Редукторы с расстоянием тихоходной ступени 150 мм
Редукторы с расстоянием тихоходной ступени 150 мм: конструкция, применение и технические аспекты
Редукторы с расстоянием тихоходной ступени 150 мм представляют собой специализированный класс цилиндрических горизонтальных редукторов, где ключевым конструктивным параметром является межосевое расстояние тихоходной (выходной) ступени, равное 150 миллиметрам. Данный параметр является одним из основных габаритных и силовых показателей, определяющих размер выходного вала, максимально допустимый крутящий момент на нем и, как следствие, область применения агрегата. Такие редукторы, часто обозначаемые в каталогах как 1Ц2У-150 или аналогично, относятся к общепромышленным редукторам, спроектированным в соответствии с межгосударственными стандартами (ГОСТ). Их основное назначение – преобразование и передача механической энергии от электродвигателя к исполнительному механизму с понижением угловой скорости и увеличением крутящего момента.
Конструктивные особенности и кинематические схемы
Редукторы с межосевым расстоянием тихоходной ступени 150 мм являются двухступенчатыми, горизонтальными, развернутой схемы. Конструктивно они состоят из литого чугунного корпуса (реже – сварного стального), в котором на подшипниках качения установлены валы с зубчатыми колесами. Ключевые узлы:
- Входной (быстроходный) вал: Выполнен, как правило, в виде конического хвостовика под муфту или соединительную втулку для прямого соединения с электродвигателем. Реже – в виде цилиндрического конца с шпоночным пазом.
- Промежуточный вал: На нем закреплены шестерня быстроходной ступени и зубчатое колесо тихоходной ступени. Имеет наибольшую частоту вращения среди валов с колесами.
- Выходной (тихоходный) вал: Самый нагруженный элемент. Диаметр вала и размеры его подшипниковых узлов напрямую связаны с межосевым расстоянием 150 мм. Выходной конец вала обычно цилиндрический или фланцевый, с шпоночным пазом для монтажа полумуфты, звездочки или зубчатого колеса.
- Зубчатые передачи: Применяются косозубые или шевронные колеса. Косозубая передача обеспечивает более плавное и бесшумное зацепление по сравнению с прямозубой, позволяет передавать большие нагрузки. Шевронные передачи компенсируют осевые силы, но сложнее в изготовлении.
- Система смазки: Как правило, картерная (разбрызгиванием). Масло заливается до уровня контрольной пробки. Для редукторов, работающих в условиях переменных температур, могут предусматриваться змеевики для охлаждения/подогрева масла или внешние охладители.
- 1Ц2У: Цилиндрический двухступенчатый, горизонтальный, с межосевым расстоянием тихоходной ступени 150 мм.
- 150: Межосевое расстояние тихоходной ступени, мм.
- 31,5: Номинальное передаточное число.
- 12: Номинальная частота вращения быстроходного вала, об/мин (часто 1500 об/мин).
- У3: Климатическое исполнение и категория размещения.
- Энергетика: Приводы вспомогательного оборудования котельных и ТЭЦ – дымососы, дутьевые вентиляторы малой мощности, питательные насосы, механизмы золоудаления, затворы и шиберы.
- Горнодобывающая и перерабатывающая промышленность: Приводы ленточных и цепных конвейеров, грохотов, питателей, дробилок малой и средней производительности.
- Металлургия: Механизмы подачи рольгангов, подъемные устройства в цехах, приводы вентиляторов и насосов систем охлаждения.
- Химическая и нефтегазовая промышленность: Приводы смесителей, мешалок, насосов (центробежных, шестеренчатых), компрессоров.
- Общее машиностроение: В составе мотор-редукторов для приводов технологического оборудования, подъемно-транспортных механизмов (лебедок, крановых тележек).
- Режим работы (коэффициент режима Kр): Определяется по категории нагружения (легкий, средний, тяжелый) и количеству рабочих часов в сутки.
- Требуемый крутящий момент на выходном валу (T2): Рассчитывается исходя из параметров рабочей машины.
- Расчетный момент (T2р): T2р = T2
- Kр. Номинальный момент редуктора должен быть равен или превышать расчетный.
- Передаточное число (u): Определяется исходя из требуемой скорости выходного вала и скорости двигателя.
- Расположение валов и способ крепления: Выбор между лапами или фланцем.
- awt2 = 100 мм: Меньший момент (до ~1000 Нм), мощность до ~15 кВт. Применяется в менее нагруженных приводах.
- awt2 = 200 мм: Больший момент (до ~10000 Нм), мощность до ~55 кВт. Используется для более тяжелых условий работы.
Основные кинематические схемы таких редукторов – развернутая и соосная. В развернутой схеме (наиболее распространена для данного типоразмера) входной и выходной валы расположены в горизонтальной плоскости на разных высотах. Это позволяет компактно разместить привод в составе мотор-редуктора.
