Logică inginerească pentru proiectarea și fabricarea carcasei rulmenților (Partea 1)

În echipamentele complete ale laminoarelor pentru tablă și benzi, carcasa rulmentului este adesea considerată pur și simplu drept cutia pentru instalarea rulmenților. De fapt, aceasta nu numai că îndeplinește funcția de instalare și poziționare a rulmenților, dar participă direct și la transmiterea forței de laminare, menținând rigiditatea sistemului de laminare, controlând precizia formei plăcii și asigurând fiabilitatea funcțională pe termen lung a echipamentului. Pentru liniile de producție de laminare la cald, laminare la rece și laminare în folie, există diferențe semnificative în ceea ce privește concentrarea asupra proiectării, selecția materialelor, precizia procesării și cerințele de inspecție ale carcasei rulmentului.

1. Carcasa rulmentului trebuie înțeleasă în funcție de funcția cilindrilor laminorului.

În structura laminorului, carcasa rulmentului este instalată la ambele capete ale cilindrilor și este utilizată pentru a găzdui rulmenții și a transfera sarcina de laminare către cadru sau sistemul de cadru al mașinii. De obicei, carcasa rulmentului este identificată pe teren în funcție de două dimensiuni: una este împărțită în carcasă a rulmentului de lucru, carcasă a rulmentului intermediar și carcasă a rulmentului de susținere, în funcție de funcția cilindrului; cealaltă este împărțită în cilindru superior, cilindru inferior, parte de transmisie și parte de operare, în funcție de poziția de instalare. Combinate, formează denumiri precise, cum ar fi dddhh(carcasă a rulmentului de lucru - partea de transmisie superioară) și "(carcasă a rulmentului de susținere - partea de operare inferioară).

Semnificația acestei metode de clasificare constă în faptul că diferitele cilindri au funcții diferite, iar forma de încărcare, frecvența de schimbare a cilindrilor, constrângerile de spațiu, metodele de lubrifiere și cerințele de precizie ale carcasei rulmentului sunt, de asemenea, diferite. Prin urmare, designul carcasei rulmentului nu poate fi împărțit pur și simplu în laminare la cald, laminare la rece, laminare în folie și ar trebui mai întâi să se definească clar dacă servește ca cilindru de lucru, cilindru intermediar sau cilindru de susținere.

2. Focusul de proiectare al diferitelor carcase de rulmenți

Rola de lucru participă direct la deformarea metalului și este componenta cu cea mai mare frecvență de schimbare a rolelor și cea mai complexă sarcină dinamică din sistemul de role. Carcasa rulmentului rolei de lucru corespunzătoare trebuie, de obicei, să reziste la sarcini alternative, sarcini de impact, precum și forțe de control pentru forma plăcii, cum ar fi îndoirea și răsucirea. Accentul său de proiectare este pus pe rezistența la oboseală, rezistența la impact, rezistența la uzură a suprafeței de ghidare, schimbarea convenabilă a rolelor și potrivirea interfețelor cu blocul de îndoire, căruciorul de schimbare a rolelor, dispozitivul de blocare și sistemul de lubrifiere.

Rola de susținere suportă în principal forța de laminare, iar carcasa rulmentului este mare ca volum și mare ca greutate. Este o componentă portantă cheie în sistemul de rigiditate al laminorului. Accentul său de proiectare este pus pe rigiditatea statică generală, precizia pozițională a găurii rulmentului și a suprafeței ferestrei, fiabilitatea instalării rulmentului, controlul tensiunii reziduale și stabilitatea dimensională pe termen lung. Pentru laminoarele la cald mari, carcasa rulmentului rolei de susținere ar trebui să ia în considerare și sarcinile la impact, marja de siguranță și confortul întreținerii la fața locului.

Cilindrul intermediar este utilizat în principal în laminoarele cu șase cilindri, laminoarele HC, laminoarele UCM și unele laminoare cu mai mulți cilindri și este strâns legat de cilindrii de îndoire, cilindrii de îndoire și sistemul de control al formei plăcii. Structura carcasei rulmentului este relativ compactă în spațiu, cu interfețe complexe și necesită o precizie dimensională mai mare și o consistență a grupului. Accentul se pune pe asigurarea preciziei de ghidare a cilindrilor de îndoire, controlul deformării polarizate și aranjarea rezonabilă a structurilor de lubrifiere, răcire și etanșare.

