Ingenjörslogik för design och tillverkning av rullagerhus (del 1)

I den kompletta utrustningen hos plåt- och bandvalsverk betraktas lagerhuset ofta helt enkelt som lådan för installation av lager. Faktum är att det inte bara utför funktionen att installera och positionera lagren, utan deltar också direkt i överföringen av valskraft, bibehåller valssystemets styvhet, kontrollerar plåtens formnoggrannhet och säkerställer utrustningens långsiktiga driftsäkerhet. För produktionslinjer för varmvalsning, kallvalsning och folievalsning finns det betydande skillnader i designfokus, materialval, bearbetningsnoggrannhet och inspektionskrav för lagerhuset.

1. Lagerhuset bör förstås utifrån valsverksvalsarnas funktion.

I valsverkets konstruktion är lagerhuset installerat i båda ändar av valsarna och används för att rymma lagren och överföra valsbelastningen till ramen eller maskinens ramsystem. Vanligtvis identifieras lagerhuset i fält enligt två dimensioner: den ena är indelad i arbetsrullagerhus, mellanrullagerhus och stödrullagerhus enligt valsens funktion; den andra är indelad i övre rulle, nedre rulle, transmissionssida och manöversida enligt installationspositionen. Tillsammans bildar det korrekta namn som "övre transmissionssida arbetsrullagerhus" och "nedre manöversida stödrullagerhus".

Betydelsen av denna klassificeringsmetod ligger i att olika valsar har olika funktioner, och belastningsform, valsbytesfrekvens, utrymmesbegränsningar, smörjmetoder och precisionskrav för lagerhuset är också olika. Därför kan lagerhusets utformning inte bara delas in i varmvalsning, kallvalsning och folievalsning, utan bör först tydligt definiera om det tjänar arbetsvalsen, mellanvalsen eller stödvalsen.

2. Designfokus för olika rullagerhus

Arbetsvalsen deltar direkt i metalldeformationen och är den komponent med den högsta valsbytesfrekvensen och den mest komplexa dynamiska belastningen i valssystemet. Motsvarande arbetsvalslagerhus behöver vanligtvis motstå alternerande belastningar, stötbelastningar, såväl som styrkrafter för plattans form, såsom böjning och vridning. Dess designfokus är utmattningsbeständighet, slagtålighet, slitstyrka hos styrytan, bekvämt valsbyte och matchning av gränssnitt med bockblocket, valsbytesvagnen, låsanordningen och smörjsystemet.

Stödvalsen bär huvudsakligen valskraften och lagerhuset är stort i volym och tungt i vikt. Det är en viktig lastbärande komponent i valsverkets styvhetssystem. Dess designfokus är övergripande statisk styvhet, positionsnoggrannhet för lagerhålet och fönsterytan, tillförlitlighet vid lagerinstallation, restspänningskontroll och långsiktig dimensionsstabilitet. För stora varmvalsverk bör det stödjande valslagerhuset också ta hänsyn till stötbelastningar, säkerhetsmarginal och bekvämlighet vid underhåll på plats.

Mellanvalsen används mestadels i sexvalsvalsverk, HC-valsverk, UCM-valsverk och vissa flervalsvalsverk och är nära besläktad med strängvalsar, bockvalsar och plåtformsstyrsystem. Dess lagerhusstruktur är relativt kompakt i utrymmet, med komplexa gränssnitt och kräver högre dimensionsnoggrannhet och gruppkonsistens. Fokus ligger på att säkerställa strängvalsarnas styrnoggrannhet, kontrollera biasdeformationen och rimligt arrangera smörj-, kyl- och tätningsstrukturer.

