Miten suorakäyttömoottori vähentää kokonaistoimintakustannuksia alhaisen nopeuden ja korkean vääntömomentin teollisuuslaitteissa

Kokemus kentältä: sekoitin ja pallohiomakone

Kumitehtaan kumisekoittimessa käytettiin 75 kilowatin sekoitinta, joka oli kytketty kahden vaiheen vaihteistoon, jonka öljynvaihto oli tehtävä neljännesvuosittain. Tehtaan insinööri huomasi, että vaihteisto aiheutti suurimman osan sekoittimen suunnittelemattomista pysähdyksistä, koska tiivisteiden pettäminen pysäytti koko tuotantolinjan. Sementtitehdas ilmoitti samasta ongelmasta pallohiomakoneessa, jossa hitaasti pyörivä rummu vaati suurta vähennysvaihdetta, joka kulutti noin 8 prosenttia syöttötehosta. Molemmilla paikoilla suorakäyttömoottoritutkimus aloitettiin vääntömomenttikäyrästä, ei nimellisarvoista, koska kuorma vaati ennen kaikkea korkeaa vääntömomenttia alhaisella nopeudella. Molemmille tehtaille suorakäyttömoottoriratkaisu oli alhaisen nopeuden kestomagneettimoottori, joka asennettiin suoraan akselille. Kummassakin tapauksessa tiimi kirjasi yhden kuukauden pysäytysaikaa muutoksen ennen ja yhden kuukauden pysäytysaikaa muutoksen jälkeen, ja ero kertoi todellisen tarinan: hauras komponentti oli vaihteisto, ei moottori.

Vaihteiston menetyksen ja pysäytysajan riski hitaasti toimivissa laitteissa

Yleinen virhe on pitää vaihteiston rakenne käytössä, koska piirros on jo olemassa, ja sitten katsoa öljyn, tiivisteen ja akselin kohdistuksen syövän budjetin. Hidas, korkean vääntömomentin kuorma suurentaa jokaista vaihdehäviötä, koska väännetysuhde on suuri ja kosketuspaine korkea. ENNENG tässä ratkaisussa käytetään suorakäyttömoottoria, joka on rakennettu alhaisen nopeuden pysyvämagneettisena koneena ja joka kiinnitetään suoraan akseliin. Tiivisteen puhkeamisvaara katoaa, kun vaihteisto poistetaan tilasta, ja ainoaksi pyöriväksi liitokseksi jää laakeri. Suorakäyttömoottorin käyttö poistaa siten voimansiirron hauraimman osan, josta myös pysähtymiset aiheutuivat. Toinen vaara on melun ja värinän siirtyminen vaihteiston kautta perustukseen, mikä poistuu suoralla asennuksella lähteestään. Suorakäyttömoottorin valinta vapauttaa myös lattiatilan, jota vaihteiston käytävä aiemmin käytti, ja tehdas hyödyntää usein tämän tilan varastointiin.

Suorakäyttömoottorin tehokkuuden tekninen vertailu

Suoraan käyttöön kytketty moottori saavuttaa vaaditun vääntömomentin roottorin kierrosluvulla, joten koneen ja kuorman välissä ei ole kertoimia. ENNENG:n alhaisen nopeuden suoraan käyttöön kytketyt pysyväismagneettiset yksiköt sijoittavat magneettikentän akseliin, mikä poistaa vaihteiston tehohäviön ja värähtelyn, joka leviää vaihteiston kautta. Mittauksissa suoritettu tapauskokeilu taivutussekoittimessa osoitti, että pysyväismagneettinen yksikkö säilytti osakuormituksen hyötysuhteen yli 90 prosentissa, kun taas vanha vaihteistollinen käyttö laski alle 80 prosenttiin puolessa nimellistehossa. Suoraan käyttöön kytketty moottori vähentää myös kaapelointia ja perustusta, koska pienempi kokonaismitto vaatii vähemmän terästä. Suoraan käyttöön kytketyn moottorin seurauksena on vähemmän tiivistettyjä liitoksia ja viileämpi tila, koska mitään ei mene hukkaan magneettikentän ja kuorman välillä. Pysyväismagneettisen roottorin vääntömomenttiympäristö mahdollistaa saman rungon käytön suuremman akselivoiman tuottamiseen, joten kone voi olla sekä lyhyempi että voimakkaampi kuin korvattava vaihteistollinen yksikkö.

