Редукторы серии ТСН

Добавлено 30.10.2025

Редукторы серии ТСН: конструкция, применение и технические характеристики

Редукторы серии ТСН представляют собой червячные одноступенчатые мотор-редукторы общепромышленного назначения с нижним расположением червяка. Основное функциональное назначение – изменение (редуцирование) частоты вращения и увеличение крутящего момента на выходном валу. Серия ТСН является одной из наиболее распространенных в линейке отечественных редукторов благодаря универсальности, отработанной конструкции и широкому диапазону передаточных чисел. Агрегаты предназначены для установки в составе приводов конвейеров, смесителей, вентиляторов, дозаторов, подъемно-транспортного и другого оборудования, работающего в условиях непрерывного или циклического режима.

Конструктивные особенности и устройство

Конструкция редуктора ТСН является классической для червячных мотор-редукторов. Основные узлы собраны в едином литом чугунном корпусе (реже – алюминиевом сплаве), обеспечивающем жесткость, виброустойчивость и эффективный отвод тепла. Компоновка с нижним расположением червяка (червяк находится под червячным колесом) способствует улучшенной смазке зацепления за счет погружения витков червяка в масляную ванну. Это повышает надежность и долговечность пары трения.

Червячная пара: Является основным преобразующим элементом. Червяк изготавливается из закаленных сталей, шлифуется и полируется. Червячное колесо имеет венцовую часть из антифрикционного оловянистого бронзового сплава (БрО10Ф1, БрА9Ж3Л), насаженную на стальную или чугунную ступицу. Такая комбинация материалов обеспечивает низкий коэффициент трения и высокую износостойкость.
Валы: Входной (быстроходный) и выходной (тихоходный) валы установлены на подшипниках качения (радиальных и радиально-упорных). Выходной вал имеет увеличенный диаметр для восприятия значительных радиальных и осевых нагрузок. Концы валов выполняются цилиндрическими или коническими, в зависимости от модификации.
Система смазки: Применяется картерная система смазки разбрызгиванием. Масло заливается до уровня контрольной пробки. Для работы в условиях низких температур или при переменных режимах могут предусматриваться дополнительные устройства (маслонасосы, охладители).
Уплотнения: Для предотвращения утечек масла и защиты от попадания абразивов используются манжетные уплотнения (сальники) на валах. В некоторых исполнениях применяются лабиринтные или торцевые уплотнения.
Двигатель: Редуктор ТСН комплектуется асинхронным электродвигателем переменного тока, который крепится фланцевым соединением к редуктору. Мощность и тип двигателя (взрывозащищенный, многоскоростной и т.д.) подбираются под конкретные условия эксплуатации.

Основные технические параметры и обозначение

Типоразмер редуктора определяется номинальным передаваемым моментом на выходном валу и межосевым расстоянием. Стандартное обозначение расшифровывается следующим образом: ТСН-100-31,5-2Ц-У2.

ТСН – тип редуктора (Червячный, с нижним червяком).
100 – межосевое расстояние червячной пары в миллиметрах (одна из ключевых геометрических характеристик).
31,5 – номинальное передаточное число.
2 – исполнение по характеру сборки (например, с полым выходным валом, на лапах и т.д.).
Ц – тип выходного конца вала (цилиндрический).
У2 – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150.

Габаритные и присоединительные размеры, таблица параметров

Для правильного монтажа и интеграции в привод необходимо учитывать габаритные размеры, расположение крепежных отверстий и параметры валов. Ниже приведена сводная таблица основных параметров для ряда типоразмеров серии ТСН.

**Таблица 1. Основные параметры редукторов серии ТСН**
Типоразмер (межосевое расстояние), мм	Диапазон передаточных чисел (i ном.)	Номинальный крутящий момент на выходном валу (T2Н), Нм	Допускаемая радиальная нагрузка на выходной вал (F), Н	КПД, η, не менее	Масса (без двигателя), кг, примерная
ТСН-63	8, 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50	63 — 120	1800 — 2500	0.75 — 0.90	12 — 15
ТСН-80	8, 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50	160 — 250	3500 — 5000	0.78 — 0.91	25 — 30
ТСН-100	10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50, 63	320 — 500	6500 — 9000	0.80 — 0.92	45 — 55
ТСН-125	10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80	630 — 1000	11000 — 15000	0.82 — 0.93	85 — 100
ТСН-160	10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80	1250 — 2000	18000 — 25000	0.83 — 0.94	150 — 180

