Когда открывается дисковый затвор в нижней части цементного силоса, единственная движущаяся деталь, которая доставляет цемент к весовому бункеру, — это шнек: спираль, вращаясь в наклонной трубе, проталкивает порошок вверх. Эта страница посвящена только трёхфазному двигателю, который вращает эту спираль; приводы смесителя, конвейеров и насосов завода собраны на родительской странице электродвигатели для бетонных заводов.

Трёхфазный электродвигатель HEM Motor на лапах – пример двигателя для привода цементного шнека
Трёхфазный двигатель HEM Motor на лапах на фото приведён как пример; на цементном шнеке двигатель обычно соединяется с редуктором на верхнем конце шнека.

Что вращает двигатель в шнеке, а что нет?

Единственная задача двигателя — вращать вал шнека через редуктор. Спираль забирает цемент из конического выхода силоса, продвигает его по трубе и выгружает в весовой дозатор цемента над смесителем. Когда весы приближаются к заданной массе, система управления останавливает шнек; при следующем замесе цикл повторяется.

Остальные элементы линии в задачу двигателя не входят. Дисковый затвор на выходе силоса обычно пневматический или ручной. Аэрационные подушки конуса работают от сжатого воздуха и разрушают зависший цемент. Взвешивание выполняют тензодатчики, а фильтр на крыше силоса имеет собственную систему встряхивания. Если есть силос золы-уноса или микрокремнезёма, его шнеки работают так же, со своими двигателями.

Пуск остановленного шнека с заполненной трубой

Цементный шнек отличается от обычного конвейера тем, что практически всегда запускается с полной трубой. После взвешивания шнек останавливается, но цемент внутри не высыпается; слой порошка, уплотнённый между спиралью и трубой, при следующем пуске встречает вал как сопротивление. После ночной остановки или выходных это сопротивление растёт: цемент впитывает влагу из воздуха, комкуется и слёживается в трубе.

Поэтому при выборе двигателя момент страгивания при пуске важнее, чем нагрузка в длительном режиме. Диаметр, длина, наклон и часовая производительность шнека — это данные, определяющие мощность, но рассчитывает их производитель шнека. На пусковую нагрузку влияет и то, работает ли аэрация на выходе силоса; если двигатель перегревается, сначала проверяют эту воздушную систему.

Из каких данных определяются мощность и частота вращения?

Самая надёжная отправная точка — мощность двигателя и передаточное число редуктора, указанные производителем шнека. При замене двигателя на действующем шнеке мощность, частота вращения и ток со старой таблички показывают диапазон, в котором нужно искать новый двигатель. Частота вращения вала шнека низкая; её обеспечивает редуктор, а сам двигатель обычно 4-полюсный, то есть класса 1500 об/мин.

Смена класса частоты вращения меняет производительность шнека. С 6-полюсным двигателем и тем же редуктором шнек замедляется и весы заполняются дольше; переход на 2 полюса нагружает вход редуктора. Если нужна большая производительность, решение принимают вместе с производителем шнека, а не заменой двигателя. Никакое одно значение кВт нельзя назвать «подходящим для цементного шнека»; на одном заводе короткому, близкому к горизонтали шнеку и длинному крутому нужна совершенно разная мощность.

Состояние шнекаРиск для двигателяДанные для предложения
Короткая труба, малый наклонКратковременная перегрузка при пуске под нагрузкойДлина шнека, табличка старого двигателя
Длинная крутая трубаВысокий пусковой момент из-за наклонаУгол наклона, передаточное число редуктора
Шнек после долгой остановкиСтрагивание слежавшегося от влаги цементаДлительность остановки, схема аэрации
Шнек с грубой/точной подачейДлительная работа на низкой скоростиИспользование преобразователя, нужен ли отдельный вентилятор
Шнек золы-уноса или добавокРазное сопротивление потоку в зависимости от материалаВид материала, производительность

Ситуации в таблице приведены как примеры; окончательный выбор подтверждается данными шнека, требуемой частотой вращения и монтажными размерами.

Фланец редуктора, вал и габарит

Чаще всего на цементных шнеках редуктор закреплён на верхнем конце шнека, а двигатель установлен на его входной фланец. Поэтому первая информация — номер габарита IEC двигателя. Одного номера габарита недостаточно: со старым двигателем сравнивают тип фланца (B5 — большой фланец или B14 — малый), диаметр фланца, диаметр и длину вала, размер шпонки и при необходимости расстояние между отверстиями лап. Если двигатель на лапах соединён муфтой, в список входит и размер вала со стороны муфты.

Поскольку шнек наклонён, двигатель тоже часто работает под углом к горизонту; в некоторых конструкциях он стоит близко к вертикали. Двигатели HEM поставляются на лапах, с фланцем, на лапах с фланцем и в вертикальных исполнениях в зависимости от габарита; см. вопрос о монтажных исполнениях и таблицу габаритов для размеров. Сравнивается и электрическая часть: мощность, частота вращения, напряжение и схема соединения должны совпадать со старой табличкой. Для стороны редуктора полезна страница электродвигатели для редукторов, а для шнеков в целом — двигатель для шнекового конвейера.