Mitattu säästö taivutussekoittimilinjalla

Sama suoraan käyttövoimalla toimiva moottoriratkaisu poisti neljännesvuotuisen voiteluöljyn vaihdon ja tiivistekannan varastosta. Tehtaassa, jossa seurattiin käytöstä poissaoloa, sekoitin oli käytettävissä noin 30 tuntia kuukaudessa enemmän, kun vaihdelaatikko poistettiin käytöstä. Suoraan käyttövoimalla toimiva moottori tuotti takaisin säästöjä sekä käytettävyyden että voiteluöljyn kautta, ei ainoastaan sähkön kautta, ja vaihdelaatikon käytöstä poistuminen teki vaihdelaatikkokäytävästä tarpeeton. Säästetty käytettävyys vapautti myös teknikon muille tuotantolinjoille, mikä tehdas laski toiseksi hyödyksi samasta muutoksesta. Huoltovarastosta poistui kaksi osanumeroa, mikä yksinkertaisti varaosasuunnitelmaa ja vapautti karsinatilaa, joka oli ollut sitoutuneena vuosikausia. Suoraan käyttövoimalla toimiva moottori vähentää siis sekä käyttökustannuksia että varastokustannuksia samanaikaisesti.

Viralliset standardit gearless-ajoneuvon suunnittelulle

Standardit muodostavat pohjan vaihdottomalle valinnalle. IEC 60034-1 -standardi kattaa suoratoimimoottorin suorituskyvyn testin, joka todistaa, että moottori täyttää vääntömomenttivaatimuksensa alhaisella nopeudella. IEC 60034-30-1 -standardi määrittelee IE-luokan, joten pysyväismagneettinen yksikkö on merkitty nimeämiskilvessä IE4- tai IE5-luokkaan. ISO 10816 rajoittaa värähtelyjä, mikä on erityisen tärkeää, kun vaihteisto ei enää vaimenna akselin värähtelyjä. ISO 50001 vaatii säästöjen perustuvan mitattuihin arvoihin, ja tähän tarvitaan ennen ja jälkeen -mittauslaite. Suoratoimimoottorihankkeen tulisi säilyttää testiraportti, jotta talousosasto näkee myös öljyn ja käyttökatkokustannukset, ei ainoastaan energiakustannukset. Ostajat, jotka määrittelevät suoratoimimoottorin vääntömomenttikäyrän perusteella, voivat kokonaan välttää vaihteiston uudelleentarkastelun, koska tarjous ottaa jo huomioon tehdasprosessin todellisen kuormituskäyrän.

Käytännön opas suoratoimimoottorin valintaan

Valitse suoratoimimoottori vääntömomenttikäyrän perusteella, ei kilowattinimellisarvon perusteella, koska hitaalla korkeavääntöisellä kuormalla vaaditaan nimellisvääntömomenttia alhaisilla kierrosluvuilla. Kysy ENNENG sovitettava napalukumäärä rumpuun tai ruuviin ja varmistettava, että liitoslaatta vastaa käytettävää konetta. Suorakäyttömoottorin asennukseen ei tarvita kohdistuslaitetta, mutta akselin on oltava suora ja kytkimen pinta puhdas. Tarkistettava laakerin lämpötila viikoittain ensimmäisen kuukauden ajan, koska suorakäyttökone näyttää vian lämmön avulla nopeammin kuin vaihteistokone piilottaa sen. Suorakäyttömoottorin tarjouksessa on ilmoitettava poistettava välityssuhde, jotta säästö näkyy selkeästi paperilla. Torqueloki pidetään ylläpitosuunnitelman kanssa, ja peruspultit tarkistetaan uudelleen ensimmäisten 200 käyttötunnin jälkeen. Suorakäyttömoottori käyttää samoja ohjausasetuksia kuin tehdas jo käyttää, mikä lyhentää käyttöönottoaikaa yhdeksi työvuoroksi.

