Мировой опыт показывает, что наиболее надежная и недорогая в обслуживании понижающая передача высокого крутящего момента осуществляется шестеренчатым редуктором. Это преимущество было бы реализовано в ОГМ-1.5, если бы производство было серийным с высоким качеством обработки. Для достижения таких параметров нужен объем производства от 20-30 шт. в месяц, что не реально не только для РФ, но и для поставки в ближнее зарубежье. Подробнее о недостатках ОГМ-1.5 здесь
За основу гранулятора Грач-480 выбран серийно выпускаемый редуктор, который номинально рассчитан на крутящий момент в 8-10 раз больше, чем требуется для прессующего узла при использовании 110кВт двигателя. Большая часть деталей редуктора изготавливается на станках с ЧПУ и проходит ОТК, а собранный образец обкатывается с заводской регулировкой подшипников.
Цель – увеличить реальный срок службы привода до 7-8 лет круглосуточной работы с номинальной производительностью. При этом особое внимание уделяется качеству уплотнительных манжет (фторкаучук), марке стали и обработке главного вала, что делает хороший редуктор еще лучше.
Горизонтальное расположение осей редуктора обеспечивает надежную смазку шестерен и подшипников погружением в масляную ванну.
Наиболее нагруженные места главного вала (d>200mm) имеют толщину стенки 40-60мм высоколегированной стали, место посадки матрицы и хомутов усилено до 30-40мм толщины «план-шайбы», выполненной в виде конуса для большей жесткости. Это придает усталостную стойкость креплению матрицы, частично компенсируя ее изначальную эллипсность и в разы увеличивая износостойкость посадочного диаметра.
Неподвижный вал имеет в 1,5 раза больше диаметр, чем у ОГМ-1.5, и выполнен из поковки высоколегированной стали монолитно с задней плитой. В совокупности с мощным коническим подшипником конструкция способна выдерживать нагрузки даже в том случае, если подведен только один роллер к матрице. Использование конических подшипников на неподвижном вале не только на порядок увеличивает ресурс за счет возможности регулировки, но и исключает люфт вала и потерю герметичности уплотнения.
Крепление передней плиты прессующего узла на две опоры позволило уместить гораздо большие роллеры, с диаметром обечайки 230мм и в 1,5 раза более мощные подшипники — 7616 вместо обычных для ОГМ 7614. Также добавлена толщина трека обечайки одновременно с большим ходом эксцентрика. Цель – увеличить слой металла на обечайке под истирание в 1,8 раза, и срок службы соответственно. Одновременно это позволяет без переделок и ремонтных размеров обечаек работать на восстановленных матрицах, имеющих больший внутренний диаметр трека, добавляя к ресурсу матрицы до 70%.
Усиливающее кольцо на переднем крае матрицы повышает жесткость матрицы, снижает деформацию матрицы под нагрузкой в 3 раза. Это позволяет перерабатывать древесину с повышенной производительностью. Например при матрице 8мм с каналом 52мм на березовом опиле производительность 1,5 тонны в час, на хвое — до 2 тонн в час. На ОГМ-1,5 обычная производительность с хвойным сырьем 0.8 тонны в час, а на березовом опиле редко превышает 500кг в час.
Сегментные хомуты крепления матрицы исключают микродвижения в нагрузке, что сохраняет посадочные места при длительной эксплуатации с высокими нагрузками. Конструкция хомута позволяет без особых усилий даже деформировать матрицу из каленой высоколегированной стали при избыточной затяжке. Иногда это применяется для выравнивания некачественных матриц или при установке матриц, использовавшихся на ОГМ.
Система смазки приспособлена как для жидкой смазки роллеров и центрального подшипника, так и для консистентной. Оба варианта уже зарекомендовали себя на прессах ОГМ-1,5 и импортных моделях, мы же сделали их более удобными и простыми. При использовании жидкой смазки ее расход составляет 3-4 литра на 100 тонн продукции. Консистентная смазка добавляется по 20-30гр в каждый роллер один раз в сутки вручную (Extroel), либо опционально комплектуется станцией смазки. Стоит упомянуть, что каленые и шлифованные валы в совокупности с фторкаучуковыми манжетами служат в 3-5 раз дольше, исключая потери смазки и попадание сырья в подшипники роллеров. За счет особенностей уплотнения расход консистентной смазки всего 150-200 грамм в час.