Области применения и выбор редуктора

Редукторы ТСН находят применение в различных отраслях промышленности благодаря способности обеспечивать большое передаточное число в одной ступени и самоторможению при определенных условиях. Ключевые области использования:

Энергетика: Приводы задвижек и шиберов, механизмы поворота и регулировки оборудования, дозаторы топлива.
Подъемно-транспортное оборудование: Лебедки с малой и средней грузоподъемностью, конвейеры (ленточные, цепные), поворотные механизмы кранов.
Пищевая и химическая промышленность: Приводы мешалок, смесителей, шнековых транспортеров, дозаторов.
Водоподготовка и очистные сооружения: Приводы заслонок, илоскребов, механизмов решеток.
Общепромышленные механизмы: Приводы вентиляторов, насосов (при невысоких требованиях к КПД), разливочного и упаковочного оборудования.

Выбор конкретного типоразмера редуктора ТСН осуществляется на основе расчета по следующим параметрам:

Требуемый крутящий момент на выходном валу (T2): Рассчитывается с учетом нагрузки на механизм, с запасом прочности (коэффициентом службы).
Необходимая частота вращения выходного вала (n2): Определяется технологическим процессом.
Передаточное число (i): Рассчитывается как отношение входной частоты вращения (от двигателя) к выходной (i = n1 / n2). Выбирается из стандартного ряда для выбранного типоразмера.
Режим работы (ПВ%): Продолжительность включения. Для длительной работы (ПВ=100%) используется номинальный момент. Для повторно-кратковременных режимов допустима кратковременная перегрузка.
Радиальная консольная нагрузка (F): Проверяется, чтобы нагрузка от цепи, звездочки или шкива на выходной вал не превышала допустимого значения для данного типоразмера.
Климатические и специальные условия: Определяют необходимость в специальном исполнении (холодостойком, тропическом, взрывозащищенном).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для обеспечения заявленного ресурса редуктора ТСН, который при соблюдении условий может достигать 15-25 тыс. часов.

Монтаж:

Редуктор устанавливается на ровную, жесткую фундаментную плиту или раму. Перекосы при установке недопустимы.
Соединение с приводным и ведомым механизмом должно производиться через упругие муфты, компенсирующие возможные смещения валов.
Перед первым пуском необходимо проверить уровень масла через смотровое окно или контрольную пробку и при необходимости долить до требуемой отметки. Используются масла типа ISO VG 220, VG 320 для червячных редукторов.

Эксплуатация и ТО:

Обкатка: Первые 200-300 часов работы рекомендуется нагрузка не более 60% от номинальной.
Контроль температуры: Нагрев корпуса в установившемся режиме не должен превышать 80-85°C над температурой окружающей среды.
Контроль вибрации и шума: Повышенный шум часто свидетельствует о нарушении зацепления или износе подшипников.
Периодическая замена масла: Первая замена – после обкатки (200-300 ч). Последующие – через каждые 4000-5000 часов работы или не реже одного раза в год. При тяжелых условиях (запыленность, высокая влажность, циклические ударные нагрузки) интервал сокращается.
Ревизия и замена уплотнений: Сальники подлежат замене при появлении течей масла.
Контроль состояния червячной пары и подшипников: Проводится при плановых ремонтах, признаках повышенного люфта или шума.

Преимущества и недостатки редукторов серии ТСН

Как и любое техническое решение, червячные мотор-редукторы ТСН имеют четко выраженные сильные и слабые стороны.

Преимущества:

Большое передаточное число в одной ступени (до 80).
Компактность и сравнительно малые габариты при высоких передаточных отношениях.
Плавность и бесшумность работы.
Самотормозящая способность при определенных условиях (при угле подъема витков червяка менее 3.5°-4°), что позволяет обходиться без дополнительного тормозного устройства в некоторых применениях.
Унификация и широкое распространение, что упрощает поиск запасных частей и обслуживание.

Недостатки:

Сравнительно низкий КПД (0.7-0.92 в зависимости от передаточного числа). Потери энергии преобразуются в тепло, что требует внимания к тепловому режиму.
Повышенный нагрев при непрерывной работе под нагрузкой, особенно у редукторов больших размеров.
Ограниченная способность к перегрузкам по сравнению с зубчатыми редукторами.
Осевые нагрузки на валы двигателя, передаваемые через червяк.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие ТСН от редукторов других серий, например, Ч или 3МП?

