Редукторы цилиндрические серии F
Редукторы цилиндрические серии F: конструкция, параметры и применение в промышленных приводах
Цилиндрические редукторы серии F представляют собой универсальные агрегаты горизонтального исполнения, спроектированные для создания высокомоментных, надежных и долговечных приводных систем. Их основное назначение – преобразование и передача механической энергии от электродвигателя к рабочему механизму с понижением угловой скорости и пропорциональным увеличением крутящего момента. Конструктивной особенностью серии является расположение всех валов (входного, промежуточных и выходного) в единой горизонтальной плоскости, что обеспечивает компактность и удобство монтажа в стандартных условиях.
Конструктивные особенности и типоразмерный ряд
Редукторы серии F изготавливаются в двух основных вариантах: двухступенчатые (тип F) и трехступенчатые (тип 3F). Корпус выполняется литым из чугуна марки не ниже СЧ20, что обеспечивает высокую жесткость и демпфирующие свойства для снижения вибраций и шума. Крышка корпуса и основание центрируются по штифтам и соединяются болтами. Валы – из легированной цементируемой стали (например, 20Х или аналоги), подвергнуты термообработке (цементация, закалка) и шлифовке, что гарантирует высокую контактную и изгибную прочность зубчатых колес. Подшипниковые узлы, как правило, комбинированные: на быстроходном валу устанавливаются роликовые цилиндрические подшипники, на промежуточных и тихоходном – радиально-упорные шариковые или конические роликовые подшипники, воспринимающие значительные радиальные и осевые нагрузки.
Типоразмерный ряд редукторов серии F стандартизирован и определяется межосевым расстоянием тихоходной ступени. Ряд включает в себя следующие типоразмеры:
- F107, 3F107 – межосевое расстояние 107 мм
- F127, 3F127 – межосевое расстояние 127 мм
- F157, 3F157 – межосевое расстояние 157 мм
- F167, 3F167 – межосевое расстояние 167 мм
- F187, 3F187 – межосевое расстояние 187 мм
- F200, 3F200 – межосевое расстояние 200 мм
- … и далее по возрастанию до крупных размеров (F400, F500 и т.д.).
- Исполнение 1: Редуктор на собственной лапе (лапа отлита заодно с корпусом). Крепление к фундаменту или раме через отверстия в лапе.
- Исполнение 2: Редуктор на полой цапфе (фланцевое крепление). Выходной вал полый, устанавливается непосредственно на вал рабочего механизма, крепление осуществляется через фланец.
- Исполнение 3: Редуктор на плавающем кронштейне. Комбинация лапы и цапфы для специфических условий монтажа.
- Энергетика: Приводы механизмов собственных нужд электростанций (дымососы, вентиляторы, питательные насосы малой мощности, затворы, шиберы).
- Горнодобывающая промышленность: Ленточные конвейеры, пластинчатые питатели, лебедки, измельчители.
- Металлургия: Приводы рольгангов, подъемных столов, транспортеров окалины.
- Водоподготовка и водоочистка: Мешалки, скребковые механизмы отстойников, шнековые транспортеры.
- Общее машиностроение: Приводы смесителей, экструдеров, технологических линий.
- n2) / 9550, где P2 – мощность на выходном валу в кВт. С учетом КПД определяется требуемая мощность электродвигателя. Выбранный типоразмер должен удовлетворять условиям: T2 ≤ T2Н (номинальный момент редуктора) и Fr ≤ FrН (номинальная радиальная нагрузка). Обязательно учитывается коэффициент эксплуатации (SF), который зависит от типа нагрузки и составляет от 1.0 до 1.5 и более для ударных нагрузок.
- F157: Тип редуктора (F) и межосевое расстояние 157 мм.
- 1: Исполнение по способу монтажа (1 – на лапах).
- Ц: Исполнение по направлению вращения валов (Ц – входной и выходной валы вращаются в одну сторону).
- 20: Номинальное передаточное число.
- 1: Исполнение входного вала (1 – цилиндрический конец вала).
- 2: Исполнение выходного вала (2 – цилиндрический конец вала).
- У3: Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150 (У3 – для умеренного климата, на открытом воздухе).
Основные технические параметры и характеристики
Ключевыми параметрами для выбора редуктора являются номинальный крутящий момент на выходном валу (T2Н, Н*м), номинальная радиальная нагрузка на выходном валу (Fr, Н), передаточное число (i) и коэффициент полезного действия (КПД). Параметры варьируются в зависимости от типоразмера, передаточного числа и варианта сборки.
| Типоразмер | Передаточное число, i | Ном. крутящий момент T2Н, Н*м | Ном. радиальная нагрузка Fr, Н | КПД, η, не менее |
|---|---|---|---|---|
| F157 | 8 | 1800 | 18000 | 0.97 |
| 12.5 | 1900 | 0.96 | ||
| 20 | 2000 | 0.95 | ||
| 3F157 | 31.5 | 1900 | 18000 | 0.94 |
| 45 | 2000 | 0.93 | ||
| 63 | 2100 | 0.92 | ||
| F200 | 8 | 3500 | 25000 | 0.97 |
| 12.5 | 3700 | 0.96 | ||
| 20 | 3900 | 0.95 |
Передаточные числа для двухступенчатых редукторов F обычно лежат в диапазоне от 6.3 до 50, для трехступенчатых 3F – от 28 до 200. Кинематические схемы могут быть как развернутыми, так и соосными, в зависимости от расположения входного и выходного валов. Стандартное исполнение предполагает вращение валов в одну сторону. Возможно изготовление редукторов с противоположным направлением вращения или с двусторонним вращением выходного вала.
