丝杆升降机选型指南:SWL蜗轮丝杆升降机怎么选
丝杆升降机怎么选?按起升力、行程、P普通速比或M慢速比、自锁、20%ED负荷时间率与多台联动来定。本文给出SWL系列十一个规格的参数表和七步选型方法。
选丝杆升降机,真正要先定的是四个数字:单台承受的负载(kN)、行程(mm)、要求的起升速度,以及每半小时里实际运行的时间占比。这四个数字定下机座号、传动比和结构型式,型号标记里其余各项都由安装方式推出来。雁峰集团有限公司在温州平阳生产SWL系列蜗轮丝杆升降机,共YFSWL1至YFSWL100十一个规格,最大起升力10 kN~1000 kN。本文按样本的顺序把选型走一遍,文中数据均取自SWL系列页面和SWL系列样本。
关键术语
- 丝杆升降机(蜗轮丝杆升降机):由蜗轮副带动梯形(Tr)丝杆完成物件提升和下降的机构,输入轴每转一圈,负载移动一个固定距离。
- 最大起升力:该机座号可承受的压缩负载;SWL系列各规格的最大拉力与之相同。
- 行程:丝杆的有效工作长度,单位mm,须在订货型号中注明,不是到货后再定。
- 自锁:蜗轮副在静止时自锁,不另加制动器也能保持负载位置。
- 结构型式1型/2型:1型为丝杆轴向移动、丝杆不转动;2型为丝杆转动、螺母轴向移动。
- 负荷时间率(%ED):以30分钟为一个周期计算的运行时间占比,SWL系列不得超过20%ED。
- 联动系数:一台驱动通过传动轴带动多台升降机时,对单台承载能力的折减系数。
SWL系列十一个规格
| 机座号 | 最大起升力 | 最大拉力 | 丝杆螺纹尺寸 |
|---|---|---|---|
| YFSWL1 | 10 kN(1吨) | 10 kN | Tr22×5 |
| YFSWL2.5 | 25 kN(2.5吨) | 25 kN | Tr30×8 |
| YFSWL5 | 50 kN(5吨) | 50 kN | Tr42×8 |
| YFSWL10 | 100 kN(10吨) | 100 kN | Tr58×12 |
| YFSWL15 | 150 kN(15吨) | 150 kN | Tr58×12 |
| YFSWL20 | 200 kN(20吨) | 200 kN | Tr65×12 |
| YFSWL25 | 250 kN(25吨) | 250 kN | Tr90×16 |
| YFSWL35 | 350 kN(35吨) | 350 kN | Tr110×16 |
| YFSWL50 | 500 kN(50吨) | 500 kN | Tr120×16 |
| YFSWL75 | 750 kN(75吨) | 750 kN | Tr130×18 |
| YFSWL100 | 1000 kN(100吨) | 1000 kN | Tr150×24 |
全系列丝杆底径d3为16.5124 mm,丝杆螺距L1为524 mm。最大行程从YFSWL1的300 mm到YFSWL35及以上规格的2000 mm,拉力负荷时行程可加大;不计行程的重量为5.5~748 kg。
机座号就是以吨为单位的额定值,YFSWL25即25吨机型,初选时按吨位对一遍很快;但最终要核对的,是乘过系数以后的kN数值。
P普通速比还是M慢速比
每个规格都配P、M两种蜗轮副传动比。这个选择同时决定了输入轴每转一圈负载走多远,以及驱动端要出多大扭矩。
| 项目 | P(普通速比) | M(慢速比) |
|---|---|---|
| 蜗轮副传动比i | 约1/8~1/15 | 1/22~1/40 |
| 蜗杆每转行程 | 1.0~1.565 mm | 0.227~0.55 mm |
| 满载时蜗杆扭矩 | 6.2~2040.9 N·m | 2.9~1278.3 N·m |
| 效率 | 13~23% | 8~13% |
以YFSWL2.5为例,两种传动比分别为1/8和1/25;全系列空载扭矩T0为0.02~39.2 N·m。取舍很直接:P用更少的输入圈数走完同样的行程,M对驱动端的扭矩要求更低、定位更细。用减速电机驱动时,决定电机规格的是表中的蜗杆扭矩,不是起升力。
七步选出一台SWL升降机
- 从单台负载算起。 取受力最大的那一台所承受的负载,而不是平台总重,再乘以被驱动设备系数f1:无冲击载荷、负荷惯性小取1.0
1.3;轻微冲击载荷、负荷惯性中等取1.31.5;大冲击振动载荷、负荷惯性大取1.5~3.0。 - 计入联动。 多台联动时,样本用联动系数折减单台可依靠的承载能力。询价时请一并说明联动台数,它会改变最终选定的机座号。
- 定行程。 行程(mm)写进型号标记,并与该机座号的最大行程核对(YFSWL1为300 mm,YFSWL35及以上可达2000 mm);若为拉力负荷,请注明,行程可加大。
