近無限壽命密封包含軸潤滑劑

密蘇里州圣路易斯- 您曾經(jīng)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(jī)器減速電機(jī)的使用壽命來改進(jìn)其點(diǎn)膠機(jī)。他們需要一個(gè)平行軸減速電機(jī)，其連續(xù)工作壽命為五年，潤滑劑泄漏為零。

艾默生特種電機(jī)部首席齒輪產(chǎn)品工程師Jason Hill意識到，傳統(tǒng)唇形密封件無法實(shí)現(xiàn)壽命和零泄漏目標(biāo)。這種密封件的壽命限制在5000小時(shí)左右，永遠(yuǎn)不會達(dá)到艾默生客戶所要求的五年(4300小時(shí))壽命。工程師當(dāng)然無法使用昂貴的特殊材料用于飲料分配應(yīng)用。齒輪電動機(jī)軸軸承代表了另一個(gè)潛在故障點(diǎn)。顯然，

在早期的實(shí)驗(yàn)中，希爾試圖在減速電機(jī)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(xué)家Joseph Tevaarwerk建議希爾使用實(shí)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(jī)軸的流體動力套筒軸承。這種方法奏效了。然后，使用Tevaarwerk開發(fā)的公式，工程師優(yōu)化了整體壓鑄鋅軸承的徑向間隙，以及促進(jìn)水動力操作所需的承載面積。潤滑劑類型和粘度也是一個(gè)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(chǎn)的FDA批準(zhǔn)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(yùn)動來被動地促進(jìn)流體動力軸承操作。

暫時(shí)檢查軸承系統(tǒng)的圖示。當(dāng)齒輪(模制的未填充尼龍和縮醛組件)旋轉(zhuǎn)時(shí)，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?jié)櫥瑒凝X輪箱泄漏到電機(jī)外，Hill和Tevaarwerk設(shè)計(jì)了一種防泄漏裝置，這是傳統(tǒng)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(jī)軸的徑向間隙，以及截頭的內(nèi)螺旋線。電機(jī)軸上的滾珠軸承會夾住零件。

當(dāng)電動機(jī)沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，半流體潤滑劑的表面張力使得它不能破壞軸與設(shè)備之間的間隙，或者以緩慢的速度這樣做。當(dāng)減速電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，防泄漏裝置中的螺旋槽會引導(dǎo)間隙中的任何東西，從減速電機(jī)的電機(jī)側(cè)朝向變速箱油箱。“因?yàn)闆]有任何摩擦部件，密封壽命從大約5,000小時(shí)到接近無限遠(yuǎn)的東西，”希爾說。

最后，當(dāng)希爾和他的同事們第一次參與新的點(diǎn)膠機(jī)時(shí)，客戶想要一個(gè)帶有1/3馬力減速電機(jī)的新系統(tǒng)?，F(xiàn)有的分配器使用0.25馬力的馬達(dá)。因?yàn)榭蛻粝Ｍ麑a(chǎn)品罐尺寸增加20%，他們認(rèn)為需要更多的動力。客戶給出了Hill測試數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)顯示了競爭產(chǎn)品上飲料粘度與電機(jī)電流強(qiáng)度的關(guān)系。“這為我打開了光明，”希爾說。

他對競爭對手的電機(jī)進(jìn)行了測試，并制定了安培與扭矩曲線，這使他能夠?qū)㈦姍C(jī)扭矩與飲料粘度聯(lián)系起來。這樣做表明客戶不需要1/3馬力的電機(jī)。“實(shí)際上他們確實(shí)需要一個(gè)1/8馬力的電機(jī)，”他說。“對于較弱的電機(jī)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(jī)為減速電機(jī)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(chuàng)新的軸承和密封技術(shù)使齒輪馬達(dá)成本降低了25%。