Редукторы серии ВК

Редукторы серии ВК: технические характеристики, конструктивные особенности и область применения

Редукторы серии ВК представляют собой цилиндрические горизонтальные двухступенчатые соосные редукторы, спроектированные для привода механизмов общепромышленного назначения. Основное функциональное назначение – понижение частоты вращения и увеличение крутящего момента на выходном валу. Серия ВК является одной из наиболее распространенных и унифицированных в линейке отечественных редукторов, что обусловлено ее надежностью, широким диапазоном передаточных чисел и мощностей, а также отработанной за десятилетия конструкцией.

Конструктивное исполнение и компоновка

Редукторы ВК имеют классическую компоновку «в развал». Оси быстроходного, промежуточного и тихоходного валов расположены в горизонтальной плоскости. Корпус редуктора – литой, из чугуна марки СЧ15 (для типоразмеров с меньшим моментом) или СЧ20 (для более нагруженных), реже – сварной из стального листа для специфических условий. Конструкция разъемная: основание (нижняя часть) и крышка корпуса, что обеспечивает доступ к внутренним компонентам для монтажа, обслуживания и ремонта. Соединение по плоскости разъема осуществляется с помощью штифтов для точной фиксации и болтов для обеспечения герметичности.

Все валы редуктора (быстроходный, промежуточный, тихоходный) установлены на подшипниках качения – радиальных или радиально-упорных шариковых и роликовых подшипниках, что обеспечивает высокий КПД и минимальные потери на трение. Опорами для валов служат расточки в корпусе и крышке. Для предотвращения вытекания масла и защиты от попадания абразивных частиц используются манжетные уплотнения (сальники) на выходных концах валов. На крышке корпуса обязательно присутствует смотровой люк с крышкой для заливки масла и контроля зацепления, а также пробка для контроля уровня масла (щуп) и сливная пробка в нижней части корпуса. Для стравливания избыточного давления при работе устанавливается отдушина.

Кинематическая схема и основные параметры

Кинематическая схема редуктора ВК включает две последовательные ступени цилиндрических зубчатых передач. Первая ступень (быстроходная) – косозубая или шевронная передача, вторая ступень (тихоходная) – косозубая или прямозубая передача. Использование косозубых и шевронных колес позволяет обеспечить плавность хода, повышенную нагрузочную способность и сниженный уровень шума по сравнению с прямозубыми аналогами. Зацепление осуществляется при стандартном угле наклона зуба β=8°6’34». Передаточное число серии ВК является произведением передаточных чисел первой (u1) и второй (u2) ступеней: u = u1

• u2.

Основными параметрами, характеризующими редуктор ВК, являются:

• Номинальный крутящий момент на тихоходном валу (Тт, Н*м) – ключевой показатель, определяющий размер редуктора (типоразмер).
• Передаточное число (u) – отношение частоты вращения входного вала к частоте вращения выходного вала.
• Номинальная частота вращения быстроходного вала (nб, об/мин) – обычно 1500 об/мин (стандарт), но может быть и 1000, и 3000 об/мин в зависимости от модификации и согласования с производителем.
• Номинальная мощность (Р, кВт) – мощность, передаваемая редуктором при номинальных оборотах и моменте.

Типоразмерный ряд и таблицы технических характеристик

Серия ВК стандартизирована и включает в себя 12 типоразмеров, обозначаемых ВК-XXX, где XXX – номинальный крутящий момент на тихоходном валу в даНм (деканьютон-метрах). Фактически, это значение, умноженное на 10, дает момент в Нм. Основной ряд типоразмеров: ВК-100, ВК-150, ВК-200, ВК-250, ВК-300, ВК-350, ВК-400, ВК-450, ВК-500, ВК-600, ВК-700, ВК-800.

