1. 滚筒输送机类型和区域驱动架构
根据驱动原理,滚筒输送机大致可分为两类:重力式滚筒输送机和动力式滚筒输送机。重力式滚筒输送机依靠重力使产品沿坡下滑,无需电机驱动;动力式滚筒输送机则依靠电机驱动滚筒旋转,在水平或倾斜表面上输送产品。动力式滚筒输送机根据产品重量和堆积要求,采用多种不同的驱动结构。
单台电机驱动贯穿输送机全长的传动轴。各个滚筒通过圆带或O型环由传动轴驱动。O型环与滚筒之间的滑动可实现物料堆积——当物料停止时,O型环会在静止的滚筒上滑动。传动轴驱动采用单台Y2电机,每10至20米输送段功率为0.37至2.2千瓦,电机输出通过小型齿轮箱或直接与传动轴耦合。这是最简单、成本最低的滚筒输送机驱动结构,适用于轻型至中型负载。
输送机的每个堆积区(长度为 1 至 5 米)均由独立的电机驱动。每个堆积区的电机均由输送机区域控制器独立控制,当产品等待或下游区域被堵塞时,区域控制器可以停止该区域的运行。区域驱动实现了零压力堆积——产品停止时彼此之间没有接触力,从而防止产品在堆积模式下受损。每个堆积区需要一台 Y2 电机(典型功率为 0.12 至 1.5 kW)和一个齿轮箱,虽然比直线轴驱动更复杂、成本更高,但提供了更卓越的堆积控制性能。
电动滚筒将小型直流或三相电机集成在滚筒管内,相邻滚筒由该电动滚筒输送的扁平聚氨酯皮带驱动。每个电动滚筒覆盖 1 至 3 个滚筒区域。这是最紧凑的结构——无需外部电机或齿轮箱——但其承载能力有限(单件产品重量低于 100 公斤)。对于单件产品重量超过 100 公斤的重型托盘输送应用,韩国 Ever-Power Y2 电机可用于外部区域驱动,作为电动滚筒的替代方案。
2. 区域电机功率计算
区域长度:L = 2.0 米(6 个辊,间距 333 毫米)
滚子摩擦系数:μ = 0.05(钢滚子在钢轴上)
滚轮直径:d = 76 毫米
轴径:20 毫米
传送带速度:v = 0.3 米/秒
驱动效率η = 0.85
F = 500 × 9.81 × 0.05 × (20÷76) = 64.5 N
电机功率:P=F×v÷η=64.5×0.3÷0.85=22.8W
累积功率使用系数为 1.15 时:26.2 瓦
按区域选择: Y2 0.12 kW (120 W) 4 极,IEC 71
(标准电机尺寸高于计算功率)
对于负载超过 500 kg 的托盘输送机、摩擦系数较高(μ = 0.08 至 0.12)的重型滚子轴承或带有倾斜的输送机,应使用实际摩擦力和倾斜力分量重新计算。大多数托盘和纸箱输送机的标准区域电机功率为 0.12、0.18、0.25、0.37 和 0.55 kW。每个区域电机功率超过 0.75 kW 表示负载非常重、速度很高或倾斜角度很大,应根据具体的输送机设计进行评估。
3. 蓄能模式和电机热额定值
在堆积模式下,停止的区域电机仍会继续带动驱动辊旋转,而区域上方的物料则保持静止——物料会在辊上滑动,或者电机与辊之间的扭矩限制器会打滑以防止电机过载。但是,如果区域驱动装置是无滑差的直联式齿轮电机,则电机将因物料静止而堵转,产生堵转电流,导致电机绕组迅速过热。
在设计合理的零压积载系统中,当区域传感器检测到有产品等待且下游区域被占用时,区域电机停止运转。区域电机驱动空区域,并在检测到产品时随区域停止——不会出现产品堆积在运行中的驱动装置上的情况。在这种情况下,区域电机以 S3 间歇运行模式运行,典型 CDF 为 40 至 60%——由于区域停止时电机也平稳停止,因此不会影响 Y2 电机的热额定值。这是正确的方法,可以完全消除积载引起的停转发热。
在较老旧或结构简单的辊式输送系统中,如果采用带O型环滑动的轴传动或带扭矩限制联轴器的区域传动,即使物料静止在运行区域上方,电机也会持续运转。在这种情况下,如果辊筒在物料上滑动,电机将空载运转;如果物料夹紧辊筒,电机将以堵转电流运转。对于堵转模式下的物料堆积,电机必须满足额定扭矩下的S1连续运行要求,并且必须配备正确设置的过载继电器,以提供电机堵转保护。对于能够堵转的物料堆积驱动装置,应应用1.25至1.5的服务系数,以提供足够的散热裕度。
4. 输送机速度和驱动齿轮箱的选择
| 输送机应用 | 皮带速度 | 辊径 | 所需滚筒转速 | 变速箱传动比(4P) |
|---|---|---|---|---|
| 托盘堆积缓慢 | 0.1 米/秒 | 108毫米 | 18 转/分 | 80:1 |
| 标准托盘输送机 | 0.3 米/秒 | 108毫米 | 53转/分 | 27:1 |
| 快速托盘转移 | 0.5 米/秒 | 108毫米 | 88转/分 | 16:1 |
| 纸箱输送机(标准型) | 0.5 米/秒 | 50毫米 | 191转/分 | 7.6:1 |
| 高速分拣输送机 | 1.5 米/秒 | 60毫米 | 477 转/分 | 3:1 |
