یکی از تجهیزات پرمصرف و کاربردی در صنعت، الکتروگیربکس است که نقش مهمی در انتقال قدرت ایفا می‌کند. این دستگاه به‌عنوان یک سیستم واسط بین موتور و مصرف‌کننده قرار می‌گیرد و با تنظیم سرعت و گشتاور، عملکرد بهینه دستگاه‌های مختلف را ممکن می‌سازد. در ادامه، تمام آنچه که باید درباره این دستگاه‌ها بدانید، از جمله کاربردها، انواع الکتروگیربکس، اجزا، و نکات مهم هنگام انتخاب آن‌ها به شما ارائه خواهد شد.
الکتروگیربکس چیست؟
الکتروگیربکس‌ها انواع گوناگونی دارند و به طور کلی، جهت کاهش سرعت و افزایش گشتاور مورد استفاده واقع می‌شوند. به همین دلیل است که استفاده از ترکیب موتور و گیربکس صنعتی کاهنده رایج‌تر از گیربکس افزاینده می‌باشد. اصلی‌ترین و مهم‌ترین دلیل استفاده از الکتروگیربکس، تطبیق‌پذیری بالای آن‌ها است. یکی از چالش‌هایی که صاحبان صنایع معمولاً با آن مواجه هستند، انتخاب موتور و گیربکس متناسب با هم است که به این منظور، باید مشخصات فنی دقیق از هر دو دستگاه را با یکدیگر مطابقت دهند. الکتروگیربکس‌ها این چالش را برطرف نموده‌اند و دارای عملکردی کاملاً قابل اعتماد می‌باشند.
انواع الکتروگیربکس
الکتروگیربکس‌ها را بر اساس نوع عملکرد و نوع ساختار می‌توان دسته‌بندی کرد که هر کدام از این دسته‌بندی‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه به بررسی هر یک از این دسته‌ها می‌پردازیم:
دسته بندی موتور گیربکس بر اساس ساختار
- موتور گیربکس DC: این موتور از جریان الکتریکی مستقیم (DC) استفاده می‌نماید و آن را به نیروی مکانیکی با دور و گشتاور مورد نظر تبدیل می‌کند. از ویژگی‌های بارز موتور DC توانایی تولید گشتاور بالا با سرعت‌های بسیار پایین است که آن را به گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای مختلف تبدیل می‌کند. این موتورها در زمینه‌هایی همچون رباتیک، اتوماسیون صنعتی، نوار نقاله، کمپرسورها و بسیاری از ماشین‌آلات دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- موتور گیربکس AC: در این نوع موتورها به طور معمول از موتورهای القایی استفاده می‌شود که بر اساس نوع فاز ورودی به دو دسته الکتروموتور سه فاز و تک فاز تقسیم می‌شوند. با اینکه دسترسی به برق سه فاز برای همگان امکان‌پذیر نیست، اما همچنان استفاده از موتور گیربکس سه فاز رواج بیشتری دارد. گیربکس AC به طور گسترده‌ای در لوازم خانگی، اره نواری، بالابر، کمپرسور، نوار نقاله و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. موتورهای سه فاز نسبت به الکتروموتور تک فاز بازدهی بیشتری دارند و در بسیاری از کاربردهای صنعتی و تجاری، به دلیل عملکرد بهینه و توان بالا، ترجیح داده می‌شوند.
دسته بندی الکتروگیربکس بر اساس عملکرد
- گیربکس حلزونی: این نوع گیربکس‌ها به دلیل توانایی بالا در کاهش سرعت دورانی و ضریب تبدیل زیاد، از قابلیت‌های ویژه‌ای برخوردارند. ساختار آن‌ها شامل یک شافت قطور است که به شکل حلزونی دنده‌کاری شده و با کمک چرخ‌دنده‌های گیربکس، عملیات انتقال نیرو را انجام می‌دهد. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که این گیربکس‌ها کارایی بالایی داشته باشند و به‌طور گسترده در صنایع شیمیایی و معدنی به کار گرفته شوند.
