Motor Giảm Tốc Tải Nặng

Motor giảm tốc tải nặng là động cơ liền hộp số. Nó chịu mô-men lớn ở tốc độ thấp. Nó chạy liên tục được nhiều ca. Các dòng phổ biến là R, K, F, S và ZQ.

Loại này dùng bánh răng tôi cứng, mài răng. Vỏ hộp bằng gang dày. Mô-men trục ra có thể lên hàng chục nghìn Nm.

1. Motor giảm tốc tải nặng là gì?

Đây là cụm motor điện ghép hộp số bánh răng công nghiệp. Hộp số được thiết kế cho tải lớn và va đập.

Tốc độ trục ra thường từ vài vòng đến khoảng 300 vòng/phút. Dải này phù hợp đa số máy công nghiệp nặng.

• Tên khác: động cơ giảm tốc tải nặng.
• Kiểu bánh răng: răng nghiêng, răng côn xoắn, trục vít.
• Công suất phổ biến: khoảng 0,37–22 kW.
• Dải công suất mở rộng: có dòng tới 160–200 kW.
• Hệ số làm việc: thường chọn SF từ 1,5 trở lên.
• Thời gian chạy: 16–24 giờ mỗi ngày.

Khác biệt chính nằm ở hộp số. Motor tải nhẹ thường dùng hộp nhôm, răng nhỏ. Motor tải nặng dùng vỏ gang, răng lớn, trục to.

Cụm này chịu được quá tải ngắn khi khởi động. Mô-men đỉnh có thể gấp 2–2,5 lần định mức. Hộp số tải nặng được tính để chịu mức này.

Trong nhóm động cơ giảm tốc, đây là nhóm tải cao nhất. Nó dành cho máy chạy lâu và nặng.

Video dưới đây giới thiệu dải hộp giảm tốc tải nặng dòng R từ R37 đến R147.

2. Cấu tạo motor giảm tốc tải nặng

Cụm này gồm motor điện 3 pha và hộp số gang. Hai phần nối qua mặt bích hoặc lắp liền.

• Vỏ hộp: gang xám đúc, thành dày, có gân cứng.
• Bánh răng: thép hợp kim thấm carbon, tôi, mài tinh.
• Độ cứng răng: khoảng 58–62 HRC.
• Ổ lăn: bi đũa, bi côn chịu lực hướng kính lớn.
• Trục ra: đường kính lớn, then bằng tiêu chuẩn.
• Motor: 3 pha, cấp cách điện F, bảo vệ IP55.
• Dầu bôi trơn: dầu bánh răng công nghiệp độ nhớt cao.

Hộp số thường có hai hoặc ba cấp răng. Số cấp càng nhiều, tỉ số truyền càng lớn.

Kết cấu dạng mô-đun cho phép thay đổi kiểu trục ra. Một cỡ hộp có thể chọn chân đế, mặt bích, trục âm.

Các cỡ motor giảm tốc tải nặng R trục thẳng.

Kích thước phổ biến của hộp số tải nặng R.

3. Phân loại motor giảm tốc tải nặng

Có năm dòng chính, chia theo hướng trục ra.

a. Dòng R trục thẳng

Trục ra đồng trục với motor. Có kiểu chân đế R và mặt bích RF. Cỡ phổ biến từ R37 đến R167.

Motor giảm tốc tải nặng R trục ra thẳng.

b. Dòng K bánh răng côn

Trục ra vuông góc với motor. Có kiểu trục dương K, trục âm KA, mặt bích KAF. Dòng này chịu mô-men cao nhất.

Motor giảm tốc tải nặng K trục dương.

c. Dòng F trục song song

Trục ra song song, lệch khỏi trục motor. Thân hộp dẹt. Kiểu FA, FAF lắp xuyên trục máy.

Motor giảm tốc tải nặng FAF trục âm.

d. Dòng S trục vít răng nghiêng

Một cấp răng nghiêng ghép một cấp trục vít. Trục ra vuông góc. Hợp tải vừa, cần thân nhỏ gọn.

e. Dòng ZQ hộp số bằng

Hộp hai cấp răng trụ, motor nối ngoài qua khớp nối. Dùng nhiều cho cầu trục, máy cán.

Cụm motor giảm tốc tải nặng ZQ.

4. Thông số tổng quan motor giảm tốc tải nặng

Bảng dưới là dải thông số phổ biến của dòng tiêu chuẩn. Giá trị cụ thể phụ thuộc cỡ hộp.

Khi ghép hai hộp như RR, KR, tỉ số tăng rất lớn. Trục ra khi đó chỉ quay vài vòng mỗi phút.

Dòng R, F, K có độ rơ nhỏ, chạy êm. Độ ồn thường dưới 70–75 dB ở cỡ vừa.

Hiệu suất dòng S giảm khi tỉ số tăng. Đó là đặc điểm chung của bộ truyền trục vít.

