Inžinerinė logika ritininių guolių korpusų projektavimui ir gamybai (1 dalis)

Pilnoje plokščių ir juostų valcavimo staklių įrangoje guolių korpusas dažnai laikomas tiesiog dėže guoliams montuoti. Tiesą sakant, jis ne tik atlieka guolių montavimo ir padėties nustatymo funkciją, bet ir tiesiogiai dalyvauja riedėjimo jėgos perdavime, palaiko valcavimo sistemos standumą, kontroliuoja plokštės formos tikslumą ir užtikrina ilgalaikį įrangos eksploatavimo patikimumą. Karšto valcavimo, šalto valcavimo ir folijos valcavimo gamybos linijose yra didelių skirtumų tarp guolių korpuso projektavimo, medžiagų pasirinkimo, apdorojimo tikslumo ir tikrinimo reikalavimų.

1. Guolių korpusas turėtų būti suprantamas pagal valcavimo staklių ritinėlių funkciją.

Valcavimo staklės konstrukcijoje guolio korpusas montuojamas abiejuose ritinėlių galuose ir naudojamas guoliams laikyti bei riedėjimo apkrovai perduoti į rėmą arba mašinos rėmo sistemą. Paprastai guolio korpusas lauke identifikuojamas pagal du matmenis: vienas pagal ritinėlio funkciją skirstomas į darbinio ritinėlio guolio korpusą, tarpinį ritininio guolio korpusą ir atraminį ritininio guolio korpusą; kitas pagal įrengimo padėtį skirstomas į viršutinį ritinėlį, apatinį ritinėlį, transmisijos pusę ir darbinę pusę. Kartu jie sudaro tikslius pavadinimus, tokius kaip "viršutinis transmisijos pusės darbinio ritinėlio guolio korpusas" ir "apatinis darbinės pusės atraminio ritinėlio guolio korpusas".

Šio klasifikavimo metodo reikšmė yra ta, kad skirtingi ritinėliai atlieka skirtingas funkcijas, taip pat skiriasi guolio korpuso apkrovos forma, ritinėlių keitimo dažnis, erdvės apribojimai, tepimo metodai ir tikslumo reikalavimai. Todėl guolio korpuso konstrukcijos negalima tiesiog suskirstyti į karštojo valcavimo, šaltojo valcavimo, folijos valcavimo ir pirmiausia reikia aiškiai apibrėžti, ar jis skirtas darbiniam ritinėliui, tarpiniam ritinėliui ar atraminiam ritinėliui.

2. Įvairių riedėjimo guolių korpusų projektavimo akcentai

Darbinis ritinėlis tiesiogiai dalyvauja metalo deformacijoje ir yra komponentas, kurio ritinėlių keitimo dažnis yra didžiausias ir dinaminė apkrova ritinėlių sistemoje yra sudėtingiausia. Atitinkamas darbinio ritinėlio guolio korpusas paprastai turi atlaikyti kintamas apkrovas, smūgines apkrovas, taip pat plokštės formos valdymo jėgas, tokias kaip lenkimas ir sukimas. Jo projektavimo dėmesys sutelktas į atsparumą nuovargiui, atsparumą smūgiams, kreipiamojo paviršiaus atsparumą dilimui, patogų ritinėlių keitimą ir sąsajų su lenkimo bloku, ritinėlių keitimo vežimėliu, fiksavimo įtaisu ir tepimo sistema suderinamumą.

Atraminis ritinėlis daugiausia laiko riedėjimo jėgą, o guolio korpusas yra didelio tūrio ir svorio. Tai pagrindinis apkrovą laikantis komponentas valcavimo staklės standumo sistemoje. Jo projektavimo dėmesys sutelktas į bendrą statinį standumą, guolio angos ir lango paviršiaus padėties tikslumą, guolio montavimo patikimumą, liekamųjų įtempių kontrolę ir ilgalaikį matmenų stabilumą. Didelių karšto valcavimo staklių atveju atraminio ritinėlio guolio korpusas taip pat turėtų atsižvelgti į smūgines apkrovas, saugos ribą ir patogumą techninėje priežiūroje vietoje.

Tarpinis valcavimas dažniausiai naudojamas šešių valcų valcavimo staklėse, HC valcavimo staklėse, UCM valcavimo staklėse ir kai kuriose daugiavalcėse valcavimo staklėse ir yra glaudžiai susijęs su styginių valcavimo, lenkimo valcavimo ir plokščių formos valdymo sistemomis. Jo guolių korpuso konstrukcija yra gana kompaktiška erdvėje, su sudėtingomis sąsajomis, todėl jai reikalingas didesnis matmenų tikslumas ir grupinis nuoseklumas. Dėmesys skiriamas styginių valcavimo kreipiamojo tikslumo užtikrinimui, poslinkio deformacijos valdymui ir pagrįstam tepimo, aušinimo ir sandarinimo konstrukcijų išdėstymui.

