Lògica d'enginyeria per al disseny i la fabricació de carcasses de rodaments de rodets (1a part)

En l'equipament complet dels laminadors de plaques i tires, la carcassa del coixinet sovint es considera simplement com la caixa per instal·lar els coixinets. De fet, no només realitza la funció d'instal·lar i posicionar els coixinets, sinó que també participa directament en la transmissió de la força de laminació, mantenint la rigidesa del sistema de laminació, controlant la precisió de la forma de la placa i garantint la fiabilitat operativa a llarg termini de l'equip. Per a les línies de producció de laminació en calent, laminació en fred i laminació de làmines, hi ha diferències significatives en l'enfocament del disseny, la selecció del material, la precisió del processament i els requisits d'inspecció de la carcassa del coixinet.

1. La carcassa del rodament s'ha d'entendre segons la funció dels rodets del laminador.

En l'estructura del laminador, la carcassa del coixinet s'instal·la als dos extrems dels rodets i s'utilitza per allotjar els coixinets i transferir la càrrega de rodament al bastidor o al sistema de bastidor de la màquina. Normalment, la carcassa del coixinet s'identifica al camp segons dues dimensions: una es divideix en carcassa del coixinet del rodet de treball, carcassa del coixinet del rodet intermedi i carcassa del coixinet del rodet de suport segons la funció del rodet; l'altra es divideix en rodet superior, rodet inferior, costat de transmissió i costat d'operació segons la posició d'instal·lació. Combinats, formen noms precisos com ara carcassa del coixinet del rodet de treball del costat de transmissió superior i carcassa del coixinet del rodet de suport del costat d'operació inferior.

La importància d'aquest mètode de classificació rau en el fet que els diferents corrons tenen funcions diferents, i la forma de càrrega, la freqüència de canvi de corrons, les restriccions d'espai, els mètodes de lubricació i els requisits de precisió de la carcassa del coixinet també són diferents. Per tant, el disseny de la carcassa del coixinet no es pot dividir simplement en laminació en calent, laminació en fred, laminació en làmina i primer s'ha de definir clarament si serveix com a corró de treball, corró intermedi o corró de suport.

2. Enfocament del disseny de diferents carcasses de rodaments de rodets

El corró de treball participa directament en la deformació del metall i és el component amb la freqüència de canvi de corró més alta i la càrrega dinàmica més complexa del sistema de corrons. La carcassa del coixinet del corró de treball corresponent normalment ha de suportar càrregues alternes, càrregues d'impacte, així com les forces de control de la forma de la placa, com ara la flexió i la torsió. El seu disseny se centra en la resistència a la fatiga, la resistència a l'impacte, la resistència al desgast de la superfície de guia, el canvi de corró convenient i la coincidència de les interfícies amb el bloc de flexió, el carro de canvi de corrons, el dispositiu de bloqueig i el sistema de lubricació.

El corró de suport suporta principalment la força de rodament i la carcassa del coixinet és de gran volum i pesant. És un component clau de càrrega en el sistema de rigidesa del laminador. El seu disseny se centra en la rigidesa estàtica general, la precisió posicional del forat del coixinet i la superfície de la finestra, la fiabilitat de la instal·lació del coixinet, el control de la tensió residual i l'estabilitat dimensional a llarg termini. Per a grans laminadors en calent, la carcassa del coixinet del corró de suport també ha de tenir en compte les càrregues d'impacte, el marge de seguretat i la comoditat del manteniment in situ.

El corró intermedi s'utilitza principalment en laminadors de sis corrons, laminadors HC, laminadors UCM i alguns laminadors de diversos corrons, i està estretament relacionat amb els corrons de corda, els corrons de flexió i el sistema de control de la forma de la placa. La seva estructura de carcassa de coixinets és relativament compacta en l'espai, amb interfícies complexes i requereix una major precisió dimensional i consistència de grup. L'objectiu és garantir la precisió de guia dels corrons de corda, controlar la deformació del biaix i organitzar raonablement les estructures de lubricació, refrigeració i segellat.

