Маховик и условия пуска при замене электродвигателя щековой дробилки

Щековая дробилка — машина, которая на первой стадии разрушает крупную горную породу в карьерах и на дробильно-сортировочных установках. Подвижная щека прижимается к неподвижной эксцентриковым валом; камень раздавливается между щеками и опускается к разгрузочной щели внизу. На обоих концах эксцентрикового вала стоят большие маховики, и один из них обычно служит также ременным шкивом. Именно этот момент чаще всего упускают при замене двигателя: двигатель не только выполняет работу дробления, но и должен разгонять эти тяжёлые маховики. В статье мы рассказываем, какую нагрузку маховик создаёт для двигателя, каковы условия пуска, где проходят границы возможностей стандартного асинхронного двигателя и какие сведения нужны при заказе.

Зачем нужен маховик и какую нагрузку он даёт двигателю?

В щековой дробилке нагрузка дробления неравномерна. За каждый оборот эксцентрикового вала щека смыкается один раз; в момент смыкания нагрузка растёт, а при размыкании падает почти до нуля. Маховики сглаживают эти колебания: при размыкании они накапливают энергию, а в момент смыкания передают её камню. Благодаря этому двигатель несёт нагрузку, близкую к средней, а не пиковое значение каждого дробящего удара.

Расплачиваться за это приходится при пуске. Инерция маховиков велика, и двигатель должен вывести эту массу из состояния покоя на рабочую частоту вращения. Время пуска заметно больше, чем у вентилятора или насоса, вращающихся без нагрузки. Всё это время двигатель потребляет большой пусковой ток, а обмотки нагреваются. Поэтому двигатель для щековой дробилки выбирают не только по продолжительной мощности; время пуска и способ пуска — часть того же решения.

Условия пуска: пустая щека, заполненная щека

При нормальной эксплуатации щековые дробилки запускаются с пустой камерой; подача материала открывается после выхода дробилки на рабочую частоту вращения. Проблема возникает после непредвиденных остановок. При отключении электроэнергии или аварийной остановке камера дробления может остаться заполненной камнем.

• Пуск с заполненной камерой: Не следует ожидать, что стандартный двигатель разгонит заклиненную камнем щеку вместе с маховиками. Большинство изготовителей дробилок в такой ситуации предписывают сначала освободить камеру, а затем запускать машину. Это правило эксплуатации должно соблюдаться и после замены двигателя.
• Способ пуска: Пуск по схеме «звезда-треугольник» снижает ток, но снижает и пусковой момент; на машине с тяжёлыми маховиками разгон затягивается, а в момент переключения возможен бросок тока. Выбор между прямым пуском, устройством плавного пуска и преобразователем частоты делает инженер на месте с учётом инерции маховика, способности сети или генератора выдержать пусковой ток и компоновки установки.
• Защита с учётом времени пуска: При длительном пуске защитный аппарат двигателя не должен срабатывать во время разгона, но должен защищать двигатель при реальном заклинивании. Класс защиты и уставку выбирает электрик предприятия по измеренному времени пуска.
• Площадки с питанием от генератора: В карьерах, удалённых от сети, пусковой ток может перегружать генератор. В этом случае способ пуска оценивается вместе с мощностью генератора.

Границы возможностей стандартного двигателя

Некоторые крупные щековые дробилки при первоначальной установке комплектовались двигателем с фазным ротором (с контактными кольцами). Такие двигатели обеспечивают высокий пусковой момент при малом токе за счёт резисторов, подключённых к цепи ротора. На такой машине установка стандартного асинхронного двигателя вместо двигателя с фазным ротором не считается равноценной заменой. Пусковой момент, время пуска и влияние на сеть нужно пересчитать и при необходимости спланировать вместе с устройством плавного пуска или преобразователем частоты. Если на табличке старого двигателя вы видите вторую группу значений, например напряжение и ток ротора, двигатель, скорее всего, с фазным ротором; обязательно укажите это в заказе.

Точно так же двухскоростные двигатели, двигатели со специальным валом и двигатели с тормозом не равноценны стандартному двигателю. Если вам попалась табличка такого двигателя, исходите из того, что нужен специальный двигатель, и задайте вопрос, отправив табличку и технические сведения.

Ременная передача, шкив и салазки

На щековой дробилке двигатель обычно устанавливается на лапах B3 на натяжных салазках и вращает маховик-шкив клиновыми ремнями. Натяжение ремней регулируется перемещением двигателя по салазкам.

