Melhorar a eficiência e reduzir o custo de propriedade.

Uma nova série de acionamentos compactos para escadas rolantes da Renold Gears.

Por Simon Thompson

Para escadas rolantes de alto tráfego, as soluções de transmissão de potência devem oferecer os mais altos padrões de durabilidade, eficiência e operação silenciosa. É nesse contexto exigente que a Renold Gears, parte do grupo internacional de engenharia Renold plc, se destaca. Há mais de um século, a fabricante britânica Renold é sinônimo de produtos de longa vida útil, conquistando a confiança de indústrias em todo o mundo por meio de um compromisso com a qualidade e o alto desempenho.

Os novos acionamentos compactos para escadas rolantes da Renold foram projetados para oferecer desempenho ideal em uma faixa de potência do motor de 11 kW a 75 kW. A linha inclui:

• Uma escada rolante vertical de rosca simples (VSW) de serviço leve para uso comercial e em transportes públicos.
• Uma engrenagem helicoidal vertical de média capacidade (VWH) para escadas rolantes públicas e de transporte público onde o espaço é limitado.
• Um parafuso sem-fim horizontal de alta resistência (HSW, na sigla em inglês), para grandes escadas rolantes de metrô.

Nossa linha de caixas de engrenagens para escadas rolantes garante uma solução de acionamento robusta para todos os tipos de escadas rolantes.

No centro da série de acionamentos compactos para escadas rolantes da Renold está o VWH140, uma caixa de redução helicoidal sem-fim com acionamento vertical, adequada para escadas rolantes de nível intermediário com alto fluxo de pessoas.

Benefícios do VWH140

O VWH140 foi projetado para estabelecer novos padrões no setor de mobilidade urbana, com eficiência, confiabilidade e otimização de espaço, além de necessidades de manutenção significativamente reduzidas.

Design compacto

O design compacto e vertical do VWH140 atende à necessidade de maximizar o espaço em projetos de infraestrutura urbana. Essa configuração vertical é particularmente vantajosa para instalações embutidas em estruturas, permitindo que o acionamento se encaixe perfeitamente na armação da escada rolante. Isso minimiza a área ocupada e simplifica a instalação, mesmo em espaços reduzidos.

O design do VWH140 foi ainda mais otimizado com a oferta de três opções de formato, garantindo a intercambialidade descomplicada com inversores de frequência de outros fabricantes. Isso o torna uma alternativa pronta para uso tanto em novas instalações quanto em projetos críticos de modernização, eliminando a necessidade de extensas reengenharia ou redesenho da infraestrutura existente.

Tecnologia Avançada de Engrenagens

No coração do desempenho do VWH140 está seu sofisticado sistema de engrenagens. O estágio de entrada de alta velocidade apresenta a engrenagem sem-fim da Renold. Essa engrenagem sem-fim avançada é então acoplada a uma engrenagem helicoidal no segundo estágio. Essa combinação WH a diferencia dos designs SW tradicionais ou de engrenagem helicoidal simples. Essa abordagem híbrida aproveita os pontos fortes distintos de ambos:

• Estágio de engrenagem helicoidal: Oferece altas relações de redução em um espaço compacto, garantindo uma operação suave e silenciosa.
• Estágio de engrenagem helicoidal: Oferece um estágio de redução adicional de alta eficiência com alta densidade de potência, aumentando significativamente a capacidade geral de transmissão de potência e garantindo um desempenho consistente sob cargas pesadas contínuas.

Essa combinação de engrenagens de dois estágios resulta em um acionamento eficiente, capaz de fornecer o torque e a velocidade necessários em um formato compacto. O abrangente catálogo de acionamentos para escadas rolantes da Renold abrange faixas de potência de motor de 11 kW a 75 kW, com uma opção de motor com flange para aplicações acima de 30 kW. O Renold VWH140, especificamente, abrange uma faixa de potência de motor de 18.5 kW a 30 kW.

