Stödrullagerlåda på växellådssidan av varmvalsverket

Användningsförhållanden för växellådssidans stödrullagerlåda

Stödrullagerlådan på transmissionssidan används främst i varmvalsningsutrustning där stödvalsen måste arbeta under höga mekaniska belastningar och upprepade valsningscykler.

Under valsningen överför stödrullsaggregatet den genererade valskraften mellan arbetsrullen, bandet och stödrullen till valsverkets hölje. Lagerlådan fungerar därför som en viktig strukturell förbindelse mellan lageraggregatet och valsverkets ram.

Den angivna rullkraften kan nå3 000–8 000 kN på ena sidanUnder dessa förhållanden måste lagerlådan bibehålla tillräcklig strukturell hållfasthet och dimensionsstabilitet samtidigt som lagret och stödrullen hålls korrekt placerade.

Komponenten måste också kunna arbeta under högvalsningsförhållanden. Med det integrerade olje-luft-smörjsystemet som arbetar vid0,2–0,5 MPa, kan lageranordningen förses med kontrollerad smörjning under kontinuerlig drift vid rullningshastigheter upp till15 m/s.

Stöd för tung last och lastöverföring

En av stödrullagerlådans primära funktioner är att ge tillförlitligt strukturellt stöd för reservrullagerenheten.

Under varmvalsning överförs valskraften genom valssystemet och slutligen till valsverkets ram. Lagerlådan på transmissionssidan måste därför motstå betydande tryck- och dynamiska belastningar utan överdriven deformation.

Den angivna lastkapaciteten är upp till3 000–8 000 kN per sidaDetta driftskrav påverkar valet av lagerlådans material, värmebehandlingsförhållandena, konstruktionsdesignen, bearbetningsprocessen och dimensionskontrollen.

Att bibehålla lagerhusets geometri under belastning är viktigt eftersom deformation eller dimensionsavvikelse vid lagergränssnittet kan påverka stödrullarnas inriktning och det driftsmässiga förhållandet mellan stödvalsen och valsstativet.

Av denna anledning tillverkas lagerlådan som en precisionsbearbetad strukturkomponent snarare än att endast behandlas som ett konventionellt gjutstålshus.

Precisionsstyrning av stödrullen

Noggrann styrning av stödrullen är ett annat viktigt krav på lagerlådan på transmissionssidan.

Den angivna radiella rundgången för stödrullen är≤0,03 mmDetta dimensionskrav bidrar till stabil valsrotation och positionering under varmvalsning och stöder den erforderliga bandtjocklekskonsistensen.

Lagerhålen behandlas därför som kritiska funktionsytor under bearbetning och inspektion. Deras koncentricitet, måttnoggrannhet och förhållande till installationsytorna påverkar direkt lageraggregatets position.

För kontinuerlig valsning kan stabil lagerpositionering bidra till att minska oönskade valsrörelser och upprätthålla ett konsekvent mekaniskt förhållande mellan stödrullen, lagerenheten och valsverkets ram.

Den specificerade noggrannheten är särskilt relevant för bandproduktion där tjocklekskontroll är viktig. Enligt de angivna applikationskraven är utrustningen avsedd att stödja bandtjocklekstoleranser på ungefär±0,1 %.

Olje-luft-smörjsystem

Växellådssidans stödrullagerlåda har en olje-luftsmörjningsanordning för höghastighetsvalsning.

Det angivna smörjtrycket är0,2–0,5 MPaOlje-luftsmörjning ger en kontrollerad tillförsel av smörjmedel till lagersystemet samtidigt som kontinuerlig drift under hög belastning och rotationshastighet stöds.

För varmvalsverk som arbetar med hastigheter upp till15 m/sSmörjningshantering är en viktig del av lagrets prestanda. Korrekt smörjning hjälper till att kontrollera friktion och värmeutveckling vid lagergränssnittet och stöder stabil drift under längre rullningscykler.

Smörjanordningen är integrerad i lagerboxens struktur så att relevanta smörjkanaler och gränssnitt kan tillverkas och inspekteras som en del av den övergripande komponenten.

Kompatibla varmvalsverksapplikationer

Stödrullagerlådan är lämplig för varmvalsningsutrustning, inklusive fyrvalsade varmvalsverk och reversibla grovvalsverk.