Пыль, влага и зима у основания силоса

Двигатель шнека стоит в одном из самых пыльных мест завода. Небольшие утечки через фильтр силоса или стыки трубы оставляют на корпусе тонкий слой цемента. Этот слой твердеет от влаги, закрывает рёбра и ухудшает охлаждение; регулярная очистка кожуха вентилятора и корпуса — первый пункт обслуживания. Защита IP55 двигателей HEM рассчитана на пыль и брызги воды; тем не менее простой защитный лист, который не даёт цементу скапливаться на двигателе, полезен.

Каталожные значения действуют для температуры окружающей среды от −15 до +40 градусов Цельсия и высоты до 1000 м. Если на открытых заводах зимние утра опускаются ниже этого предела или площадка выше 1000 м, укажите это в заказе. При долгих остановках внутри корпуса может образоваться конденсат; антиконденсатный нагреватель и датчик PTC в обмотке — опции заказа.

Грубая и точная подача, частые пуски и преобразователь

На заводах, где нужно точное взвешивание, шнек быстро подаёт большую часть замеса и медленно — последнюю. Эти две ступени делают либо двумя отдельными шнеками, либо снижением скорости одного шнека преобразователем частоты. С преобразователем двигатель долго работает на низкой скорости при полной трубе; собственный вентилятор на такой скорости может давать недостаточно воздуха, и тогда рассматривают вентилятор с независимым питанием. При длинном кабеле между преобразователем и двигателем на выходе рассматривают фильтр dv/dt или синусный фильтр. Подробности — на странице электродвигатели для работы с преобразователем частоты.

На шнеках без преобразователя двигатель запускается прямым пуском или по схеме звезда-треугольник и разгоняется заново на каждом замесе. Если замесов в час много, температура обмотки растёт; тогда датчик PTC и настройку реле защиты двигателя рассматривают вместе. Так как в схеме звезды пусковой момент падает, пуска звезда-треугольник при полной трубе может не хватить; способ пуска выбирают по рекомендации производителя шнека.

Что отправить для замены старого двигателя шнека

При отказе двигателя завод останавливается, поэтому правильные данные в первом же сообщении сокращают простой. Отправьте через WhatsApp чёткое фото таблички старого двигателя и фото фланца и вала, которыми он соединён с редуктором, следуя шагам на странице поиск аналога по заводской табличке. Номера указаны на странице контакты.

  • Данные машины: шнек цемента, золы-уноса или добавок, диаметр и длина трубы
  • Мощность (кВт) и частота вращения (об/мин) со старой таблички
  • Напряжение на площадке и схема соединения (звезда/треугольник)
  • Монтажное исполнение: B5, B14, B3 или на лапах с фланцем; диаметр фланца и вала
  • Способ пуска: прямой, звезда-треугольник, устройство плавного пуска или преобразователь
  • Условия среды: открытая площадка, зимняя температура, высота
  • Нужен ли датчик PTC или антиконденсатный нагреватель, и количество

Какие группы двигателей посмотреть в магазине

Поскольку редукторы шнеков в основном рассчитаны на входные 1500 об/мин, на первый план выходят 4-полюсные двигатели. В пыльной открытой среде завода часто выбирают электродвигатели с чугунным корпусом; для небольших шнеков можно рассмотреть и модели с алюминиевым корпусом. Для примера посмотрите чугунный 132S-4 на 5,5 кВт (1460 об/мин), чугунный 132M-4 на 7,5 кВт (1460 об/мин), чугунный 160L-4 на 15 кВт (1465 об/мин) и чугунный 180M-4 на 18,5 кВт (1470 об/мин). Эти модели — примеры; пригодность для вашего шнека проверяется отдельно. Все мощности перечислены на странице купить электродвигатель.

Часто задаваемые вопросы

Утром шнек не запускается на первом замесе — двигатель слабый?

Чаще всего причина в цементе, слежавшемся в трубе за ночь. Сначала проверяют аэрацию силоса и комки в трубе; увеличение мощности двигателя может не помочь.

Можно ли заменить двигатель шнека 6-полюсным?

С тем же редуктором шнек замедлится, и весы будут заполняться дольше. Класс частоты вращения следует сохранить как на старой табличке, а любое изменение обсудить с производителем шнека.

Обязателен ли преобразователь для грубой и точной подачи?

Не обязателен; некоторые заводы работают с двумя шнеками или в режиме пуск-стоп. Если используется преобразователь, длительную работу на низкой скорости нужно указать в заказе.

Подойдёт ли тот же двигатель для шнека золы-уноса?

Механическое соединение может быть тем же, но сопротивление материала потоку другое. Мощность и частоту вращения определяют по данным этого шнека или по старой табличке.

Нужен ли двигателю шнека датчик PTC?

На шнеках с большим числом пусков под нагрузкой в час контроль температуры обмотки полезен. Датчик PTC — опция заказа, он подключается к реле в шкафу управления.