Двигатель для дробилки с вертикальным валом (VSI)

Дробилка с вертикальным валом (VSI) подаёт камень в центр ротора, установленного на верхнем конце вертикального вала, и отбрасывает его на окружающую каменную подушку или на стальные наковальни, получая песок и мелкий кубовидный заполнитель. Разрушение происходит при ударе камня о камень или о наковальню, поэтому вся мощность дробления берётся от вращения ротора. О месте машины в дробильной линии и её связи с другим оборудованием см. страницу электродвигатели для дробилок и камнедробильных установок; здесь рассматриваются условия работы трёхфазного двигателя, вращающего ротор VSI.

VSI «камень о камень» и «камень о наковальню»: в чём разница для двигателя?

В схеме «камень о камень» внутри ротора и по периметру камеры накапливается подушка из самого материала; отброшенный камень ударяется о неё. Износ невелик, форма зерна хорошая, но часть камня проходит цикл несколько раз, и эффективность дробления сравнительно ниже. В схеме «камень о наковальню» камень бьёт прямо в стальные наковальни; на единицу энергии получается больше разрушения, но наковальни быстро изнашиваются.

С точки зрения двигателя разница — в стабильности нагрузки. При каменной подушке ток колеблется первые минуты, пока подушка формируется, затем стабилизируется. С наковальнями нагрузка напрямую зависит от производительности питания. В обоих случаях скорость вылета материала из ротора пропорциональна частоте вращения; крупность песка предприятия обычно регулируют скоростью ротора.

Окружная скорость и регулирование частоты вращения

У VSI главная переменная, определяющая продукт, — окружная скорость на концах ротора. Поскольку диаметр ротора постоянен, эта скорость меняется только с частотой вращения. При настройке шкивами двигатель обычно 4-полюсный, а частота вращения ротора задаётся отношением диаметров шкивов; для другой фракции песка меняют комплект шкивов.

Там, где продукт меняется часто, преобразователь частоты делает это без снятия шкивов. Наши трёхфазные серии пригодны для работы с преобразователем. У VSI момент, требуемый ротором, при снижении скорости уменьшается, поэтому охлаждение на низкой скорости обычно не главная проблема; тем не менее если двигатель будет долго работать значительно ниже номинальной скорости с полным моментом, может понадобиться независимый вентилятор. При длинном кабеле рассматривается dv/dt- или синус-фильтр. Укажите эти условия в заказе; подробнее — на странице электродвигатели для работы с преобразователем частоты.

Один двигатель или два?

На небольших VSI один двигатель вращает вал ротора через ремни. На крупных моделях по обе стороны вала ставят два двигателя, и каждый приводит один и тот же шкив ротора своим комплектом ремней. Так нагрузку делят два двигателя средней мощности вместо одного очень большого.

В двухдвигательной схеме важно распределение нагрузки. Оба двигателя должны быть одной модели и скорости, диаметры шкивов — равными, натяжение ремней — близким. Двигатель с более слабо натянутыми ремнями берёт меньше нагрузки, другой — больше и сильнее греется. Каждому двигателю ставится своя защита от сверхтока; сравнение двух токов рядом рано выявляет перекос. Двигатели вращаются в одном направлении и пускаются вместе. Держать резервный двигатель той же модели — практичный способ сохранить одинаковость пары при замене одного из них.

Монтаж и подшипники на машине с вертикальным валом

Во многих конструкциях VSI двигатели устанавливают вертикально на салазках, валом вверх, параллельно вертикальному валу ротора. Это иное исполнение, чем горизонтальный двигатель на лапах, и его нужно чётко указать в заказе. В зависимости от габарита предлагаются B3 на лапах, фланцевые B5 и B14, комбинированные B34 и B35 и вертикальные V1, V3, V5, V6, V15; размеры фланца и вала подтверждаются при заказе.

