スルードライブモーターの理解: トルク、ギアリング、および実際の選択

太陽光発電所、港湾クレーン、または自動組立ラインの周囲で日々を過ごしている人に、重い構造物がなぜそれほどスムーズに揺れるのかを尋ねると、答えは通常同じ小さなコンポーネントです。江陰にある当社のワークショップでは、長年にわたってこれらのアセンブリを多数製造してきましたが、お客様が最も頻繁に求めるフレーズがスルードライブモーターであることに気づきました。これは、電気モーター、ギアボックス、旋回リングが 1 つの密閉パッケージとして機能する、完全な電動回転ユニットの実用的な略語です。この記事では、そのパッケージの内容と、あなたのマシンに本当に適合するものを選択する方法を明らかにします。

スルードライブモーターとは何ですか

旋回ドライブは、旋回リング ベアリングを中心に構築されたコンパクトな内蔵型ギアボックスです。リングは負荷を支え、大径の歯を提供します。ハウジングによってサポートされている硬化ウォーム シャフトがこれらの歯とかみ合い、アセンブリ全体を回転させます。入力シャフトにモーターを追加すると、適度な量の電力を数千ニュートンメートルの回転トルクに変換し、出力速度は毎分回転数ではなく度/秒で測定されるユニットになります。

このフレーズは 2 つのわずかに異なる意味で使用されるため、どちらを意味するのかを明確にすることが重要です。場合によっては、減速機にボルトで固定された入力コンポーネントであるモーター単体を指すこともあります。多くの場合、特に調達に関する会話では、モーター、ブレーキ、ウォーム減速機、旋回リングなどの完全な電動ドライブを意味し、単一のテスト済みユニットとして納入されます。サイジングに関する会話はそれぞれのケースでまったく異なるため、これを早期に明確にしておくことで、後で驚くほどのやり取りを省くことができます。原理が実際に動いている様子を知りたい場合は、私たちのメモをご覧ください。 旋回ドライブがどのようにして強力な回転を実現するのか ワームからリングまでのロード パスを平易な言葉でたどります。

アセンブリ内部: 3 つのジョブ、3 つの部分

すべての電動旋回ドライブは、作業を 3 つのコンポーネント グループに分割します。それらを個別に見ると、仕様が厳しい部分と調整の余地がある部分が非常に簡単にわかります。

旋回リングは荷重を支えます

その軌道はアキシアル荷重、ラジアル荷重、傾斜モーメントを受け、その外径または内径の周りの歯車の輪が従動歯車となります。リングの直径、軌道の種類、歯の質によって、負荷がかかっている状態でユニットがどれだけ静かに過ごせるかが決まります。

ウォームセットによりトルクが倍増します

非常に短い軸長で高い比が得られるのが、ウォームドライブの大きな利点です。また、ある程度のセルフロックも与えられますが、これは重力が常に助けとなる垂直軸において重要です。ハウジングの剛性とギアの仕上げによって、計算されたトルクのうちどれだけが実際にガタつきなく出力に到達するかが決まります。

モーターが性格を決める

ステッパー、ブラシ付き DC、ブラシレス DC、または三相非同期、モーターの選択により、制御性、熱、電源要件、コストが決まります。バネ適用ブレーキとエンコーダーは通常、同じインターフェイスに追加されるため、後からではなくモーターと一緒に指定する方が有益です。

電気式と油圧式: バランスが崩れた理由

油圧ドライブは依然として移動機械の主流を占めていますが、それには十分な理由があります。衝撃に耐えられること、伝達するトルクの割にコンパクトであること、すでに油圧ドライブを扱っているメンテナンス チームによく理解されていることです。しかし、固定設備では、電気回転駆動モーターが静かにデフォルトになっています。清潔さ、制御性、および管理するための流体回路の欠如はすべて、同じ方向への決定を押し進めます。

何度も話題になる実用的なポイントの 1 つは、電気駆動装置はスプリングが適用されたブレーキで位置を保持するため、作動を維持するために電力を必要とせず、これは送電網が停止している太陽光発電分野では非常に歓迎されることです。油圧モーターは通常、同じ仕事をするために持続的な圧力またはパイロット操作の逆止弁を必要とします。

電動旋回ドライブが利益を得る場所

アプリケーションは、低速、高トルク、屋外露出、ドリフトせずに長時間位置を保持する要件など、いくつかの問題点の周囲に集中する傾向があります。

Solar trackers

単軸トラッカー列は 1 日に数回移動し、正確な角度を保持し、ほこり、霜、数十年の紫外線に耐える必要があります。ここでは、素のスピードよりも、密閉されたハウジングと十分なシーリングが重要です。この任務のために構築されたユニットは私たちの基地にあります

単軸トラッカー用水平旋回ドライブ セルフロック式水平旋回ドライブは、単軸トラッカー列に正確な回転運動を提供し、軽量機械から大型機械までのモデルが用意されています。 製品を見る→

range.

