Разница между редуктором экструдера и обычным редуктором: осевое усилие является водоразделом.
При выборе для одношнекового экструдера редуктора экструдера многие покупатели напрямую сравнивают мощность с образцами обычных редукторов с твердой поверхностью. В результате вскоре после запуска оборудования возникает ненормальный шум подшипников и даже движение выходного вала. Проблема заключается в понимании условий работы: когда шнек проталкивает расплав в цилиндре, он создает непрерывную обратную силу тяги вдоль оси. Чем выше давление в стволе, тем больше сила обратной тяги. Обычные редукторы не имеют соответствующего пути нагрузки, и эта сила рано или поздно приведет к повреждению подшипников. Поэтому стандартной отраслевой практикой является использование специального редуктора для экструдеров (серия ZLYJ/ZSYJ с упорной структурой корпуса). Различия между ними заключаются в следующем:
Сравнительный элемент | Обычный редуктор поверхности твердых зубьев | Специальный редуктор ZLYJ для экструдера |
|---|
Осевая осевая нагрузка | Специального упорного подшипника нет, а осевая сила может легко повредить выходной вал. | Передний конец полого выходного вала оснащен крупногабаритным упорным подшипником (сферический ролик серии 294). |
Форма выходного вала | Преимущественно сплошной вал | Полый вал (одна шпонка/шлицевое/квадратное отверстие), сборка напрямую с помощью винта |
Точность и твердость зубчатой передачи | Зависит от серии | Науглероженное и закаленное зубошлифование, уровень точности 6, твердость поверхности зуба HRC54~62. |
Скорость адаптации | более широкий диапазон | Входной сигнал ≤1500 об/мин, выходной сигнал около 15–120 об/мин. |
Упорный подшипник: силовая заслонка редуктора экструдера
Ключевым элементом конструкции редуктора экструдера является группа упорных подшипников на переднем конце полого выходного вала. По данным отраслевого проектирования, теоретический срок службы упорного подшипника малогабаритных моделей типа 133 и 146 составляет около 12 000 часов, а большинства других характеристик может достигать около 25 000 часов – при условии, что фактическое осевое усилие не превышает допустимого значения. Напомним, что воздействие резинового экструдера сильнее, чем пластикового, и характер нагрузки иной. Фактический пик давления и спектр крутящего момента следует предоставить производителю для перерасчета. Вы не можете просто применить параметры пластиковой машины.
Редуктор Selection Шаг расчета 1: Сопоставьте передаточное число со скоростью винта
Процесс экструзии обычно требует регулировки скорости шнека в диапазоне 15–120 об/мин, а входная скорость двигателя обычно составляет 1000–1500 об/мин. Диапазон передаточных чисел серии ZLYJ редуктора составляет 8–20, обычно используются четыре передачи: 10, 12,5, 14 и 16. Возьмем, к примеру, входную скорость 1000 об/мин и выходную скорость 70 об/мин, i=1000/70≈14,3, а стандартное передаточное отношение равно 14. После определения передаточного отношения выходная скорость напрямую связана с производительностью процесса. Рекомендуется подтвердить часто используемые точки скорости с технологическим персоналом на этапе Selection, чтобы избежать долгосрочного отклонения от режима работы в высокоэффективном диапазоне.
Проверка механической мощности и сервисного коэффициента редуктора
Рассчитайте полезный крутящий момент по формуле T2=9550×P/n2 (P — мощность двигателя, кВт, n2 — выходная скорость, об/мин). Взяв в качестве примера мощность 90 кВт и мощность 135 об/мин, T2=9550×90/135≈6367 Н·м; если номинальный крутящий момент выбранной модели составляет 10кН·м, коэффициент эксплуатации редуктора Fs=10/6,37≈1,57, что более целесообразно для непрерывной работы в условиях экструзии. Экструдер представляет собой оборудование непрерывного производства, работающее круглосуточно, и обычно рекомендуется, чтобы значение Fs было не менее 1,5; если материал имеет высокую вязкость и частые включения и остановки, его следует дополнительно увеличить.