• Радиальная нагрузка: Натяжение ремней создаёт боковое усилие на вал двигателя и передний подшипник. Шкив нужно устанавливать как можно ближе к концу вала; поскольку малый шкив двигателя увеличивает радиальную нагрузку, нельзя уменьшать диаметр шкива ниже предусмотренного изготовителем.
• Частота вращения и передаточное отношение: Частота вращения эксцентрикового вала дробилки определяется частотой вращения двигателя и передаточным отношением шкивов. Если старый двигатель 6-полюсный, установка вместо него 4-полюсного изменит частоту вращения дробилки; число полюсов не меняют без пересчёта передаточного отношения.
• Соответствие габарита и вала: Расстояние между отверстиями салазок и высоту оси двигателя нужно сравнить с новой моделью. Если габарит другой, салазки придётся доработать. Размеры приведены в технических чертежах 2D и в каталоге 2026.

Монтажные исполнения предлагаются в зависимости от габарита: B3, B5, B14, B34, B35 и вертикальные V1/V3/V5/V6/V15; размер фланца подтверждается при заказе. Самое распространённое исполнение в приводах дробилок — B3.

SF 1,15 у моделей мощностью 75 кВт и выше

Все модели HEM Motor мощностью 75 кВт и выше поставляются с сервис-фактором SF 1,15. При номинальном напряжении и питании 50 Гц это значение показывает, что двигатель может длительно нагружаться до 15 процентов сверх номинальной мощности. Такие условия, как высота над уровнем моря, высокая температура окружающей среды или работа от преобразователя, влияют на этот запас отдельно и оцениваются отдельно.

Важно правильно понимать сервис-фактор. SF 1,15 — запас надёжности, заложенный в двигатель на случай ударных и колеблющихся нагрузок; его не используют для выбора двигателя на ступень меньше. Если требуемая мощность 75 кВт, выбирают модель на 75 кВт, а запас сохраняют на случай непредвиденного роста нагрузки в дробилке. Тепловая защита также настраивается по номинальному току с таблички. Общие сведения о применении в дробилках — на странице электродвигатели для дробилок и камнедробильных установок.

Примеры моделей и гипотетическая замена

Для ременного привода щековых дробилок применяют 4- и 6-полюсные двигатели. Приведённые ниже модели имеют чугунный корпус, IP55, изоляцию класса F и питание 400/690 В (Δ/Y), 50 Гц. Мощности даны только как пример.

• 250M-4 в чугунном корпусе: 55 кВт, 4 полюса, номинально 1485 об/мин, IEC 250M; номинальный ток при 400 В 97,6 А, номинальный момент 353,7 Н·м.
• 315S-6 в чугунном корпусе: 75 кВт, 6 полюсов, номинально 985 об/мин, IEC 315S; номинальный ток 136 А, номинальный момент 727,2 Н·м; SF 1,15.
• 315M-6 в чугунном корпусе: 90 кВт, 6 полюсов, номинально 988 об/мин, IEC 315M; номинальный ток 161 А, номинальный момент 869,9 Н·м; SF 1,15.

Гипотетический пример: предположим, что в карьере сгорел двигатель щековой дробилки. На табличке читается 75 кВт, 985 об/мин и габарит 315S; группа значений только одна, значит, стандартный асинхронный двигатель. Для сравнения подходит модель 315S-6. Сначала отверстия салазок и высоту оси сверяют с техническим чертежом, затем записывают диаметр шкива двигателя и количество ремней. Если известно, что время пуска от существующего щита «звезда-треугольник» велико, способ пуска пересматривают вместе с электриком предприятия. Наконец, уставку защиты настраивают по току с новой таблички, а первый пуск выполняют с пустой камерой.

Актуальные цены указаны на странице каждой модели. О других приводах установки можно узнать на странице двигатели для горнодобывающей отрасли.

Сведения, необходимые для заказа

• Фото таблички старого двигателя (мощность, частота вращения, габарит, напряжение; параметры ротора, если есть)
• Монтажное исполнение и схема салазок; диаметр шкива двигателя и тип ремня
• Применяемый способ пуска и, если измерялось, время пуска
• Источник питания: сеть или генератор; напряжение сети
• Запускается ли дробилка пустой и какое правило эксплуатации действует при заполненной камере
• Условия площадки: пыль, открытый воздух, высота над уровнем моря

Заключение

При замене двигателя щековой дробилки инерция маховика, время пуска и способ пуска так же важны, как мощность. Замена стандартного асинхронного двигателя на двигатель с теми же параметрами обычно проходит без проблем; замена двигателя с фазным ротором на стандартный требует инженерной оценки. Запас SF 1,15 — это запас надёжности, а не повод выбрать двигатель меньшей мощности. Подходящие модели и актуальные цены можно посмотреть на странице купить электродвигатель. Узнайте подходящую модель по данным таблички вашего двигателя или свяжитесь с нами через страницу контактов.