風力タービンのピッチとヨー

ピッチおよびヨー システムは、高い保持トルクと厳しい安全要件を兼ね備えており、メンテナンスが必要になることはほとんどないと考えられます。ワームのセルフロック動作は、ヨー軸の真の資産です。

クレーン、掘削機、吊り上げ装置

垂直軸では、多くの場合、ドライブは機械の下に設置され、内部ギアを駆動し、重量を直接支えます。強度と整合性がデザインの会話を支配します。

縦型内歯車旋回ドライブ セルフロック式垂直内歯車旋回ドライブは、内歯車トランスミッションと産業機械用の複数のサイズを備え、垂直軸での耐荷重回転をサポートします。 製品を見る→

この配置ではデザインが指定されることがよくあります。

ロボティクスとコンパクトオートメーション

ここでは優先順位が逆転し、再現性、バックラッシュ、中空中心を通るケーブル配線が最優先されます。中空のプラットフォームにより、配線が回転軸をまっすぐに通過できるため、ロボットセルが整理整頓され、回転インデックステーブルが保守しやすくなります。それらのデザインは次のようにグループ化されます。

精密な位置決めのための中空回転プラットフォーム 中空の回転プラットフォームにより、ケーブルが回転軸を通過できるようになり、ロボット工学、回転インデックス、自動化機器の正確な位置決めが可能になります。 製品を見る→

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医療車両や特殊車両

患者位置決めテーブル、移動式照明マスト、高所作業台はすべて、スムーズな動作、静かな動作、電源に依存しないブレーキなど、同じ原則を採用しています。

スルードライブモーターのサイズ設定: 重要な数値

サイジングでは、利用可能な最大のユニットを選択することはほとんどありません。それは、トルク、形状、および負荷を正直に一致させ、その後、巨大な安全マージンではなく、賢明な安全マージンを残すことです。

• 保持トルクと動的トルク: 軸が停止しているときの負荷は、多くの場合、より大きな数値であり、ドライブを選択するものです。
• 傾斜モーメントとラジアル荷重: 総質量だけでなく、重心がリングの中心からどのくらい離れているかを確認します。
• ギア比と出力速度: ほとんどの設計は使用中に完全に回転することはないため、1 秒あたりの度数で考えてください。
• デューティ サイクルと時間ごとの開始: 1 日に 2 回移動するトラッカーは、ロボットのジョイント サイクリングを継続的に行うのとはまったく異なるデューティです。
• 環境: 粉塵、塩水噴霧、洗い流し、周囲温度により、シール、仕上げ、および潤滑の仕様が決まります。
• バックラッシュと再現性: センサーの視野を保持するのに十分な強さ、構造がたわむときの拘束を避けるのに十分な緩さ。
• ブレーキと手動リリース: 試運転中または電源喪失後に技術者が軸をどのように移動するかを考慮してください。

投資に見合った設置とケア

私たちが調査を求められる初期故障の最も一般的な原因は、物質的な欠陥ではありません。それは、平らではなかった取り付け面、一度も締め直されなかったボルト、または繁忙期にひそかにスキップされた注油間隔です。

1. 取り付け面を平らに機械加工し、徹底的に洗浄します。歪みの数千分の一は数か月以内にノイズや不均一な摩耗として現れます。
2. 判断ではなく、校正されたレンチを使用して、指定された予圧までボルトを十字パターンで締めます。
3. ウォームメッシュとリングギヤに推奨間隔でグリースを塗布し、その際にシールリップをチェックしてください。
4. 試運転時にバックラッシュを記録し、後の測定値と比較して意味のあるものを得ることができるようにします。
5. 大雨や洗い流しの後、特に上面に水が溜まる垂直設置の場合は、水の浸入を検査してください。

すべてをひとつにまとめる

回転駆動モーターは、大きな構造物がどれだけ確実に動くかを決定する小さなエンジニアリングの一部です。トルク、ジオメトリ、デューティサイクルを適切に設定し、天候から保護すれば、何年も静かにその機能を発揮します。現在選択を行っている場合は、参照してください。 当社の完全な旋回ベアリングと駆動範囲 、または単に軸が何を運ぶ必要があるか、どのくらいの頻度で移動する必要があるかを教えてください。通常、その会話が賢明な答えへの最短ルートです。