Таблица 1. Основные параметры редукторов серии ВК (при nб = 1500 об/мин)

Типоразмер	Ном. момент Тт, Н*м	Передаточные числа (u)	Ном. мощность Р, кВт (при u=31.5)	Масса, кг (приблизит.)
ВК-100	1000	8; 10; 12.5; 16; 20; 25; 31.5; 40; 50	5.0	85
ВК-150	1500	8; 10; 12.5; 16; 20; 25; 31.5; 40; 50	7.5	120
ВК-200	2000	8; 10; 12.5; 16; 20; 25; 31.5; 40; 50	10.0	160
ВК-250	2500	8; 10; 12.5; 16; 20; 25; 31.5; 40; 50	13.0	200
ВК-300	3000	8; 10; 12.5; 16; 20; 25; 31.5; 40; 50	15.0	240
ВК-350	3500	8; 10; 12.5; 16; 20; 25; 31.5; 40; 50	17.5	290

Для каждого типоразмера существует стандартный ряд передаточных чисел, который формируется за счет комбинации зубчатых пар с разным числом зубьев. Наибольшее распространение получили числа из нормального ряда R20: 8, 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50. Мощность, указанная в таблице, является справочной и зависит от передаточного числа: с его ростом допустимая входная мощность падает, так как снижается КПД и изменяется тепловой баланс.

Таблица 2. Зависимость КПД и допустимой мощности от передаточного числа (типоразмер ВК-300)

Передаточное число (u)	КПД (η), не менее	Допустимая мощность на входе, кВт (при 1500 об/мин)
8	0.97	22.0
12.5	0.96	18.5
20	0.95	16.0
31.5	0.94	15.0
50	0.93	12.5

Материалы и термообработка зубчатых колес

Надежность и ресурс редуктора ВК в первую очередь определяются качеством зубчатых колес. Для их изготовления применяются легированные стали, подвергаемые улучшающей термообработке (закалка с высоким отпуском) или поверхностной закалке (ТВЧ – токи высокой частоты).

• Колеса тихоходной ступени (большие колеса): как правило, изготавливаются из сталей 40Х, 40ХН, 35ХМ. Твердость после улучшения составляет 269…302 HB. Это обеспечивает высокую сопротивляемость контактным напряжениям и изгибную прочность.
• Колеса быстроходной ступени (малые колеса): для них часто используют стали 40Х, 40ХН с поверхностной закалкой ТВЧ до твердости 45…55 HRC. Это позволяет значительно повысить контактную прочность и износостойкость активных поверхностей зубьев.

Качество зубчатого зацепления контролируется по 6-й или 7-й степени точности по ГОСТ 1643-81, что гарантирует низкий уровень шума и вибраций.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Редукторы ВК предназначены для длительной работы в условиях, предусмотренных ГОСТ или техническими условиями завода-изготовителя. Монтаж осуществляется на раме или плите через опорные лапы, отлитые заодно с корпусом. Крепление – фундаментными болтами. Крайне важна точная центровка валов редуктора и приводного/рабочего механизма. Несоосность приводит к повышенным нагрузкам на подшипники и уплотнения, вибрациям и преждевременному выходу из строя. Для соединения с двигателем и рабочей машиной используются муфты (зубчатые, упругие втулочно-пальцевые и т.д.), компенсирующие небольшие монтажные погрешности.

Система смазки – комбинированная. Зубчатые зацепления и подшипники смазываются разбрызгиванием (картерная система). Масло заливается до уровня контрольной пробки или до метки на щупе. Для редукторов ВК применяются индустриальные масла типа И-Г-А, И-Г-С (ISO VG 150, VG 220, VG 320) в зависимости от типоразмера, передаточного числа и условий эксплуатации (температуры окружающей среды).

Обслуживание включает в себя:

• Регулярный контроль уровня и состояния масла (визуально, по щупу).
• Периодическую замену масла в соответствии с регламентом (обычно через 4000…10000 часов работы). При первой смене – через 500 часов обкатки.
• Контроль температуры корпуса в зоне масляной ванны (не должна превышать 80…85°С).
• Проверку состояния уплотнений на отсутствие течи.
• Контроль затяжки фундаментных болтов и болтов крышки корпуса.

