Réducteur de vitesse à vis sans fin NMRV-F1/F2

Quelles sont les mesures de contrôle de l'échauffement des réducteurs à vis sans fin NMRV-F1/F2 lorsqu'ils fonctionnent sous charge ?

Dans le domaine de l'automatisation industrielle, les réducteurs à vis sans fin sont des composants essentiels de la transmission. Le contrôle de l'échauffement pendant le fonctionnement en charge est directement lié à la stabilité, à la durée de vie et à la sécurité de l'équipement. Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd se spécialise dans la production Réducteurs de vitesse à vis sans fin série NMRV-F1/F2 . En réponse aux exigences de dissipation thermique de différents scénarios de charge, un système complet de contrôle de l'augmentation de la température a été construit à partir de plusieurs dimensions telles que la sélection des matériaux, la conception structurelle, le système de lubrification et le processus de fabrication.

1. Technologie de contrôle de l'augmentation de la température de la série NMRV-F1 (scénario de précision à charge légère)

(I) Conception collaborative de matériaux légers et de structures de dissipation thermique
La série NMRV-F1 est destinée aux scénarios de charge légère tels que les petits équipements d'automatisation et les chaînes d'assemblage électroniques. Son contrôle de l’échauffement repose d’abord sur les caractéristiques de dissipation thermique du matériau. L'alliage d'aluminium est utilisé comme matériau du boîtier. Ce matériau est non seulement léger (40 % plus léger que la fonte), mais possède également une excellente conductivité thermique : la conductivité thermique de l'alliage d'aluminium est environ 3 fois celle de la fonte, ce qui peut rapidement exporter la chaleur interne vers l'environnement extérieur. En prenant comme exemple le réducteur de transmission de carte PCB utilisé dans la chaîne d'assemblage électronique, la surface du boîtier est conçue avec de fines nervures de dissipation thermique. En augmentant la zone de dissipation thermique (25 % plus élevée que la surface lisse), combinée à la conductivité thermique élevée de l'alliage d'aluminium, l'augmentation de la température est contrôlée à moins de 40 ℃ tout en fonctionnant avec un faible bruit de 55 dB.
En termes de conception structurelle, la série F1 adopte une structure de boîtier « creuse à paroi mince », et la zone de contact entre la cavité de transmission interne et l'air extérieur est plus grande. Par exemple, dans l'application d'une polisseuse de coques de téléphone portable pour le traitement de produits 3C, le réducteur avec un diamètre de bride de 50 mm réduit la génération de chaleur de friction des pièces internes en optimisant la structure de support de l'arbre à vis sans fin. Dans le même temps, la conception de l'arbre de sortie creux laisse passer une petite quantité de flux d'air, formant un canal de dissipation thermique passif pour garantir que la température d'engrènement de la vis sans fin et de la roue à vis sans fin ne dépasse pas 70 ℃ dans des conditions de rotation continue.
(II) Transmission à faible friction et système de lubrification de précision
Pour les exigences de haute précision dans des scénarios de charge légère (tels que le modèle de jeu ≤ 10 arcmin des instruments de diagnostic médical), la série F1 contrôle l'augmentation de la température en réduisant la friction de la transmission. La vis sans fin est en acier allié, la surface est carburée et trempée (dureté HRC58-62) et elle est associée à une roue à vis sans fin en bronze étain. Le coefficient de frottement de cette combinaison de matériaux est 30 % inférieur à celui de l'acier au carbone ordinaire. Dans le mécanisme de rotation de la plaque d'échantillon de l'analyseur biochimique, l'augmentation de température de cette paire de friction n'est que de 25 ℃ après un fonctionnement continu pendant 8 heures sous une faible puissance de 0,18 kW.