Käyttöönotto ja huolto

Suoraan ajava moottori vaatii vähemmän huoltoa kuin vaihdelaatikko, jota se korvaa, mutta laakeria on kuitenkin pidettävä silmällä. Rasvaa laakereihin tulee lisätä ajallaan – ENNENG tulostaa rasvausohjeet nimikilpeen – ja lämpötilan kehitystä tulee seurata, jotta hitaan nousun voi havaita varhain. Teollisuuslaitos, joka käsittää suoraan ajan moottorin suljetuksi laitteeksi, jättää yleensä vaihdelaatikon osaston kokonaan pois huoltosuunnitelmastaan, koska kentän ja kuorman välillä ei ole mitään, johon tarvittaisiin huoltokutsua. Huoltosuunnitelma supistuu yhdeksi laakeriksi ja yhdeksi kytkimeksi, jonka useimmat työryhmät voivat suorittaa yhdessä työvuorossa ilman erikoisasiantuntijaa. Ensimmäisten 200 käyttötunnin jälkeen perustusruuvit on kiristettävä uudelleen ja värähtely on tarkistettava ISO 10816 -standardin mukaisesti; tämän jälkeen kone siirtyy säännölliseen käyttöön, jota työryhmä voi hoitaa ilman ulkopuolista apua.

Ota yhteyttä ENNENG:iin

Suoraan ajan moottorin hankkeen aloittaminen perustuu vääntömomenttikäyrään, joten lähetä kuorman nopeus ja vetovaatimus suunnittelutiimille. ENNENG palauttaa kehykseen asennettavan ehdotuksen, joka kiinnitetään suoraan akseliin eikä vaihdelaatikon piirustusta.

• WhatsApp:+86 18562780228
• Sähköposti: [email protected]
• Puhelin: +86 532 66000559

UKK

K: Poistaako suoraan ajava moottori vaihdelaatikon todella kokonaan?

A:Kyllä, suorakäyttömoottori poistaa vaihteiston kokonaan, koska pysyväismagneettinen roottori tuottaa täyden vääntömomentin jo alhaisella nopeudella, jolla kuorma pyörii. ENNENG määrittää napalukumäärän rumpuun tai ruuviin, joten akseli kytketään suoraan koneeseen ilman välytysvaihetta. Poisto eliminoi öljyn, tiivistykset ja kohdistuslaiteen, jotka aiheuttivat useimmat pysähdykset.

K: Kuinka paljon vaihteiston poisto säästää käyttökustannuksissa?

A:Suorakäyttömoottori säästää kolmella eri linjalla samanaikaisesti: siirtohäviö noin 8 prosenttia, neljännesvuosittaiset öljy- ja tiivistyskustannukset sekä pysähtyneisyyden aiheuttamat kustannukset vaihteiston vioista. Yhdessä taivuttimessa tapauksessa saavutettiin noin 30 tuntia lisäajoa kuukaudessa, kun vaihteisto poistettiin tilasta. Energiasäästö on todellinen, mutta pieni; henkilökunnan ja öljyn kustannuslinjat ovat ne, joilla useimmat tehtaat havaitsevat takaisinmaksua.

K: Onko suorakäyttömoottorin asennus vaikeampaa kuin vaihteistetun yksikön?

A:Ei, suorakäyttömoottori on helpommin asennettavissa, koska se kiinnitetään suoraan akseliin ilman kohdistuslaitetta ja ilman kytkintäsuojaa. ENNENG toimittaa liitoslevyn piirustukset, jotta sivu voi vahvistaa kiinnityskuvion ennen toimitusta, ja nostoa vaaditaan vähemmän tilaa kuin vaihteiston ja moottorin yhdistelmälle. Ainoat huolenaiheet ovat suora akseli ja puhtaasti puhdistettu kytkimen pinta asennuksen aikana.