Основные технические характеристики и параметры
Межосевое расстояние тихоходной ступени (awt2 = 150 мм) является базовым для определения ряда других параметров. Полное обозначение редуктора, например, 1Ц2У-150-31,5-12-У3, расшифровывается следующим образом:
Основные технические параметры для редукторов с awt2 = 150 мм представлены в таблице:
| Параметр | Значение / Диапазон | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальный крутящий момент на тихоходном валу, Нм | 2000 – 5000 | Зависит от передаточного числа и режима работы |
| Диапазон номинальных передаточных чисел (u) | 8 – 50 | Стандартный ряд: 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50 |
| Номинальная мощность на быстроходном валу, кВт | 5,5 – 30 | При частоте вращения 1500 об/мин |
| КПД редуктора | 0,96 – 0,98 | Для одной пары зубчатых колес ~0.98-0.985 |
| Масса редуктора (без масла), кг | 150 – 300 | Зависит от исполнения и материала корпуса |
Области применения и типовые приводы
Благодаря надежности, среднему диапазону передаваемых мощностей и моментов, а также унификации, редукторы данного типоразмера широко применяются в различных отраслях промышленности:
Типовой привод на базе такого редуктора включает: электродвигатель, соединительную муфту (чаще всего упругую втулочно-пальцевую), собственно редуктор и выходную муфту или открытую передачу (цепную, зубчатую). Для монтажа редуктора предусмотрены лапы или фланцевое крепление.
Выбор, монтаж и эксплуатация
Выбор редуктора с awt2 = 150 мм осуществляется на основе расчета по следующим критериям:
Монтаж требует тщательного выверения соосности валов редуктора и соединяемых агрегатов. Несоосность приводит к вибрациям, перегреву подшипников и преждевременному выходу из строя муфт. Перед первым пуском необходимо проверить уровень и качество масла (обычно индустриальное масло И-Г-А или И-Г-С, вязкостью ISO VG 150-220). В процессе эксплуатации обязателен периодический контроль температуры корпуса (не должна превышать 80-85°C), уровня и состояния масла (плановые замены согласно регламенту), отсутствие посторонних шумов и вибраций.
Сравнение с другими типоразмерами и тенденции
В ряду цилиндрических редукторов типоразмер 150 мм занимает среднюю позицию. Для сравнения:
Современные тенденции в производстве редукторов данного класса включают применение более прочных и износостойких материалов для зубчатых колес (цементируемые и закаливаемые стали), использование подшипников качения с увеличенным ресурсом, оптимизацию формы корпуса методами конечных элементов для снижения веса при сохранении жесткости, а также развитие модульного принципа конструкции для упрощения подбора и сокращения сроков поставки.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается редуктор с awt2=150 мм от редуктора с awt=150 мм?
Обозначение awt=150 мм обычно относится к межосевому расстоянию первой (быстроходной) ступени в двухступенчатом редукторе или единственной ступени в одноступенчатом. Это редуктор другого типоразмера, с меньшими габаритами и передаваемым моментом. awt2=150 мм – параметр именно тихоходной, выходной ступени, что указывает на более мощный и крупный агрегат.
Какой тип масла и какой объем необходимо заливать в редуктор 1Ц2У-150?
Тип и объем масла указываются в паспорте изделия. Ориентировочно, объем масляной ванны составляет 5-7 литров. Наиболее часто применяются индустриальные масла: И-Г-А-68, И-Г-С-100, И-Г-С-150 (ISO VG 68, 100, 150) в зависимости от температуры окружающей среды и нагрузки. Для тяжелых режимов работы могут рекомендоваться масла с противозадирными присадками.
Каков типовой ресурс такого редуктора до капитального ремонта?
Номинальный ресурс, заложенный в конструкцию, обычно составляет не менее 25 000 часов при работе в номинальном режиме. Фактический ресурс сильно зависит от условий эксплуатации: соблюдения правил монтажа, качества обслуживания, реальной нагрузки, температурного режима. При правильной эксплуатации ресурс может превышать 50 000 часов.
Можно ли использовать редуктор в вертикальном положении?
Стандартное исполнение – горизонтальное. Для вертикального монтажа требуется специальное исполнение с измененной системой смазки, так как картерная система разбрызгиванием будет неэффективна. Как правило, для вертикальной установки предусматривается принудительная циркуляционная смазка с помощью дополнительного насоса или специальная конструкция масляной ванны. Необходимо уточнять возможность такого исполнения у производителя.
Как правильно подобрать муфту для соединения с электродвигателем?
Подбор осуществляется по диаметрам концов валов и передаваемому номинальному моменту. Для быстроходного вала редуктора данного типоразмера часто используется упругая втулочно-пальцевая муфта (МУВП). Ключевой параметр – номинальный крутящий момент муфты, который должен быть не меньше расчетного момента на валу. Также необходимо обеспечить компенсацию возможной несоосности (радиальной, угловой, осевой) в пределах, указанных в каталоге на муфту.
Что означает климатическое исполнение У3, У2, ХЛ1 в обозначении редуктора?
Это обозначения по ГОСТ 15150-69. У3 – для эксплуатации в умеренном климате в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без регулирования климатических условий. У2 – то же, но для помещений с повышенной влажностью. ХЛ1 – для холодного климата (рабочие температуры до -60°C). Исполнение влияет на материал корпуса, тип смазки, исполнение подшипниковых узлов и уплотнений.