Reductor de velocidad de engranaje helicoidal NMRV-F1 /F2

¿Cuáles son las medidas de control del aumento de temperatura para los reductores de tornillo sin fin NMRV-F1/F2 cuando funcionan bajo carga?

En el campo de la automatización industrial, los reductores de tornillo sin fin son componentes centrales de transmisión. El control del aumento de temperatura durante la operación con carga está directamente relacionado con la estabilidad, vida y seguridad del equipo. Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd se especializa en la producción Reductores de velocidad de engranaje helicoidal serie NMRV-F1/F2 . En respuesta a los requisitos de disipación de calor de diferentes escenarios de carga, se ha construido un sistema completo de control de aumento de temperatura a partir de múltiples dimensiones, como la selección de materiales, el diseño estructural, el sistema de lubricación y el proceso de fabricación.

1. Tecnología de control de aumento de temperatura de la serie NMRV-F1 (escenario de precisión de carga ligera)

(I) Diseño colaborativo de materiales livianos y estructura de disipación de calor.
La serie NMRV-F1 está dirigida a escenarios de carga ligera, como pequeños equipos de automatización y líneas de montaje electrónico. Su control del aumento de temperatura depende primero de las características de disipación de calor del material. Como material de la carcasa se utiliza aleación de aluminio. Este material no solo es liviano (40% más liviano que el hierro fundido), sino que también tiene una excelente conductividad térmica: la conductividad térmica de la aleación de aluminio es aproximadamente 3 veces mayor que la del hierro fundido, que puede exportar rápidamente el calor interno al ambiente exterior. Taking the PCB board transmission reducer used in the electronic assembly line as an example, the surface of the housing is designed with fine heat dissipation ribs. Al aumentar el área de disipación de calor (25 % más que la superficie lisa), combinado con la alta conductividad térmica de la aleación de aluminio, el aumento de temperatura se controla dentro de los 40 ℃ mientras funciona con un bajo ruido de 55 dB.
En términos de diseño estructural, la serie F1 adopta una estructura de carcasa de "pared hueca delgada" y el área de contacto entre la cavidad de transmisión interna y el aire exterior es mayor. Por ejemplo, en la aplicación de la máquina pulidora de fundas de teléfonos móviles para el procesamiento de productos 3C, el reductor con un diámetro de brida de 50 mm reduce la generación de calor por fricción de las piezas internas al optimizar la estructura de soporte del eje helicoidal. Al mismo tiempo, el diseño del eje de salida hueco permite el paso de una pequeña cantidad de flujo de aire, formando un canal pasivo de disipación de calor para garantizar que la temperatura de engrane del tornillo sin fin y la rueda helicoidal no exceda los 70 ℃ en condiciones de rotación continua.
(II) Transmisión de baja fricción y sistema de lubricación de precisión.
Para requisitos de alta precisión en escenarios de carga ligera (como el modelo de retroceso ≤10 arcmin de instrumentos de diagnóstico médico), la serie F1 controla el aumento de temperatura reduciendo la fricción de la transmisión. El gusano está hecho de acero aleado, la superficie está cementada y templada (dureza HRC58-62) y se combina con una rueda helicoidal de bronce y estaño. El coeficiente de fricción de esta combinación de materiales es un 30% menor que el del acero al carbono ordinario. En el mecanismo de rotación de la placa de muestra del analizador bioquímico, el aumento de temperatura de este par de fricción es de solo 25 ℃ después de un funcionamiento continuo durante 8 horas con un motor de baja potencia de 0,18 kW.
