Voimansiirtoratkaisuna planeettavaihde

Voimansiirtoratkaisuna planeettavaihde

M/aux Ingeborg
CMS Colombo Express (kuva Hapag-Lloyd)
Windlift I (kuva Bard-Gruppe)
Voimansiirtoratkaisuna
planeettavaihde
Kimmo Kalaja
VEM motors Finland Oy
25.8.2011
Tiiliholvi
Johdanto
Planeettavaihteiden toimintaperiaate
Planeettavaihteiden
toimintaperiaate
Planeettavaihteiden etuja
Ajankohtaista planeettavaihteisiin liittyen
j k h i
l
ih i ii lii
Sovellusesimerkki: Energiansäästöä planeettavaihteen avulla
VEM motors Finland Oy
2
25.8.2011
Tiiliholvi
Planeettavaihteen toimintaperiaate
Aurinkopyörä (1) välittää liikkeen
planeettapyörille (2), jotka pyörivät
kehäpyörän (3) sisällä.
Tämän johdosta planeettapyörien
kannatin (5) pyörii
pyörii, ja liike välitetään
siitä vaihteen toisioakselille, tai
seuraavalle välitysportaalle.
VEM motors Finland Oy
3
25.8.2011
Tiiliholvi
Planeettavaihteen etuja:
S
Suuri
i välityssuhde/välitysporras
älit
hd / älit
Välityssuhde muodostuu
aurinkopyörän ja kehäpyörän
hampaiden suhteesta:
i = Z2 / Z1 + 1
Planeettavaihteessa ei välttämättä
tarvita yhtä montaa välitysporrasta
k i vastaavassa
kuin
t
li iö iht
lieriövaihteessa
VEM motors Finland Oy
4
25.8.2011
Tiiliholvi
Planeettavaihteen etuja: suuri
ttoisiomomentti,
i i
tti pieni
i ik
k
koko
Pienikokoisesta planeettavaihteesta saadaan suuri toisiomomentti,
koska useampi hammaspyörä välittää momenttia.
VEM motors Finland Oy
5
25.8.2011
Tiiliholvi
Planeettavaihteen etuja: sallii suuret
radiaalikuormat
di lik
t
Planeettavaihteessa vaihteen sisäisten voimien summa on 0
Tästä syystä ensiö- ja toisioakselit välittävät ainoastaan momenttia,
ja suuremmat radiaalivoimat kuin esim
esim. vastaavalla lieriövaihteella
lieriövaihteella,
ovat mahdollisia
VEM motors Finland Oy
6
25.8.2011
Tiiliholvi
Planeettavaihteen muita etuja
Hiljainen vaihde, mm.
planeettapyörien pienen
kehänopeuden johdosta
Hyvä hyötysuhde, tyypillisesti n.
98 % / välitysporras
Erittäin paljon
välityssuhdevaihtoehtoja
VEM motors Finland Oy
7
25.8.2011
Tiiliholvi
Ajankohtaista
Usealla
U
ll ttoimialalla
i i l ll on siirrytty
ii tt h
hydrauliikasta
d liik t
sähkökäyttöihin, myös planeettavaihdesovelluksissa.
Etuina mm:
Sähkökäyttöjen parempi hyötysuhde
Ei putkistoja -> vähemmän huoltokohteita
Ei öljyvuotoja -> ympäristöystävällisempi
Säätötarkkuus parempi taajuusmuuttajakäytöissä
Energiaa säästyy myös, koska moottori käy vain
tarvittaessa
Planeettavaihteen asennuksen kannalta muutos on helppo:
samoja planeettavaihdesarjoja toimitetaan sekä hydrauliikkaettä sähköisiin käyttöihin, joten vaihteen asennusmitat
saattavat olla samat kuin ennen.
VEM motors Finland Oy
8
25.8.2011
Tiiliholvi
Reggiana Riduttori, S.r.l.
San Polo d’Enza, Italia
11 500
00 m2 + 7 000 m2
N. 180 työntekijää
Perustettu 1971
Valmistaa myös kartio- ja
lieriövaihteita (ent. Alliance
Transmission, S.r.l.)
RR Holland
H ll d BV
VEM motors Finland Oy
9
25.8.2011
Tiiliholvi
Sovellusesimerkki:
Jät
Jätevedenkäsittely
d kä itt l
Lieriökierukkavaihde
240 kkg
Öljymäärä 7,5 l
Moottoriteho: 7,5 kW
VEM motors Finland Oy
Planeettavaihde
105 kkg
Öljymäärä 1,4 l
Moottoriteho: 5,5 kW
10
25.8.2011
Tiiliholvi
Vaihteiden hyötysuhteet eri
välityssuhteilla
älit
ht ill
Hyötyy y
suhde
%
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Planeettavaihde
Kierukkavaihde
i kk ihd
1:75
1:150
1:300
1:1000
1:2000
Välityssuhde
VEM motors Finland Oy
11
25.8.2011
Tiiliholvi
Sovellusesimerkki:
Jät
d kä itt l
Jätevedenkäsittely
Sovelluksessa virrankulutus putosi välittömästi 10
10,0
0 A ->
> 7,0
7 0 A (mitattu)
P = UI = 400 V * 3,0 A = 1,2 kW
24/7 käyttö -> energiansäästö vuodessa:
1,2 kW * 8760 h/v = 10512 kWh/v
VEM motors Finland Oy
12
25.8.2011
Tiiliholvi
Energiansäästöjä mahdollista saavuttaa
monin keinoin
VEM motors Finland Oy
25.8.2011
Tiiliholvi