- موتور گیربکس آویز: گیربکس آویز با قابلیت چند محوری، توانایی بالایی در ایجاد نسبت‌های تبدیل دارد و گشتاور زیادی تولید می‌کند. این ویژگی‌ها سبب می‌شود که این گیربکس در بخش‌هایی که نیاز به گشتاور بالا و کارکرد مداوم دارند، به کار گرفته شود. چرخ‌دنده‌ها در این گیربکس به‌صورت مورب نسبت به امتداد شفت قرار گرفته‌اند و ساختاری چند محوری با آرایش موازی دارند. گیربکس آویز همچنین به دلیل داشتن حجم زیاد روغن، از ظرفیت حرارتی بالایی برخوردار است که این ویژگی به‌طور قابل توجهی در افزایش طول عمر آن مؤثر می‌باشد.
- گیربکس هلیکال: می‌توان گفت گیربکس هلیکال کوچک‌ترین و کم‌مصرف‌ترین نوع الکتروگیربکس است. این گیربکس در صنایعی مانند تولید لاستیک، سیمان، پلاستیک و بسیاری دیگر کاربرد دارد. گیربکس هلیکال که با نام گیربکس شافت مستقیم نیز شناخته می‌شود، به دلیل راندمان بالا که گاهی به بیش از 90 درصد می‌رسد، مورد توجه قرار گرفته است. چرخ‌دنده‌های این مدل به شکل مارپیچی طراحی شده‌اند که این طراحی باعث تماس پیوسته و یکنواخت دندانه‌ها با یکدیگر می‌شود. این ویژگی منجر به انتقال نرم‌تر و بی‌صداتر نیرو و کاهش لرزش و سایش قطعات می‌گردد. به دلیل این خصوصیات، گیربکس صنعتی هلیکال در محیط‌هایی که نیاز به دقت بالا و عملکرد بی‌صدا دارند، انتخابی ایده‌آل محسوب می‌شود. همچنین، ساختار ساده و ابعاد کوچک آن باعث می‌شود که نصب و نگهداری آن نسبت به سایر مدل‌ها آسان‌تر باشد.
- گیربکس خورشیدی: در فعالیت‌هایی که نیاز به تبدیل و توان بالایی وجود دارد، الکتروگیربکس خورشیدی بیشترین کارایی را دارد. این گیربکس نیز در دسته گیربکس‌های شافت مستقیم قرار می‌گیرد و در دو نوع تک‌استیجی و دو‌استیجی تولید می‌شود.
- موتورگیربکس کرانویل: گیربکس کرانویل به دلیل وجود تعدادی چرخ‌دنده هلیکال و همچنین دو چرخ‌دنده با قابلیت انتقال گشتاور در زاویه 90 درجه، در مقایسه با گیربکس‌های شافت مستقیم توانایی بالایی در تولید گشتاور دارد. نوع ساختار این گیربکس باعث شده که گشتاور به‌صورت نرم و همراه با ضربات کم منتقل شود.
اجزای اصلی الکتروگیربکس
الکتروگیربکس‌ها از دو بخش اصلی موتور الکتریکی و گیربکس تشکیل شده‌اند که هر کدام از این بخش‌ها شامل اجزا و قطعات مختلفی هستند. در ادامه به شرح قسمت‌های مختلف این تجهیزات می‌پردازیم:
موتور الکتریکی
موتور الکتریکی بخش تولید کننده انرژی در الکتروگیربکس است که با تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی، حرکت دورانی ایجاد می‌کند. این بخش شامل اجزای زیر است:
- استاتور (Stator) : استاتور بخش ثابت موتور است که شامل سیم‌پیچ‌ها می‌شود و وظیفه تولید میدان مغناطیسی را بر عهده دارد.
- روتور (Rotor) : قسمت متحرک موتور که در داخل استاتور قرار دارد و تحت تأثیر میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود به چرخش درمی‌آید.
- پروانه خنک‌کننده (Cooling Fan) : از پروانه برای خنک کردن موتور و جلوگیری از گرم شدن بیش از حد آن استفاده می‌شود.
- بلبرینگ‌ها (Bearings) : برای کاهش اصطکاک و پشتیبانی از روتور در حین چرخش به کار می‌روند.