3. Karšto valcavimo, šalto valcavimo ir folijos valcavimo guolių korpusų darbo sąlygų skirtumai

Pagrindiniai karšto valcavimo staklėse guolių korpusams keliami reikalavimai yra stiprumas, atsparumas smūgiams ir prisitaikymas prie karštos aplinkos. Karšto valcavimo vietoje yra aukšta temperatūros spinduliuotė, oksidų nuosėdos, vandens garų erozija ir dideli valcavimo jėgos svyravimai. Nors guolių korpusas tiesiogiai nesiliečia su karštu ruošiniu, jis visada yra nepalankioje aplinkoje. Todėl reikia atkreipti dėmesį į konstrukcijos saugos koeficientą, kontaktinio paviršiaus atsparumą dilimui, sandarumo apsaugą, tepimo patikimumą ir prieinamumą. Medžiagas galima pasirinkti iš lieto plieno, legiruoto lieto plieno, kaliojo ketaus arba kaltinio plieno, atsižvelgiant į konstrukcijos dydį, apkrovos lygį ir gamybos ekonomiškumą. Negalima tiesiog manyti, kad tam tikro tipo guolių korpusui turi būti naudojama tam tikros rūšies medžiaga.

Pagrindiniai šalto valcavimo staklėse guolių korpusams keliami reikalavimai yra standumas, tikslumas ir dinaminis stabilumas. Šalto valcavimo greitis yra didelis, o plokštės formos ir storio kontrolės reikalavimai yra griežti. Nedidelės guolių korpuso deformacijos, tarpo pokyčiai ar surinkimo klaidos gali turėti įtakos riedėjimo stabilumui ir gaminio kokybei. Jo konstrukcija turėtų būti orientuota į guolių angos, lango kreipiamojo paviršiaus, padėties nustatymo paviršiaus ir su lenkimo ritinėliais, styginių ritinėliais, AGC ir kt. susijusių sąsajų tikslumą. Tuo pačiu metu taip pat reikėtų atsižvelgti į vibracijos kontrolę didelio greičio veikimo metu ir padėties nustatymo tikslumo pakartojamumą po kelių ritinėlių pakeitimo. 

Pagrindinis folijos valcavimo guolių korpuso reikalavimas yra didelis tikslumas, maža vibracija ir matmenų stabilumas. Labai plonos juostelės, tokios kaip aliuminio folija ir akumuliatorių folija, yra itin jautrios valcavimo staklės vibracijai. Net nedidelė volelių vibracija arba vietinės guolių korpuso deformacijos gali sukelti vibracijos žymes, storio pokyčius arba plokštės formos defektus juostelės paviršiuje. Todėl folijos valcavimo mašinos guolių korpusas turi ne tik užtikrinti padėties nustatymo tikslumą ir surinkimo nuoseklumą, bet ir atkreipti dėmesį į konstrukcijos slopinimą, temperatūros kilimo kontrolę, tepimo sandarumą ir prisitaikymą prie švarios aplinkos. Kai kurios didelio tikslumo valcavimo mašinos gali naudoti medžiagas, pasižyminčias geromis slopinimo savybėmis, pavyzdžiui, kaliojo ketaus, tačiau jas vis tiek reikia išsamiai patikrinti pagal apkrovą, standumą, kontaktinį įtempį ir kliento standartus.

4. Medžiagų pasirinkimo negalima vertinti vien pagal apkrovos dydį

Guolių korpuso medžiagų parinkimo esmė – pasiekti pusiausvyrą tarp stiprumo, standumo, tvirtumo, slopinimo, gaminamumo, kainos ir priežiūros.

Kai kuriuose darbinių ritinėlių guolių korpusuose naudojamas kaltinis plienas arba aukštos kokybės legiruotas plienas, nes darbiniai ritinėliai dažnai keičiami ir jiems didelę įtaką daro smūgiai bei kintamos apkrovos. Kreipiančiųjų paviršių, fiksavimo paviršių ir guolių montavimo vietų atsparumas dilimui ar nuovargiui yra didelis. Kaltinis plienas pasižymi geru tankiu, tvirtumu ir atsparumu nuovargiui, todėl tinka didelėms apkrovoms, didelio tikslumo arba didelio smūgio darbo sąlygoms. Tačiau tai nereiškia, kad visi darbinių ritinėlių guolių korpusai turi būti pagaminti iš kaltinio plieno. Vidutinio dydžio valcavimo staklėse arba neribotomis darbo sąlygomis taip pat galima naudoti lietinį plieną, kaliojo ketaus arba kombinuotas konstrukcijas.

Didelių atraminių ritininių guolių korpusai dažnai gaminami iš plieno arba didelių liejinių konstrukcijų dėl savo didelio dydžio ir sudėtingos struktūros, juose gali būti tepimo kanalų, grįžtamosios alyvos ertmių ir kėlimo konstrukcijų. Liejimo procesas turi pranašumų formuojant dideles ir sudėtingas konstrukcijas bei kontroliuojant sąnaudas. Jei yra tinkama liejimo kokybė, terminis apdorojimas ir defektų aptikimo kontrolė, jis gali visiškai atitikti stiprumo, standumo ir tarnavimo laiko reikalavimus.

