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近無限壽命密封包含軸潤滑劑

2019-04-07 15:07:55 來源:

密蘇里州圣路易斯- 您曾經喝過SLURPPY(TM)嗎?它是一種冷凍碳酸飲料,主要由冰,水和糖漿組成。制造和銷售SLURPPY的公司希望通過延長機器減速電機的使用壽命來改進其點膠機。他們需要一個平行軸減速電機,其連續工作壽命為五年,潤滑劑泄漏為零。

艾默生特種電機部首席齒輪產品工程師Jason Hill意識到,傳統唇形密封件無法實現壽命和零泄漏目標。這種密封件的壽命限制在5000小時左右,永遠不會達到艾默生客戶所要求的五年(4300小時)壽命。工程師當然無法使用昂貴的特殊材料用于飲料分配應用。齒輪電動機軸軸承代表了另一個潛在故障點。顯然,

在早期的實驗中,希爾試圖在減速電機外殼中使用鐵 - 石墨或PM軸承,但這些部件磨損了軸。艾默生工作人員的摩擦學家Joseph Tevaarwerk建議希爾使用實心軸承(黃銅襯套)。相反,希爾決定嘗試使用壓鑄鋅作為其公司三級減速電機軸的流體動力套筒軸承。這種方法奏效了。然后,使用Tevaarwerk開發的公式,工程師優化了整體壓鑄鋅軸承的徑向間隙,以及促進水動力操作所需的承載面積。潤滑劑類型和粘度也是一個重要的考慮因素。

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新罕布什爾州倫敦德里的KlYber Lubrication NA公司生產的FDA批準的可食用半流體潤滑脂潤滑軸承。該

住房出廠約1/3滿是油漬的,在操作過程中

的粘性油脂爬上齒輪系潤滑軸承和軸。斜坡投入

到殼體中并且鑄造到軸承中的“窗戶”采用重力和

齒輪系運動來被動地促進流體動力軸承操作。

暫時檢查軸承系統的圖示。當齒輪(模制的未填充尼龍和縮醛組件)旋轉時,斜面將潤滑劑從齒輪面上刮掉。齒輪動作和重力,直接潤滑劑通過開口鑄入軸承(窗口)。希爾將軸裝載在與窗戶相對的軸承上。磨損碎屑從軸承沖洗并收集在“口袋”中。

為防止潤滑劑從齒輪箱泄漏到電機外,Hill和Tevaarwerk設計了一種防泄漏裝置,這是傳統唇形密封件的直接替代品。固定在齒輪箱中,該模制的縮醛部件具有與電機軸的徑向間隙,以及截頭的內螺旋線。電機軸上的滾珠軸承會夾住零件。

當電動機沒有運轉時,半流體潤滑劑的表面張力使得它不能破壞軸與設備之間的間隙,或者以緩慢的速度這樣做。當減速電機開始運轉時,防泄漏裝置中的螺旋槽會引導間隙中的任何東西,從減速電機的電機側朝向變速箱油箱。“因為沒有任何摩擦部件,密封壽命從大約5,000小時到接近無限遠的東西,”希爾說。

最后,當希爾和他的同事們第一次參與新的點膠機時,客戶想要一個帶有1/3馬力減速電機的新系統。現有的分配器使用0.25馬力的馬達。因為客戶希望將產品罐尺寸增加20%,他們認為需要更多的動力。客戶給出了Hill測試數據,該數據顯示了競爭產品上飲料粘度與電機電流強度的關系。“這為我打開了光明,”希爾說。

他對競爭對手的電機進行了測試,并制定了安培與扭矩曲線,這使他能夠將電機扭矩與飲料粘度聯系起來。這樣做表明客戶不需要1/3馬力的電機。“實際上他們確實需要一個1/8馬力的電機,”他說。“對于較弱的電機的改變打開了閘門,使我能夠使用塑料傳動裝置。”

NEMA 48四極分相電機為減速電機提供動力;它的額定電壓為230 / 220V,50/60 Hz,工作溫度為39℃。三級齒輪組減少了16:1;輸入速度為1,725 rpm。總而言之,塑料齒輪和創新的軸承和密封技術使齒輪馬達成本降低了25%。

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