3. Skillnader i lagerhusens arbetsförhållanden vid varmvalsning, kallvalsning och folievalsning

Kärnkraven för lagerhuset för varmvalsverk är hållfasthet, slagtålighet och anpassningsförmåga till den varma miljön. I varmvalsningsstället förekommer högtemperaturstrålning, oxidbeläggning, erosion från vattenånga och stora fluktuationer i valskraften. Även om lagerhuset inte är i direkt kontakt med den varma valsämnet, befinner det sig alltid i en ogynnsam miljö. Därför bör man uppmärksamma strukturell säkerhetsfaktor, slitstyrka hos kontaktytorna, tätningsskydd, smörjtillförlitlighet och underhållsbarhet. Material kan väljas bland gjutstål, legerat gjutstål, segjärn eller smidd stål baserat på strukturell storlek, belastningsnivå och tillverkningsekonomi. Det kan inte bara antas att en viss typ av lagerhus måste använda en viss typ av material.

Kärnkraven för lagerhuset för kallvalsverk är styvhet, noggrannhet och dynamisk stabilitet. Kallvalsningshastigheten är hög och kraven på kontroll av plattans form och tjocklek är strikta. Mindre deformationer, spaltförändringar eller monteringsfel i lagerhuset kan påverka valsningsstabiliteten och produktkvaliteten. Dess design bör fokusera på noggrannheten hos lagerhålet, fönstrets styryta, positioneringsytan och gränssnitt relaterade till bockningsvalsar, strängvalsar, AGC, etc. Samtidigt bör man också beakta vibrationskontroll under höghastighetsdrift och repeterbarhetens positioneringsnoggrannhet efter flera valsbyten. 

Kärnkravet för lagerhuset för folievalsning är hög noggrannhet, låg vibration och dimensionsstabilitet. Extremt tunna remsor som aluminiumfolie och batterifolie är extremt känsliga för valsverkets vibrationer. Även små vibrationer från rullarna eller lokala deformationer av lagerhuset kan orsaka vibrationsmärken, tjockleksvariationer eller defekter i plattans form på bandets yta. Därför behöver folievalsmaskinens lagerhus inte bara säkerställa positioneringsnoggrannhet och monteringskonsekvens, utan bör också vara uppmärksamma på strukturdämpning, temperaturreglering, smörjtätning och anpassningsförmåga till en ren miljö. Vissa högprecisionsvalsmaskiner kan använda material med god dämpningsprestanda, såsom segjärn, men behöver fortfarande verifieras noggrant baserat på belastning, styvhet, kontaktspänning och kundstandarder.

4. Materialval kan inte enbart bedömas utifrån "laststorlekdddhh

Kärnan i valet av lagerhusmaterial är att uppnå en balans mellan styrka, styvhet, seghet, dämpning, tillverkningsbarhet, kostnad och underhållsvänlighet.

Vissa lagerhus för arbetsrullar använder smidd stål eller högkvalitativt legerat stål eftersom arbetsrullarna byts ut ofta och de påverkas avsevärt av stötar och växlande belastningar. Styrytorna, låsytorna och lagrets installationsområden är benägna att slitas eller utmattas. Smidd stål har god densitet, seghet och utmattningsprestanda, vilket är lämpligt för arbetsförhållanden med hög belastning, hög precision eller hög stöt. Detta betyder dock inte att alla lagerhus för arbetsrullar måste använda smidd stål. Medelstora valsmaskiner eller icke-begränsande arbetsförhållanden kan också använda gjutstål, segjärn eller kombinerade strukturer.

Stora stödjande rullagerhus använder ofta gjutstål eller stora gjutna strukturer på grund av deras stora storlek och komplexa struktur, och kan innehålla smörjkanaler, returoljehålrum och lyftstrukturer. Gjutningsprocessen har fördelar vid formning av stora och komplexa strukturer och kostnadskontroll. Så länge gjutningskvaliteten, värmebehandlingen och kontrollen av feldetektering är på plats kan den fullt ut uppfylla kraven på hållfasthet, styvhet och livslängd.

Värdet av segjärn ligger huvudsakligen i dess dämpningsprestanda, gjutformningsförmåga och dimensionsstabilitet. I vissa vibrationskänsliga precisionsvalsmaskiner eller folievalsmaskiner kan det användas som en av materiallösningarna för att minska vibrationsresponsen. Styrkan, segheten och svetsbarheten hos segjärn skiljer sig dock från stål, och det kan inte direkt ersättas av stål bara för att det har god dämpning. Teknisk verifiering krävs fortfarande.