3. Diferențe în condițiile de lucru ale carcaselor de rulmenți pentru laminarea la cald, laminarea la rece și laminarea în folie

Cerințele principale ale carcasei rulmenților pentru laminoarele la cald sunt rezistența, rezistența la impact și adaptabilitatea la mediul fierbinte. În locația de laminare la cald, există radiații la temperatură ridicată, depuneri de oxid, eroziune prin vapori de apă și fluctuații mari ale forței de laminare. Deși carcasa rulmentului nu intră în contact direct cu țagla fierbinte, aceasta se află întotdeauna într-un mediu advers. Prin urmare, trebuie acordată atenție factorului de siguranță structurală, rezistenței la uzură a suprafeței de contact, protecției etanșării, fiabilității lubrifierii și mentenanței. Materialele pot fi selectate din oțel turnat, oțel turnat aliat, fontă ductilă sau oțel forjat, în funcție de dimensiunea structurală, nivelul de încărcare și economia de fabricație. Nu se poate presupune pur și simplu că un anumit tip de carcasă a rulmentului trebuie să utilizeze un anumit tip de material.

Cerințele principale ale carcasei rulmentului pentru laminoarele la rece sunt rigiditatea, precizia și stabilitatea dinamică. Viteza de laminare la rece este mare, iar cerințele de control al formei și grosimii plăcii sunt stricte. Deformările minore, modificările jocului sau erorile de asamblare ale carcasei rulmentului pot afecta stabilitatea la laminare și calitatea produsului. Proiectarea acesteia ar trebui să se concentreze pe precizia găurii rulmentului, suprafeței de ghidare a ferestrei, suprafeței de poziționare și a interfețelor legate de rolele de îndoire, rolele de îndoire, AGC etc. În același timp, ar trebui să ia în considerare și controlul vibrațiilor în timpul funcționării de mare viteză și precizia de poziționare repetabilă după schimbări multiple de role. 

Cerința principală a carcasei rulmenților pentru laminarea foliei este precizia ridicată, vibrațiile reduse și stabilitatea dimensională. Benzile extrem de subțiri, cum ar fi folia de aluminiu și folia de baterie, sunt extrem de sensibile la vibrațiile laminorului. Chiar și vibrațiile minore ale rolelor sau deformările locale ale carcasei rulmenților pot provoca urme de vibrații, variații de grosime sau defecte de formă a plăcii pe suprafața benzii. Prin urmare, carcasa rulmenților mașinii de laminare a foliei nu numai că trebuie să asigure precizia poziționării și consecvența asamblării, dar trebuie să acorde atenție și amortizării structurale, controlului creșterii temperaturii, etanșării prin lubrifiere și adaptabilității la un mediu curat. Unele mașini de laminare de înaltă precizie pot utiliza materiale cu performanțe bune de amortizare, cum ar fi fonta ductilă, dar trebuie totuși verificate complet pe baza sarcinii, rigidității, solicitării de contact și standardelor clientului.

4. Selecția materialelor nu poate fi evaluată pur și simplu în funcție de dimensiunea încărcăturii

Esența alegerii materialelor pentru carcasa rulmenților este de a obține un echilibru între rezistență, rigiditate, tenacitate, amortizare, fabricabilitate, cost și mentenanță.

Unele carcase ale rulmenților rolelor de lucru utilizează oțel forjat sau oțel aliat de înaltă calitate, deoarece rolele de lucru sunt înlocuite frecvent și sunt afectate semnificativ de impact și sarcini alternative. Suprafețele de ghidare, suprafețele de blocare și zonele de instalare a rulmenților sunt predispuse la uzură sau oboseală. Oțelul forjat are o densitate bună, tenacitate și performanțe bune la oboseală, fiind potrivit pentru condiții de lucru cu sarcini mari, precizie ridicată sau impact ridicat. Totuși, acest lucru nu înseamnă că toate carcasele rulmenților rolelor de lucru trebuie să utilizeze oțel forjat. Mașinile de laminat de dimensiuni medii sau condițiile de lucru nelimitative pot utiliza, de asemenea, oțel turnat, fontă ductilă sau structuri combinate.

Carcasele mari de rulmenți cu role de susținere utilizează adesea oțel turnat sau structuri turnate mari datorită dimensiunilor mari și structurii complexe și pot conține canale de lubrifiere, cavități de retur al uleiului și structuri de ridicare. Procesul de turnare are avantaje în formarea structurilor mari și complexe și în controlul costurilor. Atâta timp cât sunt implementate calitățile turnării, tratamentul termic și controlul detectării defectelor, acesta poate îndeplini pe deplin cerințele de rezistență, rigiditate și durată de viață.

