Мотор-редукторы для экстремальных условий

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «МОДЕРНИЗАЦИЯ И РЕМОНТ»

Мотор-редукторы для экстремальных условий

Motor Reducers for Extreme Conditions
Long and failure-free service  life of electric motors is challenged  by extreme weather conditions.  Qualified recommendations on the use of reducer oils and greases depending  on operation conditions are given  by specialists from the company SEV-EVRODRIVE. High and low temperatures are considered along with high humidity and aggressive environment, which require special protective measures. Recommendations are also given as to the use of special construction elements for avoiding contact corrosion.

Сергей Мельниченко, старший специалист ООО «СЕВ ЕВРОДРАЙВ»

Применение мотор-редукторов для экстремальных условий окружающей среды требует специальных подходов. Под экстремальными условиями в первую очередь мы понимаем высокие и низкие температуры, высокую влажность или агрессивную среду. Часто нам приходится сталкиваться с недооценкой этих факторов, что приводит к снижению ресурса оборудования и авариям при эксплуатации. То исполнение мотор-редуктора, которое предназначено для температур от 0 до 40 °С, далеко не всегда годится при более высокой или низкой температуре. С другой стороны, часто при заказе редукторов указывают очень широкий диапазон температур, что либо существенно повышает цену, либо практически невозможно обеспечить технически. Какие факторы следует учитывать и какие решения возможны? Фирма SEW-EURODRIVE имеет большой опыт производства продукции для различных внешних условий и поэтому готова поделиться своими наработками.

ПРИМЕНЕНИЕ МАСЕЛ И СМАЗОК В РЕДУКТОРАХ

Обычно вязкость масел, используемых в редукторе, указывают при температуре 40°С в картере. Но при ее повышении вязкость уменьшается, а при снижении — повышается. Поэтому рекомендуемый диапазон вязкости: от 20 до 40000 мм2/с. Если она менее 20 мм2/с — смазывание не происходит, а если более 40000 мм2/с — существенная часть мощности двигателя будет востребована на преодоление сопротивления масла вращению.

Наиболее часто в редукторах применяется минеральное масло вязкостью 220 мм2/с (например, Mobilgear 600 XP220, Fuchs Renolin CLP 220). Оно предназначено для эксплуатации при температуре в картере от –10 до +95°С. Учитывая дополнительный нагрев при работе механизма, верхняя граница температуры окружающей среды должна быть намного ниже данного предельного значения для масла: например, для минерального — не должна превышать +40°С.

Применение синтетических масел расширяет допустимый диапазон по эксплуатации редукторов:

  • синтетическое масло CLP PG 220
  • (полигликоль, например Mobil Glygoyle 30) используется при температуре: в картере — от –25 до +115°С, окружающей cреды — от –25 до +80°С;
  • синтетическое масло CLP НС 150 (синтетические углеводороды, например Mobil SHC629, Shell Omala HD220) используется при температуре: в картере — от –40 до +95°С, окружающей cреды — –40 до +40°С.

Синтетическое масло на основе полигликоля (CLP PG) примерно в 2 раза дороже, чем минеральное, и в 2 раза дешевле, чем синтетическое на основе синтетических углеводородов (CLP HC). Но с полигликолем нужно быть острожным. Масло на его основе агрессивно по отношению к резине, поэтому манжеты и др. уплотнения из нее в этом случае в редукторах следует заменять на произведенные из кремнийорганического полимера (VITON).

Кроме того, следует учитывать температуру застывания масел: минеральные — ниже –20°С (некоторые даже при –6°С!), синтетические — ниже –30°С (некоторые до –50°С). Если обеспечить требуемую вязкость масла при низких температурах невозможно, рекомендуется использование подогревателей масла. Это обычные ТЭНы с термостатом (автоматическое включение при снижении температуры масла ниже определенного уровня).

УПЛОТНЕНИЯ

В случае эксплуатации редуктора при температуре внешней среды выше +40°С, желательно применять манжеты и уплотнения из VITON вместо резины. Но при температуре ниже –25°С рекомендуется применение резиновых манжет.

