Hộp Giảm tốc RF97

Hộp giảm tốc RF97 là cỡ mặt bích trục ra Ø60 mm, chịu mô-men tối đa 3.000 N·m, thường ghép motor 5,5 – 30 kW và được chọn cho các máy mà cả cụm truyền động nặng vài trăm kilôgam phải treo lên vách thùng trộn, dầm cầu cào bùn hay khung nắp bể phản ứng. Người dùng hay gọi sản phẩm là hộp số RF97, motor giảm tốc RF97, động cơ giảm tốc RF97 hoặc RF97 trục 60mm; cỡ này có hai đường kính bích ra là Ø350 mm và Ø450 mm. Trong nhóm hộp giảm tốc RF, RF97 nhận được motor 30 kW liền thân và có bản ghép đôi RF97R57 cho tốc độ ra chỉ vài vòng mỗi phút.

Ở công suất này, phần việc khó không nằm ở bánh răng mà ở mối ghép bích và cách nâng cụm máy vào vị trí: cụm RF97 liền motor 30 kW dài khoảng 1.094 mm, trọng tâm lệch hẳn về phía motor. Các số liệu bản vẽ, bảng mô-men và lưu ý lắp đặt dưới đây tập trung vào những điểm đó.

1. Thông số kỹ thuật hộp giảm tốc RF97

a) Kích thước lắp đặt

Bản vẽ đầu tiên là cụm RF97 bích Ø350 mm liền motor Y3 30 kW, có đủ kích thước bích, trục và chiều dài toàn cụm để bố trí trên máy.

• Đường kính ngoài mặt bích ra: Ø350 mm.
• Vành định vị (định tâm): Ø250 mm; lỗ đón trên đế máy gia công Ø250 H7.
• Vòng lỗ bulông: Ø300 mm, 4 lỗ Ø17,5 mm, dùng bulông M16.
• Trục ra Ø60 mm dài 120 mm, then rộng 18 mm, chiều cao tới đỉnh then 64 mm, ren tâm đầu trục M20.
• Thân hộp dài 440 mm, rộng 348 mm; tâm trục tới mặt đáy vỏ 230 mm.
• Motor Y3 30 kW dài 654 mm; tổng chiều dài cụm hộp và motor khoảng 1.094 mm.

Video sau cho thấy RF97 bích 350 mm ở góc nhìn thực tế, dễ ước lượng kích thước vỏ, cổ bích và trục Ø60:

Bản vẽ thứ hai là cụm ghép đôi RF97R57 với bích ra lớn Ø450 mm, dùng khi cần tốc độ ra rất thấp:

• Đường kính bích ra: Ø450 mm; vành định tâm Ø350 mm.
• Vòng lỗ Ø400 mm, 8 lỗ Ø17,5 mm cho bulông M16.
• Trục ra vẫn là Ø60 mm dài 120 mm như RF97 đơn.
• Motor cấp vào hộp R57 phía trước: khung 63 – 132M, tương ứng 0,18 – 7,5 kW.

b) Thông số chung

Bảng tổng hợp thông số RF97 dùng để đối chiếu khi thiết kế đế bích và kiểm tra tải.

c) Bảng mô-men theo tỉ số truyền và công suất motor

Bảng mô-men RF97 được lập cho các mức motor 4 cực từ 5,5 đến 30 kW, cột SF so với mô-men tối đa 3.000 N·m.

Bảng moment động cơ giảm tốc RF97 5,5 kW

Bảng moment động cơ giảm tốc RF97 7,5 kW

Bảng moment động cơ giảm tốc RF97 11 kW

Bảng moment động cơ giảm tốc RF97 15 kW

Bảng moment động cơ giảm tốc RF97 18,5 kW

Bảng moment động cơ giảm tốc RF97 22 kW

Bảng moment động cơ giảm tốc RF97 30 kW

• SF bằng mô-men tối đa của hộp chia cho mô-men motor sinh ra ở trục ra; giá trị dưới 1 là vùng không được dùng.
• Máy nghiền, máy trộn vật liệu thô, cào bùn có thể kẹt vật lạ cần SF từ 1,5 – 2; khuấy chất lỏng loãng chạy êm có thể chấp nhận SF khoảng 1,2.
• Tốc độ ra trong bảng tính theo motor 4 cực 1.400 v/p.
• Tỉ số thực trên nhãn là số lẻ sát giá trị danh định, tốc độ thực có thể chênh vài phần trăm.