Valoarea fontei ductile constă în principal în performanța sa de amortizare, capacitatea de formare a pieselor turnate și stabilitatea dimensională. În unele mașini de laminat de precizie sensibile la vibrații sau în mașinile de laminat folie, aceasta poate fi utilizată ca una dintre soluțiile materiale pentru a reduce răspunsul la vibrații. Cu toate acestea, rezistența, tenacitatea și sudabilitatea fontei ductile sunt diferite de cele ale oțelului și nu poate fi înlocuită direct cu oțel doar pentru că are o amortizare bună. Verificarea inginerească este în continuare necesară.

5. Calitatea fabricației determină durata de viață a carcasei rulmentului

Fabricarea carcasei rulmentului nu este un simplu proces de turnare sau prelucrare mecanică, ci o inginerie sistematică care controlează uniform materialele, tratamentul termic, prelucrarea, inspecția și reperele de asamblare.

În etapa materiei prime, punctele cheie de control includ compoziția chimică, defectele interne, incluziunile, contracția și porozitatea, precum și tensiunea reziduală din turnare și forjare. Carcasele de rulmenți mari ar trebui să reducă riscurile de calitate printr-o proiectare rezonabilă a coloanei și a elevatoarelor, simularea solidificării, procesele de forjare și sistemele de tratament termic. Este important de reținut că cerințele de topire de înaltă puritate ale laminoarelor nu sunt echivalente direct cu toate cerințele privind carcasele rulmenților. Cerințele specifice ar trebui determinate pe baza materialului carcasei rulmenților, a condițiilor de lucru și a acordurilor tehnice.

În etapa de prelucrare, punctele cheie de control includ găurile lagărelor, fețele frontale, suprafețele de ghidare a ferestrelor, suprafețele de instalare a căptușelii, suprafețele de blocare și sistemele de găuri de lubrifiere. Pentru carcasele de lagăre laminate la rece și cele din folie, este important să se acorde atenție și consistenței grupării mai multor carcase de lagăre pentru a evita deviația liniei centrale a sistemului de role, golurile anormale ale ferestrelor sau erorile de control al formei plăcii în timpul asamblării.

În etapa de inspecție, pe lângă verificările dimensionale de rutină, testele nedistructive, testele de duritate, remăsurarea poziției critice a formei și verificarea necesară a ansamblului de probă ar trebui combinate cu tipurile de materiale și cerințele clienților. Pentru mașinile de laminare a foliei cu șase role, douăzeci de role și de înaltă calitate, există o relație dimensională clară între carcasa rulmentului, căptușeala, pana, șina de ghidare și componentele ansamblului rulmentului, iar acumularea de erori trebuie controlată din perspectiva sistemului.

6. De la cumpărarea de piese la fiabilitatea sistemului de cumpărare

Odată ce o carcasă de rulment se defectează, aceasta nu afectează doar piesa în sine, ci poate provoca și arderea rulmentului, supraîncărcarea rolelor, forma anormală a plăcii, vibrațiile mașinii de laminat, oprirea neplanificată și chiar deteriorarea cadrului. Comparativ cu diferența de preț de achiziție, pierderile cauzate de oprirea, reparațiile și accidentele legate de calitate sunt adesea mai mari.

Prin urmare, achizițiile de carcase de rulmenți nu ar trebui doar să compare prețurile unitare, ci și să evalueze capacitățile furnizorului de verificare a proiectării, capacitățile de control al materialelor, experiența în tratament termic, capacitățile de prelucrare de precizie, metodele de inspecție și capacitățile de rezolvare a problemelor în buclă închisă la fața locului. 

Guangwei Precision este de mult timp implicată profund în cercetarea și fabricarea de componente de bază pentru echipamente metalurgice. Furnizează carcase de rulmenți și componente de bază aferente pentru laminare la cald, laminare la rece, laminare folie și linii de producție aferente de plăci și benzi. Ne concentrăm nu doar pe livrarea produselor, ci și pe funcționarea stabilă pe termen lung a carcasei de rulmenți în sistemul mașinii de laminare. Prin selecția materialelor, optimizarea structurală, controlul preciziei de procesare, verificarea detecției și buclele de feedback ale aplicațiilor la fața locului, oferim clienților produse și soluții de carcase de rulmenți mai fiabile, durabile și practice.

Despre GW Precision

GW Precision Technology Co., Ltd. este o întreprindere de înaltă tehnologie certificată la nivel național, specializată în fabricarea de bobine de oțel de precizie încă din 2006 - printre cei mai vechi producători de bobine de oțel din China. Produsele GWspool deservesc aplicații de înfășurare în tablă și folie de aluminiu, cupru, oțel inoxidabil și oțel siliciu, cu clienți în mai multe țări din întreaga lume.

Site web:www.gwspool.com

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