Монтажное исполнение и способы сборки
Редукторы серии F предлагаются в различных монтажных исполнениях, что определяет их универсальность. Основные варианты:
Способы сборки (расположение входного вала относительно выходного) также стандартизированы: горизонтальная ось входного вала может находиться слева или справа от оси выходного вала, если смотреть со стороны выходного вала. Это обозначается индексами в условном обозначении (например, F157-1-Ц-20-1-2-У3).
Условия эксплуатации и смазка
Редукторы серии F предназначены для длительной работы в условиях непрерывного цикла (24/7). Стандартный температурный диапазон окружающей среды от -15°C до +45°C. При отрицательных температурах требуется применение соответствующих сортов масла. Для работы при температуре выше +45°C или в условиях повышенной запыленности могут потребоваться дополнительные опции: теплообменник, воздушный охладитель (вентилятор) на быстроходном валу или лабиринтные уплотнения.
Смазка зубчатых зацеплений и подшипников – комбинированная. Зубчатые колеса смазываются окунанием в масляную ванну. Уровень масла контролируется смотровым глазком или щупом. Подшипники качения смазываются разбрызгиванием масла или, в отдельных исполнениях, пластичной смазкой. Рекомендуемые марки масел: индустриальные масла типа ISO VG 150, 220, 320 в зависимости от типоразмера редуктора и условий работы. Первая замена масла проводится после 300-500 часов работы, последующие – через каждые 10000-15000 часов или не реже одного раза в 2 года.
Области применения в энергетике и промышленности
Благодаря высокой надежности и широкому диапазону передаваемых мощностей (от 1-2 кВт до нескольких сотен кВт) редукторы серии F нашли широкое применение в различных отраслях:
Выбор и расчет редуктора
Выбор редуктора серии F осуществляется на основе следующих исходных данных: требуемый крутящий момент на выходном валу (T2), частота вращения выходного вала (n2) или передаточное число (i), характер нагрузки (равномерная, умеренные толчки, переменная), режим работы (продолжительность включения, количество пусков в час), радиальная нагрузка на выходном валу. Расчет ведется по формуле: P2 = (T2
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается редуктор типа F от типа 3F?
Буква «F» обозначает двухступенчатый цилиндрический редуктор, а «3F» – трехступенчатый. Соответственно, редукторы 3F обеспечивают большие передаточные числа (более высокое снижение скорости) при той же или схожей конструкции корпуса, но имеют несколько меньший КПД из-за большего количества пар зацепления.
Как расшифровать условное обозначение редуктора, например, F157-1-Ц-20-1-2-У3?
Каков ресурс редуктора серии F?
Номинальный расчетный ресурс редукторов серии F при соблюдении условий эксплуатации, нагрузок и регламента технического обслуживания составляет не менее 25 000 часов. На практике, при правильной обкатке, своевременной замене масла и отсутствии перегрузок, ресурс может превышать 50 000 часов.
Можно ли использовать редуктор серии F в реверсном режиме?
Да, большинство редукторов серии F допускают реверсивную работу, но с важным условием: мощность, передаваемая в реверсном режиме, не должна превышать 70-80% от номинальной мощности для основного направления. Это связано с особенностями смазки разбрызгиванием. Для частых реверсов или работы в обоих направлениях под нагрузкой требуется консультация с производителем.
Что делать, если радиальная нагрузка на выходном валу превышает номинальную FrН?
Превышение номинальной радиальной нагрузки недопустимо, так как ведет к преждевременному выходу из строя подшипниковых узлов и прогибу вала. В такой ситуации необходимо рассмотреть варианты: выбор редуктора большего типоразмера, использование дополнительной опоры для выходного вала (подшипниковый узел вне редуктора) или изменение конструкции привода для снижения радиальной нагрузки.
Какие уплотнения используются на валах и как часто их нужно менять?
Стандартное исполнение предполагает использование манжетных уплотнений (сальников) из маслобензостойкой резины. Для тяжелых условий или при наличии абразивной пыли рекомендуется заказывать редукторы с лабиринтными уплотнениями или комбинированными (манжета+лабиринт). Резиновые манжеты подлежат периодической замене при каждом капитальном ремонте редуктора или при появлении течи масла. Типовой ресурс манжеты – 8 000 — 10 000 часов работы.
Заключение
Цилиндрические редукторы серии F являются проверенным, технологичным и универсальным решением для широкого спектра промышленных приводов. Их надежная конструкция, стандартизированный ряд типоразмеров и монтажных исполнений, высокая ремонтопригодность и доступность запасных частей обусловили их широкое распространение. Правильный выбор, монтаж и своевременное техническое обслуживание в соответствии с руководством по эксплуатации гарантируют многолетнюю безотказную работу агрегата в составе ответственных энергетических и технологических систем.