При вертикальном расположении валом вверх вес шкива и натяжение ремней нагружают подшипники и в осевом, и в радиальном направлении. Отдельный риск — скопление воды или мелкого песка у выхода вала в верхней части корпуса; рекомендуются навес над двигателем и чистота выхода вала. При длинной ремённой линии нужно регулярно проверять затяжку болтов салазок и соосность шкивов.

Пуск, дисбаланс и износ ротора

Ротор вращается с высокой скоростью, запасает много энергии, и пуск длится долго. Пускать нужно без материала в роторе, а подачу камня начинать только после выхода двигателя на номинальную скорость. Подходит ли «звезда-треугольник», устройство плавного пуска или преобразователь частоты, зависит от инерции ротора, мощности трансформатора и, в двухдвигательной схеме, от того, пускаются ли двигатели одновременно или по очереди.

Известный риск VSI с точки зрения двигателя — дисбаланс ротора. Если ломается один из износостойких наконечников ротора или каменная подушка неравномерно нарастает с одной стороны, вибрация резко возрастает. Она передаётся через ремни на двигатель и нагружает подшипники и крепления основания. Датчик вибрации на дробилке и датчик PTC или PT100 в двигателе дают раннее предупреждение; это опции заказа. Для двигателей, простаивающих зимой, можно заказать и антиконденсатный подогрев.

Влажный песок и пыльная среда

VSI сильно пылит, так как выдаёт очень мелкий продукт; некоторые предприятия распыляют воду для подавления пыли. Наши двигатели имеют степень защиты IP55 и изоляцию обмотки класса F; эта защита рассчитана на пыль и дождь. Если двигатель будет стоять там, где вода попадает на него напрямую или где его моют водой под давлением, стандартный двигатель IP55 для таких условий не предназначен; нужен навес или специальный двигатель — укажите это в заказе. Грязевая пыль между рёбрами тоже ухудшает теплоотвод, и её очистка должна входить в план обслуживания.

Примеры двигателей для VSI

Перечисленные двигатели даны для ориентира; подходящий двигатель выбирают, учитывая вместе нагрузку ротора, требуемую скорость, монтажное исполнение и условия площадки. Для справки: модель 315M-4 даёт номинальный момент 847,2 Нм при 1488 об/мин, модель 315L2-4 — 1282 Нм при 1490 об/мин; у обеих сервис-фактор 1,15.

Данные для коммерческого предложения

Сообщите марку и тип VSI, один или два двигателя, требуемые мощность (кВт) и частоту вращения (об/мин) на двигатель, напряжение сети, монтажное исполнение (особенно вертикальное или горизонтальное), способ пуска и количество. Фото заводской таблички существующего двигателя ускоряет сравнение.

Модели и актуальные цены — в нашем магазине, большие мощности — в списке двигателей с чугунным корпусом. Варианты вертикального монтажа кратко описаны в вопросе о монтажных исполнениях. Для WhatsApp и телефона откройте страницу контакты.

Часто задаваемые вопросы

Почему на двухдвигательной VSI один двигатель греется сильнее другого?

Чаще всего из-за разницы в натяжении ремней или диаметре шкивов: двигатель с более натянутой стороны берёт больше нагрузки. Ремни натягивают одинаково, шкивы измеряют, токи двух двигателей сравнивают. Нужно также проверить, что оба двигателя одной модели.

Можно ли изменить крупность песка на VSI, не меняя двигатель?

Да; частоту вращения ротора меняют комплектом шкивов или преобразователем частоты. Повышение не должно превышать предел производителя ротора, а мощность двигателя нужно проверить для новой рабочей точки.

На что ещё обратить внимание у вертикально установленного двигателя VSI?

Монтажное исполнение нужно чётко указать в заказе, так как при вертикальной установке подшипники нагружаются иначе. Если выход вала направлен вверх, рекомендуются навес и защита от скопления воды и песка.

Повреждается ли двигатель, когда ломается износостойкий наконечник ротора?

Внезапный дисбаланс усиливает вибрацию и нагружает подшипники; если дробилку сразу не остановить, могут пострадать подшипник двигателя и крепления основания. Вибромониторинг с автоматической остановкой снижает этот риск.