Неисправности и ремонт червячных мотор редукторов постоянного тока

Мотор редуктором называется монолитный блок, состоящий из электродвигателя и собственно редуктора. В устройство двигателя входит ротор с якорной обмоткой, статор и щетки (или щеточный узел).

Выгодно отличается от других типов редуктор червячный, цена на который колеблется в зависимости от материала изготовления и страны производителя. Его преимущество обусловлено его равномерностью хода, бесшумностью в работе и возможностью самостоятельного торможения.

Появление несвойственно резких звуков или стуков в работе агрегата является признаком поломки редуктора.

Возможные причины неисправности:

1. повреждение подшипников;
2. поломка витков червяка.

Ремонт предполагает разборку агрегата. Исследуется состояние подшипников. При этом в зависимости от результата осмотра, принимается решение либо замены, либо регулирование установки подшипников.

Далее осматривают червячное колесо и сам червяк. При поломке червячная пара подвергается замене и регулировке.

Причины неисправности

• Причиной повреждения подшипников может служить либо их износ, либо недостаток смазочного материала и, как следствие, перегрев редуктора. Перегрев редуктора может происходить при плохой приработке движущихся деталей. При этом следует снизить нагрузку на редуктор и долить смазку.
• Возможной причиной неисправности агрегата может стать повышенная вибрация. Следует проверить соосность валов редуктора и рабочей части машины. Обеспечение нахождения на одной линии деталей и узлов снимет вибрацию и повысит кпд двигателя.
• Неудовлетворительная жесткость опоры. Укрепление фундамента существенно снижает вибрацию агрегата.
• Причинами плохой смазки может быть течь масла по плоскостям крышек или засор дренажного отверстия. Следует проверить крепость затяжки болтов — при необходимости затянуть до упора. Пробка отдушины прочищается и промывается в керосине. Далее следует проверить уплотнение. При выходе его из строя заменить.

В отдельных случаях считают, что срок службы редукторов с цилиндрической передачей на порядок выше, чем у агрегатов с червячной передачей.

Червячные редукторы не следует эксплуатировать в режиме неравномерных нагрузок, а также в условиях частых пусков/остановок. При соблюдении данных условий срок службы данных приводных механизмов будет не уступать другим типам редукторов.

Также смотрите видео с полезными советами о том, как правильно подобрать мотор редуктор.

Как самостоятельно отремонтировать червячный редуктор.

Диагностика и ремонт червячного редуктора.

Червячные редукторы, как, впрочем, и любой другой механизм, периодически выходят из строя и требуют проведения ремонта, а, в случае невозможности последнего, замены механизма. Если с заменой всё понятно — снял, купил и поставил, то мы рассмотрим малобюджетный вариант диагностики и как самостоятельно отремонтировать червячный редуктор.

Возможные неисправности червячных редукторов:

• подтекает сальник червяка,
• люфт в червячной передаче,
• работа рывками, неравномерное вращение,
• повышенный шум,
• течи масла из-под крышек редуктора,
• сильный нагрев корпуса в местах установки подшипников.

Причины возникновения неисправностей:

• неправильная установка пробок и отдушин на корпусе редуктора,
• износ червячного колеса,
• выход из строя подшипников,
• неправильная установка крышек редуктора,
• неправильная регулировка редуктора.

Способы устранения неисправностей червячного редуктора.

Итак, обо всём подробно.

При неправильной установке пробок и отдушин (сапунов) получается двойной отрицательный эффект. Во-первых, на месте отдушины закручена глухая пробка, что препятствует выходу лишнего воздуха при работе редуктора и нагреве масла, при котором создаётся дополнительное давление, которое выдавливает смазку в любом удобном месте. Во-вторых, отдушина с отверстием оказывается ниже уровня масла, которое просто вытекает через неё. Также масло из сальника может сочиться, если хвостовик червяка согнулся в следствии несоосной установки редуктора или неправильной установки на него шкива или муфты. Хвостовик в этом случае просто разбивает отверстие в сальнике. При отсутствии нового червяка, его можно попытаться подправить на токарном станке, прокручивая и аккуратно постукивая молотком в местах отклонения от оси. Такой ремонт невозможен для крупных редукторов типа РЧН-180 или РЧП-180.

При возникновении люфта в червячной паре, диагноз однозначен износ червячного колеса. Капитальный ремонт возможен только при замене хотя бы червячного колеса. Технологически возможно возникнут сложности на двухступенчатых редукторах из нашего каталога типа DRV 63/30, DRV 50/30 или DRV 40/30. Такие редукторы для начала надо «располовинить». Как временную меру можно применить следующее, за счёт боковых крышек сместить червячное колесо в какую-либо из сторон относительно червяка, что позволит на время уменьшить зазор в передаче. Схематично такая операция приведена ниже на рисунке..

Так же зазор может возникнуть через некоторое время после первоначального пуска редуктора, но он устраним. Дело в том, что подшипники под нагрузкой как-бы просаживаются немного, садятся на свои места. В этом случае путём установки или удаления прокладок под крышками редуктора просто отрегулировать зазоры в подшипниках.