5. Tillverkningskvaliteten avgör lagerhusets livslängd

Tillverkningen av lagerhuset är inte en enkel gjutnings- eller bearbetningsprocess, utan en systematisk ingenjörskonst som enhetligt kontrollerar material, värmebehandling, bearbetning, inspektion och monteringsstandarder.

I råmaterialstadiet inkluderar viktiga kontrollpunkter kemisk sammansättning, interna defekter, inneslutningar, krympning och porositet samt kvarvarande spänningar från gjutning och smide. Stora lagerhus bör minska kvalitetsriskerna genom rimlig design av stigrör och stigrör, stelningssimulering, smidesprocesser och värmebehandlingssystem. Det är viktigt att notera att kraven på hög renhet för smältvalsen inte direkt motsvarar alla lagerhuskrav. Specifika krav bör bestämmas baserat på lagerhusets material, arbetsförhållanden och tekniska överenskommelser.

I bearbetningsstadiet inkluderar viktiga kontrollpunkter lagerhål, ändytor, fönsterstyrningsytor, fodrets monteringsytor, låsytor och smörjhålssystem. För kallvalsade och folievalsade lagerhus är det också viktigt att vara uppmärksam på gruppkonsistensen hos flera lagerhus för att undvika mittlinjeavvikelser i rullsystemet, onormala fönstergap eller fel i plattformskontrollen under montering.

I inspektionsfasen bör, utöver rutinmässiga storlekskontroller, oförstörande provning, hårdhetsprovning, ommätning av kritisk formposition och nödvändig verifiering av provmontering kombineras med materialtyper och kundkrav. För sexvalsar, tjugovalsar och avancerade folievalsmaskiner finns det ett tydligt dimensionellt kedjeförhållande mellan lagerhuset, fodret, kilen, styrskenan och lagermonteringskomponenterna, och felackumulering måste kontrolleras ur ett systemperspektiv.

6. Från "Köpa reservdelar" till "Köpassystempålitlighet"

När ett lagerhus går sönder påverkar det inte bara själva delen, utan kan också orsaka lagerutbränning, överbelastning av rullar, onormal plattform, vibrationer i valsmaskinen, oplanerade avstängningar och till och med skador på ramen. Jämfört med skillnaden i inköpspris är förlusterna orsakade av avstängnings-, reparations- och kvalitetsolyckor ofta större.

Därför bör upphandling av lagerhus inte bara jämföra enhetspriser, utan även utvärdera leverantörens kapacitet för konstruktionsverifiering, materialkontroll, värmebehandlingserfarenhet, precisionsbearbetningskapacitet, inspektionsmetoder och slutna problemlösningsmöjligheter på plats. 

Guangwei Precision har länge varit djupt engagerade i forskning och tillverkning av kärnkomponenter för metallurgisk utrustning. Företaget tillhandahåller lagerhus och relaterade kärnkomponenter för varmvalsning, kallvalsning, folievalsning och relaterade produktionslinjer för plåt och band. Vårt fokus ligger inte bara på produktleverans, utan även på långsiktig stabil drift av lagerhusen i valsmaskinsystemet. Genom materialval, strukturell optimering, kontroll av bearbetningsnoggrannhet, detektionsverifiering och återkopplingsslingor på plats erbjuder vi kunderna mer tillförlitliga, hållbara och praktiska lagerhusprodukter och lösningar.

Om GW Precision

GW Precision Technology Co., Ltd. är ett nationellt certifierat högteknologiskt företag specialiserat på tillverkning av precisionsstålspolar sedan 2006 – en av de längst etablerade tillverkarna av stålspolar i Kina. GWspools produkter används för lindning av aluminium, koppar, rostfritt stål och kiselstål, med kunder i flera länder världen över.

Webbplats:www.gwspool.com

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