Công thức mô-men

T (Nm) ≈ 9550 × P (kW) ÷ n (vòng/phút). Ví dụ, 5,5 kW ở 30 vòng/phút cho khoảng 1.750 Nm.

5. Hệ số làm việc của motor giảm tốc tải nặng

Hệ số SF bằng mô-men định mức hộp chia mô-men tải. SF càng cao, hộp càng dư bền.

• Tải đều: băng tải nhẹ, quạt, SF khoảng 1,0–1,25.
• Va đập vừa: máy trộn, tời, gầu tải, SF khoảng 1,25–1,5.
• Va đập mạnh: máy nghiền, máy đập, SF từ 1,75 trở lên.

SF còn tăng theo số giờ chạy mỗi ngày. Máy chạy 24 giờ cần SF cao hơn máy chạy 8 giờ.

Số lần khởi động mỗi giờ cũng quan trọng. Khởi động liên tục tạo mô-men đỉnh lớn. Hộp số cần dư thêm để chịu đỉnh này.

Quán tính tải cũng ảnh hưởng tới SF. Tải quán tính lớn như con lăn nặng cần SF cao hơn.

Tải treo hoặc dốc nên dùng động cơ giảm tốc có phanh. Hộp răng nghiêng và răng côn không tự hãm.

6. Ứng dụng motor giảm tốc tải nặng

Loại này hợp máy có mô-men lớn, chạy dài giờ.

• Khai khoáng, vật liệu: băng tải đá, cát, xi măng.
• Nâng hạ: cầu trục, cổng trục, tời kéo.
• Nghiền, ép: máy nghiền gỗ, máy ép nhựa, cao su.
• Trộn khuấy: bồn khuấy hóa chất, trạm trộn bê tông.
• Môi trường: máy gạt bùn, máy khuấy bể xử lý nước.
• Nông sản: lò sấy quay, máy ép viên thức ăn.
• Bãi đỗ xe: cơ cấu nâng sàn, di chuyển pallet.
• Cảng, kho bãi: băng tải hàng rời, cổng trục.

Máy cần trục ra vuông góc thì chọn dòng K. Máy cần lắp xuyên trục thì chọn dòng F. Máy cần thẳng hàng thì chọn dòng R.

Bản rời của dòng K là hộp giảm tốc bánh răng côn.

Dòng F có tại hộp giảm tốc trục song song. Dòng hộp số bằng có tại hộp giảm tốc ZQ.

7. Cách chọn motor giảm tốc tải nặng

Việc chọn cần đi từ tải thực tế của máy.

• Bước 1: xác định tốc độ trục máy cần có.
• Bước 2: tính mô-men tải, gồm cả mô-men khởi động.
• Bước 3: nhân mô-men với hệ số SF phù hợp.
• Bước 4: chọn dòng R, K, F theo bố trí máy.
• Bước 5: kiểm tra lực hướng kính lên trục ra.
• Bước 6: chọn tư thế lắp, từ M1 đến M6.
• Bước 7: xác định điện áp, tần số và phụ kiện.

Lực hướng kính lớn thường do nhông xích nhỏ. Nhông càng nhỏ, lực kéo lên trục càng lớn. Nên đặt nhông sát vai trục ra.

Nhiệt độ môi trường cũng cần tính. Xưởng nóng trên 40°C làm giảm khả năng tải. Khi đó nên chọn hộp lớn hơn một cỡ.

Lắp ở độ cao trên 1.000 m làm motor giảm công suất. Điều này ít gặp nhưng cần biết.

Motor đi kèm phổ biến là motor điện 3 pha 380V. Máy cần đổi tốc độ nên dùng biến tần.

Ví dụ chọn nhanh

Băng tải đá cần 25 vòng/phút và 2.000 Nm. Chạy hai ca, va đập vừa, chọn SF 1,5. Hộp cần mô-men định mức từ 3.000 Nm. Công suất motor khoảng 5,5 kW là phù hợp.

8. Tùy chọn đi kèm motor giảm tốc tải nặng

Motor giảm tốc tải nặng có thể thêm nhiều tùy chọn. Chọn đúng giúp máy an toàn và bền hơn.

• Phanh điện từ: giữ tải khi mất điện hoặc dừng máy.
• Cảm biến nhiệt PTC: báo motor quá nhiệt.
• Quạt cưỡng bức: làm mát khi chạy biến tần tốc độ thấp.
• Encoder: phản hồi tốc độ cho điều khiển chính xác.
• Chống ngược: ngăn trục quay ngược ở băng tải dốc.
• Motor chống cháy nổ: dùng cho hầm lò, kho hóa chất.
• Motor hiệu suất cao: cấp IE2, IE3, tiết kiệm điện.
• Tay đòn chống xoay: cần cho kiểu trục âm lắp treo.

Môi trường ẩm hoặc ngoài trời nên chọn cấp IP cao hơn. Sơn chống ăn mòn cũng nên cân nhắc.

Hãng châu Âu có rất nhiều tùy chọn. Ví dụ là motor SEW và motor Nord. Hàng châu Á thường có sẵn phanh và quạt cưỡng bức.