При неравномерной работе или посторонних шумах действия одинаковы замена подшипников, которые могут выходить из строя при плохой смазке или попадании стружки. Последняя образуется при срабатывании червячного колеса. Смазка чаще всего нарушается при установке редуктора выходным валом вверх. Такое встречается на редукторах Ч-125 или 1Ч-125 при установке на самодельные бетоносмесители.

Течи масла из-под крышек возникает при слабой затяжке болтов последней. Для надёжности плоскости разъёма крышки и корпуса можно обработать герметиком.

Сильный нагрев корпуса в местах установки подшипников возможен как при плохой смазке, выходе из строя подшипника, так и при перетяжке крышек. При регулировке редуктор, даже такой, как Ч-160 или 1Ч-160, должен проворачиваться от руки.

Особо хотелось бы отметить неисправности глобоидного редуктора Чг-125. Прежде, чем заказывать запасные части для него или новый редуктор, необходимо провести тщательную регулировку. Особенности глобоидной передачи требуют при регулировке механизма проводить осевое смещение не только колеса, но и червяка. Только так можно найти «золотую середину».

Касаемо редукторов РЧУ-100, которые уже мало применяются, как самостоятельный механизм, а всё чаще устанавливаются на двухступенчатые червячные редукторы в качестве первой ступени, то их диагностика и ремонт аналогичны современным моделям.

И, при любых действиях с редуктором, раз уж вы его сняли и разобрали, необходимо очистить от грязи корпус для улучшения охлаждения и поменять смазку.

Червячный редуктор: особенности и ремонт

Различные устройства и механизмы для трансформации крутящего момента и изменения его направления используются с древних времён, но только современные редукторы способны справляться с теми нагрузками, которые необходимо преобразовывать человеку в 21 веке. Червячный редуктор является одним из таких «приспособлений» используемых для изменения передаточного числа вращения вала.

Данное устройство имеет достоинства и недостатки, но по сравнению с деревянными шестернями используемыми в Древнем Египте для орошения полей, червячный редуктор является совершенным устройством, во всех отношениях.

Преимущества червячных редукторов

Среди преимуществ этого механизма по трансформации крутящего момента можно выделить следующие достоинства:

Высокое передаточное число

Червячный редуктор позволяет передавать крутящий момент с соотношением до 1000/1, что практически невозможно реализовать при других технических решениях.

Компактность

Червячный одноступенчатый редуктор имеет небольшие габариты, поэтому данный механизм и двигатель могут быть объединены в одном корпусе.

Бесшумность

В сравнении с другими редукторами, червячный механизм производит меньший уровень шума во время работы.

Плавность хода

Передача крутящего момента посредством червячного редуктора, позволяет добиться идеальной плавности хода подключённых к данному устройству механизмов.

Отсутствие обратного хода

Если передаточное число червячного редуктора превышает значение 35/1, полностью отсутствует эффект «обратного хода». Ведущее колесо в этом случае невозможно провернуть и при небольшом угле подъёма червяка. Если данный показатель будет слишком мал, то блокировка обратного хода произойдёт и при меньшем передаточном соотношении.

Недостатки червячных редукторов

Данный механизм имеет и недостатки, которые накладывают значительные ограничения на использование червячной передачи, если мощность агрегата превышает 60 кВт. К недостаткам редуктора этого типа относятся:

Низкий КПД

В сравнении с другими устройствами по трансформации крутящего момента, КПД червячного редуктора значительно ниже, поэтому там, где не требуется высокая плавность хода и низкий уровень шума, данные механизмы не применяются по экономическим соображением.

Нагрев

Несмотря на то, что червячная передача находится в рабочей смазке в течение всего срока эксплуатации, все равно происходит значительный нагрев в результате трения металлического червяка и ведомой шестерни.

Особенно сильно этот нежелательный эффект проявляется, если мощность агрегата превышает 16 кВт.

Невозможно применить данную конструкцию, если мощность передаваемого крутящего момента слишком велика

Особенности конструкции, а также низкий КПД не позволяют использовать данное устройства для мощных установок. Наиболее распространённые механизмы, в которых реализованный способ червячной передачи крутящего момента не превышает значения 15 кВт.

Большой люфт между валами

Данная проблема проявляется при значительном износе червячного привода и имеет большее значение, чем в других видах передаточных механизмов.

Виды червячных редукторов

Червячные редукторы могут существенно отличаться в зависимости от области применения механизма.

Основные отличия, которые могут использоваться в конструкции:

• Разное число заходов;
• Материал детали;
• Направление резьбы;
• Профиль резьбы;
• Типами применяемого винта.

Данные отличия могут присутствовать в различных сочетаниях. Какие виды червячных редукторов использовать решает инженер на стадии проектирования и разработки устройств и механизмов, использующих такие типы передачи крутящего момента.

