Reduktor prędkości przekładni ślimakowej NMRV-F1 /F2

Jakie są środki kontroli wzrostu temperatury dla reduktorów ślimakowych NMRV-F1/F2 podczas pracy pod obciążeniem?

W dziedzinie automatyki przemysłowej reduktory ślimakowe są głównymi elementami przekładni. Kontrola wzrostu temperatury podczas pracy pod obciążeniem jest bezpośrednio związana ze stabilnością, żywotnością i bezpieczeństwem sprzętu. Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd specjalizuje się w produkcji Reduktory prędkości z przekładnią ślimakową serii NMRV-F1/F2 . W odpowiedzi na wymagania dotyczące rozpraszania ciepła w różnych scenariuszach obciążenia, zbudowano kompletny system kontroli wzrostu temperatury, uwzględniający wiele aspektów, takich jak dobór materiału, projekt konstrukcyjny, system smarowania i proces produkcyjny.

1. Technologia kontroli wzrostu temperatury serii NMRV-F1 (scenariusz z precyzją przy małym obciążeniu)

(I) Wspólny projekt lekkich materiałów i struktury rozpraszania ciepła
Seria NMRV-F1 jest przeznaczona do scenariuszy lekkich obciążeń, takich jak mały sprzęt automatyki i elektroniczne linie montażowe. Kontrola wzrostu temperatury opiera się przede wszystkim na charakterystyce rozpraszania ciepła przez materiał. Jako materiał obudowy zastosowano stop aluminium. Materiał ten jest nie tylko lekki (40% lżejszy od żeliwa), ale także ma doskonałą przewodność cieplną - przewodność cieplna stopu aluminium jest około 3 razy większa niż w przypadku żeliwa, które może szybko odprowadzać ciepło wewnętrzne do środowiska zewnętrznego. Biorąc za przykład reduktor transmisji płytki PCB stosowany na linii montażu elektroniki, powierzchnia obudowy została zaprojektowana z drobnymi żebrami odprowadzającymi ciepło. Zwiększając powierzchnię rozpraszania ciepła (25% większą niż gładka powierzchnia) w połączeniu z wysoką przewodnością cieplną stopu aluminium, wzrost temperatury jest kontrolowany w granicach 40 ℃ przy pracy przy niskim poziomie hałasu 55 dB.
Pod względem konstrukcyjnym w serii F1 zastosowano obudowę „cienkościenną, pustą w środku”, a powierzchnia styku między wewnętrzną wnęką przekładni a powietrzem zewnętrznym jest większa. Na przykład w przypadku zastosowania maszyny do polerowania obudów telefonów komórkowych do obróbki produktów 3C, reduktor o średnicy kołnierza 50 mm zmniejsza wytwarzanie ciepła przez tarcie części wewnętrznych poprzez optymalizację konstrukcji nośnej wału ślimakowego. Jednocześnie konstrukcja pustego wału wyjściowego umożliwia przepływ niewielkiej ilości przepływu powietrza, tworząc pasywny kanał rozpraszania ciepła, aby zapewnić, że temperatura zazębienia ślimaka i koła ślimakowego nie przekroczy 70 ℃ w warunkach ciągłego obrotu.
(II) Przekładnia o niskim tarciu i precyzyjny układ smarowania
W przypadku wymagań wymagających wysokiej precyzji w scenariuszach małych obciążeń (takich jak model luzów ≤10arcmin w medycznych przyrządach diagnostycznych) seria F1 kontroluje wzrost temperatury poprzez zmniejszenie tarcia w przekładni. Ślimak jest wykonany ze stali stopowej, powierzchnia jest nawęglana i hartowana (twardość HRC58-62) i jest dopasowana do koła ślimakowego z brązu cynowego. Współczynnik tarcia tej kombinacji materiałów jest o 30% niższy niż w przypadku zwykłej stali węglowej. W mechanizmie obrotowym płytki próbnej analizatora biochemicznego wzrost temperatury tej pary ciernej wynosi zaledwie 25 ℃ po ciągłej pracy przez 8 godzin przy napędzie o małej mocy 0,18 kW.
Jeśli chodzi o układ smarowania, seria F1 jest standardowo wyposażona w smar na bazie litu (NLGI klasa 2), a jego temperatura kroplenia sięga 180°C. Może nadal utrzymywać stabilną wytrzymałość filmu olejowego w scenariuszach częstych start-stop, takich jak mechanizm pchający automatu. Specjalnie zaprojektowana struktura smarowania typu „odrzutnik oleju w basenie olejowym” powoduje rozpryskiwanie się oleju smarowego na powierzchnię zazębienia przekładni ślimakowej poprzez obrót ślimaka, co pozwala uniknąć problemu nagrzewania się oleju podczas mieszania w tradycyjnym smarowaniu zanurzeniowym. W przypadku stosowania mielących części ekspresów do kawy w maszynach gastronomicznych, ta metoda smarowania utrzymuje szybkość wzrostu temperatury reduktora w granicach 0,5°C/min pod warunkiem 30 uruchomień i zatrzymań na minutę.
