Hộp Giảm Tốc Vít Me Nâng Hạ SWL

Hộp số vít me nâng hạ (hộp giảm tốc vít me nâng hạ, kích vít nâng hạ, screw jack) là cơ cấu dùng bộ truyền trục vít – bánh vít để giảm tốc, sau đó biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến lên xuống của trục vít me hình thang. Thiết bị dùng để nâng, hạ, đẩy, kéo hoặc căn chỉnh vị trí tải từ vài trăm kg đến hàng chục tấn, phổ biến nhất là dòng SWL (SWL2.5, SWL5, SWL10, SWL20…) và dòng WPT (WPT30 – WPT130), tỉ số truyền thường 1/6, 1/8, 1/24, hành trình tiêu chuẩn 500 mm.

Hộp số vít me nâng hạ thuộc nhóm hộp giảm tốc, có cấu tạo gần với hộp giảm tốc trục vít nhưng đầu ra là trục vít me chuyển động thẳng thay vì trục quay.

1. Hộp số vít me nâng hạ là gì?

Hộp số vít me nâng hạ gồm hai bộ truyền nối tiếp: trục vít – bánh vít giảm tốc độ quay từ motor, và cặp vít me – đai ốc biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng. Khi motor hoặc tay quay quay trục vào, bánh vít quay chậm lại và kéo trục vít me (hoặc đai ốc) đi lên, đi xuống. Nhờ ren hình thang có góc nâng nhỏ, cơ cấu có khả năng tự hãm ở trạng thái đứng yên, giữ tải ở vị trí đã nâng mà không cần cấp điện liên tục.

Hộp số vít me nâng hạ SWL

2. Ứng dụng của hộp giảm tốc vít me nâng hạ

• Bàn nâng, sàn nâng, bục sân khấu, bàn thao tác điều chỉnh độ cao.
• Nâng hạ khuôn, trục cán, cửa van, cửa xả bồn chứa, cửa phai thủy lợi.
• Căn chỉnh độ cao, độ nghiêng của máy cán, máy ép, máy in, máy dệt.
• Hệ nâng đồng bộ nhiều điểm: dùng 2 – 4 hộp nối với nhau bằng trục truyền và hộp chuyển hướng để nâng đều một khung lớn.
• Thiết bị năng lượng mặt trời, ăng-ten, cơ cấu bám hướng cần dịch chuyển chậm và chính xác.
• Dây chuyền tự động, robot, đồ gá cần đẩy – kéo tải nặng với hành trình xác định.

3. Cấu tạo hộp số vít me nâng hạ SWL

• Vỏ hộp: gang hoặc thép đúc, có lỗ bắt bu lông để lắp lên khung.
• Trục vít (trục vào): thép hợp kim tôi cứng, hai đầu ra trục để nối motor, tay quay hoặc trục truyền sang hộp khác.
• Bánh vít: đồng thiếc chịu mài mòn, ăn khớp với trục vít để giảm tốc.
• Trục vít me (trục nâng): ren hình thang, thép C45 hoặc thép hợp kim, là bộ phận đi lên đi xuống hoặc quay tại chỗ.
• Đai ốc nâng: đồng hoặc thép, ăn khớp với ren vít me, nối với tải.
• Ổ bi chặn: chịu lực dọc trục do tải tác động lên vít me.
• Ống bảo vệ, nắp chụp, chặn hành trình: che bụi cho ren và giới hạn điểm đầu, điểm cuối.

Cấu tạo hộp giảm tốc vít me nâng hạ SWL

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ SWL thực tế

4. Nguyên lý hoạt động và các kiểu truyền động

Motor (thường là motor 4 cực khoảng 1450 vòng/phút) quay trục vít, bánh vít quay chậm theo tỉ số truyền. Bánh vít được nối với vít me hoặc đai ốc nên chuyển động quay được biến thành chuyển động thẳng. Quãng đường nâng sau mỗi vòng quay của trục vào bằng bước ren vít me chia cho tỉ số truyền.