2. Phân loại hộp giảm tốc RF97

a) RF97 bích ra Ø350 mm

Bích Ø350 với 4 bulông M16 trên vòng Ø300 mm là bản gọn nhất, phù hợp máy có đế bích nhỏ hoặc nắp bể có không gian hạn chế. Vành định tâm Ø250 mm đảm nhận việc định vị, bốn bulông chủ yếu tạo lực ép để truyền mô-men bằng ma sát giữa hai mặt bích.

b) RF97 bích ra Ø450 mm

Bích Ø450 có 8 bulông M16 trên vòng Ø400 mm. Gấp đôi số bulông và bán kính vòng lỗ lớn hơn một phần ba làm khả năng truyền mô-men bằng ma sát của mối ghép tăng khoảng 2,7 lần so với bích Ø350, đồng thời phân tán lực lên tấm đế. Bản này hợp với máy chạy gần 3.000 N·m, tải va đập, hoặc khi đế là tấm mỏng của vách thùng. Video dưới đây giới thiệu RF97 bản bích 450 mm:

c) RF97 liền motor

Motor liền thân từ 5,5 kW đến 30 kW, cụm ngắn và cứng nhất. Ở 30 kW 4 cực, RF97 chỉ dùng được đến tỉ số khoảng 12,5 (112 v/p, 2.558 N·m) vì từ tỉ số 15 trở lên mô-men đã vượt 3.000 N·m.

d) RF97 AM bích chờ motor IEC

RF97 AM có lỗ trục vào Ø38, Ø42 hoặc Ø48 mm, tương ứng motor 4 cực khung 132 (5,5 – 7,5 kW), khung 160 (11 – 15 kW) và khung 180 (18,5 – 22 kW). Bản AM thuận tiện khi dùng motor chống cháy nổ cho bể hóa chất, motor có phanh hoặc khi muốn tách motor ra để nâng từng phần lên cao.

e) RF97 hai cấp, ba cấp và RXF97

Dải tỉ số thấp dùng kết cấu 2 cấp, trục ra quay cùng chiều motor; dải tỉ số cao thêm một cấp, trục ra quay ngược chiều. RXF97 là bản một cấp tỉ số rất thấp, cho tốc độ ra vài trăm vòng/phút, dùng cho quạt và bơm có trục bắt bích.

f) RM97 cho máy khuấy

RM97 có cổ ổ đỡ trục ra kéo dài và khoảng cách giữa hai vòng bi lớn, chịu được mô-men uốn của trục cánh khuấy dài treo tự do. Đây là lựa chọn của bể phản ứng, bể keo tụ không đặt được gối đỡ dưới đáy.

g) RF97R57 ghép đôi

RF97R57 là RF97 nhận cấp đầu vào từ một hộp R57, như bản vẽ thứ hai ở trên: bích ra Ø450 mm 8 lỗ, motor cấp vào khung 63 – 132M (0,18 – 7,5 kW). Tỉ số tổng rất lớn cho tốc độ ra dưới 1 – 5 v/p mà không cần motor lớn; mô-men ra vẫn giới hạn ở 3.000 N·m của RF97, nên với motor đầu vào cần tính SF như hộp đơn.

3. Ứng dụng hộp giảm tốc RF97

Mô-men 1.000 – 3.000 N·m ở tốc độ 23 – 280 v/p, cùng khả năng ghép đôi xuống vài vòng/phút, đưa RF97 vào các máy sau:

• Máy khuấy bể phản ứng, bể tạo bông trong xử lý nước thải: motor 7,5 kW, tỉ số 40, cánh khuấy quay 35 v/p với 2.046 N·m.
• Vít tải bùn, vít tải bã trục ngang đường kính khoảng 400 mm: hộp bắt bích vào tấm đầu, motor 11 kW tỉ số 30 cho 47 v/p, 2.251 N·m.
• Máy trộn trục ngang cánh xoắn cho thức ăn chăn nuôi, phân bón: motor 15 kW tỉ số 20, 70 v/p, 2.046 N·m.
• Cầu cào bùn bể lắng tròn, bể cô đặc bùn: RF97R57 chạy 1 – 3 v/p, motor đầu vào chỉ 0,37 – 1,5 kW.
• Máy nghiền trục, máy băm tốc độ trung bình: motor 22 kW tỉ số 10, 140 v/p, 1.501 N·m.