گیربکس
گیربکس بخش انتقال‌دهنده و تنظیم‌کننده قدرت است که با استفاده از چرخ‌دنده‌ها، گشتاور و سرعت را بر اساس نیاز دستگاه تغییر می‌دهد. اجزای اصلی گیربکس شامل موارد زیر می‌باشد:
- چرخ‌دنده‌ها (Gears) : اجزای اصلی گیربکس که برای تغییر نسبت سرعت و گشتاور به کار می‌روند. انواع مختلفی از چرخ‌دنده‌ها مانند مارپیچ، خورشیدی، و ساده وجود دارد که بسته به نیاز طراحی می‌شوند.
- شافت‌ها (Shafts) : شافت محوری هستند که چرخ‌دنده‌ها را به هم متصل می‌کند و حرکت را از موتور به مصرف‌کننده منتقل می‌نماید.
- پوسته گیربکس (Gearbox Housing) : محفظه‌ای که از چرخ‌دنده‌ها و سایر اجزای گیربکس محافظت کرده و از ورود گرد و غبار و آلودگی جلوگیری می‌کند.
- یاتاقان‌ها (Bearings) : از یاتاقان ها برای نگهداری و کاهش اصطکاک بین چرخ‌دنده‌ها و شافت‌ها استفاده می‌شود.
- واشرها و درپوش‌ها (Seals and Covers) : واشر و درپوش برای جلوگیری از نشت روغن و محافظت از اجزا در برابر عوامل خارجی استفاده می شوند.
مزایای موتور گیربکس
- عدم نیاز به تراز کردن و کوپلینگ
- جلوگیری از خرابی بلبرینگ‌ها و موتور
- راندمان بالای انتقال گشتاور و دور
- تطبیق‌پذیری بالا
- افزایش اطمینان و کاهش نگرانی‌های فنی
- عمر مفید طولانی و کاهش خرابی
نکات مهم هنگام انتخاب الکتروگیربکس
زمانی که قصد انتخاب الکترو گیربکس را داریم، باید به پارامترهای مهم و تاثیرگذار با توجه به کاربردی که مد نظر است توجه کنیم. این پارامترها عبارتند از:
- ارزیابی دقیق توان الکتروموتور به کیلووات برای تطابق با نیازهای عملیاتی.
- تعیین سرعت چرخش الکتروموتور (دور در دقیقه) که نقش مهمی در عملکرد گیربکس دارد.
- محاسبه دور خروجی (دور در دقیقه) پس از انتقال قدرت توسط گیربکس صنعتی.
- اندازه‌گیری میزان گشتاور تولید شده در خروجی گیربکس که بر کارایی تأثیر می‌گذارد.
- نسبت بین دور ورودی و خروجی گیربکس (نسبت تبدیل) که تعیین‌کننده کاهش سرعت و افزایش گشتاور است.
- ارزیابی شرایط دمایی محیط کار گیربکس که بر عملکرد و دوام آن مؤثر است.
- توجه به شرایط محیطی مانند گرد و غبار، یخبندان، یا مناطق استوایی که نیاز به ملاحظات ویژه در انتخاب گیربکس دارد.
- شناخت دقیق نوع الکتروموتور، مشخصات، و سازگاری آن با گیربکس.
- بررسی شیوه انتقال انرژی بین بخش‌های مختلف الکتروموتور برای افزایش کارایی.
- توجه به نحوه قرارگیری محورهای گیربکس نسبت به یکدیگر که در طراحی و نصب اهمیت دارد.
- بررسی مقدار بار شعاعی که گیربکس باید تحمل کند و تأثیر آن بر عمر و کارایی سیستم.
- در نظر گرفتن نحوه استفاده و برنامه‌های کاربردی دستگاه برای انتخاب مناسب‌ترین گیربکس.
- انتخاب صحیح پیکربندی گیربکس و الکتروموتور با توجه به نیازها و شرایط عملیاتی.
- ارزیابی ساعات کاری روزانه که بر انتخاب نوع گیربکس و سرویس‌های دوره‌ای آن تأثیرگذار است.
در این نوشته سعی کردیم شما را با انواع الکتروگیربکس‌ها و نحوه عملکرد آن‌ها آشنا کنیم تا در صورت نیاز به خرید، با تکیه بر این اطلاعات بهترین انتخاب را داشته باشید. امیدواریم که این راهنما توانسته باشد در انتخاب صحیح به شما کمک کند.