(III) Możliwość dostosowania do środowiska i optymalizacja rozpraszania ciepła
W scenariuszach o wysokich wymaganiach dotyczących czystości, takich jak sprzęt medyczny i sprzęt komercyjny, seria F1 przyjmuje poziom ochrony IP55. Struktura uszczelniająca zapobiega przedostawaniu się kurzu, jednocześnie unikając utrudniania rozpraszania ciepła przez zanieczyszczenia zewnętrzne. Reduktor zastosowany w napędzie mikroprzegubowym robota chirurgicznego posiada obudowę ze stopu aluminium, która jest anodowana w celu utworzenia warstwy tlenku o grubości 0,02 mm, co nie tylko poprawia odporność na korozję, ale także zwiększa zdolność rozpraszania ciepła promieniowania powierzchniowego (emisyjność zwiększona do 0,85).
W medycznych przyrządach diagnostycznych wrażliwych na temperaturę seria F1 może być również wyposażona w termostat termistorowy. Gdy temperatura wewnętrzna przekroczy 65°C, termostat wyśle ​​wczesny sygnał ostrzegawczy do głównego układu sterowania urządzenia i kontroluje wzrost temperatury w granicach progu bezpieczeństwa, zmniejszając prędkość roboczą lub uruchamiając zewnętrzny pomocniczy wentylator chłodzący (taki jak moduł wymuszonego chłodzenia powietrzem mechanizmu ruchu poziomego stołu CT).
2. Ulepszone rozwiązanie rozpraszania ciepła dla serii NMRV-F2 (scenariusze przemysłowe o średnim i wysokim obciążeniu)
(I) Wzmocnienie konstrukcyjne i aktywny system odprowadzania ciepła
W obliczu scenariuszy średniego i dużego obciążenia, takich jak magazynowanie logistyczne, ochrona środowiska, energia itp. (takich jak linie przenośników o dużym obciążeniu z momentem obrotowym 300Nm), kontrola wzrostu temperatury w serii F2 wymaga bardziej radykalnych rozwiązań technicznych. Firma Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd ulepszyła konstrukcję skrzynki: grubość żeber rozpraszających ciepło zwiększono do 5 mm, a wysokość do 25 mm, tworząc siatkę rozpraszającą ciepło „plastra miodu”, która jest o 40% większa niż powierzchnia rozpraszania ciepła w serii F1. W mechanizmie podnoszenia układarki reduktor F2 napędzany silnikiem o mocy 1,5kW wykorzystuje tę konstrukcję do stabilizacji wzrostu temperatury na poziomie 55℃ przez 12 godzin ciągłej pracy przy prędkości podnoszenia 5m/min.
W odpowiedzi na dużą ilość ciepła generowanego przy dużych obciążeniach, serię F2 można wyposażyć w opcjonalny układ wymuszonego chłodzenia powietrzem - z boku skrzynki zamontowany jest cichy wentylator odprowadzający ciepło (objętość powietrza 120m3/h), a żebra odprowadzające ciepło są nadmuchiwane kierunkowym przepływem powietrza, co zwiększa efektywność odprowadzania ciepła o 30%. Reduktor współczynnika prędkości 80:1 zastosowany w mieszalniku ścieków może kontrolować temperaturę zazębienia przekładni ślimakowej w zakresie 80 ℃ w środowisku zewnętrznym wynoszącym 35 ℃ za pomocą wentylatora. W przypadku scenariuszy o ekstremalnie wysokich temperaturach (takich jak różnica temperatur w środowisku trackerów słonecznych wynosząca -30 ℃ ~ 90 ℃) w serii F2 zastosowano konfigurację z podwójnym wałem wyjściowym, z których jeden można podłączyć do zewnętrznej chłodnicy oleju w celu rozproszenia ciepła poprzez cyrkulację oleju smarowego, aby zapewnić, że wewnętrzna temperatura oleju nie przekroczy 110 ℃ przy temperaturze otoczenia 90 ℃.
