Reduktor otáček šnekového převodu NMRV-F1 /F2

Jaká jsou opatření pro regulaci nárůstu teploty u šnekových reduktorů NMRV-F1/F2 při provozu pod zatížením?

V oblasti průmyslové automatizace jsou šnekové převodovky klíčovými součástmi převodovky. Řízení nárůstu teploty během provozu zátěže přímo souvisí se stabilitou, životností a bezpečností zařízení. Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd se specializuje na výrobu Šnekové převodovky řady NMRV-F1/F2 . V reakci na požadavky na rozptyl tepla různých scénářů zatížení byl sestaven kompletní systém řízení nárůstu teploty z různých dimenzí, jako je výběr materiálu, konstrukční návrh, mazací systém a výrobní proces.

1. Technologie řízení nárůstu teploty řady NMRV-F1 (přesný scénář s nízkou zátěží)

(I) Společný návrh lehkých materiálů a konstrukce pro odvod tepla
Řada NMRV-F1 je zaměřena na scénáře s nízkou zátěží, jako jsou malá automatizační zařízení a elektronické montážní linky. Jeho řízení nárůstu teploty nejprve závisí na charakteristikách rozptylu tepla materiálu. Jako materiál pouzdra je použita hliníková slitina. Tento materiál je nejen lehký (o 40 % lehčí než litina), ale má i výbornou tepelnou vodivost – tepelná vodivost hliníkové slitiny je asi 3x vyšší než u litiny, která dokáže rychle odvádět vnitřní teplo do vnějšího prostředí. Vezmeme-li jako příklad převodový reduktor desky plošných spojů používaný v elektronické montážní lince, povrch pouzdra je navržen s jemnými žebry pro odvod tepla. Zvětšením plochy pro odvod tepla (o 25 % vyšší než hladký povrch) v kombinaci s vysokou tepelnou vodivostí hliníkové slitiny je nárůst teploty řízen v rozmezí 40 °C při provozu s nízkou hlučností 55 dB.
Pokud jde o konstrukční návrh, řada F1 využívá konstrukci pouzdra „tenkostěnné duté“ a kontaktní plocha mezi vnitřní dutinou převodovky a vnějším vzduchem je větší. Například při použití stroje na leštění pouzdra mobilních telefonů pro zpracování 3C produktu redukce s průměrem příruby 50 mm snižuje tvorbu třecího tepla vnitřních částí optimalizací nosné struktury šnekového hřídele. Konstrukce dutého výstupního hřídele zároveň umožňuje průchod malého množství vzduchu a vytváří pasivní kanál pro odvod tepla, který zajišťuje, že teplota záběru šneku a šnekového kola nepřekročí 70 °C za podmínek nepřetržité rotace.
(II) Převod s nízkým třením a přesný systém mazání
Pro vysoce přesné požadavky při scénářích nízkého zatížení (jako je model vůle ≤ 10 arcmin u lékařských diagnostických přístrojů) řada F1 řídí nárůst teploty snížením tření v převodovce. Šnek je vyroben z legované oceli, povrch je nauhličován a kalen (tvrdost HRC58-62) a je slícován šnekovým kolem z cínového bronzu. Koeficient tření této kombinace materiálů je o 30 % nižší než u běžné uhlíkové oceli. V mechanismu rotace vzorkové desky biochemického analyzátoru je nárůst teploty tohoto třecího páru pouze 25 °C po nepřetržitém provozu po dobu 8 hodin při nízkém výkonu 0,18 kW.
Pokud jde o systém mazání, řada F1 je standardně vybavena plastickým mazivem na bázi lithia (NLGI grade 2) a jeho teplota bodu skápnutí dosahuje 180°C. Stále může udržovat stabilní pevnost olejového filmu při častých scénářích start-stop, jako je tlačný mechanismus prodejního automatu. Speciálně navržená mazací struktura „oil pool oil slinger“ pohání mazací olej tak, aby se rozstřikoval na záběrový povrch šnekového kola rotací šneku, čímž se vyhne problému zahřívání při míchání oleje při tradičním mazání olejovou imerzí. Při použití mlecích částí kávovarů v gastronomických zařízeních tato metoda mazání udržuje rychlost nárůstu teploty reduktoru do 0,5 °C/min za podmínky 30 spuštění a zastavení za minutu.