对于标准速度为 0.3 米/秒的托盘滚筒输送机,在滚筒直径为 108 毫米的情况下,所需的滚筒转速为 53 转/分,可通过减速比约为 27:1 的螺旋式直列减速机实现。韩国 Ever-Power R 系列直列螺旋式减速机功率范围为 0.37 至 2.2 千瓦,兼容 Y2 IEC 71 至 100 框架电机,减速比范围为 3.7:1 至 185:1,涵盖了工业滚筒输送机应用的全部速度范围。对于 0.1 米/秒的极慢堆积速度,80:1 的减速比在 NMRV 蜗轮减速机的适用范围内,因此对于慢速托盘堆积区域,NMRV 是螺旋式减速机的紧凑型替代方案。
5. 紧凑型安装于输送机框架内
区域驱动电机和齿轮箱必须安装在输送机框架的横向范围内,托盘输送机的框架宽度通常为 600 至 1200 毫米。电机通常安装在输送机框架下方,位于两侧导轨之间。韩国 Ever-Power Y2 电机,其 IEC 71(轴高 71 毫米)至 IEC 100(轴高 100 毫米)标准,结构紧凑,当其轴线与输送机运行方向平行安装时,可安装在标准托盘输送机框架的宽度范围内。在确定电机机架尺寸之前,请务必根据输送机设计中的可用空间确认电机机架尺寸。
当电机必须垂直于辊轴安装时(例如,在狭窄的输送机中,电机必须从侧面安装在相邻辊筒之间),锥齿轮减速器能够高效地实现 90 度角变速(92 至 96%),同时保持整个驱动单元的紧凑性。韩国 Ever-Power K 系列锥齿轮减速器采用 IEC B5 输入法兰,可直接与 Y2 电机连接,并提供 8.1:1 至 176:1 的直角输出——是需要直角安装的辊筒输送机区域驱动装置的理想之选。
在仓库和配送中心等清洁干燥的环境中,标准工业滚筒输送机电机仅需IP54防护等级。对于冷库装卸平台、饮料厂进出货输送机或可能被雨水溅到的室外有顶装卸区等潮湿区域的输送机,建议使用IP55防护等级。食品加工区域的冲洗式输送机需要使用BXG IP69K不锈钢电机,而非标准的Y2电机。
6. 韩国永力Y2系列滚筒输送机驱动装置
韩国Ever-Power Y2系列电机采用紧凑型IEC 71至132机架,功率范围涵盖0.12至5.5 kW,适用于辊式输送机区域驱动、轴传动和堆积式输送机电机。4极Y2电机转速为1450 rpm,是所有辊式输送机区域驱动应用的标准配置,可根据布局和速度要求,搭配直列式螺旋齿轮箱、直角锥齿轮-螺旋齿轮箱或NMRV蜗轮蜗杆减速器。对于需要区域变频调速的输送系统,建议使用YVF2变频电机代替标准Y2电机,以确保在整个区域速度范围内可靠运行。完整的Y2系列产品信息请参见[此处]。 三相电机部分。 接触 韩国永力 用于输送机区域驱动电机和齿轮箱组件的选择。
| 功率范围 | 0.12–5.5千瓦 |
| 画框尺寸 | IEC 71、80、90、100、112、132 |
| 标准杆 | 4极(1450转/分) |
| 效率 | IE3 |
| IP评级 | IP54标准 |
| 服务系数 | 1.15(累计) |
| 变速箱选项 | R 直列式 / K 斜面 / NMRV |
| 责任 | S1/S3,取决于区域控制 |
7. 滚筒输送机的应用
托盘堆积输送机
配送中心、制造工厂和冷库中的托盘输送系统采用分区驱动滚筒输送机进行托盘运输、在对接站堆积以及输送至自动化立体仓库 (AS/RS) 的进料。Y2 型滚筒输送机每区功率为 0.12 至 0.55 kW,4 极电机,搭配速比为 20:1 至 80:1 的直列式螺旋齿轮箱,托盘输送速度为 0.1 至 0.3 m/s。通过分区光电传感器和由输送机 PLC 控制的分区电机启动器实现零压力堆积控制。 |
纸箱分拣输送机
电子商务物流和邮政分拣中的高速纸箱分拣系统采用速度为 0.5 至 1.5 米/秒的滚筒输送机,搭配功率为 0.12 至 0.37 千瓦、4 极的短程驱动电机。在高吞吐量(3,000 至 10,000 个纸箱/小时)下,区域启停循环接近 Y2 电机的热极限——订购前,请指定 S3 40% 型号,并确认电机启动频率是否符合 Y2 电机每小时最大启动次数的要求。 |
单台 Y2 电机,每 10 至 20 米长的轴段功率为 0.37 至 2.2 千瓦,通过 O 型圈驱动所有辊轮。结构简单可靠,适用于连续无堆积输送。常用于产品以恒定流速移动的生产线。无堆积工况下的运行系数为 1.0。
适用于冷库(-25 至 -18°C)的滚筒输送机,用于托盘和周转箱输送。Y2 0.12 至 0.55 kW,4 极,IP55 防护等级。需使用低温轴承润滑脂。定子绕组采用 F 级绝缘,适用于低温环境。订购时请注明冷库选项。
在汽车和电子产品装配中,动力滚轮轨道用于在装配工位之间输送工件托架(夹具托盘或台车)。Y2 型电机每区功率为 0.12 至 0.37 kW,4 极电机,搭配直角锥齿轮箱,可紧凑地安装在轨道之间。区域控制功能使托架在每个装配工位停止。
倾斜角度为 5 至 15 度的滚筒输送机用于输送段之间的物料高度变化。Y2 电机每区功率为 0.18 至 1.1 kW,具体功率取决于倾斜角度、负载重量和输送段长度。倾斜重力分量计算公式为:F-倾斜 = W × g × sin(角度)。对于陡坡,需要防回滚止动装置或 Y2EJ 制动电机。




8. 常见问题
由 Cxm 编辑