3. Diferències en les condicions de treball dels suports de rodaments per a laminació en calent, laminació en fred i laminació de làmina

Els requisits bàsics de la carcassa del coixinet per a laminadors en calent són la resistència, la resistència a l'impacte i l'adaptabilitat a l'entorn calent. Al lloc de laminació en calent, hi ha radiació d'alta temperatura, incrustacions d'òxid, erosió del vapor d'aigua i grans fluctuacions de la força de laminació. Tot i que la carcassa del coixinet no entra en contacte directe amb el lingot calent, sempre es troba en un entorn advers. Per tant, s'ha de prestar atenció al factor de seguretat estructural, la resistència al desgast de la superfície de contacte, la protecció del segellat, la fiabilitat de la lubricació i la mantenibilitat. Els materials es poden seleccionar entre acer fos, acer fos d'aliatge, ferro dúctil o acer forjat en funció de la mida estructural, el nivell de càrrega i l'economia de fabricació. No es pot suposar simplement que un determinat tipus de carcassa del coixinet hagi d'utilitzar un determinat tipus de material.

Els requisits bàsics de la carcassa del coixinet per als laminadors en fred són la rigidesa, la precisió i l'estabilitat dinàmica. La velocitat de laminació en fred és alta i els requisits de control de la forma i el gruix de la placa són estrictes. Les deformacions menors, els canvis de buit o els errors de muntatge de la carcassa del coixinet poden afectar l'estabilitat del rodament i la qualitat del producte. El seu disseny s'ha de centrar en la precisió del forat del coixinet, la superfície de guia de la finestra, la superfície de posicionament i les interfícies relacionades amb els rodets de flexió, els rodets de corda, l'AGC, etc. Al mateix temps, també s'ha de tenir en compte el control de vibracions durant el funcionament a alta velocitat i la precisió del posicionament repetible després de múltiples canvis de rodet. 

El requisit principal de la carcassa del coixinet per al laminació de làmina és una alta precisió, baixa vibració i estabilitat dimensional. Les tires extremadament primes com el paper d'alumini i el paper de bateria són extremadament sensibles a la vibració del laminador. Fins i tot lleugeres vibracions dels rodets o deformacions locals de la carcassa del coixinet poden causar marques de vibració, variacions de gruix o defectes de forma de la placa a la superfície de la tira. Per tant, la carcassa del coixinet de la màquina laminadora de làmina no només ha de garantir la precisió del posicionament i la consistència del muntatge, sinó que també ha de prestar atenció a l'amortiment estructural, el control de l'augment de temperatura, el segellat de la lubricació i l'adaptabilitat a un entorn net. Algunes màquines laminadores d'alta precisió poden utilitzar materials amb un bon rendiment d'amortiment com el ferro dúctil, però encara cal verificar-los exhaustivament en funció de la càrrega, la rigidesa, la tensió de contacte i els estàndards del client.

4. La selecció de materials no es pot jutjar simplement per la mida de la càrrega

L'essència de la selecció del material de la carcassa del rodament és aconseguir un equilibri entre resistència, rigidesa, tenacitat, amortiment, fabricabilitat, cost i manteniment.

Alguns suports de coixinets de rodets de treball utilitzen acer forjat o acer d'aliatge d'alta qualitat perquè els rodets de treball es substitueixen amb freqüència i es veuen afectats significativament per impactes i càrregues alternes. Les superfícies de guia, les superfícies de bloqueig i les zones d'instal·lació dels coixinets són propenses al desgast o la fatiga. L'acer forjat té una bona densitat, tenacitat i rendiment a la fatiga, cosa que és adequada per a condicions de treball d'alta càrrega, alta precisió o alt impacte. Tanmateix, això no vol dir que tots els suports de coixinets de rodets de treball hagin d'utilitzar acer forjat. Les laminadores de mida mitjana o les condicions de treball no limitadores també poden utilitzar acer fos, ferro dúctil o estructures combinades.

Els grans suports de rodaments de rodets sovint utilitzen acer fos o grans estructures de fosa a causa de la seva gran mida i estructura complexa, i poden contenir canals de lubricació, cavitats de retorn d'oli i estructures d'elevació. El procés de fosa té avantatges en la formació d'estructures grans i complexes i el control de costos. Sempre que la qualitat de la fosa, el tractament tèrmic i el control de detecció de defectes estiguin al seu lloc, pot complir plenament els requisits de resistència, rigidesa i vida útil.