Chọn kiểu truyền động hộp số vít me nâng hạ

a. Kiểu 1: trục vít me di chuyển lên xuống

Bánh vít có ren trong, quay tại chỗ và đẩy trục vít me đi lên đi xuống. Tải được gắn vào đầu trục vít me. Có hai tư thế: 1A (vít me hướng lên, đẩy lên trên) và 1B (vít me hướng xuống, đẩy xuống dưới). Kiểu này cần chừa khoảng trống phía dưới hoặc phía trên hộp bằng chiều dài hành trình.

Bản vẽ kiểu truyền động 1 - trục vít me nâng lên hạ xuống

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ kiểu 1A

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ kiểu 1B

b. Kiểu 2: đai ốc di chuyển lên xuống

Trục vít me gắn cứng với bánh vít, chỉ quay tại chỗ; đai ốc chạy dọc vít me và mang tải. Có hai tư thế 2A (đai ốc phía trên) và 2B (đai ốc phía dưới). Kiểu này không cần khoảng trống dưới hộp, phù hợp khi chiều cao lắp đặt bị giới hạn.

Bản vẽ kiểu truyền động 2 - đai ốc di chuyển lên xuống, trục vít không di chuyển

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ đai ốc di chuyển lên xuống

Hộp số giảm tốc vít me nâng hạ SWL kiểu 2A

5. Thông số kỹ thuật hộp giảm tốc vít me nâng hạ

a. Thông số chung

• Dòng sản phẩm: SWL, WPT (cùng nguyên lý, khác ký hiệu theo nhà sản xuất).
• Tỉ số truyền thông dụng: 1/6, 1/8, 1/12, 1/24 (một số size có 1/20, 1/30).
• Hành trình tiêu chuẩn: 500 mm; có thể đặt dài hơn tùy tải và độ cứng trục.
• Kiểu truyền động: 1A, 1B (vít me di chuyển), 2A, 2B (đai ốc di chuyển).
• Kiểu đầu trục ra: trục trơn, đĩa nâng, trục ren.
• Trục vào: hai đầu ra trục, nối motor qua khớp nối hoặc lắp mặt bích motor trực tiếp.

Bản vẽ kỹ thuật hộp giảm tốc vít me nâng hạ SWLD

b. Bảng chọn size theo tải trọng

Con số trong tên SWL (2.5, 5, 10…) là tải danh định theo tấn trong điều kiện lý tưởng. Khi nâng hạ thường xuyên, có rung động hoặc hành trình dài, tải làm việc thực tế nên lấy theo cột "tải làm việc khuyến nghị".

c. Tỉ số truyền và tốc độ nâng

• Tỉ số nhỏ (1/6, 1/8): vít me chạy nhanh, khoảng trên 1.000 mm/phút với motor 4 cực; phù hợp nâng hạ thường xuyên.
• Tỉ số lớn (1/20 – 1/30): chạy chậm, khoảng 375 – 600 mm/phút; lực đẩy lớn hơn với cùng motor và tự hãm tốt hơn.
• Tốc độ nâng (mm/phút) ≈ tốc độ motor (vòng/phút) × bước ren vít me (mm) ÷ tỉ số truyền.

6. Phân loại hộp số vít me nâng hạ

a. Hộp giảm tốc vít me nâng hạ SWL

Dòng phổ biến nhất trên thị trường, đặt tên theo tải danh định (SWL2.5, SWL5, SWL10, SWL15, SWL20, SWL25, SWL35…). Hai size thông dụng nhất là SWL2.5 và SWL5 cho bàn nâng, cửa van, máy móc tải vừa.

b. Hộp số vít me nâng hạ WPT

Dòng WPT đặt tên theo kích thước bánh vít (WPT30, WPT35, WPT45, WPT50, WPT60, WPT80, WPT100, WPT120, WPT130), thường gặp ở hàng Đài Loan, có tỉ số 1/6, 1/12, 1/24.

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ WPT30

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ WPT35

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ WPT45

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ WPT50

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ WPT60

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ WPT80

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ WPT100

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ WPT120

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ WPT130

c. Hộp giảm tốc vít me nâng hạ mặt bích

Bản mặt bích có đầu vào cốt âm để lắp trực tiếp motor mặt bích, không cần khớp nối và đế motor, giúp cụm truyền động gọn, đồng tâm tốt.