Benefícios operacionais

O Renold VWH140 foi projetado para proporcionar benefícios operacionais tangíveis tanto para fabricantes de equipamentos originais (OEMs) quanto para usuários finais. Seu design atende à necessidade de maior eficiência, confiabilidade e sustentabilidade.

Alta eficiência e economia de energia: a otimização do consumo de energia se traduz em custos operacionais reduzidos e uma menor pegada de carbono para a infraestrutura urbana. Para os usuários finais, isso significa redução nas contas de luz; enquanto para os fabricantes de equipamentos originais (OEMs), representa um argumento convincente para um menor custo total de propriedade.

Baixo nível de ruído e vibração: O Renold VWH140 oferece um funcionamento significativamente mais silencioso graças à suavidade inerente de sua engrenagem sem-fim, combinada com a distribuição de carga proporcionada pelas engrenagens helicoidais. Este é um fator crucial em espaços comerciais e públicos, onde a poluição sonora pode prejudicar a experiência do usuário e impactar o ambiente ao redor.

Tempo de inatividade reduzido: A VWH140 atinge confiabilidade avançada por meio de diversas inovações importantes. A tecnologia de baixo volume de óleo da Renold é um diferencial técnico. Ela difere dos projetos de caixas de câmbio tradicionais, que exigem maiores volumes de óleo e operam com níveis mais altos de óleo. Essa abordagem reduz significativamente o volume de lubrificante necessário dentro da caixa de câmbio. Menos óleo significa menos agitação, o que leva diretamente à redução das temperaturas de operação. Temperaturas mais baixas prolongam a vida útil do próprio óleo, estendendo os intervalos de troca e reduzindo a frequência de manutenção. Isso também minimiza o estresse térmico em componentes internos, como rolamentos, engrenagens e vedações, prolongando sua vida útil e aumentando a confiabilidade e o tempo de atividade da transmissão.

Design à prova de vazamentos: Complementando seu baixo volume de óleo, o design à prova de vazamentos do VWH140, com vedações labirínticas sem contato opcionais, é um diferencial fundamental. Essas vedações avançadas são cruciais para evitar vazamentos de lubrificante, um problema comum em caixas de câmbio mais antigas ou menos sofisticadas. Vazamentos de óleo não apenas criam condições potencialmente perigosas, mas também exigem reabastecimentos e limpezas frequentes, aumentando o trabalho de manutenção e os custos operacionais. Ao utilizar um sistema de lubrificação selado e contido, o VWH140 reduz o tempo de inatividade causado por vazamentos de óleo para os usuários finais e minimiza o impacto ambiental.

Facilidade de instalação e manutenção

O projeto VWH140 da Renold prioriza a simplicidade e a eficiência na instalação e manutenção. 

Dimensionamento intercambiável: Uma grande vantagem do VWH140 é a sua intercambialidade direta com caixas de engrenagens de mesmo formato padrão. Suas três opções de formato garantem a substituição de acionamentos existentes de diversos fabricantes ou a fácil integração em novos projetos de escadas rolantes sem a necessidade de reengenharia complexa da estrutura ou dos suportes do motor. Isso reduz o tempo de instalação, a complexidade e os custos associados para os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) e simplifica os projetos de modernização para os usuários finais.

Custos reduzidos ao longo da vida útil: O VWH140 oferece:

• Redução dos custos ao longo da vida útil do produto por meio de uma poderosa combinação de tecnologia de baixo consumo de óleo (que prolonga os intervalos de troca de óleo e reduz os gastos com óleo).
• Alta eficiência operacional (que reduz o consumo total de energia)
• Operação sem vazamentos e maior vida útil dos componentes devido à redução das temperaturas de operação. Para os usuários finais, isso se traduz em benefícios significativos, como menores níveis de estoque de peças de reposição e tempos de manutenção reduzidos.

Adaptabilidade e personalização: A Renold VWH140 pode ser personalizada para atender às especificações de aquisição que podem ser específicas para alguns projetos de escadas rolantes e requisitos operacionais.

