Características, aplicaciones y consideraciones de selección del reductor de tornillo sin fin de doble envolvente

Como tipo de equipo de transmisión de energía emergente, Reductores de tornillo sin fin de doble envolvente se han adoptado ampliamente en los últimos años para aplicaciones como maquinaria de elevación, cabrestantes pequeños, cintas transportadoras y compuertas de ríos, gracias a ventajas como altas relaciones de transmisión, excelente rendimiento y bajo costo.

Reductores de tornillo sin fin de doble envolvente son también los productos estrella de SGR. En este artículo, presentaremos las características, aplicaciones y consideraciones de selección de los reductores de tornillo sin fin de doble envolvente.

¿Cómo se ve un reductor de tornillo sin fin de doble envolvente?

Un reductor de tornillo sin fin de doble envolvente consta principalmente de un tornillo sin fin y una rueda helicoidal; Normalmente, el ángulo entre los dos ejes que se cruzan es de 90° y la unidad se utiliza para transmitir movimiento y potencia entre estos ejes no paralelos y que no se cruzan. El gusano actúa como elemento impulsor; En términos de apariencia, el gusano se parece a un perno, mientras que la rueda helicoidal se parece mucho a un engranaje cilíndrico helicoidal.

El tornillo sin fin es un engranaje que presenta uno o más hilos helicoidales que se engranan con una rueda helicoidal para formar un par de engranajes para ejes no paralelos y que no se cruzan. Su superficie de paso puede ser cilíndrica, cónica o toroidal. Durante el funcionamiento, los dientes de la rueda helicoidal se deslizan y ruedan a lo largo de la superficie helicoidal del gusano. A primera vista, parece un tornillo que acciona un engranaje grande.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que el funcionamiento de un Reductor de tornillo sin fin de doble envolvente no es una acción estándar de engrane de engranajes; más bien, involucra los hilos que impulsan el engranaje.

Características de un reductor de tornillo sin fin de doble envolvente

Cuando el motor hace que el gusano gire a alta velocidad, las roscas helicoidales del gusano, que actúan como un tornillo, empujan continuamente contra los dientes del engranaje helicoidal, lo que hace que gire lentamente alrededor de su propio eje. Se necesitan muchas rotaciones del gusano para impulsar el engranaje helicoidal mediante una sola rotación; esta reducción de la velocidad da como resultado un aumento del par.

Sin embargo, a diferencia de las transmisiones por engranajes estándar, que implican principalmente fricción de rodadura combinada con una pequeña cantidad de fricción por deslizamiento, las transmisiones por engranajes helicoidales dependen casi por completo de la fricción por deslizamiento durante toda la operación. En consecuencia, los reductores de tornillo sin fin tienden a generar mucho calor y experimentar un desgaste considerable.

Los reductores de tornillo sin fin de doble envolvente poseen las siguientes características:

• Ofrecen una alta relación de transmisión de una sola etapa, que normalmente oscila entre 10:1 y 100:1; en los mecanismos de indexación de transmisión de energía, esta relación puede exceder los 1.500:1.
• La acción de engrane implica contacto lineal, lo que permite la transmisión de potencia sustancial.
• Presentan una estructura compacta, un funcionamiento suave y bajos niveles de ruido.

¿Por qué son indispensables los reductores de tornillo sin fin de doble envolvente?

Los reductores de tornillo sin fin de doble envolvente poseen una característica única que no se encuentra en otros tipos de reductores: la capacidad de autobloqueo.

Esto significa que cuando el ángulo de avance del gusano es menor que el ángulo de fricción equivalente entre los engranajes, la unidad presenta un autobloqueo de movimiento inverso; en otras palabras, el gusano puede impulsar la rueda helicoidal, pero la rueda helicoidal no puede impulsar el gusano.

Esta característica es esencial para los mecanismos de elevación. Por ejemplo, en aplicaciones como plataformas elevadoras, polipastos eléctricos, actuadores de válvulas y camas elevadoras médicas, el uso de un reductor de engranajes planetarios o un reductor RV provocaría que la carga cayera libremente debido a la rotación inversa durante un corte de energía. Por el contrario, un reductor de tornillo sin fin de doble envolvente se bloquearía, garantizando una seguridad absoluta.

Las principales áreas de aplicación de los reductores de tornillo sin fin de doble envolvente, incluidas grúas, puentes grúa, ascensores, elevadores de escenario, plataformas giratorias y atracciones para parques de atracciones, demuestran aún más la importancia de esta característica.

