Redutor de velocidade de engrenagem helicoidal NMRV-F1 /F2

Quais são as medidas de controle do aumento de temperatura para os redutores de engrenagem helicoidal NMRV-F1/F2 quando operando sob carga?

No campo da automação industrial, os redutores de engrenagem helicoidal são componentes essenciais da transmissão. O controle do aumento de temperatura durante a operação da carga está diretamente relacionado à estabilidade, vida útil e segurança do equipamento. Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd é especializada na produção Redutores de velocidade de engrenagem helicoidal série NMRV-F1/F2 . Em resposta aos requisitos de dissipação de calor de diferentes cenários de carga, um sistema completo de controle de aumento de temperatura foi construído a partir de múltiplas dimensões, como seleção de materiais, projeto estrutural, sistema de lubrificação e processo de fabricação.

1. Tecnologia de controle de aumento de temperatura da série NMRV-F1 (cenário de precisão de carga leve)

(I) Projeto colaborativo de materiais leves e estrutura de dissipação de calor
A série NMRV-F1 destina-se a cenários de carga leve, como pequenos equipamentos de automação e linhas de montagem eletrônica. Seu controle de aumento de temperatura depende primeiro das características de dissipação de calor do material. A liga de alumínio é usada como material da caixa. Este material não é apenas leve (40% mais leve que o ferro fundido), mas também possui excelente condutividade térmica - a condutividade térmica da liga de alumínio é cerca de 3 vezes maior que a do ferro fundido, que pode exportar rapidamente o calor interno para o ambiente externo. Tomando como exemplo o redutor de transmissão da placa PCB usado na linha de montagem eletrônica, a superfície da caixa é projetada com finas nervuras de dissipação de calor. Ao aumentar a área de dissipação de calor (25% maior que a superfície lisa), combinada com a alta condutividade térmica da liga de alumínio, o aumento da temperatura é controlado dentro de 40°C enquanto funciona com baixo ruído de 55dB.
Em termos de projeto estrutural, a série F1 adota uma estrutura de carcaça de "parede fina oca", e a área de contato entre a cavidade de transmissão interna e o ar externo é maior. Por exemplo, na aplicação de máquina de polimento de capas de celular para processamento de produtos 3C, o redutor com diâmetro de flange de 50 mm reduz a geração de calor por fricção das peças internas, otimizando a estrutura de suporte do eixo sem-fim. Ao mesmo tempo, o design do eixo de saída oco permite a passagem de uma pequena quantidade de fluxo de ar, formando um canal passivo de dissipação de calor para garantir que a temperatura de engrenamento do sem-fim e da roda sem-fim não exceda 70 ℃ sob condições de rotação contínua.
(II) Transmissão de baixo atrito e sistema de lubrificação de precisão
Para requisitos de alta precisão em cenários de carga leve (como o modelo de folga ≤10arcmin de instrumentos de diagnóstico médico), a série F1 controla o aumento de temperatura reduzindo o atrito da transmissão. O sem-fim é feito de liga de aço, a superfície é carburizada e temperada (dureza HRC58-62) e é combinada com uma roda sem-fim de bronze estanho. O coeficiente de atrito desta combinação de materiais é 30% menor que o do aço carbono comum. No mecanismo de rotação da placa de amostra do analisador bioquímico, o aumento de temperatura deste par de fricção é de apenas 25 ℃ após operação contínua por 8 horas sob um acionamento de baixa potência de 0,18 kW.
Em termos de sistema de lubrificação, a série F1 é equipada com graxa à base de lítio (NLGI grau 2) como padrão e sua temperatura de ponto de gota chega a 180°C. Ele ainda pode manter a resistência estável da película de óleo em cenários frequentes de start-stop, como o mecanismo de pressão da máquina de venda automática. A estrutura de lubrificação "defletor de óleo de piscina de óleo" especialmente projetada faz com que o óleo lubrificante respingue na superfície de malha da engrenagem helicoidal através da rotação do sem-fim, evitando o problema de aquecimento da agitação do óleo na lubrificação tradicional por imersão em óleo. Na aplicação de peças de moagem de máquinas de café em máquinas de catering, este método de lubrificação mantém a taxa de aumento de temperatura do redutor dentro de 0,5°C/min sob a condição de 30 partidas e paradas por minuto.
(III) Adaptabilidade ambiental e otimização da dissipação de calor
Para cenários com altos requisitos de limpeza, como equipamentos médicos e equipamentos comerciais, a série F1 adota um design de nível de proteção IP55. A estrutura de vedação evita a entrada de poeira, evitando a obstrução da dissipação de calor por poluentes externos. O redutor utilizado no acionamento microarticular do robô cirúrgico possui um invólucro em liga de alumínio que é anodizado para formar um filme de óxido de 0,02 mm de espessura, o que não só melhora a resistência à corrosão, mas também aumenta a capacidade de dissipação de calor da radiação superficial (emissividade aumentada para 0,85).
Em instrumentos de diagnóstico médico sensíveis à temperatura, a série F1 também pode ser equipada com um termostato termistor. Quando a temperatura interna exceder 65°C, o termostato enviará um sinal de alerta antecipado ao sistema de controle principal do equipamento e controlará o aumento da temperatura dentro do limite de segurança reduzindo a velocidade de operação ou iniciando um ventilador de resfriamento auxiliar externo (como o módulo de resfriamento de ar forçado do mecanismo de movimento horizontal da cama CT).
2. Solução aprimorada de dissipação de calor para a série NMRV-F2 (cenários industriais de carga média e alta)
(I) Reforço estrutural e sistema ativo de dissipação de calor
