Шпиндели жидкостного охлаждения 380В
Шпиндели с жидкостным охлаждением — это высокооборотистые электродвигатели, предназначенные для продолжительной работы под высокой нагрузкой, где основной задачей является эффективный отвод большого количества тепла.
Вот подробное описание их устройства, преимуществ, недостатков и сфер применения.
—-
Общее описание и принцип работы
В отличие от шпинделей с воздушным охлаждением, которые рассеивают тепло через радиатор и вентилятор, жидкостные модели отводят тепло с помощью циркулирующей жидкости (чаще всего воды или водно-гликолевой смеси).
Принцип работы:
1. Корпус шпинделя представляет собой «рубашку» — полость между внутренним сердечником с обмотками и внешним корпусом, по которой циркулирует охлаждающая жидкость.
2. Жидкость забирает тепло от статора и ротора двигателя.
3. Насос прокачивает нагретую жидкость по трубкам в радиатор (зачастую с вентилятором), где она охлаждается.
4. Охлажденная жидкость возвращается обратно в шпиндель, замыкая цикл.
Этот метод гораздо эффективнее воздушного, так как теплоемкость жидкости значительно выше, чем у воздуха.
—-
Ключевые особенности и преимущества
1. Высокая мощность и момент на низких оборотах: Позволяют эффективно работать с большими диаметрами инструмента (фрез, сверл) и обрабатывать твердые материалы (сталь, нержавейка, цветные металлы) без потери оборотов.
2. Продолжительный режим работы: Основное преимущество. Рассчитаны на многочасовую работу под полной нагрузкой без перегрева и термической деформации.
3. Низкий уровень шума: Отсутствие мощного вентилятора делает их работу значительно тише, чем у воздушных аналогов. Шум создает в основном сам режущий инструмент.
4. Стабильность и точность: Эффективное охлаждение предотвращает тепловое расширение корпуса и подшипников, что критически важно для сохранения точности обработки и позиционирования на протяжении всей рабочей смены.
5. Отсутствие загрязнения: В систему охлаждения не попадает стружка, пыль и прочие производственные загрязнения, которые могут вывести из строя вентилятор воздушного шпинделя.
—-
Недостатки
1. Сложность и стоимость системы: Требуется дополнительное оборудование: помпа (насос), радиатор, резервуар для жидкости, шланги, фитинги. Это увеличивает initial cost и сложность монтажа.
2. Риск протечек: Некачественная сборка или повреждение шлангов могут привести к протечке охлаждающей жидкости, что вызовет короткое замыкание и выход из строя электроники станка.
3. Обслуживание: Необходимо следить за уровнем жидкости, чистотой системы и состоянием помпы.
4. Габариты: Вся система охлаждения занимает дополнительное место.
—-
Основные параметры и характеристики
· Мощность: От 1.5 кВт до 15 кВт и выше. Для большинства фрезерных станков с ЧПУ распространены модели на 2.2 кВт, 3 кВт, 4.5 кВт.
· Напряжение: 220В или 380В (промышленные трехфазные).
· Скорость вращения: Обычно ниже, чем у воздушных аналогов. Частый диапазон: 6000 - 24000 об/мин. Часто имеют постоянный момент на низких оборотах.
· Система охлаждения:
· Расход жидкости: Требуемый расход для эффективного охлаждения обычно указан в спецификации (например, 5-10 л/мин).
· Температура на входе: Важный параметр. Часто рекомендуется не выше +30°C.
—-
Области применения
Шпиндели жидкостного охлаждения используются там, где важна надежность, точность и продолжительность работы:
1. Обрабатывающие центры с ЧПУ: Для фрезерования, гравировки, сверления металлов (алюминий, сталь, латунь), композитных материалов.
2. Деревообработка: На крупных производствах для продолжительного раскроя плит, фрезерования твердых пород дерева.
3. Обработка камня: Гравировка и фрезеровка мрамора, гранита.
4. Сверлильные и расточные станки.
—-
Сравнение с воздушным охлаждением
Параметр Жидкостное охлаждение Воздушное охлаждение
Мощность/Момент Высокий на низких оборотах Высокий на высоких оборотах
Режим работы Продолжительный (24/7) Цикличный (вкл/выкл)
Точность Очень высокая Высокая
Уровень шума Низкий Высокий (шум от вентилятора)
Сложность Высокая (доп. система) Низкая (все в одном)
Стоимость Выше Ниже
Обслуживание Требует контроля системы Практически не требует
Идеально для Металл, твердые материалы, серии Дерево, пластик, гравировка
Итог: Шпиндель с жидкостным охлаждением — это выбор в пользу производительности, точности и надежности для профессионального и промышленного использования, где станок работает много часов подряд и обрабатывает сложные материалы. Для хобби-станков, работы с деревом или пластиком и непродолжительных серий чаще достаточно качественного шпинделя с воздушным охлаждением.
Подобрать на ЧПУ станок шпиндель является весьма ответственной задачей, так как он воспринимает значительные радиальные и осевые усилия при обработке инструментом закреплённой в нём детали. Поэтому он должен иметь минимальный износ и двойной запас прочности, по сравнению с расчётным. Его крепление к оси должны быть надёжным, не иметь люфтов и обладать защитой от ситуаций заклинивания механизма в целях предотвращения повреждений направляющей и других связанных узлов. Одновременно с этим шпиндель должен легко перемещаться вдоль направляющих в случае применения координатных станков с ЧПУ, поэтому в нём должна быть реализована эффективная смазывающая система.
Шпиндель для ЧПУ в промышленном оборудовании с непрерывным производством также должен оснащаться системой охлаждения, которая предотвратит перегрев заготовок и снижение точности их обработки. При необходимости получения высоких скоростей его вращения также важно подбирать конструкции с качественными подшипниками, которые, по сути, и будут во многом определять срок их эксплуатации. Важно, чтобы конструкция была не только прочной и полностью соответствовала заявленным характеристикам, а и обладала значительной ресурсоёмкостью, именно поэтому шпинделя для ЧПУ станков купить выгодно именно в нашем инетрнет-магазине “ЧПУ Центр”. Представленные у нас конструкции полностью соответствуют определённым режимам работы, имеют встроенные защитные механизмы торможения, системы позиционирования и оснащены различными типами патронов (гидравлические, механические ручные, пневматические, самозажимные).
Шпиндель для ЧПУ купить в нашем магазине можно практически под любой тип станка и для обработки деталей, выполненных из разных материалов, причём по ценам значительно ниже, чем у конкурентов.