Hộp giảm tốc vít me nâng hạ đầu vào mặt bích cốt âm

7. Cách chọn hộp giảm tốc vít me nâng hạ

a. Chọn kiểu truyền động

Có khoảng trống dưới hoặc trên hộp bằng hành trình thì chọn kiểu 1 (vít me di chuyển); không có khoảng trống hoặc cần đai ốc mang tải thì chọn kiểu 2 (đai ốc di chuyển).

b. Chọn kiểu đầu trục ra

• Kiểu trục trơn (R type): đầu trục tròn không ren, tự gia công liên kết với tải.
• Kiểu đĩa nâng (T type, top plate): đầu trục là đĩa tròn có lỗ bắt bu lông, đỡ tải trực tiếp.
• Kiểu trục ren (S type, threaded end): đầu trục có ren để vặn vào chi tiết máy.

Chọn 3 kiểu trục ra hộp số vít me nâng hạ

Hộp số nâng hạ vít me kiểu trục ra 1, 2, 3

c. Chọn size theo tải trọng

Tính tổng tải (tải + khung + vật tư phụ), nhân hệ số an toàn khoảng 1,3 – 1,5 khi có va đập hoặc nâng thường xuyên, rồi chọn size có tải làm việc khuyến nghị lớn hơn. Khi nâng bằng nhiều hộp, chia tải cho số hộp nhưng vẫn tính dư cho trường hợp tải lệch tâm.

d. Chọn hành trình (chiều dài vít me)

Hành trình tiêu chuẩn là 500 mm. Trục vít me luôn dài hơn hành trình một đoạn để lắp hộp và liên kết tải. Hành trình càng dài, vít me càng dễ cong khi chịu nén, nên với hành trình trên 1 m cần chọn size lớn hơn hoặc thêm ray dẫn hướng đỡ tải.

e. Chọn tỉ số truyền và motor

• Ưu tiên motor 4 cực (khoảng 1450 vòng/phút), sau đó mới đến motor 6 cực khi cần tốc độ nâng chậm hơn.
• Tỉ số 1/6 – 1/8 khi cần nâng nhanh; tỉ số 1/24 trở lên khi cần lực lớn, chạy chậm, tự hãm tốt.
• Thường chọn tỉ số dưới khoảng 15 vì tỉ số quá cao làm tốc độ nâng rất chậm.
• Nên dùng motor có phanh nếu tải treo thẳng đứng hoặc có rung động, để tránh vít me tự trôi.

8. Các kiểu bố trí lắp đặt hộp số vít me nâng hạ

• Lắp đơn: một hộp nâng một điểm, dùng cho cửa van, đồ gá, bàn nâng nhỏ.
• Lắp theo khung chữ H hoặc chữ U: 2 – 4 hộp nối với nhau bằng trục truyền, hộp số vuông góc chuyển hướng và một motor chung, giúp nâng đồng bộ.
• Lắp kèm ray dẫn hướng: tải chạy trên ray, vít me chỉ chịu lực đẩy, giúp tăng hành trình và tránh cong trục.