(III) Adaptabilita prostředí a optimalizace odvodu tepla
Pro scénáře s vysokými požadavky na čistotu, jako jsou lékařské vybavení a komerční vybavení, využívá řada F1 design úrovně ochrany IP55. Těsnící struktura zabraňuje vnikání prachu a zároveň brání bránění rozptylu tepla vnějšími znečišťujícími látkami. Reduktor použitý v mikrokloubovém pohonu chirurgického robota má pouzdro z hliníkové slitiny, které je eloxováno tak, aby vytvořilo oxidový film o tloušťce 0,02 mm, což nejen zlepšuje odolnost proti korozi, ale také zvyšuje kapacitu rozptylu tepla povrchovým zářením (emisivita zvýšena na 0,85).
V lékařských diagnostických přístrojích citlivých na teplotu může být řada F1 vybavena také termistorovým termostatem. Když vnitřní teplota překročí 65 °C, termostat vyšle signál včasného varování do hlavního řídicího systému zařízení a bude řídit nárůst teploty v rámci bezpečnostního prahu snížením provozní rychlosti nebo spuštěním externího pomocného chladicího ventilátoru (jako je modul chlazení nuceným vzduchem mechanismu horizontálního pohybu lože CT).
2. Vylepšené řešení odvodu tepla pro řadu NMRV-F2 (průmyslové scénáře středního a vysokého zatížení)
(I) Konstrukční vyztužení a systém aktivního odvodu tepla
Tváří v tvář scénářům středního a vysokého zatížení, jako jsou logistické sklady, energetika ochrany životního prostředí atd. (jako jsou dopravníkové linky pro velké zatížení s kroutícím momentem 300 Nm), vyžaduje řízení nárůstu teploty u řady F2 radikálnější technické řešení. Společnost Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd vylepšila design krabice: tloušťka žeber pro odvod tepla se zvýšila na 5 mm a výška se zvýšila na 25 mm, čímž se vytvoří mřížka pro odvod tepla „voštinová“, která je o 40 % větší než plocha pro odvod tepla řady F1. Ve zvedacím mechanismu stohovače používá reduktor F2 poháněný 1,5kW motorem tuto strukturu ke stabilizaci nárůstu teploty na 55 °C po dobu 12 hodin nepřetržitého provozu při rychlosti zdvihu 5 m/min.
V reakci na velké množství tepla generovaného vysokým zatížením může být řada F2 vybavena volitelným systémem chlazení vzduchu s nuceným oběhem - na boku boxu je instalován nízkohlučný ventilátor pro odvod tepla (objem vzduchu 120 m³/h) a žebra pro odvod tepla jsou ofukována směrovým prouděním vzduchu pro zvýšení účinnosti odvodu tepla o 30 %. Reduktor poměru rychlosti 80:1 použitý v směšovači odpadních vod může řídit teplotu záběru šnekového soukolí do 80 ℃ ve venkovním prostředí 35 ℃ s ventilátorem. Pro scénáře extrémně vysokých teplot (jako je teplotní rozdíl -30℃~ 90℃ prostředí solárních sledovačů) řada F2 využívá konfiguraci duálního výstupního hřídele, z nichž jeden může být připojen k externímu chladiči oleje, aby odváděl teplo cirkulací mazacího oleje, aby bylo zajištěno, že vnitřní teplota oleje nepřekročí 110℃ při okolní teplotě 90℃.