Al seleccionar un reductor de tornillo sin fin, se deben considerar los siguientes factores:

Equilibrando el ratio de reducción y la eficiencia

Los reductores de tornillo sin fin de doble envolvente funcionan según la fricción por deslizamiento. Sus relaciones de reducción suelen oscilar entre 5:1 y 100:1; cuanto mayor sea la relación de reducción, menor será el ángulo de avance y menor será la eficiencia. Al seleccionar un reductor de tornillo sin fin de doble envolvente, es necesario considerar tanto la relación de reducción como la eficiencia para elegir un modelo que cumpla con los requisitos de ambos parámetros.

Además, para un funcionamiento a largo plazo, se deben considerar medidas de disipación de calor, como instalar ventiladores o sistemas de enfriamiento de aceite, o seleccionar una carcasa de hierro fundido equipada con aletas de enfriamiento.

Preste atención a los materiales y procesos de fabricación de los reductores de tornillo sin fin de doble envolvente.

Los materiales y los procesos de fabricación son factores críticos que determinan el rendimiento de los reductores de tornillo sin fin de doble envolvente. Los principales fabricantes suelen utilizar acero aleado (como 20CrMnTi) para el tornillo sin fin y bronce al estaño (ZCuSn10P1) o bronce al aluminio para el tornillo sin fin, materiales que ofrecen excelentes propiedades de reducción del desgaste y la fricción. Los componentes se someten a cementación, enfriamiento y rectificado para lograr una alta dureza y una resistencia al desgaste duradera, lo que da como resultado una alta eficiencia de transmisión y una larga vida útil.

Por el contrario, si se sustituye el material del engranaje helicoidal por hierro fundido en productos inferiores, la vida útil se reduce significativamente.

Aclarar las condiciones reales de funcionamiento de la aplicación.

Los reductores de tornillo sin fin de doble envolvente poseen capacidades de autobloqueo que mejoran efectivamente la seguridad mecánica; en consecuencia, se utilizan con frecuencia en equipos que requieren elevación, inclinación, inversión o accionamiento de compuerta, como montacargas, sistemas de estacionamiento automatizados, elevadores de escenario, compuertas y posicionadores de soldadura.

Al seleccionar un reductor de tornillo sin fin de doble envolvente, si la unidad está diseñada para levantar, inclinar o mantener la posición (por ejemplo, en plataformas elevadoras o puertas), su capacidad de autobloqueo es un factor crítico. Además, dado que los reductores de tornillo sin fin ofrecen una menor resistencia a los impactos en comparación con los reductores de engranajes planetarios, se requiere una consideración cuidadosa si la aplicación implica cargas de impacto.

Garantice la compatibilidad con respecto al par de salida y la configuración de montaje.

Los reductores de tornillo sin fin de doble envolvente son adecuados principalmente para aplicaciones de baja velocidad y alto par. Antes de la selección, verifique que el par de salida real cumpla con el siguiente criterio: Par de salida real ≤ Par de salida nominal × Factor de servicio (el factor de servicio está determinado por el tipo de carga, que generalmente oscila entre 1,2 y 2,0).

Además, la mayoría de los principales fabricantes emplean diseños modulares para reductores de tornillo sin fin, ofreciendo varias configuraciones de montaje, como montaje con patas, montaje con brida y montaje con eje hueco. Como estas unidades suelen presentar una salida en ángulo recto, es esencial confirmar la compatibilidad con el diseño del equipo. Además, se debe prestar atención a las especificaciones de la interfaz, como las dimensiones de la extensión del eje, las especificaciones de los chaveteros y el espaciado de los orificios de las bridas, para evitar problemas de instalación en el sitio.

Seleccione un fabricante confiable de reductores de tornillo sin fin de doble envolvente

Comenzar desde el origen eligiendo un fabricante digno de confianza puede ahorrarle muchos problemas. Si el reductor de tornillo sin fin de doble envolvente está destinado a su uso en equipos especializados, como embarcaciones marinas, ascensores o maquinaria de elevación, es recomendable verificar si el fabricante posee las certificaciones industriales pertinentes; por ejemplo, lo ideal es que las aplicaciones marinas requieran la certificación del Registro Marítimo de Transporte Marítimo (RS) de Rusia. (Autor, SGR, Angie Zhang)

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