Mérnöki logika gördülőcsapágy-házak tervezéséhez és gyártásához (1. rész)

A lemez- és szalaghengerművek komplett berendezéseiben a csapágyházat gyakran egyszerűen csak a csapágyak beszerelésére szolgáló doboznak tekintik. Valójában nemcsak a csapágyak beszerelését és pozicionálását végzi, hanem közvetlenül részt vesz a gördülőerő átvitelében, fenntartja a hengerrendszer merevségét, szabályozza a lemez alakjának pontosságát és biztosítja a berendezés hosszú távú üzembiztonságát. A meleghengerlés, hideghengerlés és fóliahengerlés gyártósorai esetében jelentős különbségek vannak a csapágyház tervezési fókuszában, anyagválasztásában, feldolgozási pontosságában és ellenőrzési követelményeiben.

1. A csapágyházat a hengerlőhengerek funkciója szerint kell értelmezni.

A hengermű szerkezetében a csapágyház a hengerek mindkét végén található, és a csapágyak befogadására és a gördülőterhelés vázra vagy gépvázrendszerre történő átvitelére szolgál. A csapágyházat a terepen általában két dimenzió szerint azonosítják: az egyik a henger funkciója szerint munkagörgős csapágyházra, közbenső görgős csapágyházra és támgörgős csapágyházra van osztva; a másik a beépítési helyzet szerint felső görgőre, alsó görgőre, átviteli oldalra és üzemi oldalra van osztva. Együttesen pontos neveket alkotnak, mint például a felső átviteli oldali munkagörgős csapágyház és az alsó üzemi oldali támgörgős csapágyház.

Ennek az osztályozási módszernek a jelentősége abban rejlik, hogy a különböző hengerek különböző funkciókat látnak el, és a csapágyház terhelési formája, hengerváltási gyakorisága, helyi korlátai, kenési módjai és pontossági követelményei is eltérőek. Ezért a csapágyház kialakítása nem osztható egyszerűen meleghengerlésre, hideghengerlésre, fóliahengerlésre, hanem először egyértelműen meg kell határozni, hogy munkahengerként, közbenső hengerként vagy támasztóhengerként szolgál-e.

2. Különböző gördülőcsapágy-házak tervezési fókusza

A munkahenger közvetlenül részt vesz a fém deformációjában, és ez az alkatrész, amely a legnagyobb tekercsváltási gyakorisággal és a tekercsrendszer legösszetettebb dinamikus terhelésével rendelkezik. A megfelelő munkahenger csapágyházának általában el kell viselnie a váltakozó terheléseket, az ütésterheléseket, valamint a lemez alakját befolyásoló erőket, például a hajlítást és a csavarodást. Tervezésénél a hangsúly a fáradásállóságon, az ütésállóságon, a vezetőfelület kopásállóságán, a kényelmes tekercscserén, valamint a hajlítóblokkhoz, a tekercscserélő kocsihoz, a reteszelőberendezéshez és a kenőrendszerhez való illesztésen van.

A tartógörgő főként a gördülőerőt viseli, a csapágyház pedig nagy térfogatú és nehéz. Kulcsfontosságú teherhordó elem a hengerlőmű merevségi rendszerében. Tervezésénél a hangsúly az általános statikus merevségen, a csapágyfurat és az ablakfelület helyzetpontosságán, a csapágybeépítés megbízhatóságán, a maradékfeszültség-szabályozáson és a hosszú távú méretstabilitáson van. Nagy meleghengerművek esetén a tartógörgő csapágyházának figyelembe kell vennie az ütésterheléseket, a biztonsági tartalékot és a helyszíni karbantartás kényelmét is.

A közbenső hengert többnyire hatgörgős hengerművekben, HC hengerművekben, UCM hengerművekben és néhány többgörgős hengerművekben használják, és szorosan kapcsolódik a húrhengerekhez, a hajlítóhengerekhez és a lemezalak-szabályozó rendszerekhez. Csapágyház-szerkezete viszonylag kompakt térben, összetett interfészekkel, és nagyobb méretpontosságot és csoportkonzisztenciát igényel. A hangsúly a húrhengerek vezetési pontosságának biztosítására, az előfeszítő deformáció szabályozására, valamint a kenési, hűtési és tömítő szerkezetek ésszerű elrendezésére összpontosít.