Kaliojo ketaus vertė daugiausia slypi jo slopinimo savybėse, liejimo formavimo gebėjime ir matmenų stabilume. Kai kuriose vibracijai jautriose tikslaus valcavimo mašinose arba folijos valcavimo mašinose jis gali būti naudojamas kaip vienas iš medžiagų sprendimų vibracijos reakcijai sumažinti. Tačiau kaliojo ketaus stiprumas, tvirtumas ir suvirinamumas skiriasi nuo plieno, ir jo negalima tiesiogiai pakeisti plienu vien dėl to, kad jis turi gerą slopinimą. Vis tiek reikalingas inžinerinis patikrinimas.

5. Guolio korpuso tarnavimo laiką lemia gamybos kokybė

Guolių korpuso gamyba nėra paprastas liejimo ar mechaninio apdirbimo procesas, o sisteminga inžinerija, kuri vienodai kontroliuoja medžiagas, terminį apdorojimą, apdirbimą, tikrinimą ir surinkimo etalonus.

Žaliavos etape pagrindiniai kontrolės taškai apima cheminę sudėtį, vidinius defektus, intarpus, susitraukimą ir poringumą bei liekamuosius įtempius, atsiradusius dėl liejimo ir kalimo. Dideli guolių korpusai turėtų sumažinti kokybės riziką, tinkamai projektuojant stovelius ir pakilimus, imituojant kietėjimą, kalimo procesus ir terminio apdorojimo sistemas. Svarbu pažymėti, kad didelio grynumo valcavimo lydymo reikalavimai tiesiogiai neatitinka visų guolių korpusų reikalavimų. Konkretūs reikalavimai turėtų būti nustatomi atsižvelgiant į guolių korpusų medžiagą, darbo sąlygas ir techninius susitarimus.

Apdorojimo etape pagrindiniai valdymo taškai yra guolių angos, galiniai paviršiai, langų kreipiamieji paviršiai, įdėklų montavimo paviršiai, fiksavimo paviršiai ir tepimo angų sistemos. Šalto valcavimo ir folijos valcavimo guolių korpusams taip pat svarbu atkreipti dėmesį į kelių guolių korpusų grupės vientisumą, kad surinkimo metu būtų išvengta ritinėlių sistemos centrinės linijos nuokrypio, nenormalių langų tarpų ar plokštės formos valdymo klaidų.

Tikrinimo etape, be įprastinių dydžio patikrinimų, atliekami neardomieji bandymai, kietumo bandymai, kritinės formos padėties pakartotiniai matavimai ir būtinas bandomojo surinkimo patikrinimas, atsižvelgiant į medžiagų tipus ir kliento reikalavimus. Šešių, dvidešimties ir aukščiausios klasės folijos valcavimo staklėms yra aiškus matmenų grandinės ryšys tarp guolio korpuso, įdėklo, pleišto, kreipiamosios bėgelio ir guolio surinkimo komponentų, o klaidų kaupimasis turi būti kontroliuojamas sistemos požiūriu.

6. Nuo dalių pirkimo iki sistemos patikimumo

Guolio korpuso gedimas paveikia ne tik pačią dalį, bet ir gali sukelti guolio perdegimą, volų perkrovą, nenormalią plokštės formą, valcavimo staklių vibraciją, neplanuotą išjungimą ir net rėmo pažeidimus. Palyginti su pirkimo kainos skirtumu, nuostoliai dėl išjungimų, remonto ir kokybės sutrikimų dažnai yra didesni.

Todėl guolių korpusų pirkimo metu reikėtų ne tik palyginti vieneto kainas, bet ir įvertinti tiekėjo projektavimo patikros galimybes, medžiagų kontrolės galimybes, terminio apdorojimo patirtį, tikslaus apdorojimo galimybes, tikrinimo metodus ir uždarojo ciklo problemų sprendimo galimybes vietoje. 

„Guangwei Precision“ jau seniai giliai įsitraukia į metalurgijos įrangos pagrindinių komponentų tyrimus ir gamybą. Ji tiekia guolių korpusus ir susijusius pagrindinius komponentus karšto valcavimo, šalto valcavimo, folijos valcavimo ir susijusioms plokščių bei juostų gamybos linijoms. Mūsų dėmesys sutelktas ne tik į gaminių tiekimą, bet ir į ilgalaikį stabilų guolių korpusų veikimą valcavimo staklių sistemoje. Naudodami medžiagų parinkimą, konstrukcijos optimizavimą, apdorojimo tikslumo kontrolę, aptikimo patikrinimą ir taikomųjų programų grįžtamojo ryšio kilpas vietoje, klientams siūlome patikimesnius, patvaresnius ir praktiškesnius guolių korpusų gaminius bei sprendimus.

Apie GW Precision

„GW Precision Technology Co., Ltd.“ yra nacionaliniu mastu sertifikuota aukštųjų technologijų įmonė, nuo 2006 m. specializuojasi tiksliųjų plieninių ričių gamyboje – viena ilgiausiai veikiančių plieninių ričių gamintojų Kinijoje. „GWspool“ gaminiai skirti aliuminio, vario, nerūdijančio plieno ir silicio plieno lakštų bei folijos vyniojimo reikmėms, o įmonė turi klientų iš įvairių pasaulio šalių.

Svetainė:www.gwspool.com

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