Замена электродвигателя сверлильного станка на колонне: шкив, мощность и монтаж

При замене двигателя вертикально-сверлильного станка на колонне проще всего выбрать двигатель той же мощности, с тем же числом полюсов и тем же диаметром вала, что и старый, и переставить ступенчатый шкив на новый вал. На таких станках частота вращения шпинделя определяется частотой вращения двигателя и ступенями шкива, а корпус двигателя обычно крепится к задней части сверлильной головки валом вверх. Поэтому при замене вместе проверяют три вещи: шкив, мощность и монтаж.

Схема привода сверлильного станка на колонне

У самого распространённого в мастерских типа сверлильного станка на колонне двигатель стоит на кронштейне в задней части головки. На конце вала двигателя установлен многоступенчатый шкив (ступенчатый шкив); над шпинделем находится ответный шкив с обратным расположением ступеней. Частоту вращения выбирают, надевая ремень на противолежащие ступени двух шкивов. В некоторых моделях есть промежуточный шкив с двумя ремнями, в других — вариатор с изменяемым диаметром, а на крупных станках — шестерённая головка.

При любой схеме двигатель находится на самом верху станка, валом вверх. Отсюда несколько отличий от горизонтальных машин: вес шкива и натяжение ремня действуют на вал двигателя сверху, а двигатель часто крепится через монтажную плиту или фланец, а не на лапах.

Шкив — деталь, задающая частоту вращения

Частота вращения шпинделя определяется номинальной частотой вращения двигателя и отношением диаметров шкивов двигателя и шпинделя: частота шпинделя = частота двигателя × диаметр шкива двигателя ÷ диаметр шкива шпинделя. Табличка скоростей на станке даёт этот расчёт в готовом виде для каждого положения ремня и обычно составлена для 4-полюсного двигателя.

Гипотетический пример

Значения приведены только для иллюстрации метода. Пусть двигатель 4-полюсный с номинальной частотой вращения 1420 об/мин. Если ремень стоит на ступени 120 мм со стороны двигателя и 60 мм со стороны шпинделя, частота вращения шпинделя составит 1420 × 120 ÷ 60 ≈ 2840 об/мин. Если переставить ремень на ступень 60 мм у двигателя и 120 мм у шпинделя, частота снизится примерно до 710 об/мин. Если бы на этот же станок поставили 2-полюсный двигатель, все ступени удвоились бы, и на самой высокой подшипники шпинделя и патрон вращались бы намного выше расчётной частоты.

Перестановка шкива на новый двигатель

• Диаметр вала и шпонка: отверстие ступицы ступенчатого шкива обработано под вал старого двигателя. Если диаметр вала и шпоночный паз нового двигателя не совпадают, шкив не сядет. Одинаковый габарит IEC — самый простой способ получить такой же конец вала.
• Высота шкива: шкивы двигателя и шпинделя должны находиться в одной горизонтальной плоскости. Если длина вала нового двигателя другая, высота посадки шкива меняется; ремень работает с перекосом и изнашивается по бокам.
• Фиксация шкива: шкив обычно держится установочным винтом и шпонкой. На двигателе валом вверх ослабший шкив сползает вниз; после установки обязательно проверьте затяжку.
• Дисбаланс: установка старого, треснувшего или погнутого шкива на новый двигатель вызывает вибрацию. Если шкив повреждён, лучше заменить его вместе с двигателем.

Мощность: что говорит табличка старого двигателя?

На сверлильном станке мощность двигателя задаёт производитель исходя из наибольшего диаметра сверления, материала и конструкции станка. На цеховых станках эта мощность обычно около 1 кВт или меньше; на крупных станках с коробкой скоростей — выше. Точное значение смотрите на табличке станка или старого двигателя.

Переходить на следующую мощность чаще всего не нужно. Если станок не справляется с большими отверстиями, сначала проверьте, правильно ли выбрана ступень скорости: крупное сверло требует низкой частоты, а на низкой ступени соотношение шкивов уже увеличивает момент двигателя. Проскальзывание ремня, тупое сверло или чрезмерная подача тоже могут выглядеть как нехватка мощности. Если после их устранения станок по-прежнему перегружается, рассматривают следующую мощность; поскольку габарит при этом может увеличиться, совместимость кронштейна и шкива проверяют заново.

Если в мастерской есть только однофазная сеть, трёхфазный двигатель напрямую подключить нельзя. Однофазные серии HEM Motor охватывают диапазон 0,18–5,5 кВт; спросите нас об однофазном варианте, приложив данные таблички.

Монтаж: вертикальная работа валом вверх

На сверлильном станке двигатель обычно работает вертикально, валом вверх. Способ крепления при этом зависит от станка:

• Двигатель на монтажной плите (на лапах): двигатель прикручивается лапами к вертикальной плите, а плита шарнирно крепится к головке. Натяжение ремня регулируется этим шарниром.
• Фланцевый двигатель: двигатель садится непосредственно на кронштейн фланцем передней крышки. В этом случае окружность отверстий и диаметр центрирующего буртика фланца должны совпадать точно.