4. Ưu điểm của hộp giảm tốc RF97

• Nhận motor tới 30 kW liền thân, không cần khớp nối giữa motor và hộp.
• Hai bích Ø350 (4 lỗ) và Ø450 (8 lỗ) cho phép chọn theo độ cứng của kết cấu máy.
• Bản ghép đôi RF97R57 đạt tốc độ cực thấp với mô-men tới 3.000 N·m mà không phải thêm hộp phụ hay bộ truyền xích.
• Trục Ø60 then 18 mm, ren tâm M20 đủ chắc cho moay ơ cỡ lớn, dễ ép tháo bằng ty ren.
• Kết cấu đồng trục: motor, hộp và trục máy thẳng hàng, dễ bố trí trên dầm cầu hoặc nắp bể.

5. Cấu tạo hộp giảm tốc RF97

Vỏ RF97 đúc gang liền bích, mặt bích và lỗ ổ trục ra gia công cùng lần gá. Bánh răng trụ răng nghiêng thép hợp kim thấm carbon, mài răng; trục ra Ø60 mm thép hợp kim tôi cải thiện.

• Trục ra Ø60 mm dài 120 mm, rãnh then 18 mm, chiều cao tới đỉnh then 64 mm, ren tâm M20.
• Cặp vòng bi trục ra đặt trong cổ bích, nhận lực hướng tâm từ khớp nối, nhông và lực dọc trục do trọng lượng trục máy treo.
• Phớt chặn dầu trục ra loại môi kép có lò xo; bản trục đứng hướng xuống có thể bổ sung phớt thứ hai.
• Đầu vào: motor liền với bánh răng cấp đầu lắp trên trục motor, hoặc bích AM với lỗ Ø38 / Ø42 / Ø48 mm; bản ghép đôi nhận hộp R57 làm cấp đầu.
• Vỏ có tai móc cẩu; nút thông hơi, nút châm, thăm và xả dầu bố trí theo tư thế đặt hàng.

6. Phương pháp lựa chọn, sử dụng, đọc hiểu catalog hộp giảm tốc RF97

Ngoài công thức tốc độ, mô-men chung, với RF97 cần thêm hai bước: kiểm tra mô-men khởi động của motor lớn và kiểm tra lực trên trục Ø60.

Ví dụ 1: máy trộn trục ngang 15 kW

Máy trộn cần 70 v/p, mô-men làm việc khoảng 1.600 N·m. Tỉ số 20 với motor 15 kW 4 cực cho 2.046 N·m, SF 1,47. Lưu ý mô-men khởi động trực tiếp của motor có thể gấp khoảng 2 lần mô-men định mức, tức khoảng 4.000 N·m ở trục ra, vượt 3.000 N·m. Khi máy trộn khởi động lúc đầy liệu nên dùng khởi động mềm hoặc biến tần giới hạn dòng để bảo vệ bánh răng.

Ví dụ 2: cầu cào bùn bể lắng dùng RF97R57

Cầu cào cần 1,5 v/p, mô-men tại trục khoảng 2.000 N·m. Tỉ số tổng cần khoảng 1.400 / 1,5 ≈ 930. Công suất trên trục ra P = 2.000 × 1,5 / 9.550 ≈ 0,31 kW; motor 0,37 kW 4 cực cho mô-men ra lý thuyết khoảng 2.350 N·m, SF khoảng 1,27 so với 3.000 N·m. Motor nhỏ như vậy cũng giới hạn luôn mô-men khi cào kẹt, tránh quá tải hộp.

Kiểm tra lực hướng tâm trên trục Ø60

Với vít tải dẫn bằng xích, lực hướng tâm FR = 2.000 × T / d0 × fZ. Ví dụ T = 2.251 N·m, nhông 21 răng xích bước 38,1 mm có đường kính vòng chia khoảng 256 mm, fZ = 1,0 (nhông từ 20 răng trở lên): FR ≈ 17.600 N tại tâm nhông. Đặt nhông sát vai trục, trong phạm vi 120 mm của trục, và đối chiếu với lực hướng tâm cho phép tại điểm giữa trục (60 mm từ vai) trên catalog.