Fyra-vals varmvalsverk

Lagerlådan kan användas i fyrvalsade varmvalsverk för produktion av kolstål och rostfria stålplåtar och band.

Typisk tillämplig remstjocklek är:

• 2–25 mm

I ett fyrvalsverk ger stödvalsen stöd för arbetsvalsen under valsningen. Stödrullagerlådan installeras som en del av stödrullagerarrangemanget och överför den applicerade valsningsbelastningen mot valsverkets ram.

Komponenten måste bibehålla dimensionsstabilitet och lagerpositionering under kontinuerliga rullkrafter samtidigt som den erforderliga rulluppriktningen stöds.

För produktion av kolstål och rostfritt stål bidrar lagerlådan därför till den mekaniska stabiliteten hos stödvalssystemet och den övergripande valsningsprocessen.

Vändbar grovfräs

Komponenten kan också appliceras på reversibel grovfräsutrustning.

Det angivna driftsvillkoret anger rullkraftsfluktuationer på ungefär±20 %, vilket återspeglar de upprepade förändringarna i rullningsriktning och den tillhörande dynamiska belastningen.

Reversibla grovfräsar kräver strukturella komponenter som kan tolerera upprepade stötar och fluktuerande belastningar utan att förlora den erforderliga lageruppriktningen. Stödrullagerlådan måste därför kombinera tillräcklig materialhållfasthet, kontrollerad bearbetningsnoggrannhet och stabila installationsytor.

Materialegenskaper

Det huvudsakliga materialet som specificeras för stödrullagerlådan ärZG35CrMoV gjutstålmed en optimerad legeringssammansättning.

Den angivna kemiska sammansättningen är:

Legeringselementen väljs för att ge de mekaniska egenskaper som krävs för en stor strukturkomponent som utsätts för upprepade rullbelastningar och termiska effekter.

Krom, molybden och vanadin bidrar till gjutstålets styrka och stabilitet efter värmebehandling. Materialvalet samordnas därför med de förväntade belastningsförhållandena och lagerboxens dimensionskrav.

Materialprestanda och värmebehandling

ZG35CrMoV-stödrullagrets lådhus är härdat och anlöpt för att uppnå det specificerade hårdhetsområdet.

De viktigaste kraven på materialets prestanda inkluderar:

• Högtemperatursträckgräns: σ₀,₂ ≥450 MPa vid 500°C

• Termisk utmattningsbeständighet: spricklängd ≤0,5 mm efter 1 000 termiska cykler

Högtemperatursträckgränsen är viktig eftersom varmvalsningsutrustning arbetar under betydande termisk påverkan. Lagerlådan måste bibehålla sina strukturella egenskaper när den utsätts för förhöjda temperaturer i samband med valsningsprocessen.

Termisk utmattningsbeständighet är också viktig för komponenter som utsätts för upprepad uppvärmning och kylning. Det specificerade kravet på en spricklängd på högst0,5 mm efter 1 000 termiska cyklertillhandahåller ett definierat prestandakriterium för termisk hållbarhet.

Viktiga komponentmaterial

Olika material och värmebehandlingsförhållanden används för de viktigaste funktionella komponenterna i lagerboxaggregatet.

DeZG35CrMoV lagerlådager det huvudsakliga strukturella stödet och lastöverföringsfunktionen. Dess seghärdade tillstånd ger det specificerade hårdhetsområdet förHB 260–300.

De42CrMo slitstark foderplattafår ythärdning för att uppnå en hårdhet avHRC 50–55Denna behandling är avsedd för områden där slitstyrka krävs under användning.

DeTätningsring i rostfritt stål 304är lösningsbehandlad och kontrollerad inom ett hårdhetsområde avHB 180–200, vilket ger det specificerade materialtillståndet för tätningskomponenten.

Tillverkning och precisionsbearbetning

GW Precision har utvecklat dedikerade tillverkningsmöjligheter för stödrullagerlådor genom tillämpning av storskalig bearbetningsutrustning och processoptimering.

Tillverkningsutrustningen inkluderarvertikala bearbetningscentra, portalbearbetningscentra och horisontella bearbetningscentraDessa maskiner stöder bearbetning av stora lagerlådekonstruktioner och gör det möjligt att koordinera olika bearbetningsoperationer inom en kontrollerad produktionsprocess.

Företaget har även optimerat bearbetningsprogram och processplanering genom datorbaserad programmering. Tillverkningssekvensen är organiserad enligt lagerboxens strukturella egenskaper och precisionskrav.

