Rodzaje motoreduktorów w napędzie elektrycznym

W napędach elektrycznych do różnych celów, w powiązaniu z wieloma dziedzinami współczesnego przemysłu, szeroko stosowane są motoreduktory. Są to specjalne jednostki napędowe, w skład których wchodzi silnik elektryczny i skrzynia biegów. Rozwiązanie to okazuje się bardzo przydatne i skuteczne w automatyce, systemach sterowania i regulacji, a także w technice medycznej i wielu innych specjalistycznych dziedzinach.

W praktyce motoreduktory można dziś znaleźć w urządzeniach przemysłowych do różnych celów. Cylindryczne i planetarne przekładnie są bardziej powszechne w przemyśle, po prostu ze względu na dogodną względną pozycję wału wyjściowego przekładni i silnika elektrycznego.

Skrzynia biegów w swojej zwykłej formie to monoblok, który jest połączeniem skrzyni biegów i silnika elektrycznego. W tym przypadku silnik elektryczny i skrzynia biegów są zamknięte w obudowie wraz z innymi częściami jednego mechanizmu.

Obudowa może być żeliwna, metalowa lub wykonana z lżejszego stopu, w zależności od przeznaczenia i zakresu zastosowania napędu. Ze względu na kompaktową budowę instalacja tej jednostki napędowej jest dość prosta i zazwyczaj nie wymaga dużego nakładu pracy.

Część zespołu, która sama jest przekładnią, w najprostszej postaci obejmuje wały z kołami zębatymi spoczywającymi na łożyskach. W celu uzyskania wymaganego zakresu przełożeń stosuje się silniki jednostopniowe, dwustopniowe, trzystopniowe i czterostopniowe z przekładnią redukcyjną.

Konstrukcję motoreduktora można łatwo zrozumieć, biorąc pod uwagę przykład dwustopniowej cylindrycznej jednostki z przekładnią. Koło napędowe pierwszego stopnia jest zamocowane bezpośrednio na wale silnika elektrycznego. W tym przypadku ten sam wał wystaje również z wałka wejściowego skrzyni biegów. Moment obrotowy przenoszony jest z koła napędowego na wałek przekładni z kołem zębatym, a następnie na koło zębate wału wyjściowego.

W ten sposób ostatecznie w ruch zostaje również wprawiony element roboczy sprzętu, na którym zamontowany jest ten reduktor. Jednostopniowy motoreduktor jest jeszcze prostszy: w skrzyni korbowej urządzenia znajduje się tylko para wałów, a na każdym z nich zamontowane jest tylko jedno koło zębate.

Standardowa konstrukcja motoreduktora obejmuje wstępne zagruntowanie jednostki farbą zanurzeniową, a następnie nałożenie emalii alkidowej suszonej na powietrzu (zwykle niebieskiej lub szarej). W przypadku ekstremalnych warunków pracy i instalacji na zewnątrz stosuje się specjalne powłoki do przekładni silnikowych.

Generalnie jednostki tego typu nadają się do pracy w klimacie umiarkowanym.Główną zaletą motoreduktora jest wysoka sprawność, łatwy montaż i minimalne koszty utrzymania.

Obecnie w obudowie silnika elektrycznego stosowane są cztery główne typy przekładni: cylindryczne, ślimakowe, falowe i planetarne. Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z tych typów.

Cylindryczny

Motoreduktory są najbardziej popularne w nowoczesnej technice i przemyśle. Jednostki tego typu pozwalają na osiągnięcie sprawności na poziomie ponad 90%, wyróżniają się wyjątkowo powolnym zużyciem elementów konstrukcyjnych oraz wykazują wysoką sprawność nawet w najtrudniejszych warunkach.

Motoreduktor cylindryczny może pracować przez długi czas, a nawet przez całą dobę, zasilany ze zwykłej sieci o częstotliwości prądu 50 Hz, zdolnej zapewnić napędowi niezbędną moc.

Wał przekładni można obracać w dowolnym kierunku, zapewniając stałą wysoką wydajność przy różnych prędkościach roboczych. Motoreduktory walcowe są niedrogie, a ich zastosowanie zawsze uzasadnione ekonomicznie. Instalacja zawsze wychodzi szybko i wygodnie.

Robak

Optymalnym rozwiązaniem dla mechanizmów pracujących w trybie przerywanym lub ciągłym jest silnik ślimakowy. Sam napęd jest bezpretensjonalny w utrzymaniu, a urządzenie bardzo łatwe w montażu, dlatego cieszy się zasłużoną popularnością. Dodatkowo uzyskano tu bardzo szeroki zakres przełożeń — aż do 100. Silnik ślimakowy podczas pracy jest cichy, a przy tym charakteryzuje się niskimi wibracjami.

Ważną cechą przekładni ślimakowej jest jej charakterystyczna zdolność samoblokowania.Podnosząc ładunek za pomocą przekładni ślimakowej masz pewność, że w przypadku awarii silnika elektrycznego lub po prostu gdy nagle się zatrzyma, przekładnia zatrzyma się pewnie w jednym punkcie i ładunek nie spadnie, a co za tym idzie na pewno nie ulec uszkodzeniu.

Opcjonalnie wał przekładni ślimakowej można obracać w dowolnym kierunku, co jest niezwykle ważne przy podnoszeniu na każdym polu, od budowy po transport. W przypadku wszelkich systemów podnoszenia i przenośników ta opcja silnika ślimakowego będzie bardzo przydatna.

Fala

Silniki z przekładnią czołową są uważane za jedne z najbardziej zaawansowanych technologicznie i zaawansowanych układów napędowych w swoim rodzaju. Przekładnia falowa łączy sprawdzoną niezawodność przekładni z dynamiką elastycznych elementów.

Motoreduktor falowy ma szerokie zastosowanie w każdej gałęzi przemysłu, ponieważ jest zawsze kompaktowy, lekki i pozwala na uzyskanie wysokich przełożeń pomimo niewielkiej liczby ruchomych części.

Jednostkę można łatwo uszczelnić poprzez fizyczne odseparowanie silnika napędowego, co umożliwia zastosowanie tego typu przekładni nawet w warsztatach o zwiększonym zapyleniu oraz w warunkach dużego zagrożenia wybuchem.

Reduktor przepięć jest w stanie wydajnie działać przy każdym obciążeniu (zarówno niskim, jak i wysokim) w ramach swojej wartości znamionowej, zarówno w warunkach niskiego, jak i wysokiego ciśnienia. Agregat charakteryzuje się płynną pracą i dużą dokładnością dostępną dla napędzanej maszyny.

Planetarny

Optymalną pracę maszyny zapewni przekładnia planetarna, charakteryzująca się współosiowym układem silnika i napędu.Jednostka planetarna różni się od innych typów przekładni najlżejszą wagą i większą zwartością przy wysokich parametrach użytkowych.

Te cechy decydują o zastosowaniu przekładni planetarnej, na przykład w projektowaniu wycieraczek do samochodów. Takie rozwiązanie zapewnia bezpieczeństwo w przypadku nierównomiernego obciążenia wału skrzyni biegów przez cały okres jej pracy od momentu uruchomienia do zatrzymania. Obciążenie wału może być bezpośrednie lub odwracalne przez 8 do 24 godzin ciągłej pracy.

Przekładnia planetarna nadaje się do pracy przy niskim ciśnieniu i może współpracować z urządzeniami o wysokiej precyzji. Nadaje się do pracy w każdych warunkach pogodowych, nawet przy dużej wilgotności, wystarczy odpowiednio wyregulować silnik.