Как рассчитать осевую тягу: применимая формула
Осевое усилие можно оценить на основе площади конца винта и давления расплава:
Fa (кН) = π × ds² × PS / 4000 (ds — диаметр шнека, мм, PS — давление расплава в матрице, МПа)
Например: диаметр шнека 100 мм, давление расплава 20 МПа, Fa = 3,1416×10000×20/4000 ≈ 157кН. Сравните 157 кН с допустимым осевым усилием целевой модели и проверьте, достаточна ли модель упорного подшипника в соответствии с требуемым сроком службы подшипника (обычно 25 000 часов); если значение близко к критическому, то размер рамы машины следует увеличить на одну передачу. Перед заказом проверьте отверстие полого выходного вала, ширину шпонки или параметры шлица, глубину отверстия вала и размер отверстия для основания, чтобы обеспечить прямое соединение с винтовым узлом.
Калибровка тепловой мощности и конфигурация смазочного охлаждения
Экструдер работает непрерывно, а причина нагрева редуктора в основном связана с отсутствием калибровки тепловой мощности: достаточная механическая мощность не означает достаточного рассеивания тепла. В моделях небольшого размера можно использовать смазку разбрызгиванием масляной ванны и естественное охлаждение; крупногабаритные модели (такие как ZLYJ280 и выше) необходимо оборудовать масляными насосами для принудительной циркуляции смазки и при необходимости установить водяной охладитель. Обычно используемым смазочным маслом является трансмиссионное масло среднего противозадирного давления N220; когда температура окружающей среды ниже 0°C, смазочное масло перед запуском следует предварительно нагреть до температуры выше 0°C. В холодных помещениях рекомендуется устанавливать трубчатый электрообогреватель.
Проверка шагов | содержание | Основа решения |
|---|
Шаг первый: соотношение скоростей | Выберите стандартное передаточное число (8~20) в соответствии со скоростью ввода/вывода. | Выходная скорость находится в пределах обычного диапазона процесса. |
Шаг 2: Механическая мощность | Рассчитайте рабочий крутящий момент и выберите модель, просмотрев таблицу. | Коэффициент эксплуатации Fs ≥1,5 (условия непрерывной работы) |
Шаг третий: Осевое усилие | Fa=π×ds²×PS/4000, по сравнению с допустимой тягой | Допустимое усилие > Fa и соответствует требованиям к сроку службы подшипников. |
Шаг четвертый: Размеры подключения | Проверьте диаметр отверстия полого вала, шпонку/шлицевое отверстие, анкерное отверстие. | Соответствует винтовому узлу и монтажному фундаменту |
Шаг пятый: тепловая энергия и охлаждение | Определите метод смазки и конфигурацию охлаждения. | Температура масла стабильна и не перегревается при длительной работе. |
Подводя итог, можно сказать, что возможность работы редуктора экструдера в течение длительного времени зависит от того, будут ли выполнены четыре проверки соответствия передаточного отношения, коэффициента эксплуатации, осевого усилия и тепловой мощности. Hangzhou Weigao Transmission предлагает полную линейку цилиндрических зубчатых редукторов с твердой поверхностью, редукторов для экструдеров, циклоидальных вертушек, мотор-редукторов и т. д. Он поддерживает настройку редуктора и расчет конфигурации упорного подшипника в соответствии с диаметром шнека, давлением расплава и требованиями к скорости. Если вы проектируете экструзионную производственную линию, вы можете связаться с местным производителем переходников в Ханчжоу для получения консультации по переходникам . Инженеры могут подготовить полный план калибровки, основанный на ваших реальных условиях работы, в течение 24 часов; Местные клиенты также могут искать производителей редукторов в Ханчжоу , чтобы организовать технический обмен на месте.