Муфта, соединяющая электродвигатель с редуктором имеет резиновый элемент тороидальной формы. Этот вариант гораздо безопаснее и в разы надежнее, т.к. обрыв ремней обычной для ОГМ муфты может привести к повреждению оборудования и даже увечьям персонала. Кроме того, муфта имет высокую жесткость на скручивание и препятствует вибрации при поступлении пересушенного сырья.
Защитное устройство гранулятора Грач-480 выполнено в виде фланцев, в которых посажены втулки штифтов соосно главному валу. Подобную конструкцию используют такие ведущие производители, как CPM и Munch. В отличие от ОГМ-1.5, неподвижный вал соприкасается с корпусом защитного устройства через конусный подшипник, что исключает приваривание трением при отказе автоматической аварийной остановки. Жесткая посадка на втулке сохраняет геометрическое положение вала даже после сотен срезанных штифтов. В отличие от ОГМ-1.5 соосность неподвижного и главного вала Грач-480 никак не зависит от качества изготовления штифтов и втулок, которые обычно заказывают у местных металлообработчиков.
При разработке гранулятора максимально придерживались стандартизации комплектующих, используя гайки, шайбы, размеры под серийно выпускаемые метизы. Любую гайку, болт или шайбу возможно приобрести в ближайшем автомагазине, или как минимум привезти со склада в ближайшем городе. Соединение фланца с неподвижным валом выполнено квадратного сечения, и в отличие от шлицевого подлежит восстановлению в ближайшем цехе, хотя при заложенном запасе прочности это никогда не понадобится.
Удобные замки, ручки, быстроразъемные соединения, резьбы для выпрессовки стандартными болтами делают пользование станком приятнее, а надежность и ремонтопригодность обезопасят Ваш пеллетный бизнес.
Технические подробности сравнения в виде таблицы:
| Наименование | ОГМ-1.5 | ГРАЧ-480М |
| Редуктор | Расстояние между осями второй ступени 308мм, что соответствует редуктору Ц2Н-315. Для этого редуктора при передаточном числе 1:8 или 1:10 номинальная нагрузка 55-60кВт в пересчете из прилагаемого крутящего момента. При такой нагрузке нормальный срок круглосуточной службы 1 год. Установка двигателя мощностью более 75кВт недопустима. | Применяется серийный редуктор Ц2Н-500 с номинальным крутящим моментом 45кН/м. При использовании двигателя 110кВт с полной нагрузкой создается крутящий момент 6кН/м. При аварийной перегрузке вплоть до остановки двигателя нагрузка может достигать 15кН/м, что также остается в допустимом диапазоне. Восьмикратный запас редуктора с учетом круглосуточной работы при полной нагрузке на электропривод с сильными колебаниями дает срок службы от 3 лет. Нормальный срок службы 5-7 лет. Гарантия на редуктор от завода-производителя 2 года. |
| Смазка шестерен и подшипников редуктора | Набрызгивание лопаткой и гравитационное заполнение центрального подшипника в план-шайбе практически не работает в первые минуты при запуске в холодном состоянии. Лопатка имеет свойство отламываться при запусках в минусовые температуры из-за густого масла. | Горизонтальное расположение осей редуктора обеспечивает постоянный контакт с масляной ванной шестерен и подшипников редуктора. |
| План-шайба (главный вал) | Имеет плоскую форму, толщина стенки плоской части 20мм, толщина стенки полого вала до 25мм, диаметр 140мм. Обычно подвержена усталостным трещинам на плоской части, разрыв обычно происходит возле шпонки шестерни. | Коническая форма более устойчива к переменным нагрузкам, толщина 40-60мм на «колоколе» и толщина стенки полого вала 40мм при диаметре вала 220мм. Добавлена гильза для центрального подшипника, чтобы в случае повреждения посадочного места была возможность ремонта. |
| Неподвижный вал | Диаметр 89мм, шлицевое соединение с плитами и фланцем защитного устройства не ремонтопригодно. Установлен внутри одного сферического роликового подшипника, который в новом состоянии имеет тепловой зазор 0.15мм, что нарушает герметичность уплотнения и защиту от древесной муки. | Диаметр 130мм, монолитный с задней плитой. Четырехкратный запас прочности по крутящему моменту. Установлен на двух конических роликовых подшипниках с возможностью регулировки, что обеспечивает нормальную работу манжет и увеличивает срок службы подшипника до 2 лет круглосуточной работы. |