3. A csapágyházak üzemi körülményeinek különbségei meleghengerlés, hideghengerlés és fóliahengerlés esetén

A meleghengerművek csapágyházával szemben támasztott alapvető követelmények a szilárdság, az ütésállóság és a forró környezethez való alkalmazkodóképesség. A meleghengerlő helyen magas hőmérsékletű sugárzás, oxidréteg, vízgőz-erózió és nagy hengerlési erőingadozások vannak. Bár a csapágyház nem érintkezik közvetlenül a forró bugával, mindig kedvezőtlen környezetben van. Ezért figyelmet kell fordítani a szerkezeti biztonsági tényezőre, az érintkező felület kopásállóságára, a tömítésvédelemre, a kenés megbízhatóságára és a karbantarthatóságra. Az anyagok öntött acél, ötvözött öntött acél, gömbgrafitos öntöttvas vagy kovácsolt acél közül választhatók a szerkezeti méret, a terhelési szint és a gyártási gazdaságosság alapján. Nem lehet egyszerűen feltételezni, hogy egy bizonyos típusú csapágyháznak bizonyos típusú anyagot kell használnia.

A hideghengerművek csapágyházával szemben támasztott alapvető követelmények a merevség, a pontosság és a dinamikus stabilitás. A hideghengerlési sebesség magas, a lemez alakjára és vastagságának szabályozására vonatkozó követelmények pedig szigorúak. A csapágyház kisebb deformációi, résváltozásai vagy összeszerelési hibái befolyásolhatják a gördülési stabilitást és a termék minőségét. Tervezésekor a csapágyfurat, az ablakvezető felület, a pozicionáló felület és a hajlítóhengerekhez, húzóhengerekhez, AGC-hez stb. kapcsolódó interfészek pontosságára kell összpontosítani. Ugyanakkor figyelembe kell venni a rezgéscsillapítást nagy sebességű működés közben, valamint az ismételhetőségi pozicionálási pontosságot többszöri hengercsere után is. 

A fóliahengerlés csapágyházának alapvető követelménye a nagy pontosság, az alacsony rezgés és a méretstabilitás. A rendkívül vékony szalagok, mint például az alumíniumfólia és az akkumulátorfólia, rendkívül érzékenyek a hengerlő rezgésére. A görgők kis rezgései vagy a csapágyház helyi deformációi is rezgési nyomokat, vastagságváltozásokat vagy lemezforma-hibákat okozhatnak a szalag felületén. Ezért a fóliahengerlő gép csapágyházának nemcsak a pozicionálási pontosságot és az összeszerelés állandóságát kell biztosítania, hanem figyelmet kell fordítania a szerkezeti csillapításra, a hőmérséklet-emelkedés szabályozására, a kenési tömítésre és a tiszta környezethez való alkalmazkodóképességre is. Egyes nagy pontosságú hengerlőgépek jó csillapítási teljesítményű anyagokat is használhatnak, például a gömbgrafitos öntöttvasat, de ezeket továbbra is átfogóan ellenőrizni kell a terhelés, a merevség, az érintkezési feszültség és az ügyfél szabványai alapján.

4. Az anyagválasztást nem lehet egyszerűen a méret és a betöltési méret alapján megítélni.

A csapágyház anyagválasztásának lényege az egyensúly elérése a szilárdság, a merevség, a szívósság, a csillapítás, a gyárthatóság, a költség és a karbantarthatóság között.

Egyes munkagörgős csapágyházak kovácsolt acélt vagy kiváló minőségű ötvözött acélt használnak, mivel a munkagörgőket gyakran cserélik, és jelentősen ki vannak téve az ütéseknek és a váltakozó terheléseknek. A vezetőfelületek, a rögzítőfelületek és a csapágybeépítési területek kopásra vagy kifáradásra hajlamosak. A kovácsolt acél jó sűrűségű, szívósságú és kifáradási tulajdonságokkal rendelkezik, így alkalmas nagy terhelésű, nagy pontosságú vagy nagy ütésű munkakörülményekhez. Ez azonban nem jelenti azt, hogy minden munkagörgős csapágyháznak kovácsolt acélt kell használnia. Közepes méretű hengerlőgépek vagy nem korlátozó munkakörülmények esetén öntött acél, gömbgrafitos öntöttvas vagy kombinált szerkezetek is használhatók.

A nagyméretű tartógörgős csapágyházak gyakran öntött acélt vagy nagyméretű öntött szerkezeteket használnak nagy méretük és összetett szerkezetük miatt, és tartalmazhatnak kenőcsatornákat, visszatérő olajüregeket és emelőszerkezeteket. Az öntési eljárás előnyei a nagyméretű és összetett szerkezetek kialakítása és a költségek ellenőrzése. Amíg az öntvény minősége, a hőkezelés és a hibakeresés ellenőrzése a helyén van, teljes mértékben megfelelhet a szilárdság, a merevség és az élettartam követelményeinek.

A gömbgrafitos öntöttvas értéke főként a csillapítási teljesítményében, öntési alakíthatóságában és méretstabilitásában rejlik. Egyes rezgésérzékeny precíziós hengerlőgépekben vagy fóliahengerlő gépekben anyagmegoldásként használható a rezgésválasz csökkentésére. A gömbgrafitos öntöttvas szilárdsága, szívóssága és hegeszthetősége azonban eltér az acélétól, és nem helyettesíthető közvetlenül acéllal csak azért, mert jó csillapítással rendelkezik. A műszaki ellenőrzés továbbra is szükséges.

