové výtahy se šnekovým převodem aktivně přijímají zelenou ochranu životního prostředí a energeticky úsporné technologie. Ve výrobním procesu se používají materiály a procesy šetrné k životnímu prostředí, které snižují používání a emise škodlivých látek a snižují znečištění životního prostředí. Například místo tradičních olejových barev se používá barva na vodní bázi. Nátěry mohou snížit emise těkavých organických sloučenin (VOC); Ke snížení tvorby kovového odpadu lze využít bezřeznou technologii zpracování.

Během provozu lze optimalizací konstrukce převodového systému a výběrem účinných mazacích materiálů zlepšit účinnost převodu zařízení a snížit spotřebu energie. Výzkum a vývoj nových tvarů zubů šnekových soukolí, jako jsou dvouvodivá šneková kola a šneková kola s obloukovými zuby, může zlepšit účinnost převodu o 5 % - 10 %. Zároveň vývoj šnekových výtahů poháněných obnovitelnými zdroji energie, jako je solární pohon a hydraulický pohon, může dále snížit závislost na tradiční energii a dosáhnout cíle zelené ochrany životního prostředí. V některých vzdálených solárních fotovoltaických elektrárnách použití solárně poháněných šnekových zvedáků pro nastavení úhlu fotovoltaických panelů nejen šetří zdroje elektřiny, ale také snižuje emise uhlíku s dobrými ekonomickými a ekologickými přínosy.

V současné době je trh šnekových výtahů vysoce konkurenční a účastní se ho mnoho domácích i zahraničních společností. Mezinárodní společnosti obsadily velký podíl na trhu špičkových technologií se svými vyspělými technologiemi a výhodami značky. Tyto podniky mají silné týmy pro výzkum a vývoj a dokonalé výrobní systémy a neustále uvádějí na trh vysoce výkonné a vysoce přesné výrobky se šnekovým převodem. Například šnekový zvedák SEW využívá pokročilé výrobní procesy a materiály s vysokou přesností produktu a vysokou spolehlivostí a je široce používán ve špičkových oborech, jako je výroba automobilů a polovodiče.

Velké pokroky v posledních letech zaznamenaly i domácí podniky, které se neustále zlepšují v oblasti technologického výzkumu a vývoje a kvality výrobků a postupně zmenšují propast s mezinárodní vyspělou úrovní. Některé domácí podniky vyvinuly produkty se šnekovým převodem s nezávislými právy duševního vlastnictví prostřednictvím nezávislých inovací a zavádění technologií a mají silnou konkurenceschopnost na trzích nižší a střední třídy. Zároveň tuzemské podniky získaly široké uplatnění na domácím trhu a některých rozvíjejících se trzích díky svým cenovým výhodám a výhodám lokalizovaných služeb. Šnekový zvedák vyvinutý domácími podniky snížil náklady na produkt optimalizací konstrukčních a výrobních procesů a poskytl poprodejní služby s rychlou odezvou a byl široce používán v

(II) Výhled do budoucna

5. Závěr