В HEM Motor исполнения B3, B5, B14, B34, B35 и вертикальные V1/V3/V5/V6/V15 предлагаются в зависимости от габарита; размер фланца подтверждается при заказе. Обязательно укажите в заказе, что двигатель будет работать вертикально валом вверх. То, что старый двигатель просто называют «B14», ещё не значит, что он подходит к вашему кронштейну; измерьте расстояние между отверстиями. Для сравнения размеров используйте 2D-чертежи, а о вариантах монтажа читайте в вопросе о монтажных исполнениях.

Подходящие модели HEM Motor и актуальные цены можно посмотреть в разделе купить электродвигатель.

Направление вращения, нарезание резьбы и электрическое подключение

Свёрла режут при правом вращении. После подключения нового двигателя проверьте направление вращения шпинделя без сверла; если оно неверное, поменяйте местами две фазы в клеммной коробке двигателя.

На станках с функцией нарезания резьбы двигатель реверсируется на дне отверстия. В этом режиме двигатель выполняет пуски вперёд и назад с короткими интервалами. Стандартный двигатель может справиться с такой работой, но схема управления, обеспечивающая реверс, и уставка тепловой защиты должны соответствовать старому станку. Настройте тепловое реле по току с таблички двигателя.

У двигателей малой мощности на табличке обычно указано 230/400 В (Δ/Y). В трёхфазной сети 400 В такой двигатель подключается звездой (Y). Если записать положение перемычек в клеммной коробке старого двигателя и повторить то же подключение на новом, риск ошибки уменьшится.

Примеры моделей для сверлильных станков на колонне

Ниже приведены 4-полюсные модели как примеры мощностей, встречающихся на цеховых сверлильных станках. Все они на 230/400 В (Δ/Y), 50 Гц, IP55, класс изоляции F:

• 80M1-4 в алюминиевом корпусе: 0,55 кВт, 4 полюса, номинально 1400 об/мин, IEC 80M, 1,31 А (400 В).
• 80M2-4 в алюминиевом корпусе: 0,75 кВт, 4 полюса, номинально 1420 об/мин, IEC 80M, 1,75 А (400 В).
• 90S-4 в чугунном корпусе: 1,1 кВт, 4 полюса, номинально 1445 об/мин, IEC 90S, 2,48 А (400 В).

80M1-4 и 80M2-4 выполнены в одном габарите 80M; разницу в мощности можно выбрать при тех же размерах конца вала и присоединения. При переходе на габарит 90S конец вала и размер фланца могут измениться; тогда совместимость шкива и кронштейна проверяют заново. На интенсивно используемых станках с вибрацией можно предпочесть чугунный корпус. Актуальная цена указана на страницах продуктов. Для промышленного оборудования в целом посмотрите также страницу промышленные двигатели общего назначения.

Итог: что нужно для замены двигателя

Суть замены двигателя сверлильного станка — сохранить частоту вращения и конец вала старого двигателя и установить новый на тот же кронштейн валом вверх. Тогда ступенчатый шкив, табличка скоростей и ремень используются без изменений. Для коммерческого предложения пришлите:

• Фото таблички старого двигателя (мощность, частота вращения, напряжение, габарит)
• Способ крепления двигателя (плита на лапах или фланец) и, по возможности, фото кронштейна
• Диаметр отверстия ступицы шкива и размер шпонки
• Тип сети (трёхфазная 400 В или однофазная) и наличие функции нарезания резьбы

Подходящие модели и актуальные цены — в нашем разделе онлайн-продаж. Отправьте фото таблички, частоту вращения и данные монтажа вашего текущего двигателя через страницу отправки таблички и запросите предложение на подходящую модель.

Часто задаваемые вопросы

Станок не справляется с большими отверстиями — нужно ли увеличить двигатель?

Сначала проверьте ступень скорости, заточку сверла и натяжение ремня. При работе крупным сверлом на низкой ступени соотношение шкивов увеличивает момент; часто проблема не в мощности двигателя.

Подойдёт ли старый ступенчатый шкив к новому двигателю?

Подойдёт, если диаметр вала и шпоночный паз нового двигателя такие же, как у старого. Одинаковый габарит IEC — самый простой способ это обеспечить; иначе шкив растачивают или заменяют.

Что указать в заказе для двигателя, работающего валом вверх?

Укажите, что двигатель будет работать вертикально валом вверх, каким способом он крепится — на плите с лапами или фланцем — и, если фланцем, его размеры. Размер фланца подтверждается при заказе.

В мастерской только однофазная сеть — что делать?

Трёхфазный двигатель нельзя напрямую подключить к однофазной сети. По поводу однофазного двигателя обратитесь к нам с табличкой старого двигателя.