9. Vấn đề thường gặp khi chọn motor giảm tốc tải nặng

Nhiều sự cố bắt nguồn từ khâu chọn sai.

• Chọn theo công suất: bỏ qua mô-men, hộp quá tải.
• Chọn sai tỉ số: máy chạy quá nhanh hoặc thiếu lực.
• Bỏ qua SF: máy nghiền dùng hộp cho tải đều.
• Dùng motor 1 pha: mô-men khởi động thấp, khó kéo tải.
• Nhầm trục: đặt trục dương nhưng máy cần trục âm.
• Mua hàng bãi: răng mòn, không rõ tỉ số thật.
• Hàng không rõ gốc: vỏ mỏng, răng không tôi.

Hàng Đức, Nhật bền và đồng đều nhất. Hàng Đài Loan có chất lượng ổn, chi phí vừa. Hàng Trung Quốc có nhiều phân khúc chênh lệch lớn.

Hộp chạy nóng, kêu sớm thường do thiếu cỡ. Tăng một cỡ hộp an toàn hơn tăng công suất motor.

Một lỗi khác là chọn motor quá lớn so với hộp. Khi kẹt tải, motor lớn có thể làm gãy răng. Nên có rơ-le quá tải hoặc ly hợp an toàn.

10. Câu hỏi thường gặp về motor giảm tốc tải nặng

• Motor giảm tốc tải nặng có tự hãm không?
  Dòng R, K, F không tự hãm. Tải treo cần motor có phanh.
• Mô-men tối đa là bao nhiêu?
  Dòng K cỡ lớn đạt khoảng 50.000 Nm.
• Dòng nào có hiệu suất cao nhất?
  Dòng R và F, khoảng 95–98%.
• Có dùng biến tần được không?
  Được. Chạy rất chậm lâu dài nên thêm quạt cưỡng bức.
• Motor giảm tốc tải nặng có chạy 24/24 được không?
  Được nếu chọn đủ hệ số SF cho chế độ đó.
• Dòng K khác dòng S thế nào?
  Dòng K dùng răng côn, hiệu suất cao. Dòng S dùng trục vít, gọn và rẻ hơn.
• Có loại motor giảm tốc tải nặng 220V không?
  Có nhưng ít. Tải nặng thường dùng 3 pha hoặc biến tần.
• Tách motor khỏi hộp số được không?
  Được nếu hộp có mặt bích chờ motor tiêu chuẩn IEC.
• Motor giảm tốc tải nặng gồm những dòng nào?
  Gồm bốn dòng chính: R đồng trục, F trục song song, K bánh răng côn và S trục vít bánh răng.
• Dòng R dùng khi nào?
  Dòng R có trục ra cùng hướng với trục motor, hợp với máy cần trục ra thẳng hàng như băng tải, máy trộn.
• Motor giảm tốc tải nặng có công suất từ bao nhiêu?
  Dải công suất rất rộng, từ khoảng 0,18kW đến khoảng 200kW.
• Tỉ số truyền lớn nhất của motor giảm tốc tải nặng là bao nhiêu?
  Hộp đơn đạt vài trăm. Ghép hai hộp có thể lên hàng chục nghìn.
• Vỏ hộp motor giảm tốc tải nặng làm bằng gì?
  Vỏ thường bằng gang đúc, cứng vững, chịu tải và rung tốt.
• Có motor giảm tốc tải nặng loại có phanh không?
  Có. Phanh điện từ lắp ở đuôi motor, dùng cho máy nâng, tời và băng tải dốc.
• Khi nào cần tay đòn chống xoay?
  Khi dùng bản trục rỗng của dòng F, K hoặc S, tay đòn giữ vỏ hộp không xoay theo trục máy.

Ngoài loại này, nhóm động cơ giảm tốc còn có các công suất và dòng sản phẩm sau:

• Động Cơ Giảm Tốc 200W
• Động Cơ Giảm Tốc 0.5HP 0.37Kw
• Motor Giảm Tốc 1HP 0.75Kw
• Động Cơ Giảm Tốc 1.5HP 1.1Kw
• Động Cơ Giảm Tốc 2HP 1.5Kw
• Động Cơ Giảm Tốc 3HP 2.2Kw
• Động Cơ Giảm Tốc 4HP 3Kw
• Động Cơ Giảm Tốc 5HP 3.7Kw
• Động Cơ Giảm Tốc 4Kw
• Động Cơ Giảm Tốc 5.5Kw
• Động Cơ Giảm Tốc 10HP 7.5Kw
• Động Cơ Bánh Răng
• Động Cơ Giảm Tốc ABB
• Động Cơ Giảm Tốc Mini
• Motor Giảm Tốc Cốt Âm
• Động Cơ Giảm Tốc Có Phanh
• Motor Giảm Tốc 220V
• Motor Giảm Tốc Wansin
• Motor Sew
• Motor Nord