Proof of Performance - Efficiency, Noise and Payback

As vantagens do VWH140 foram quantificadas por meio de extensos testes e análises comparativas. Antes de lançar o VWH140 no mercado, a equipe da Renold realizou uma série de testes comparativos com produtos alternativos disponíveis no mercado em diversas faixas de preço. Para fins deste artigo, os nomes desses produtos foram omitidos.

Os testes foram realizados em uma variedade de velocidades operacionais e cargas de saída aplicadas. O torque de entrada e saída foi monitorado usando transdutores de torque de alta precisão durante toda a fase de aquecimento da unidade de engrenagem, até que temperaturas estáveis ​​fossem atingidas.

Resumo executivo dos resultados dos testes

Em toda a gama de potências aplicadas, o VWH140 demonstrou menores perdas de potência e níveis de ruído do que outras alternativas com engrenagens helicoidais sem-fim. Comparado com concorrentes com engrenagens helicoidais cônicas, o VWH140 apresentou níveis de ruído significativamente menores, além de perdas de potência reduzidas em até cerca de 30% da sua potência nominal — o que é muito relevante considerando que as escadas rolantes operam com cargas mais leves na maior parte do tempo.

Resultados detalhados dos testes

Vantagem quantitativa em termos de eficiência: Nos testes, quando medido com uma rotação de entrada de 1460 rpm, o VWH140 demonstrou clara liderança em eficiência e perda de potência.

Perda de potência: A caixa de engrenagens Renold VWH140 apresentou perdas de potência significativamente menores em toda a faixa de potência de saída em comparação com a Alternativa 1 e outras caixas de engrenagens testadas. Por exemplo, com uma potência de saída de 30 kW, a perda de potência da VWH140 permanece abaixo de 2 kW, em comparação com quase 3.5 kW de perda em uma das alternativas. Para os usuários finais, isso se traduz diretamente em menos desperdício de energia e custos operacionais mais baixos.

Eficiência geral: O VWH140 oferece uma eficiência excepcionalmente alta (consistentemente acima de 90%) em toda a faixa de potência, superando consistentemente uma alternativa. Ele é tão eficiente quanto outro inversor comparável até 50% da potência, demonstrando desempenho competitivo em diversas cargas. Com base na eficiência média ponderada pelo tempo (derivada do ciclo de trabalho APTA), o VWH140 atinge 89% de eficiência. Isso se compara favoravelmente a uma alternativa com 85% e é quase equivalente a outra com 90%.

Desempenho acústico superior: A suavidade da engrenagem helicoidal Renold e a fabricação de precisão contribuem para uma operação visivelmente mais silenciosa. Medições quantitativas do nível de ruído fornecem evidências claras:

• O Renold VWH140 apresenta níveis de ruído entre aproximadamente 75.5 dB e 77 dB.
• Em contrapartida, uma alternativa (tipo sem-fim/helicoidal) opera em aproximadamente 77.5 dB a 79 dB.
• Outro acionamento comparável (tipo chanfrado/helicoidal) demonstra níveis significativamente mais altos, variando de 81.5 dB a 82.5 dB.

Essas comparações mostram que o inversor VWH140 é mais silencioso do que as alternativas testadas, proporcionando um benefício tangível para qualquer aplicação em que o conforto acústico e o cumprimento das normas de ruído sejam prioridades.

Retorno do investimento acelerado: além do desempenho técnico, o resultado mais atraente para os usuários finais é o retorno acelerado do investimento. Os benefícios combinados da alta eficiência (que leva a um menor consumo de energia) e dos custos reduzidos de manutenção (devido a tecnologias de baixo consumo de óleo e sem vazamentos) se traduzem em economia operacional.

A análise comparativa demonstra isso claramente:

O Renold VWH oferece um período de retorno do investimento mais rápido, de apenas 5.5 anos. Em comparação, outros sistemas testados apresentaram um período de 8.9 anos para recuperar o investimento inicial em termos de economia de custos. renold.com.