En cuanto al sistema de lubricación, la serie F1 está equipada de serie con grasa a base de litio (NLGI grado 2) y su temperatura de punto de goteo alcanza los 180°C. Aún puede mantener una resistencia estable de la película de aceite en escenarios de arranque y parada frecuentes, como el mecanismo de empuje de la máquina expendedora. La estructura de lubricación "deflector de aceite para piscina de aceite" especialmente diseñada hace que el aceite lubricante salpique sobre la superficie de engrane del engranaje helicoidal a través de la rotación del tornillo sin fin, evitando el problema de calentamiento al agitar el aceite en la lubricación tradicional por inmersión en aceite. En la aplicación de piezas de molienda de máquinas de café en maquinaria de catering, este método de lubricación mantiene la tasa de aumento de temperatura del reductor dentro de 0,5°C/min bajo la condición de 30 arranques y paradas por minuto.
(III) Adaptabilidad ambiental y optimización de la disipación de calor.
Para escenarios con altos requisitos de limpieza, como equipos médicos y equipos comerciales, la serie F1 adopta un diseño de nivel de protección IP55. La estructura de sellado evita la entrada de polvo y al mismo tiempo evita la obstrucción de la disipación de calor por contaminantes externos. El reductor utilizado en el accionamiento de microarticulaciones del robot quirúrgico tiene una carcasa de aleación de aluminio anodizada para formar una película de óxido de 0,02 mm de espesor, que no solo mejora la resistencia a la corrosión, sino que también mejora la capacidad de disipación de calor por radiación de la superficie (la emisividad aumentó a 0,85).
En los instrumentos de diagnóstico médico sensibles a la temperatura, la serie F1 también puede equiparse con un termostato termistor. Cuando la temperatura interna supera los 65 °C, el termostato enviará una señal de alerta temprana al sistema de control principal del equipo y controlará el aumento de temperatura dentro del umbral de seguridad reduciendo la velocidad de funcionamiento o iniciando un ventilador de refrigeración auxiliar externo (como el módulo de refrigeración por aire forzado del mecanismo de movimiento horizontal de la cama CT).
2. Solución de disipación de calor mejorada para la serie NMRV-F2 (escenarios industriales de carga media y alta)
(I) Refuerzo estructural y sistema activo de disipación de calor.
Ante escenarios de carga media y alta, como almacenamiento logístico, energía de protección ambiental, etc. (como líneas transportadoras de carga pesada con un par de 300 Nm), el control de aumento de temperatura de la serie F2 requiere una solución técnica más radical. Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd ha mejorado el diseño de la caja: el grosor de las nervaduras de disipación de calor aumenta a 5 mm y la altura a 25 mm, formando una rejilla de disipación de calor en forma de "panal", que es un 40% más grande que el área de disipación de calor de la serie F1. En el mecanismo de elevación del apilador, el reductor F2 impulsado por un motor de 1,5 kW utiliza esta estructura para estabilizar el aumento de temperatura a 55 ℃ durante 12 horas de funcionamiento continuo a una velocidad de elevación de 5 m/min.
En respuesta a la gran cantidad de calor generada por cargas elevadas, la serie F2 puede equiparse con un sistema de refrigeración por aire forzado opcional: se instala un ventilador de disipación de calor de bajo ruido (volumen de aire de 120 m³/h) en el lateral de la caja, y las nervaduras de disipación de calor son sopladas por un flujo de aire direccional para aumentar la eficiencia de disipación de calor en un 30 %. El reductor de relación de velocidad de 80:1 utilizado en el mezclador de aguas residuales puede controlar la temperatura de engrane del engranaje helicoidal dentro de 80 ℃ en un ambiente exterior de 35 ℃ con el ventilador. Para escenarios de temperaturas extremadamente altas (como el entorno de diferencia de temperatura de -30 ℃ ~ 90 ℃ de los seguidores solares), la serie F2 adopta una configuración de eje de salida dual, uno de los cuales se puede conectar a un enfriador de aceite externo para disipar el calor a través de la circulación de aceite lubricante para garantizar que la temperatura interna del aceite no supere los 110 ℃ a una temperatura ambiente de 90 ℃.