| Роллеры | Диаметр 190мм, подшипники 7614. Для регулировки подшипников необходима частичная разборка со снятием передней плиты. Роль регулировочной гайки выполняют специальные втулки с внешней шлифовкой под сальники. Крепление крышек стопорными болтами ненадежное, приходится приваривать и спиливать. | Диаметр 230мм, подшипники 7616 (плюс 30-50% запаса по радиальной нагрузке). Регулировка без разборки прессующего узла, гайки стандартные шлицевые М80 с надежной фиксацией многолапчатой шайбой. Крышки прижимаются регулировочной гайкой и выполняют роль дополнительного лабиринтного уплотнения, защищающего фторкаучуковые термостойкие манжеты. |
| Регулировка зазора | Специально изготовленные рычаги и втулки с зубчатым соединением, фиксация на оси роллера слабой шпонкой, имеющей сверление для винта | Ось с шестигранным концом, роль рычага регулировки выполняет ударный накидной ключ 46мм, доступный в ближайших автомагазинах |
| Хомут крепления матрицы | Стягивающего типа действия из двух или трех сегментов. Цельная конструкция и слабое натяжение способствует микродвижениям и износу в первый же год эксплуатации как хомутов, так и план-шайбы. | 12 сегментов, установленные на отдельных радиальных шпильках. Чрезмерная затяжка способна деформировать матрицу, отсутствие микродвижений сохраняет хомуты и план-шайбу. На 2021 год ни разу не было заказа на хомут в качестве запчасти для ремонта. |
| Усиливающее кольцо матрицы | Отсутствует | Уменьшает деформацию матрицы в 3 раза, обеспечивая сохранение регулировочного зазора на всем диапазоне технической производительности. |
| Защитное устройство | Стакан ЗУ удерживает подшипник план-шайбы, что дополнительно нагружает деталь. Каленые втулки с толщиной стенки 5мм склонны к выкрашиванию. Посадочные места втулок как правило деформируются после 5-10 срезаний. Не предусмотрено подшипников для вращения фланца при аварийном срабатывании, что приводит к регулярному износу уплотнений и подтеканию редукторного масла и возможности приваривания частей без своевременной остановки главного привода. | Представляет из себя два цельных фланца толщиной 45мм. Каленые втулки 40 и 45мм диаметром с толщиной стенки 10-12мм рассчитаны на весь срок службы гранулятора. В большем фланце ЗУ установлен ответный конический подшипник неподвижного вала, что обеспечивает безопасность вращения при срабатывании и надежность уплотнения от вытекания смазки. На 2021 год ни разу не было заказа на фланцы защитного устройства в качестве запчасти для ремонта. |
| Обечайки роллеров | Толщина стенки 20мм, для полной выработки матрицы приходится применять ремонтные размеры 195 и 200мм диаметром. Ресурс 400-600 тонн | Толщина стенки 30мм. Эксцентриситет осей позволяет выработать матрицу полностью при стандартном размере обечайки. Ресурс 600-800 тонн. |
| Соединение редуктора с двигателем | Ременная муфта не дает жесткости на скручивающие переменные нагрузки, из-за чего ремни быстро изнашиваются и требуют аккуратной замены. Карданное соединение не решает проблему необходимости обслуживания | Муфта SKF с тороидальным резиновым элементом обеспечивает жесткое соединение и рассчитана на весь срок службы гранулятора без обслуживания. Обычно применяется на корабельных компрессорах, насосах и дизель-генераторах с реальным сроком службы 7-10 лет. |
| Матрица | Стандартная ОГМ-1.5. Обычный срок службы на хвойном сырье 1000-1200 тонн. Из-за быстрого износа посадки в план-шайбу часто выходит из строя досрочно, т.к. появляется трещина от шпоночного паза из-за ударной нагрузки и слабых хомутов | Стандартная ОГМ-1.5. Срок службы 2000 тонн на хвойном сырье. Есть примеры производств, где обычный срок службы матрицы на ГРАЧ-480М достигает 3000-4000 тонн. |