(II) Para cierna o dużym obciążeniu i technologia długotrwałego smarowania
Materiał ślimaka w serii F2 został ulepszony do nawęglanej stali stopowej 20CrMnTi, a w kole ślimakowym zastosowano brąz aluminiowy o wysokiej wytrzymałości (ZCuAl10Fe3). Ta kombinacja materiałów charakteryzuje się dopuszczalnym naprężeniem kontaktowym wynoszącym 450 MPa przy momencie obrotowym 300 Nm, czyli o 50% wyższym niż w przypadku serii F1, a wytwarzanie ciepła tarcia jest zmniejszone o 20%. W napędzie drzwi wyładowczych betoniarki szybkość wzrostu temperatury tej pary ciernej w częstych warunkach pracy do przodu i do tyłu wynosi tylko 0,8 ℃/min.
Układ smarowania to jedna z podstawowych technologii serii F2, która radzi sobie ze średnimi i dużymi obciążeniami. Przyjmuje konstrukcję „równoważenia poziomu oleju przy smarowaniu ciśnieniowym”: pompa zębata pobiera olej z basenu olejowego i dostarcza go do obszaru zazębienia łożyska ślimakowego i przekładni ślimakowej przez rurę olejową, tworząc wymuszony film smarny. W przypadku linii przenośników o dużej wytrzymałości w magazynowaniu logistycznym ta metoda smarowania stabilizuje temperaturę oleju smarowego reduktora na poziomie około 75°C pod ciągłym obciążeniem udarowym. Dodatkowo seria F2 standardowo wyposażona jest w okienko obserwacji poziomu oleju oraz czujnik temperatury. Gdy poziom oleju jest niewystarczający lub temperatura przekracza 70°C, automatycznie uruchamia się urządzenie do uzupełniania oleju lub system alarmowy, aby uniknąć nieprawidłowego wzrostu temperatury spowodowanego złym smarowaniem.
(III) Projekt adaptacji środowiska przemysłowego
W przypadku trudnych warunków pracy, takich jak maszyny budowlane i rolnicze, rozwiązania rozpraszania ciepła serii F2 zawierają więcej elementów chroniących środowisko. Na przykład reduktor momentu obrotowego 500 Nm zastosowany w małej wciągarce dźwigowej ma gumową podkładkę antywibracyjną dodaną na spodzie skrzynki, aby zmniejszyć uszkodzenia spowodowane wibracjami żeber odprowadzających ciepło. Jednocześnie żebra rozpraszające ciepło są nachylone (15° w stosunku do płaszczyzny pionowej), aby zapobiec gromadzeniu się kurzu i zanieczyszczeń, co wpływa na skuteczność odprowadzania ciepła.
W scenach wymagających długotrwałej, bezobsługowej pracy, takich jak maszyny sceniczne i nawadnianie w rolnictwie, seria F2 wykorzystuje długotrwały smar (smar na bazie silikonu o żywotności 4000 godzin) i optymalizuje strukturę uszczelnienia olejowego (szkieletowa uszczelka olejowa z podwójną wargą), aby zmniejszyć ulatnianie się smaru i wnikanie zewnętrznych zanieczyszczeń. Taka konstrukcja pozwala dwuosiowemu reduktorowi regulacyjnemu trackera słonecznego utrzymać temperaturę oleju wewnętrznego w zakresie temperatury otoczenia 40°C po 3 latach pracy na zewnątrz.
3. Gwarancja systematycznej kontroli wzrostu temperatury
Jako producent reduktorów z ponad 15-letnim doświadczeniem, firma Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd zapewnia solidne wsparcie w zakresie kontroli wzrostu temperatury serii NMRV-F1/F2, od badań i rozwoju po produkcję. Laboratorium badawcze firmy jest wyposażone w bardzo precyzyjne stanowisko do badania wzrostu temperatury, które może symulować temperatury otoczenia w zakresie -30°C ~ 120°C i przeprowadzać ciągły, 72-godzinny test wzrostu temperatury pod obciążeniem reduktora, aby upewnić się, że produkt spełnia wymagania dotyczące rozpraszania ciepła dla różnych scenariuszy przed opuszczeniem fabryki.
Jeśli chodzi o kontrolę jakości, system produkcyjny posiada certyfikat ISO9001, a każde ogniwo posiada punkt monitorowania temperatury, od wytapiania stopu aluminium (kontrola zawartości żelaza ≤ 0,3% w celu zapewnienia przewodności cieplnej) po szlifowanie ślimakowe (chropowatość powierzchni Ra ≤ 0,8 μm w celu zmniejszenia ciepła tarcia). Na przykład podczas procesu odlewania ciśnieniowego pudełka temperaturę formy należy utrzymywać na poziomie 220 ℃ ~ 250 ℃, aby zapewnić gęstą krystalizację stopu aluminium i uniknąć porów wpływających na wydajność rozpraszania ciepła.