Đọc mã RF97

"RF97-Y30-4P-10-M1-Ø350" là RF97 liền motor Y 30 kW 4 cực, tỉ số 10, tư thế M1, bích Ø350. "RF97 DRN200L4" là cách ghi kiểu châu Âu cho RF97 liền motor khung 200L 4 cực (30 kW). "RF97 AM132" là RF97 có bích chờ cho motor khung 132; "RF97R57 DRN80M4" là bản ghép đôi, motor 0,75 kW gắn vào cấp R57. Video sau là một RF97 mặt bích tải nặng kiểu AM132, cho thấy phần bích chờ motor ở đầu vào:

Tư thế lắp và cụm motor 30 kW

Ở tư thế trục ngang, motor 30 kW dài 654 mm chìa ra phía sau bích như một công-xôn; rung động của máy làm mô-men uốn lớn dồn lên mặt bích và bulông. Khi motor từ khung 180 trở lên nên có giá đỡ phụ dưới motor, chỉ đỡ đứng, không siết cứng. Ở tư thế trục đứng motor nằm trên, cần chừa khoảng trống phía nắp quạt để motor hút gió làm mát.

7. Lắp đặt, vận hành và lỗi thường gặp với hộp giảm tốc RF97

Nâng hạ cụm RF97

Móc cẩu vào tai cẩu trên vỏ hộp, không treo cả cụm bằng bulông vòng của motor vì bulông vòng chỉ tính cho trọng lượng motor. Với cụm liền motor 30 kW dài gần 1,1 m, dùng hai điểm treo (vỏ hộp và motor) với palăng xích để chỉnh góc, hạ thẳng vành định tâm Ø250 (hoặc Ø350) vào lỗ đón, không để cụm nghiêng tì mép định tâm.

Đế bích và bulông

Đế nên là thép tấm dày 25 mm trở lên, phay phẳng sau hàn; lỗ đón định tâm H7. Bulông M16 cấp bền 8.8 trở lên (4 con cho bích Ø350, 8 con cho bích Ø450), siết chéo khoảng 200 N·m, có long đen và keo khóa ren. Sau 50 giờ chạy đầu tiên kiểm tra và siết lại.

Lắp khớp nối, moay ơ trên trục Ø60

Moay ơ khoét Ø60 H7, then 18 mm; gia nhiệt moay ơ khoảng 80 – 100 °C rồi đẩy vào, hoặc dùng ty ren M20 vào lỗ tâm đầu trục. Không đóng búa: lực va đập làm hằn rãnh lăn vòng bi trục ra.

Dầu bôi trơn và chạy rà

Dùng dầu bánh răng CLP ISO VG 220 gốc khoáng cho môi trường bình thường; dầu tổng hợp PAO cho máy chạy liên tục 24/24 hoặc nhiệt độ môi trường cao. Với motor 30 kW ở tỉ số thấp, nhiệt sinh ra trong hộp lớn, nên đo nhiệt vỏ hộp trong những giờ đầu; nhiệt dầu ổn định quanh 70 – 80 °C là bình thường. Chạy rà không tải rồi tăng tải dần, thay dầu lần đầu sau khoảng 500 giờ.

Vận hành an toàn

• Che chắn trục, khớp nối; khóa nguồn khi xuống bể hoặc vào trong thùng trộn.
• Hộp không tự hãm; cơ cấu có tải tự quay ngược phải có phanh motor hoặc cơ cấu chống quay ngược.
• Không đổi chiều quay đột ngột khi máy trộn đang đầy tải.

Lỗi thường gặp do người dùng

• Treo motor 30 kW công-xôn ở tư thế trục ngang, không có giá đỡ: bulông bích lỏng dần, vành định tâm bị mòn ô-van.
• Khởi động trực tiếp máy trộn đầy liệu: mô-men khởi động vượt 3.000 N·m, mẻ răng cấp cuối.
• Dùng bản ghép đôi nhưng gắn motor đầu vào quá lớn: khi kẹt cào, mô-men ra vượt xa giới hạn của RF97.
• Để bể khuấy ngoài trời không che nắng mưa, nút thông hơi hút nước mưa vào dầu.