5. A gyártási minőség határozza meg a csapágyház élettartamát

A csapágyház gyártása nem egyszerű öntési vagy megmunkálási folyamat, hanem egy szisztematikus mérnöki munka, amely egységesen szabályozza az anyagokat, a hőkezelést, a feldolgozást, az ellenőrzést és az összeszerelési referenciaértékeket.

A nyersanyag-szakaszban a fő ellenőrzési pontok közé tartozik a kémiai összetétel, a belső hibák, a zárványok, a zsugorodás és a porozitás, valamint az öntésből és kovácsolásból származó maradék feszültség. A nagy csapágyházaknak csökkenteniük kell a minőségi kockázatokat a hevederek és hevederek ésszerű tervezésével, a megszilárdulási szimulációval, a kovácsolási eljárásokkal és a hőkezelő rendszerekkel. Fontos megjegyezni, hogy a henger nagy tisztaságú olvasztási követelményei nem feltétlenül felelnek meg az összes csapágyház-követelménynek. A konkrét követelményeket a csapágyház anyaga, a munkakörülmények és a műszaki megállapodások alapján kell meghatározni.

A feldolgozási szakaszban a kulcsfontosságú ellenőrzési pontok közé tartoznak a csapágyfuratok, a végfelületek, az ablakvezető felületek, a bélés beépítési felületei, a rögzítőfelületek és a kenőfurat-rendszerek. Hidegenhengerlő és fóliagördülő csapágyházak esetében fontos figyelni a több csapágyház csoportkonzisztenciájára is, hogy elkerüljük a görgőrendszer középvonal-eltérését, az abnormális ablakrések vagy a lemez alakjának szabályozási hibáit az összeszerelés során.

Az ellenőrzési szakaszban a rutinszerű méretellenőrzések mellett roncsolásmentes vizsgálatokat, keménységvizsgálatokat, kritikus alakváltozási pozíciók újbóli mérését és a szükséges próbaszerelési ellenőrzést is el kell végezni az anyagtípusok és az ügyfél igényeinek figyelembevételével. Hat-, húsz- és csúcskategóriás fóliahengerlő gépek esetén egyértelmű méretlánc-kapcsolat van a csapágyház, a bélés, az ék, a vezetősín és a csapágyszerelési alkatrészek között, és a hibák felhalmozódását rendszerszemléletűen kell szabályozni.

6. Az alkatrészvásárlástól a rendszer megbízhatóságának vásárlásáig

Ha egy csapágyház meghibásodik, az nemcsak magát az alkatrészt érinti, hanem csapágykiégést, görgő túlterhelést, rendellenes lemezformát, hengerlőgép rezgést, nem tervezett leállást és akár vázkárosodást is okozhat. A vételár-különbséghez képest a leállásból, javításból és minőségi hibákból eredő veszteségek gyakran nagyobbak.

Ezért a csapágyházak beszerzésénél nemcsak az egységárakat kell összehasonlítani, hanem a beszállító tervezési ellenőrzési képességeit, anyagellenőrzési képességeit, hőkezelési tapasztalatait, precíziós feldolgozási képességeit, ellenőrzési módszereit és a helyszíni zárt hurkú problémamegoldó képességeit is értékelni kell. 

A Guangwei Precision régóta mélyrehatóan foglalkozik kohászati ​​berendezések fő alkatrészeinek kutatásával és gyártásával. Csapágyházakat és kapcsolódó fő alkatrészeket szállít meleghengerléshez, hideghengerléshez, fóliahengerléshez, valamint a kapcsolódó lemez- és szalaggyártó sorokhoz. Nemcsak a termékszállításra összpontosítunk, hanem a csapágyházak hosszú távú, stabil működésére is a hengerlőgép-rendszerben. Az anyagválasztás, a szerkezeti optimalizálás, a feldolgozási pontosság ellenőrzése, az érzékelés ellenőrzése és a helyszíni alkalmazás-visszacsatolási hurkok révén megbízhatóbb, tartósabb és praktikusabb csapágyház-termékeket és megoldásokat kínálunk ügyfeleinknek.

A GW Precisionról

A GW Precision Technology Co., Ltd. egy országosan tanúsított high-tech vállalat, amely 2006 óta precíziós acéldob gyártására specializálódott – Kína egyik legrégebben alapított acéldob-gyártója. A GWspool termékei alumínium, réz, rozsdamentes acél és szilícium acéllemez és fólia tekercselési alkalmazásokhoz használhatók, ügyfeleik világszerte több országban vannak.

Weboldal:www.gwspool.com

Kapcsolat: guangwei@gwspool.com | +86-13837907701