(II) Par de fricción de alta carga y tecnología de lubricación a largo plazo
El material del tornillo sin fin de la serie F2 se actualiza a acero de aleación carburizado 20CrMnTi y la rueda helicoidal utiliza bronce de aluminio de alta resistencia (ZCuAl10Fe3). Esta combinación de materiales tiene una tensión de contacto permitida de 450 MPa con un par de 300 Nm, que es un 50 % mayor que la serie F1, y la generación de calor por fricción se reduce en un 20 %. En el accionamiento de la puerta de descarga de la hormigonera, la tasa de aumento de temperatura de este par de fricción en condiciones frecuentes de trabajo hacia adelante y hacia atrás es de solo 0,8 ℃/min.
El sistema de lubricación es una de las tecnologías centrales de la serie F2 para hacer frente a cargas medias y altas. Adopta el diseño de "equilibrio del nivel de aceite de lubricación a presión": la bomba de engranajes extrae aceite de la piscina de aceite y lo entrega al área de engrane del cojinete helicoidal y del engranaje helicoidal a través del tubo de aceite para formar una película de lubricación forzada. En la aplicación de líneas transportadoras de servicio pesado de almacenamiento logístico, este método de lubricación estabiliza la temperatura del aceite lubricante del reductor en alrededor de 75 °C bajo una carga de impacto continua. Además, la serie F2 está equipada de serie con una ventana de observación del nivel de aceite y un sensor de temperatura. Cuando el aceite es insuficiente o la temperatura supera los 70°C, el dispositivo de reabastecimiento de aceite o el sistema de alarma se activa automáticamente para evitar un aumento anormal de temperatura causado por una mala lubricación.
(III) Diseño de adaptabilidad del entorno industrial.
Para condiciones de trabajo duras como maquinaria de construcción y maquinaria agrícola, la solución de disipación de calor de la serie F2 incorpora más elementos de protección ambiental. Por ejemplo, el reductor de par de 500 Nm utilizado en el cabrestante de la grúa pequeña tiene una almohadilla de goma antivibración agregada en la parte inferior de la caja para reducir el daño de la vibración a las nervaduras de disipación de calor. Al mismo tiempo, las nervaduras de disipación de calor están inclinadas (15° con el plano vertical) para evitar que se acumulen polvo y residuos y afecten la eficiencia de disipación de calor.
En escenas que requieren un funcionamiento sin mantenimiento a largo plazo, como maquinaria escénica y riego agrícola, la serie F2 utiliza grasa duradera (grasa a base de silicona con una vida útil de 4000 horas) y optimiza la estructura del sello de aceite (sello de aceite esquelético de doble labio) para reducir la volatilización del lubricante y la intrusión de contaminantes externos. Este diseño permite que el reductor de ajuste de doble eje del seguidor solar mantenga la temperatura interna del aceite dentro del rango de temperatura ambiente de 40 °C después de 3 años de funcionamiento en exteriores.
3. Systematic temperature rise control guarantee
Como fabricante de reductores con más de 15 años de experiencia, Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd brinda un soporte sólido para el control del aumento de temperatura de la serie NMRV-F1/F2 desde la investigación y el desarrollo hasta la producción. El laboratorio de pruebas de la compañía está equipado con un banco de pruebas de aumento de temperatura de alta precisión que puede simular temperaturas ambiente de -30°C~ 120°C y realizar una prueba continua de aumento de temperatura de carga de 72 horas en el reductor para garantizar que el producto cumpla con los requisitos de disipación de calor de diferentes escenarios antes de salir de fábrica.
En términos de control de calidad, el sistema de producción cuenta con la certificación ISO9001 y cada eslabón tiene un punto de monitoreo de temperatura, desde la fundición de aleaciones de aluminio (controlando el contenido de hierro ≤ 0,3% para garantizar la conductividad térmica) hasta el rectificado sin fin (rugosidad de la superficie Ra ≤ 0,8μm para reducir el calor de fricción). Por ejemplo, durante el proceso de fundición a presión de la caja, la temperatura del molde debe mantenerse entre 220 ℃ ~ 250 ℃ para garantizar que la aleación de aluminio esté densamente cristalizada y evitar poros que afecten el rendimiento de disipación de calor.