8. Câu hỏi thường gặp về hộp giảm tốc RF97

• RF97 bích Ø350 có bao nhiêu lỗ bulông và vành định tâm bao nhiêu? Bích Ø350 có 4 lỗ Ø17,5 mm trên vòng Ø300 mm, vành định tâm Ø250 mm; dùng bulông M16.
• Bích Ø450 của RF97 bố trí lỗ như thế nào? 8 lỗ Ø17,5 mm chia đều trên vòng Ø400 mm, vành định tâm Ø350 mm. Đây cũng là bích của bản ghép đôi RF97R57 trên bản vẽ.
• Cụm RF97 liền motor 30 kW dài bao nhiêu? Thân hộp 440 mm, motor Y3 30 kW 654 mm, tổng khoảng 1.094 mm tính từ mặt bích tới nắp quạt, chưa tính trục ra 120 mm phía trước bích.
• Trục RF97 then bao nhiêu, ren đầu trục cỡ nào? Trục Ø60 mm dài 120 mm, then rộng 18 mm, chiều cao từ đáy trục tới đỉnh then 64 mm, ren tâm M20.
• Motor 30 kW ghép RF97 được những tỉ số nào? Theo bảng mô-men: tỉ số 5 (280 v/p, 1.023 N·m), 7 (200 v/p, 1.432 N·m), 10 (140 v/p, 2.046 N·m) và 12,5 (112 v/p, 2.558 N·m). Từ tỉ số 15 trở lên mô-men vượt 3.000 N·m.
• RF97R57 quay chậm nhất được bao nhiêu? Tỉ số tổng của bản ghép đôi lên tới hàng nghìn, tốc độ ra có thể dưới 1 v/p với motor 4 cực. Cần đưa tốc độ yêu cầu để chọn đúng tổ hợp tỉ số hai hộp.
• Motor lắp vào RF97R57 là loại nào? Motor gắn vào cấp R57 phía trước, khung 63 đến 132M (0,18 – 7,5 kW); thường chỉ cần motor 4 cực vài trăm watt đến 1,5 kW vì tốc độ ra rất thấp.
• RF97 AM132 lắp motor gì? Motor IEC khung 132 mặt bích, loại 4 cực 5,5 kW (132S) hoặc 7,5 kW (132M), trục motor Ø38 mm. Motor 6 cực, 8 cực khung 132 cũng lắp được.
• Có thể khởi động trực tiếp motor 22 – 30 kW gắn RF97 không? Về điện thì được, nhưng mô-men khởi động có thể gấp đôi định mức. Với tỉ số làm mô-men ra định mức đã trên 1.500 N·m, nên dùng khởi động mềm hoặc biến tần để đỉnh mô-men không vượt 3.000 N·m.
• Lắp RF97 trên dầm cầu cào bùn ngoài trời cần chú ý gì? Che nắng mưa cho hộp và motor, dùng nút thông hơi có nắp chắn, sơn chống ăn mòn cho vỏ và bulông inox hoặc mạ kẽm nhúng nóng cho mối ghép bích; kiểm tra nước lẫn trong dầu sau mùa mưa.
• Kích thước 230 mm và 348 mm trên bản vẽ dùng để làm gì? 230 mm là khoảng từ tâm trục tới mặt đáy vỏ, 348 mm là chiều rộng vỏ. Hai số này cho biết phần thân hộp chiếm chỗ quanh tâm trục, để kiểm tra va chạm với gân, dầm hay đường ống quanh đế bích.
• Thay RF97 cũ trên dây chuyền nhập khẩu có lắp lẫn được không? Bích, định tâm, vòng lỗ và trục Ø60 dài 120 mm theo tiêu chuẩn chung của cỡ 97 nên thường lắp lẫn. Cần đọc tỉ số thực trên nhãn cũ, đo lại đường kính bích 350 hay 450 và xác nhận chiều quay trục ra.
• Đặt RF97 cần chuẩn bị thông tin gì? Công suất, số cực, điện áp motor (hoặc khung motor nếu bản AM), tỉ số hoặc tốc độ ra, bích Ø350 hay Ø450, tư thế lắp, vị trí hộp đấu dây, có cần phanh, có cần bản ghép đôi; nếu là máy khuấy, ghi thêm chiều dài và khối lượng trục cánh khuấy.

9. Kết luận

RF97 là cỡ motor giảm tốc mặt bích trục Ø60 mm, 3.000 N·m, nhận motor tới 30 kW liền thân và có bản ghép đôi RF97R57 cho tốc độ cực thấp. Chọn đúng bích Ø350 hay Ø450, kiểm tra mô-men khởi động và nâng hạ cụm đúng cách là ba điểm quyết định tuổi thọ của cỡ này; các dòng khác có thể xem thêm trong danh mục hộp giảm tốc và motor giảm tốc.