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Стандартная температура эксплуатации электродвигателей, как правило, находится в диапазоне от –20 до +40°С. Если она выше, следует применять высокотемпературную смазку в подшипниках (у нее большая вязкость), а также на каждые дополнительные 20°С повышать на 1 ступень температурный класс изоляции, а если это невозможно — увеличивать мощность (размер) двигателя на 1 ступень.

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

При температурах ниже –20°С следует применять специальную смазку в подшипниках (с меньшей вязкостью), а также заменить детали из пластика на металлические (например, крыльчатку вентилятора). Уже при температуре ниже 0°С внутри двигателя появляется влага (конденсат при переходе температуры через 0°С в каждом цикле нагрева-охлаждения). Для предотвращения этого можно применить подогрев двигателя в зимнее время одним из способов:

  • использовать специально встроенные в обмотку подогреватели;
  • подавать в обмотку двигателя постоянный ток напряжением на уровне 5–7% от номинального.

Для удаления конденсата в определенных местах двигателя выполнены отверстия, в которые после его слива вставляются пробки. В электродвигателях SEW-EURODRIVE новой серии DR возможна опция/DH — дренажное отверстие с лабиринтным каналом. Это позволяет их автоматическии осушать, не нарушая защиту внутренней полости двигателя.

Кроме того, влага вызывает коррозию внутренней поверхности электродвигателя, поэтому рекомендуется специальное исполнение некоторых деталей и специальное покрытие внутренней полости.

Также следует учесть, что датчики скорости и положения (инкодеры) большинства фирм-производителей имеют ограничение по температуре эксплуатации: от –30 до +50°С.

АНТИКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА

Если мотор-редуктор эксплуатируется при относительной влажности воздуха, не превышающей 90%, и вода на него попадает периодически в виде капель или небольших струек, то, как правило, не требуется специальных мер по защите (при стандартной степени — IP54). Для более высокой влажности могут применяться:

двигатели со степенью защиты IP55 или IP56 — относится только к клеммной коробке и защите от проникновения влаги внутрь двигателя. Эксплуатация при высокой влажности или в агрессивной среде, появление конденсата внутри двигателя требуют специального антикоррозионного исполнения его комплектующих и дополнительное покрытия внутренней поверхности;

наружное антикоррозионное покрытие (многослойное, из двухкомпонентных красок) в зависимости от уровня влажности или агрессивности среды (соли, кислоты). По европейскому стандарту DIN EN ISO 12 944–2 уровни защиты регламентируются от С1 до С5. Например: С1 — стандартное исполнение; С2 — для относительной влажности до 95%, слабого загрязнения окружающей среды, стойкости 120 часов по консационному тесту по ISO6720; C4 — для относительной влажности до 100%, сильного загрязнения окружающей среды, стойкости 240 часов по конденсационному тесту по ISO6720, стойкости 480 часов в солевом тумане по ISO7253.

КОНТАКТНАЯ КОРРОЗИЯ

Полый вал мотор-редуктора, насаживаемый на внешний вал, наиболее удобен для его монтажа на конвейер или в привод перемещения крана. Это исключает использование внешних муфт, устраняет несоосность и биение. Но в этом случае при эксплуатации в условиях высокой влажности появляется контактная коррозия: стальные валы «привариваются» друг к другу настолько, что уже невозможно демонтировать редуктор без его разрушения. Одним из способов ухода от этой проблемы является применение вместо обычного полого вала со шпоночным пазом, монтируемого на внешний вал со шпонкой, другого способа крепления с помощью запатентованной системы TorqLOC®. Ее основой является бронзовая втулка, которая обеспечивает соединение с внешним стальным валом (без шпонки) с помощью прижимного диска. Использование бронзовой втулки исключает опасность контактной коррозии и позволяет легко демонтировать редукторы.

Мы привели информацию лишь о некоторых моментах, влияющих на грамотную эксплуатацию электродвигателей, способствующую их долговечности и безаварийности. В целом их подбор в каждом конкретном случае требует консультации с квалифицированным специалистом.

ООО «СЕВ ЕВРОДРАЙВ»
т. +380 (56) 370–3211
www.sew-eurodrive.ua 
e-mail:
sew@sew-eurodrive.ua

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.