(II) Vysoce zátěžový třecí pár a technologie dlouhodobého mazání
Materiál šneku řady F2 je upgradován na nauhličenou legovanou ocel 20CrMnTi a šnekové kolo používá vysoce pevný hliníkový bronz (ZCuAl10Fe3). Tato kombinace materiálů má přípustné kontaktní napětí 450 MPa při kroutícím momentu 300 Nm, což je o 50 % více než u řady F1, a vývin třecího tepla je snížen o 20 %. V pohonu výsypných dveří míchačky betonu je rychlost nárůstu teploty tohoto třecího páru za častých pracovních podmínek vpřed a vzad pouze 0,8 °C/min.
Mazací systém je jednou ze základních technologií řady F2 pro zvládnutí středního a vysokého zatížení. Přijímá konstrukci „vyvážení hladiny oleje pro tlakové mazání“: zubové čerpadlo nasává olej z olejové nádrže a dodává jej do oblasti záběru šnekového ložiska a šnekového kola přes olejové potrubí, aby vytvořilo nucený mazací film. V aplikaci logistického skladu na dopravníkové lince pro velké zatížení stabilizuje tento způsob mazání teplotu mazacího oleje reduktoru na přibližně 75 °C při nepřetržitém rázovém zatížení. Řada F2 je navíc standardně vybavena okénkem pro sledování hladiny oleje a teplotním senzorem. Když je olej nedostatečný nebo teplota překročí 70°C, automaticky se spustí zařízení pro doplňování oleje nebo poplašný systém, aby se zabránilo abnormálnímu nárůstu teploty způsobenému špatným mazáním.
(III) Návrh adaptability průmyslového prostředí
Pro drsné pracovní podmínky, jako jsou stavební stroje a zemědělské stroje, obsahuje řešení pro odvod tepla řady F2 více prvků ochrany životního prostředí. Například reduktor točivého momentu 500 Nm použitý v malém jeřábovém navijáku má na spodní straně krabice přidanou antivibrační pryžovou podložku, aby se snížilo poškození žeber pro odvod tepla způsobené vibracemi. Současně jsou žebra pro odvod tepla nakloněna (15° vzhledem k vertikální rovině), aby se zabránilo hromadění prachu a nečistot a ovlivňování účinnosti odvodu tepla.
Ve scénách, které vyžadují dlouhodobý bezúdržbový provoz, jako je jevištní strojní zařízení a zemědělské zavlažování, řada F2 používá trvanlivé mazivo (silikonové mazivo s životností 4 000 hodin) a optimalizuje strukturu olejového těsnění (konstrukční olejové těsnění s dvojitým břitem), aby se snížilo odpařování maziva a vnikání vnějších škodlivin. Tato konstrukce umožňuje dvouosému nastavovacímu reduktoru solárního sledovače udržovat vnitřní teplotu oleje v rozsahu okolní teploty 40 °C po 3 letech venkovního provozu.
3. Záruka systematické regulace nárůstu teploty
Jako výrobce reduktorů s více než 15 lety zkušeností poskytuje Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd solidní podporu pro řízení nárůstu teploty řady NMRV-F1/F2 od výzkumu a vývoje až po výrobu. Zkušební laboratoř společnosti je vybavena vysoce přesnou zkušební stolicí nárůstu teploty, která dokáže simulovat okolní teploty - 30 °C~ 120 °C a provádět nepřetržitý 72hodinový test nárůstu teploty na reduktoru, aby bylo zajištěno, že produkt před opuštěním továrny splňuje požadavky na rozptyl tepla různých scénářů.
Pokud jde o kontrolu kvality, výrobní systém má certifikaci ISO9001 a každý článek má bod sledování teploty, od tavení hliníkové slitiny (kontrola obsahu železa ≤ 0,3 % pro zajištění tepelné vodivosti) až po šnekové broušení (drsnost povrchu Ra ≤ 0,8 μm pro snížení třecího tepla). Například během procesu tlakového lití krabice musí být teplota formy udržována na 220 ℃ ~ 250 ℃, aby bylo zajištěno, že hliníková slitina je hustě krystalizována a aby se zabránilo pórům, které ovlivňují výkon rozptylu tepla.