Серия ТСН – это именно мотор-редуктор, где электродвигатель и редуктор представляют собой единый агрегат с фланцевым соединением. Серия Ч (Ч-63, Ч-80 и т.д.) – это классический червячный редуктор с отдельным креплением двигателя через муфту. Серия 3МП – это планетарно-цилиндрический или цилиндрический редуктор, имеющий принципиально иную, многопоточную кинематическую схему, более высокий КПД и способность передавать значительно большие моменты, но зачастую с меньшими передаточными числами в одной ступени.

2. Как правильно подобрать масло для редуктора ТСН и какой требуется объем?

Для редукторов ТСН применяются индустриальные масла высокой вязкости, специально предназначенные для червячных передач. Рекомендуются масла классов вязкости по ISO: VG 220 (для средних нагрузок и температур) или VG 320 (для тяжелых нагрузок и высоких температур). Брендированные масла: Mobil SHC 627, Shell Omala 220, И-Г-А-220 и аналоги. Объем масла указывается в паспорте на конкретный типоразмер и варьируется от 0.5 литра для ТСН-63 до 8-10 литров для ТСН-160. Контроль уровня осуществляется до середины контрольной пробки или по метке на смотровом окне.

3. Что означает самоторможение червячного редуктора и всегда ли оно присутствует у ТСН?

Самоторможение – это свойство редуктора предотвращать обратную передачу движения с выходного вала на входной (от нагрузки к двигателю). Оно возникает, когда угол подъема витков червяка меньше угла трения в зацеплении. Для ТСН самоторможение теоретически возможно при передаточных числах примерно от 35-40 и выше (зависит от конкретного профиля). Однако в ответственных случаях, где недопустимо самопроизвольное движение (например, в грузоподъемных механизмах), не следует полагаться исключительно на самоторможение редуктора. Необходимо использовать штатный механический тормоз.

4. Какой ресурс у редукторов ТСН и от чего он зависит?

Номинальный ресурс (срок службы до капитального ремонта) червячной пары редукторов ТСН при правильной эксплуатации составляет 10-15 тысяч часов для венца колеса и 30-50 тыс. часов для червяка. Фактический ресурс напрямую зависит от:

Соблюдения режимов нагрузки (перегрузки сокращают ресурс в геометрической прогрессии).
Качества и регулярности замены масла.
Температурного режима работы (перегрев резко ускоряет износ и старение масла).
Отсутствия попадания абразивов и влаги внутрь корпуса.
Качества монтажа и соосности валов.

5. Можно ли заменить редуктор ТСН на редуктор другого типа (цилиндрический) и что при этом учесть?

Технически такая замена возможна, но требует перерасчета и проверки по следующим пунктам:

Габариты и крепление: Цилиндрические редукторы, как правило, имеют иные присоединительные размеры и способ монтажа.
Кинематика: Для достижения такого же высокого передаточного числа одной ступенью цилиндрического редуктора может не хватить, потребуется двух- или трехступенчатый редуктор, что увеличит габариты и стоимость.
Момент и КПД: Необходимо подобрать аналог по номинальному выходному моменту. КПД цилиндрического редуктора будет выше, что может потребовать проверки двигателя на возможность работы на повышенных скоростях.
Отсутствие самоторможения: Цилиндрическая передача не обладает самотормозящим эффектом, что потребует обязательной установки тормоза, если он был не нужен с ТСН.

Решение о замене должно приниматься на основе комплексного технико-экономического обоснования.

6. Какие основные неисправности характерны для редукторов ТСН и как их диагностировать?

Повышенный нагрев: Причины: перегрузка, низкий уровень или несоответствующее качество масла, нарушение работы системы охлаждения, износ подшипников.
Течь масла: Износ или повреждение сальников, засорение дренажного отверстия (сапуна), приводящее к повышению давления внутри корпуса.
Повышенный шум и вибрация: Износ или разрушение подшипников, нарушение зацепления червячной пары (задиры, износ), ослабление крепления редуктора на раме.
Люфт выходного вала: Чрезмерный износ подшипников или червячной пары.
Падение КПД и мощности на выходе: Сильный износ зацепления, заедание, недостаточная смазка.

Диагностика включает в себя виброакустический контроль, термографию, анализ масла на наличие продуктов износа.

Редукторы серии ТСН