Проектирование червячного редуктора

Смастерить червячный редуктор своими руками практически невозможно. Расчёт червячного механизма должен осуществляться квалифицированным специалистом. Когда чертёж будет сделан, все детали по нему изготавливаются только из материалов надлежащего качества, иначе зубчатый механизм может выйти из строя после непродолжительной работы. Сборка червячного редуктора, также должна осуществляться опытным мастером. Несоблюдение этого правила может значительно снизить эксплуатационный ресурс детали, ведь кроме правильной установки валов, понадобится тщательная регулировка червячного механизма.

Если необходимо применение червячного редуктора для того чтобы установить самодельный механизм по передаче крутящего момента, то в это случае лучше использовать уже готовые б/у изделия от техники, в которой используется подобный вид передачи крутящего момента. В том случае, когда осуществляется самостоятельная разработка новых устройств, которые будут запатентованы, проектирование червячного редуктора следует заказать в конструкторском бюро, занимающемся подобными разработками.

Принцип работы

Основой всего передаточного механизма является червеобразный ведущий винт, в «честь» которого данные типы редукторов и получили своё название. Червячный винт взаимодействует с шестерней, осевой вал которой расположен под прямым углом. В результате такой сцепки происходит трансформация высокой скорости вращения входного вала с низким крутящим моментом, на вращение выходного вала с небольшой частотой, но значительно большим усилием. Компоновка червячного редуктора может быть различной. Если вал червячного редуктора вращается со скоростью ниже 5 м/с, то червяк располагается снизу, если скорость выше — то устанавливается редуктор с верхним червяком.

Большинство механизмов этого типа используются с одной передаточной ступенью, но иногда для регулирования соотношения может применяться двухступенчатый червячный редуктор.

Если скорость вращения вала более 10 м/с подшипники и гипоидные передачи должны смазываться под давлением. Если мотор тихоходный, то достаточно естественной циркуляции масла при вращении передачи.

Масло для червячных редукторов должно быть высокой вязкости, иначе процесс износа наиболее нагруженных частей редуктора значительно ускорится.

Ремонт редуктора

Несложный ремонт червячного редуктора можно осуществить собственными силами. Если мотор и привод объединены в одном корпусе, то следует аккуратно разобрать механизм.

Часть общего картера, в которой находится привод, также подлежит разбору. Если конструкция червячного привода изготовлена под высокоскоростной мотор, то, прежде чем приступать к разбору редуктора, необходимо слить трансмиссионное масло из корпуса.

В редукторе этого типа применяются высококачественные подшипники, поэтому наиболее часто необходимость ремонте возникает если шестерня и червяк изношены свыше предельных значений. Рабочая пара всегда подлежит одновременной замене на полный ремкомплект, который прежде чем поступить в торговую сеть, должен быть правильно подобран и испытан на специальном стенде.

Если износ червячной пары незначительный, то зазор можно ликвидировать, используя специальные шайбы-прокладки на ведомом валу.

Конструкция червячного редуктора также позволяет осуществить регулировку зацепления шестерни с червяком без разбора корпуса. Для этой цели используется болт, который встроен в корпус. Если имеется чертёж устройства, то можно без труда определить, где шестерня регулируется. Если чертёж отсутствует, то косвенным признаком регулировочного болта, будет наличие на нём контргайки, которая используется для фиксации отрегулированного зазора между червяком и зубчатым колесом. Крайне редко подшипники редуктора требуют замены. Обычно привод оснащается качественными шарикоподшипниками, которые не требуют замены или ремонта в течение всего эксплуатационного срока детали. Подшипники могут быть испорчены только в том случае, когда привод долгое время использовался без смазки или с применением некачественных смазочных материалов.

Рекомендация профессионалов

Профессиональные механики, а также инженеры занимающимися проектированием такого вида редукторов, не рекомендуют использовать червячный привод, если передаваемая мощность превышает 200 кВт. Конструкция червячного редуктора не позволяет справляться с таким нагрузками, по причине чрезмерного нагрева во время работы. Если мощность устройства находится в диапазоне от 60 до 200 кВт, то в этом случае также необходимо разработать чертёж, на котором будут обозначены принудительное охлаждение масла, и правильный подбор материалов, из которых будет изготовлены червяк и шестерня передаточного механизма.

Кинематическая система устройства должна быть изображена таким образом, чтобы вращение ведомого зубчатого колеса было расположено под прямым углом к вращению входного вала червяка. Также необходимо сделать точное описание каждой детали, которая используется в передаточном механизме. Подшипники следует также указать на схеме, а чертёж должен отображать диаметр посадочного места для них.

Работа червячного редуктора возможна в любых погодно-климатических условиях, но при эксплуатации устройства в северных районах страны, необходимо использовать специальные масла и смазочные материалы, которые не застывают при низких температурах.

Червячный редуктор — малогабаритный тихоходный механизм, поэтому если необходимо сэкономить рабочее пространство при значительном показателе передаточного соотношения, то данный агрегат будет вне всякой конкуренции среди других моделей редукторов.