- 选P或M。 按要求的起升速度和上表的蜗杆每转行程推算,再用满载时蜗杆扭矩核对打算配用的驱动源。
- 定结构型式和装配基本形式。 丝杆不能转动时选1型,需要螺母沿转动的丝杆移动时选2型。装配基本形式有A1(丝杆不转动只向上移动)、B1(丝杆不转动只向下移动)、A2和B2(丝杆转动、螺母向上或向下移动)。
- 定丝杆顶端联接方式和附件。 联接方式有Ⅰ平口式、Ⅱ顶板式、Ⅲ牙口式、Ⅳ栓孔式;附件有Z防护罩型和F防旋转型。
- 校核负荷时间率、转速和稳定性。 负荷时间率不得超过20%ED(以30分钟为单位计算),输入轴容许转速1500 r/min,驱动源起动扭矩应在使用扭矩的200%以上。所需输入功率按P=T×n/9550计算(T为N·m,n为r/min)。行程较长时还须按样本校核丝杆稳定性(临界载荷)和丝杆轴临界转速。
走完七步,得到的是一个完整型号,形如YFSWL 2.5 M 1 A 500 Z Ⅰ——系列、机座号、传动比、结构型式、装配基本形式、行程(mm)、附件、丝杆顶端联接方式。供方若给不出这一串标记和对应的许用负载,说明选型计算没有做。
一台驱动带多台升降机
升降平台很少只用一台升降机。样本给出一台驱动联动多台时的联动系数:
| 联动台数 | 联动系数fd |
|---|---|
| 1台 | 1.00 |
| 2台 | 0.95 |
| 3台 | 0.90 |
| 4台 | 0.85 |
| 5~8台 | 0.80 |
动力分配通常由T系列螺旋锥齿轮转向箱完成,把传动轴换向90°。T2~T25共十个规格,标准传动比1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、4:1、5:1,足以覆盖升降系统常见的轴系布置;同一箱体横轴输入为减速、纵轴输入为增速。多台换向箱串联时有一条规则必须记住:靠近电机的那一台要承担下游各箱传递的扭矩之和,所以它是按整个系统选的,不是按一台升降机选的。
负荷时间率、使用环境与润滑
丝杆升降机是间歇工作的设备。除20%ED这条限制外,还要按使用环境和润滑条件来设计。SWL系列采用合成钙钠基润滑脂ZGN-1或ZGN-2,适用温度−20℃~100℃。使用环境应为室内无雨水侵入的场所,灰尘为一般工厂状态,环境温度−15℃~40℃,相对湿度85%以下。多灰尘场所或室外使用时,须选Z防护罩型或加装伸缩套保护丝杆——丝杆螺纹磨损,是升降机行程精度变差最常见的原因。
我们的建议
先按受力最差的那一台、乘上系数之后的负载定机座号,再去想型号标记。然后按起升速度定P或M,最后才是安装细节。我们遇到的偏小案例,多数出在两件事上:只按名义负载选型、没有乘f1;以及把一个实际偏心的平台负载当作各台均分来选型。
SWL系列在我们整个减速机产品线中的位置,可以参考两篇文章:七大工业减速机系列榜单有意不收录丝杆升降机和T系列转向箱,因为这两者各自只承担一项任务,并非通用减速产品;温州减速机生产厂家核实清单则给出九大系列背后的厂房、加工设备与认证情况。
请把单台负载、行程、要求的起升速度、联动台数和工作制通过联系我们发给我们,减速机销售部和工程师会回复机座号、传动比、完整型号标记和外形尺寸图。全系列见减速机页面;工作时间为周一至周六08:00–17:30,周日09:00–17:30(北京时间)。
常见问题
- 丝杆升降机能起升多大的负载?
- SWL系列共十一个规格,YFSWL1至YFSWL100,最大起升力10 kN至1000 kN,即1吨到100吨。各规格的最大拉力与最大起升力相同,所以250 kN的机型在受压和受拉两种工况下都是250 kN。
- 丝杆升降机停下来以后要不要加刹车?
- 不需要专门的制动器来保持位置。SWL系列由蜗轮副和梯形丝杆组合,在静止时可自锁,输入轴停转后负载即被保持在原位。
- P普通速比和M慢速比有什么区别?
- 每个规格都提供P和M两种传动比。P为普通速比,蜗杆每转行程1.0~1.565 mm,效率13~23%;M为慢速比,蜗杆每转行程0.227~0.55 mm,效率8~13%。以YFSWL2.5为例,两种传动比分别是1/8和1/25。
- 一台驱动最多能带几台升降机?
- 选型表给出1~8台联动的联动系数:1台1.0,2台0.95,3台0.9,4台0.85,5~8台0.8。多台联动通常通过T系列螺旋锥齿轮转向箱把传动轴换向90°来分配动力。
- 丝杆升降机可以连续运转吗?
- 不可以。SWL系列的负荷时间率不得超过20%ED(以30分钟为单位计算),输入轴容许转速1500 r/min。它适用于间歇性的起升、定位和启闭动作,不是连续运转设备。