Hur man minskar temperaturhöjningen när kulkärl körs i hög hastighet

Kulskruvar är benägna att värmas upp vid höghastighetsdrift. Temperaturhöjningen påverkar positionsnoggrannheten, driftsstabiliteten och livslängden.

I. Kärnorsakerna till snabb temperaturhöjning i höghastighetskulskruvar

• Rotationshastigheten överskrider långt skruvens tillåtna Dm-N-värde, vilket orsakar snabb värmeutveckling genom friktion vid kulcirkulationen.
• För hög förspänningsinställning, vilket leder till en betydande ökning av friktionsmotståndet vid höga hastigheter.
• Olämplig fetttyp, för hög viskositet eller överfyllnad mängd fett.
• Felaktig justering eller parallellitet vid montering, vilket leder till sidofriktion vid höga hastigheter.
• En dåligt ventilerad, helt sluten skyddshölje som hindrar värmeavledning.
• Frekventa plötsliga start- och stoppsituationer samt höghastighetsomvändningar, vilka förvärrar värmeutvecklingen på grund av stötbelastningar.

Obs: DN-värdet används vanligtvis för att mäta höghastighetsprestandan hos kulkulor: DN-värde = skruvdiameter × rotationshastighet.

Ett högre DN-värde ställer högre krav på värmeavledning, smörjning och konstruktionsdesign.

II. Följande metoder kan användas för att minska temperaturstegringen vid höghastighetsdrift av kulkulor:

1. Tvångskylningsteknik (mest direkt och effektiv)

(1) Inre kylning av ihåliga kulkulor (ihålig teknik)
Kulkulor med ihålig konstruktion kan kylas genom att kylvätska eller kylovätska cirkulerar inuti skruven, vilket direkt avlägsnar värmen från insidan.

(2) Extern kylsystem
Ett kylsystem kan installeras utanför skruven och använda metoder såsom kall luft, kall luft eller spraykylning för att kyla skruvens yta.

2. Optimera smörjningsstrategier

(1) Använd specialsmörjmedel för höghastighetsdrift
Användning av högtemperaturbeständiga, extremtryckbeständiga och lågfrictionkoefficient-specialfettsmedel eller syntetiska smörjmedel kan effektivt minska friktionsvärmebildningen.

(2) Optimera smörjningsmetoder
Under höghastighetsdrift bör mängden smörjmedel regleras för att undvika att för mycket fett orsakar omrörningsvärme.

3. Optimera konstruktionsutformning och driftparametrar

(1) Använd hålledskruvkonstruktion
Hålledskruvar underlättar inte bara intern kylning utan minskar också rotationsmassan, vilket är fördelaktigt för intern kylning. Detta minskar värmbelastningen vid höghastighetsdrift.

(2) Optimera kulanordningens cirkulation och kontaktstruktur

Genom att optimera kulanordningens cirkulationsmetod, kontaktvinkel och effektiva kulkonfiguration kan rullningsfriktionsförlusterna minskas, vilket därmed minskar värmebildningen.

(3) Minska friktionstorken

Genom att optimera den inre strukturen hos spindelparet kan den dynamiska friktionsmomentet effektivt minskas, vilket därmed minskar värmeutvecklingen vid höghastighetsdrift.

(4) Kontrollera DN-värdet på ett rimligt sätt

Begränsa maximala hastigheten för att undvika att överskrida det tillåtna DN-gränsvärdet som anges i provexemplet.

4. Termisk kompensation och underhåll

(1) Förspänningsdesign
Att applicera förspänning på kulkretsen kan förbättra styvheten och kompensera för termisk utvidgning, vilket minskar termisk deformation orsakad av temperaturhöjning.

(2) Rimlig förbelastning:

Ställ in förbelastningen på ett rimligt sätt enligt driftshastigheten. En för stor förbelastning ökar friktionsvärmeutvecklingen.

(3) Termisk isolering av omgivningen

Isolera kulkretsen på lämpligt sätt från högtempererade komponenter (t.ex. motorn) för att förhindra värmeledning från omgivningen.

III. Dagliga försiktighetsåtgärder för höghastighetsbollskruvdrift (undvik uppvärmning)

• Drifta inte kontinuerligt vid höga hastigheter som överstiger den angivna hastigheten under längre perioder.
• Utför inte samtidigt höghastighetsväxlingsrörelse under tunga belastningsförhållanden.
• Använd inte vanlig fettolja för låg hastighet istället for fettolja för hög hastighet.
• Täck inte helt skruven, eftersom detta hindrar värmeavledning och leder till värmeuppkoppling.
• Öka inte förspänningen överdrivet för att uppnå högre precision; vid hög hastighet bör förspänningen vara måttlig.

Om din utrustning upplever allvarlig uppvärmning av bollskruven, positionsskift eller höghastighetsljud rekommenderas det att omedelbart kontrollera smörjningen, monteringen och förspänningsparametrarna. Om nödvändigt bör du uppgradera till en struktur som är särskilt avsedd för höghastighetsdrift.