El valor del ferro dúctil rau principalment en el seu rendiment d'amortiment, la capacitat de conformació de foses i l'estabilitat dimensional. En algunes màquines de laminar de precisió sensibles a les vibracions o màquines de laminar làmines, es pot utilitzar com una de les solucions materials per reduir la resposta a les vibracions. Tanmateix, la resistència, la tenacitat i la soldabilitat del ferro dúctil són diferents de les de l'acer, i no es pot substituir directament per acer només perquè té un bon amortiment. Encara cal verificació d'enginyeria.

5. La qualitat de fabricació determina la vida útil de la carcassa del rodament

La fabricació de la carcassa del coixinet no és un simple procés de fosa o mecanitzat, sinó una enginyeria sistemàtica que controla uniformement els materials, el tractament tèrmic, el processament, la inspecció i els paràmetres de muntatge.

En la fase de la matèria primera, els punts clau de control inclouen la composició química, els defectes interns, les inclusions, la contracció i la porositat, i la tensió residual de la fosa i la forja. Els suports de coixinets grans han de reduir els riscos de qualitat mitjançant un disseny raonable de les elevacions i elevacions, la simulació de la solidificació, els processos de forja i els sistemes de tractament tèrmic. És important tenir en compte que els requisits de fosa d'alta puresa del rotlle no equivalen directament a tots els requisits dels suports de coixinets. Els requisits específics s'han de determinar en funció del material del suport de coixinets, les condicions de treball i els acords tècnics.

En la fase de processament, els punts clau de control inclouen els forats dels coixinets, les cares dels extrems, les superfícies de guia de les finestres, les superfícies d'instal·lació del revestiment, les superfícies de bloqueig i els sistemes de forats de lubricació. Per a les carcasses de coixinets laminats en fred i de làmina, també és important parar atenció a la consistència del grup de múltiples carcasses de coixinets per evitar la desviació de la línia central del sistema de rodets, els espais anormals de les finestres o els errors de control de la forma de la placa durant el muntatge.

En la fase d'inspecció, a més de les comprovacions rutinàries de mida, s'han de combinar proves no destructives, proves de duresa, remesura de la posició crítica de forma i verificació necessària del muntatge de prova amb els tipus de material i els requisits del client. Per a màquines de laminació de làmina de sis rotllos, vint rotllos i d'alta gamma, hi ha una clara relació de cadena dimensional entre els components de la carcassa del coixinet, el revestiment, la falca, el carril guia i el muntatge del coixinet, i l'acumulació d'errors s'ha de controlar des d'una perspectiva del sistema.

6. De la compra de peces a la fiabilitat del sistema de compra

Quan falla una carcassa de coixinet, no només afecta la peça en si, sinó que també pot causar cremades del coixinet, sobrecàrrega del corró, forma anormal de la placa, vibració de la laminadora, aturada no planificada i fins i tot danys al bastidor. En comparació amb la diferència de preu de compra, les pèrdues causades per aturades, reparacions i accidents de qualitat sovint són més grans.

Per tant, l'adquisició de carcasses de rodaments no només ha de comparar els preus unitaris, sinó també avaluar les capacitats de verificació de disseny del proveïdor, les capacitats de control de materials, l'experiència en tractament tèrmic, les capacitats de processament de precisió, els mètodes d'inspecció i les capacitats de resolució de problemes en circuit tancat in situ. 

Guangwei Precision fa temps que es dedica profundament a la investigació i la fabricació de components bàsics per a equips metal·lúrgics. Proporciona carcasses de coixinets i components bàsics relacionats per a laminació en calent, laminació en fred, laminació de làmines i línies de producció de xapa i tires relacionades. El nostre objectiu no és només el lliurament del producte, sinó també el funcionament estable a llarg termini de les carcasses de coixinets en el sistema de la laminadora. Mitjançant la selecció de materials, l'optimització estructural, el control de la precisió del processament, la verificació de la detecció i els bucles de retroalimentació de l'aplicació in situ, oferim als clients productes i solucions de carcasses de coixinets més fiables, duradors i pràctics.

Sobre GW Precision

GW Precision Technology Co., Ltd. és una empresa d'alta tecnologia certificada a nivell nacional especialitzada en la fabricació de bobines d'acer de precisió des del 2006, i es troba entre els productors de bobines d'acer més antics de la Xina. Els productes GWspool serveixen per a aplicacions de bobinatge de xapa i làmina d'alumini, coure, acer inoxidable i acer al silici, amb clients en diversos països d'arreu del món.

Lloc web:www.gwspool.com

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