Область применения и варианты исполнения

Редукторы серии ВК находят широкое применение в качестве привода конвейеров (ленточных, цепных, скребковых), элеваторов, смесителей, вентиляторов и дымососов средней мощности, питателей, грузоподъемных механизмов (лебедок), дробилок, грохотов и другого оборудования в горнодобывающей, металлургической, цементной, химической промышленности, на зерноперерабатывающих и строительных предприятиях.

Помимо базового исполнения (ВК), существуют модификации:

• ВКУ – редуктор с узким межосевым расстоянием (усиленный вариант для определенных передаточных чисел).
• ВКН – редуктор с низким расположением выходного вала (специальная компоновка).
• ВК с полым валом – для установки непосредственно на вал рабочего механизма.
• ВК с фланцевым креплением – вместо опорных лап.
• ВК с электродвигателем в едином блоке (мотор-редуктор) – компактное исполнение, не требующее отдельной муфты и рамы для двигателя.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как расшифровать обозначение редуктора ВК-400-31,5-12-У2?

• ВК – тип редуктора (цилиндрический двухступенчатый).
• 400 – номинальный крутящий момент на тихоходном валу (4000 Н*м).
• 31,5 – номинальное передаточное число.
• 12 – вариант сборки (расположение выходного конца тихоходного вала относительно входного).
• У2 – климатическое исполнение (умеренный климат, категория размещения 2 – для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией).

Как подобрать редуктор ВК для конкретного привода?

Подбор осуществляется по трем основным параметрам: требуемому крутящему моменту на выходном валу (Тпотр), требуемому передаточному числу (uпотр) и режиму работы (коэффициенту продолжительности включения ПВ%). Расчетный момент Трасч = Тпотр

• К, где К – коэффициент запаса (коэффициент режима работы, учитывающий динамические нагрузки, обычно от 1.0 до 1.5 и выше). Типоразмер редуктора выбирается таким образом, чтобы его номинальный момент Тт был равен или превышал Трасч. Передаточное число выбирается из стандартного ряда, максимально близкое к uпотр. Также необходима проверка по допустимой тепловой мощности.

Какое масло и в каком объеме заливать в редуктор ВК?

Объем масла указан в паспорте редуктора и зависит от типоразмера. Для ориентира: ВК-200 – около 4.5 л, ВК-400 – около 11 л, ВК-600 – около 20 л. Марка масла: для большинства условий подходит индустриальное масло И-Г-С-220 (ISO VG 220) по ГОСТ 17479.4-87. При низких температурах (ниже -10°С) – И-Г-А-68 (ISO VG 68). Точные рекомендации следует уточнять в руководстве по эксплуатации на конкретный типоразмер.

Что делать, если редуктор ВК перегревается?

Причины перегрева могут быть следующими: превышение допустимой мощности, недостаточный уровень масла или его несоответствующая вязкость, загрязнение масла, неправильная установка (нарушена соосность, приводящая к дополнительным нагрузкам), засорение отдушины, повышенная температура окружающей среды. Необходимо остановить агрегат, дать редуктору остыть, проверить уровень и состояние масла, проверить соосность валов, очистить отдушину. Если причины не устранены – требуется техническая диагностика.

Чем отличается редуктор ВК от Ц2У (Ц2Н)?

Редукторы Ц2У и Ц2Н также являются двухступенчатыми цилиндрическими горизонтальными редукторами. Основное отличие – в унификации и геометрических параметрах. Серия Ц2 разрабатывалась позже и имеет более широкий диапазон передаточных чисел и моментов, а также несколько иную компоновку и конструкцию корпуса. Однако, по сути, они решают одинаковые задачи. ВК – более старая, но проверенная и до сих пор производимая серия.

Заключение

Редукторы серии ВК остаются востребованным и надежным решением для широкого спектра промышленных приводов средней мощности. Их преимущества – отработанная конструкция, доступность запасных частей, взаимозаменяемость узлов в пределах типоразмера, предсказуемость характеристик. Правильный подбор, квалифицированный монтаж с точной центровкой и своевременное техническое обслуживание в соответствии с регламентом являются залогом многолетней безотказной работы данного типа редукторов в составе ответственных производственных линий и механизмов.