Diante de cenários de carga média e alta, como armazenamento logístico, energia de proteção ambiental, etc. (como linhas transportadoras de carga pesada com torque de 300Nm), o controle do aumento de temperatura da série F2 requer uma solução técnica mais radical. Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd aprimorou o design da caixa: a espessura das nervuras de dissipação de calor foi aumentada para 5 mm e a altura foi aumentada para 25 mm, formando uma grade de dissipação de calor em "favo de mel", que é 40% maior que a área de dissipação de calor da série F1. No mecanismo de elevação do empilhador, o redutor F2 acionado por um motor de 1,5kW utiliza esta estrutura para estabilizar o aumento de temperatura em 55°C durante 12 horas de operação contínua a uma velocidade de elevação de 5m/min.
Em resposta à grande quantidade de calor gerada por altas cargas, a série F2 pode ser equipada com um sistema opcional de resfriamento de ar forçado - um ventilador de dissipação de calor de baixo ruído (volume de ar 120m³/h) é instalado na lateral da caixa, e as nervuras de dissipação de calor são sopradas por fluxo de ar direcional para aumentar a eficiência de dissipação de calor em 30%. O redutor de relação de velocidade de 80:1 usado no misturador de esgoto pode controlar a temperatura da engrenagem da engrenagem helicoidal dentro de 80°C em um ambiente externo de 35°C com o ventilador. Para cenários de temperaturas extremamente altas (como o ambiente de diferença de temperatura de -30°C ~ 90°C dos rastreadores solares), a série F2 adota uma configuração de eixo de saída duplo, um dos quais pode ser conectado a um resfriador de óleo externo para dissipar o calor através da circulação de óleo lubrificante para garantir que a temperatura interna do óleo não exceda 110°C a uma temperatura ambiente de 90°C.
(II) Par de fricção de alta carga e tecnologia de lubrificação de longo prazo
O material sem-fim da série F2 é atualizado para liga de aço carburizado 20CrMnTi, e a roda sem-fim usa bronze de alumínio de alta resistência (ZCuAl10Fe3). Esta combinação de materiais tem uma tensão de contato admissível de 450MPa a um torque de 300Nm, que é 50% maior que a série F1, e a geração de calor por fricção é reduzida em 20%. No acionamento da porta de descarga da betoneira, a taxa de aumento de temperatura deste par de fricção sob condições frequentes de trabalho para frente e para trás é de apenas 0,8 ℃/min.
O sistema de lubrificação é uma das principais tecnologias da série F2 para lidar com cargas médias e altas. Ele adota o design de "equilíbrio do nível de óleo de lubrificação por pressão": a bomba de engrenagem extrai o óleo do reservatório de óleo e o entrega ao rolamento sem-fim e à área de engrenamento da engrenagem sem-fim através do tubo de óleo para formar uma película de lubrificação forçada. Na aplicação de linha transportadora de serviço pesado de armazenamento logístico, este método de lubrificação estabiliza a temperatura do óleo lubrificante do redutor em cerca de 75°C sob carga de impacto contínuo. Além disso, a série F2 está equipada com uma janela de observação do nível de óleo e um sensor de temperatura como padrão. Quando o óleo é insuficiente ou a temperatura excede 70°C, o dispositivo de reabastecimento de óleo ou sistema de alarme é iniciado automaticamente para evitar aumento anormal de temperatura causado por má lubrificação.
(III) Projeto de adaptabilidade do ambiente industrial
Para condições de trabalho adversas, como máquinas de construção e máquinas agrícolas, a solução de dissipação de calor da série F2 incorpora mais elementos de proteção ambiental. Por exemplo, o redutor de torque de 500 Nm usado no pequeno guincho do guindaste possui uma almofada de borracha antivibração adicionada na parte inferior da caixa para reduzir os danos causados ​​pela vibração nas nervuras de dissipação de calor. Ao mesmo tempo, as nervuras de dissipação de calor são inclinadas (15° com o plano vertical) para evitar que poeira e detritos se acumulem e afetem a eficiência da dissipação de calor.
Em cenas que exigem operação livre de manutenção de longo prazo, como máquinas de palco e irrigação agrícola, a série F2 utiliza graxa de longa duração (graxa à base de silicone com vida útil de 4.000 horas) e otimiza a estrutura do retentor de óleo (retentor de óleo de esqueleto de lábio duplo) para reduzir a volatilização do lubrificante e a intrusão de poluentes externos. Este projeto permite que o redutor de ajuste de eixo duplo do rastreador solar mantenha a temperatura interna do óleo dentro da faixa de temperatura ambiente de 40°C após 3 anos de operação externa.
3. Garantia sistemática de controle de aumento de temperatura
Como fabricante de redutores com mais de 15 anos de experiência, a Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd fornece suporte sólido para o controle do aumento de temperatura da série NMRV-F1/F2, desde a pesquisa e desenvolvimento até a produção. O laboratório de testes da empresa está equipado com uma bancada de teste de aumento de temperatura de alta precisão que pode simular temperaturas ambientes de -30°C ~ 120°C e realizar um teste contínuo de aumento de temperatura de carga de 72 horas no redutor para garantir que o produto atenda aos requisitos de dissipação de calor de diferentes cenários antes de sair da fábrica.
Em termos de controle de qualidade, o sistema de produção é certificado ISO9001, e cada link possui um ponto de monitoramento de temperatura, desde a fundição da liga de alumínio (controlando o teor de ferro ≤ 0,3% para garantir a condutividade térmica) até a retificação sem-fim (rugosidade superficial Ra ≤ 0,8μm para reduzir o calor de fricção). Por exemplo, durante o processo de fundição da caixa, a temperatura do molde precisa ser mantida em 220°C~250°C para garantir que a liga de alumínio seja densamente cristalizada e para evitar poros que afetam o desempenho de dissipação de calor.