En termes de système de lubrification, la série F1 est équipée en standard de graisse à base de lithium (grade NLGI 2) et sa température de goutte atteint 180°C. Il peut toujours maintenir une résistance stable du film d'huile dans des scénarios de démarrage et d'arrêt fréquents tels que le mécanisme de poussée du distributeur automatique. La structure de lubrification « slinger d'huile de piscine » spécialement conçue entraîne l'huile lubrifiante à éclabousser sur la surface d'engrènement de l'engrenage à vis sans fin grâce à la rotation de la vis sans fin, évitant ainsi le problème de chauffage lié au brassage de l'huile dans la lubrification traditionnelle par immersion d'huile. Dans l'application des pièces de broyage des machines à café dans les machines de restauration, cette méthode de lubrification maintient le taux d'augmentation de la température du réducteur à moins de 0,5°C/min sous la condition de 30 démarrages et arrêts par minute.
(III) Adaptabilité environnementale et optimisation de la dissipation thermique
Pour les scénarios nécessitant des exigences élevées en matière de propreté, tels que les équipements médicaux et les équipements commerciaux, la série F1 adopte une conception de niveau de protection IP55. La structure d'étanchéité empêche l'intrusion de poussière tout en évitant l'obstruction de la dissipation thermique par des polluants externes. Le réducteur utilisé dans l'entraînement des micro-articulations du robot chirurgical est doté d'un boîtier en alliage d'aluminium anodisé pour former un film d'oxyde de 0,02 mm d'épaisseur, ce qui améliore non seulement la résistance à la corrosion, mais améliore également la capacité de dissipation thermique du rayonnement de surface (émissivité augmentée à 0,85).
Dans les instruments de diagnostic médical sensibles à la température, la série F1 peut également être équipée d'un thermostat à thermistance. Lorsque la température interne dépasse 65°C, le thermostat envoie un signal d'avertissement précoce au système de contrôle principal de l'équipement et contrôle l'augmentation de la température dans les limites du seuil de sécurité en réduisant la vitesse de fonctionnement ou en démarrant un ventilateur de refroidissement auxiliaire externe (tel que le module de refroidissement à air forcé du mécanisme de mouvement horizontal du lit CT).
2. Solution de dissipation thermique améliorée pour la série NMRV-F2 (scénarios industriels à charge moyenne et élevée)
(I) Renfort structurel et système de dissipation thermique active
Face à des scénarios de charge moyenne et élevée tels que l'entreposage logistique, l'énergie respectueuse de l'environnement, etc. (comme les lignes de convoyage pour charges lourdes avec un couple de 300 Nm), le contrôle de l'échauffement de la série F2 nécessite une solution technique plus radicale. Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd a amélioré la conception de la boîte : l'épaisseur des nervures de dissipation thermique est augmentée à 5 mm et la hauteur est augmentée à 25 mm, formant une grille de dissipation thermique « en nid d'abeille », qui est 40 % plus grande que la zone de dissipation thermique de la série F1. Dans le mécanisme de levage du gerbeur, le réducteur F2 entraîné par un moteur de 1,5 kW utilise cette structure pour stabiliser l'élévation de température à 55℃ pendant 12 heures de fonctionnement continu à une vitesse de levage de 5 m/min.
En réponse à la grande quantité de chaleur générée par des charges élevées, la série F2 peut être équipée d'un système de refroidissement à air forcé en option : un ventilateur de dissipation thermique à faible bruit (volume d'air 120 m³/h) est installé sur le côté du boîtier, et les nervures de dissipation thermique sont soufflées par un flux d'air directionnel pour augmenter l'efficacité de dissipation thermique de 30 %. Le réducteur de rapport de vitesse 80:1 utilisé dans le mélangeur d'eaux usées peut contrôler la température d'engrènement de l'engrenage à vis sans fin à moins de 80 ℃ dans un environnement extérieur de 35 ℃ avec le ventilateur. Pour les scénarios de températures extrêmement élevées (tels que l'environnement de différence de température de -30 ℃ ~ 90 ℃ des trackers solaires), la série F2 adopte une configuration à double arbre de sortie, dont l'un peut être connecté à un refroidisseur d'huile externe pour dissiper la chaleur via la circulation de l'huile lubrifiante afin de garantir que la température interne de l'huile ne dépasse pas 110 ℃ à une température ambiante de 90 ℃.