För en stor lagerlåda i ett varmvalsverk är bearbetningsnoggrannheten nära relaterad till positionen för lagerhål, installationsytor och andra funktionella gränssnitt. En kontrollerad bearbetningsprocess hjälper till att upprätthålla konsistensen mellan enskilda komponenter och stöder efterföljande lagerinstallation.

Utvecklingen av en mogen bearbetningsprocess för lagerboxar bidrar också till att förbättra tillverkningens repeterbarhet och den övergripande bearbetningskvaliteten.

Inspektionsförfarande och kvalitetskontroll

Inspektion av stödrullagerlådan omfattar materialverifiering, oförstörande provning, dimensionsmätning och kritisk geometrisk noggrannhet.

Materialinspektion

Den kemiska sammansättningen av gjutstålet kontrolleras genom spektralanalys.

Det specificerade kravet är:

• Elementavvikelse:≤±0,03%

• Inspektionsutrustning:handhållet XRF-instrument

Ultraljudsprovning utförs också för att utvärdera den inre kvaliteten hos gjutstålet.

Den angivna acceptansstandarden är:

• EN 12680-3 Klass 2

Dessa inspektionsprocedurer verifierar materialkvaliteten innan komponenten går vidare genom de återstående tillverkningsstegen.

Dimensionell och geometrisk inspektion

Kritiska dimensioner på stödrullagerlådan inspekteras med precisionsmätutrustning.

Lagerhålets koncentricitet kontrolleras för att≤φ0,02 mmoch inspekteras med hjälp av en koordinatmätmaskin. Denna parameter är viktig för att bibehålla positionsförhållandet mellan lagret och stödrullen.

Installationsytans planhet kontrolleras för att≤0,03 mm/mPrecisionskontroll av installationsytan bidrar till stabil montering mellan lagerlådan och den tillhörande frässtrukturen.

Kombinationen av dimensionsinspektion och geometrisk mätning ger en grund för att verifiera kritiska gränssnitt före leverans.

Strukturell tillförlitlighet för varmvalsningstillämpningar

Växellådssidans stödrullagerlåda fungerar som en del av ett lastbärande system snarare än som en isolerad komponent.

Lagerlådan måste samordna funktionerna hos stödrullen, lagerenheten, smörjsystemet och valsramen. Under drift utsätts dessa komponenter för valskrafter, vibrationer, termiska effekter och upprepade mekaniska cykler.

För varmvalsverk med fyra valsar stöder lagerlådan applikationer som involverar produktion av kolstål och rostfritt stålband och plåt i det specificerade tjockleksområdet2–25 mm.

För reversibla grovfräsar är komponenten konstruerad för driftsförhållanden som involverar valskraftsfluktuationer på cirka±20 %och upprepade reverserande stötbelastningar.

Dessa förhållanden ställer kombinerade krav på lagerlådans material, värmebehandling, bearbetningsnoggrannhet, lagerhålets geometri, installationsytor och inspektionsprocedurer.

Tillverkningskapacitet hos GW Precision

Stödrullagerlådor har blivit en viktig produktkategori inom GW Precisions tillverkningsverksamhet.

Företagets produktionskapacitet kombinerar materialinspektion, värmebehandling, storskalig precisionsbearbetning, dimensionsinspektion och kvalitetskontroll. Användningen av vertikala fleroperationscentra, portalbearbetningscentra och horisontella fleroperationscentra stöder bearbetningen av stora strukturella lagerkomponenter.

Genom processplanering och datorstödd bearbetningsoptimering kan tillverkningsprocessen organiseras kring de specifika strukturella och dimensionella kraven för stödrullagerlådor.

För varmvalsverkstillämpningar ger valet av gjutstål ZG35CrMoV, kontrollerad värmebehandling, precisionsbearbetning, inspektion av lagerhål och mätning av installationsytan en samordnad tillverkningsmetod för rullagerlådor på transmissionssidan.

För anpassade krav kan komponentkonfigurationen och tillverkningsparametrarna koordineras enligt kundens varmvalsverksmodell, valskraft, valshastighet, stödrullarrangemang och installationskrav.

2019 Kinas internationella utställning om aluminiumindustri

Aluminium USA 2019 Music City Center Nashville TN, USA 12-13 september 2019