Vít me đẩy lên có ray đỡ để tăng hành trình

9. So sánh hộp số vít me nâng hạ với các cơ cấu nâng khác

10. Video và hình ảnh thực tế hộp số vít me nâng hạ

11. Câu hỏi thường gặp về hộp số vít me nâng hạ

• Hộp số vít me nâng hạ và hộp giảm tốc trục vít khác nhau thế nào? Cả hai đều dùng bộ truyền trục vít – bánh vít, nhưng hộp giảm tốc trục vít cho ra trục quay, còn hộp số vít me nâng hạ có thêm cặp vít me – đai ốc để biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng lên xuống.
• SWL2.5 có nâng được 2,5 tấn không? 2,5 tấn là tải danh định trong điều kiện lý tưởng. Khi nâng hạ thường xuyên, có rung hoặc hành trình dài, tải làm việc nên giữ khoảng 1.500 kg; muốn nâng 2,5 tấn thường xuyên nên chọn SWL5 trở lên.
• Hộp số vít me nâng hạ có tự hãm, giữ tải khi mất điện không? Có khả năng tự hãm khi đứng yên nhờ ren hình thang và bộ truyền trục vít, nhất là tỉ số lớn. Tuy nhiên khi có rung động, tải treo thẳng đứng hoặc yêu cầu an toàn cao, nên dùng thêm motor có phanh.
• Kiểu 1A, 1B, 2A, 2B khác nhau ra sao? Kiểu 1 là vít me di chuyển (1A hướng lên, 1B hướng xuống); kiểu 2 là vít me quay tại chỗ và đai ốc di chuyển (2A đai ốc phía trên, 2B phía dưới). Chọn theo không gian lắp đặt và cách gắn tải.
• Tốc độ nâng của hộp số vít me là bao nhiêu? Với motor 4 cực, tỉ số 1/6 – 1/8 cho tốc độ khoảng trên 1.000 mm/phút; tỉ số lớn khoảng 375 – 600 mm/phút. Tốc độ ≈ vòng/phút motor × bước ren ÷ tỉ số truyền.
• Hành trình tối đa của vít me nâng hạ là bao nhiêu? Tiêu chuẩn là 500 mm, có thể làm dài 1 – 2 m tùy size. Hành trình càng dài vít me càng dễ cong khi chịu nén, nên cần size lớn hơn hoặc thêm ray dẫn hướng.
• Có thể dùng tay quay thay motor được không? Được. Trục vào có hai đầu nên lắp tay quay hoặc vô lăng cho các cơ cấu ít khi điều chỉnh như cửa van nhỏ, đồ gá, bàn căn chỉnh.
• Làm sao để 2 – 4 hộp vít me nâng đều nhau? Dùng chung một motor, nối các hộp bằng trục truyền, khớp nối và hộp số vuông góc chuyển hướng; tất cả hộp phải cùng size, cùng tỉ số và cùng chiều ren để nâng đồng bộ.
• Nên chọn tỉ số 1/6 hay 1/24? 1/6 cho tốc độ nhanh, hợp nâng hạ thường xuyên; 1/24 chạy chậm hơn 4 lần nhưng lực đẩy lớn hơn với cùng motor và giữ tải chắc hơn.
• Motor đi kèm hộp số vít me nên chọn loại nào? Thông dụng nhất là motor 3 pha 4 cực công suất nhỏ (0.37kw – 2.2kw tùy size), có thể lắp mặt bích trực tiếp; nơi chỉ có điện 220V có thể dùng motor 1 pha. Nên chọn motor có phanh khi nâng tải thẳng đứng.
• SWL và WPT có lắp lẫn được không? Hai dòng tương đương về tải (ví dụ SWL5 tương đương WPT45 – WPT50) nhưng kích thước lắp, bước ren và kiểu trục có thể khác. Khi thay thế cần đo lại bu lông chân đế, đường kính trục vào và kiểu đầu trục ra.
• Vít me có bị cong khi đẩy tải nặng không? Có thể bị cong nếu hành trình dài và tải nén lớn. Cách khắc phục: chọn size lớn hơn để vít me to hơn, rút ngắn hành trình, hoặc cho vít me chịu kéo thay vì chịu nén khi bố trí.
• Hộp số vít me nâng hạ có dùng cho chuyển động ngang được không? Được. Thiết bị có thể lắp ngang để đẩy, kéo bàn trượt, cửa trượt hoặc đồ gá; khi đó nên có ray dẫn hướng để vít me không chịu lực ngang.
• Vì sao vít me nâng hạ chạy nóng và kêu? Thường do tải vượt khả năng của size, lệch tâm giữa các hộp khi nâng đồng bộ, vít me bị cong, thiếu bôi trơn ren hoặc chạy liên tục quá lâu. Bộ truyền trục vít sinh nhiệt nên không phù hợp chạy liên tục nhiều giờ.
• Hộp số vít me nâng hạ có chạy liên tục được không? Không nên. Cơ cấu vít me phù hợp chế độ làm việc ngắn hạn, nâng hạ theo chu kỳ. Nếu cần chạy liên tục, nên chọn size lớn hơn và giảm tải, hoặc cân nhắc vít me bi.

Xem thêm các dòng cùng nhóm: hộp giảm tốc trục vít, hộp số vuông góc, hộp giảm tốc cốt âm, hộp số máy tời, hộp giảm tốc 1 cấp và danh mục hộp giảm tốc.