(II) Paire de friction à haute charge et technologie de lubrification à long terme
Le matériau de la vis sans fin de la série F2 est amélioré en acier allié carburé 20CrMnTi, et la roue à vis sans fin utilise du bronze d'aluminium à haute résistance (ZCuAl10Fe3). Cette combinaison de matériaux a une contrainte de contact admissible de 450 MPa à un couple de 300 Nm, soit 50 % de plus que la série F1, et la génération de chaleur de friction est réduite de 20 %. Dans l'entraînement de la porte de déchargement de la bétonnière, le taux d'augmentation de la température de cette paire de friction dans des conditions de travail fréquentes en marche avant et arrière n'est que de 0,8 ℃/min.
Le système de lubrification est l'une des technologies de base de la série F2 pour faire face aux charges moyennes et élevées. Il adopte la conception « équilibre du niveau d'huile de lubrification sous pression » : la pompe à engrenages aspire l'huile du pool d'huile et la délivre au roulement à vis sans fin et à la zone d'engrènement de l'engrenage à vis sans fin à travers le tuyau d'huile pour former un film de lubrification forcé. Dans les applications de lignes de convoyeurs pour charges lourdes de l'entrepôt logistique, cette méthode de lubrification stabilise la température de l'huile lubrifiante du réducteur à environ 75 °C sous une charge d'impact continue. De plus, la série F2 est équipée en standard d'une fenêtre d'observation du niveau d'huile et d'un capteur de température. Lorsque l'huile est insuffisante ou que la température dépasse 70°C, le dispositif de réapprovisionnement en huile ou le système d'alarme démarre automatiquement pour éviter une élévation anormale de la température causée par une mauvaise lubrification.
(III) Conception d'adaptabilité à l'environnement industriel
Pour les conditions de travail difficiles telles que les machines de construction et les machines agricoles, la solution de dissipation thermique de la série F2 intègre davantage d'éléments de protection de l'environnement. Par exemple, le réducteur de couple de 500 Nm utilisé dans le petit treuil de grue est doté d'un coussinet en caoutchouc anti-vibration ajouté au fond du boîtier pour réduire les dommages causés par les vibrations aux nervures de dissipation thermique. Dans le même temps, les nervures de dissipation thermique sont inclinées (15° par rapport au plan vertical) pour empêcher la poussière et les débris de s'accumuler et d'affecter l'efficacité de la dissipation thermique.
Dans les scènes qui nécessitent un fonctionnement à long terme sans entretien, telles que les machines de scène et l'irrigation agricole, la série F2 utilise une graisse longue durée (graisse à base de silicone avec une durée de vie de 4 000 heures) et optimise la structure du joint d'huile (joint d'huile squelette à double lèvre) pour réduire la volatilisation du lubrifiant et l'intrusion de polluants externes. Cette conception permet au réducteur de réglage à deux axes du tracker solaire de maintenir la température interne de l'huile dans la plage de température ambiante de 40 °C après 3 ans de fonctionnement en extérieur.
3. Garantie systématique de contrôle de l’échauffement
En tant que fabricant de réducteurs avec plus de 15 ans d'expérience, Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd fournit un support solide pour le contrôle de l'augmentation de la température de la série NMRV-F1/F2, de la recherche et du développement à la production. Le laboratoire d'essais de l'entreprise est équipé d'un banc d'essai d'élévation de température de haute précision capable de simuler des températures ambiantes de - 30 °C à 120 °C et d'effectuer un test continu d'élévation de température de charge de 72 heures sur le réducteur pour garantir que le produit répond aux exigences de dissipation thermique de différents scénarios avant de quitter l'usine.
En termes de contrôle qualité, le système de production est certifié ISO9001 et chaque maillon dispose d'un point de surveillance de la température, depuis la fusion des alliages d'aluminium (contrôle de la teneur en fer ≤ 0,3 % pour assurer la conductivité thermique) jusqu'au broyage des vis sans fin (rugosité de surface Ra ≤ 0,8 μm pour réduire la chaleur de friction). Par exemple, pendant le processus de moulage sous pression de la boîte, la température du moule doit être maintenue à 220 ℃ ~ 250 ℃ pour garantir que l'alliage d'aluminium est densément cristallisé et pour éviter les pores qui affectent les performances de dissipation thermique.