Oikean materiaalin valitseminen kiertouunin ja kuulamyllyn ympäryspyörille

Oikean materiaalin valinta ympäryspyörille on yksi tärkeimmistä päätöksistä kiertouunien ja kuulamyllyjen suunnittelussa, huollossa ja vaihtosuunnittelussa. Pyörivä hammaspyörä toimii jatkuvassa raskaassa kuormituksessa, hitaalla pyörimisnopeudella, toistuvalla kosketusrasiolla ja usein ankarissa käyttöolosuhteissa, kuten pöly, lämpö, ​​iskukuormitus ja epätäydellinen kohdistus. Jos materiaalia ei valita oikein, vaihteisto voi kärsiä liiallisesta kulumisesta, hampaiden halkeilusta, kolhuista, muodonmuutoksista tai käyttöiän lyhenemisestä.

Sementtitehtaissa, kaivostoiminnassa ja mineraalien käsittelylinjoissa käytettäville suurille avohammaspyörille materiaalin valinta vaikuttaa paljon enemmän kuin pelkkä lujuus. Se vaikuttaa myös:

• valun laatu

• lämpökäsittelyvaste

• koneistuksen vakaus

• kulutuskestävyys

• sitkeys

• maksaa

• toimituksen toteutettavuus

• pitkäaikainen luotettavuus palvelussa

valmistamme Yile Machineryssa mittatilaustyönä ympäryspyörät pyöriviin uuneihin, kuulamyllyihin, SAG-myllyihin ja teollisuuden kuivaimiin. Tuotesivusi mukaan näitä vaihteita voidaan toimittaa ulkohalkaisijaltaan jopa 12 metriin , moduulien välillä M8 - M55 ja kahden puolen tai monisegmenttisinä malleina . Yleisiä materiaaleja ovat ZG45 ja ZG42CrMo , joissa on jännityksenpoisto, ultraäänitestaus ja mittojen tarkistus ennen toimitusta.

Tässä artikkelissa kerrotaan, kuinka ostajat ja insinöörit voivat valita oikean ympäryspyörän materiaalin sovellusvaatimusten perusteella.

Miksi ympärysmittavaihteiden materiaalin valinta on tärkeää

Vyöpyörä ei ole pieni suljettu vaihteisto, joka toimii puhtaissa, kontrolloiduissa olosuhteissa. Se on yleensä uunin vaippaan tai myllyn runkoon asennettu suuri esillä oleva hammaspyörä, joka siirtää vääntömomentin vastinpyörän kautta vaativissa käyttöolosuhteissa.

Verrattuna pienempiin hammaspyöriin, ympärysmittavaihteet tuovat erityisiä materiaalihaasteita, koska niissä on yhdistettävä:

• riittävä hampaiden vahvuus

• hyvä kulutuskestävyys

• kehon jäykkyys

• kestävyys halkeamien leviämiselle

• luovat äänet suurissa osissa

• vakaa koneistussuorituskyky

• luotettava toiminta pitkien käyttöjaksojen aikana

Usein vaihteen runko on erittäin suuri ja se on valmistettava valuteräsrenkaana tai segmentoituna. Tämä tarkoittaa, että valitun materiaalin tulee täyttää palveluvaatimukset, mutta sen tulee myös olla sopiva:

• laajamittainen valu

• stressin lievitystä

• suurten hammasprofiilien koneistus

• kuljetus ja asennus

• pitkän aikavälin mittastabiilius

Tästä syystä materiaalin valinta ympärysmittavaihteet perustuvat yleensä sekä mekaaniseen suorituskykyyn että valmistuksen käytännöllisyyteen.

Yleiset materiaalit, joita käytetään pyöriviin uuneihin ja kuulamyllyihin ympäryspyörissä

Raskaissa teollisissa sovelluksissa ympärysmittapyörät valmistetaan yleensä valuteräksestä taotun teräksen sijaan niiden suuren halkaisijan ja segmentoitujen suunnitteluvaatimusten vuoksi.

Yleisimmät materiaalivaihtoehdot ovat:

• ZG45

• ZG42CrMo

• muut valuseosteräkset asiakkaan toiveiden mukaan

• vastaavat arvot DIN-, JIS-, AGMA- tai asiakkaan piirustuksen mukaan

Verkkosivustollasi ZG45 ja ZG42CrMo on jo tunnistettu yleisiksi ympäryspyörän materiaaleiksi. Nämä kaksi laatua ovat hyviä esimerkkejä, koska ne edustavat kahta erilaista suoritustasoa ja hintaa.

Yksinkertaisesti sanottuna:

• ZG45 valitaan usein yleiseen raskaaseen huoltoon, jossa tarvitaan hyvää lujuutta ja taloudellista arvoa

• ZG42CrMo valitaan usein, kun kyseessä on suurempi lujuus, parempi sitkeys ja vaativammat käyttöolosuhteet

Niiden välillä valinta riippuu uunin tai tehtaan todellisista työolosuhteista.

1. ZG45: yleinen ja taloudellinen valinta suurikokoisille vaihteille

ZG45 on laajalti käytetty valuhiiliteräslaatu raskaan teollisuuden komponenteille. Se valitaan usein ympäryspyörille, joissa sovellus edellyttää:

• luotettava peruslujuus

• hyvä heitettävyys

• käytännöllinen koneistussuorituskyky

• kohtuullinen kustannusten hallinta

• vakaa käyttö normaaleissa raskaissa käyttöolosuhteissa

ZG45:n edut

• sopii suurille valuosille

• yleensä helpompaa ja taloudellisempaa suurten vaihteiden tuotannossa

• riittävä lujuus moniin uuni- ja myllysovelluksiin

• laajalti hyväksytty suurten avointen vaihteiden huoltoon

• hyvä tasapaino kustannusten ja suorituskyvyn välillä

Tyypillisiä käyttötapauksia

ZG45:tä käytetään usein:

• pyörivät uunin ympäryspyörät

• kuulamyllyn ympäryspyörät

• teollisuuden kuivausvaihteet

• suuret segmentoidut hammaspyörät raskaassa teollisuudessa

ZG45 on usein käytännöllinen vaihtoehto ostajille, jotka etsivät kustannustehokasta vaihtovaihdetta, jolla on todistettu teollinen suorituskyky.

Jos laitteisiin kohdistuu kuitenkin voimakkaampi iskukuormitus, suurempi vääntömomenttitiheys tai tiukemmat käyttöikävaatimukset, tehokkaampi seosvaluteräs voi olla parempi.

2. ZG42CrMo: Korkeampi lujuus ja sitkeys vaativampaan palveluun

ZG42CrMo on valettu seosteräslaji, joka sisältää kromia ja molybdeeniä ja jota käytetään tyypillisesti silloin, kun vaaditaan korkeampaa mekaanista suorituskykyä.

Verrattuna tavalliseen valuhiiliteräkseen, ZG42CrMo voi tarjota:

• suurempi vahvuus

• parempi sitkeys

• parantunut kovettavuus

• parempi vastustuskyky halkeamien leviämiselle vaativissa olosuhteissa

• soveltuu paremmin raskaaseen ja raskaaseen huoltoon

ZG42CrMo:n edut

• sopii paremmin korkean kuormituksen ja korkean rasituksen sovelluksiin

• usein suositeltu, jos iskukuorma on merkittävä

• parempi mekaaninen ominaisuuspotentiaali asianmukaisen lämpökäsittelyn jälkeen

• hyvä vaihtoehto, kun odotetaan pidemmän käyttöiän vaikeissa olosuhteissa

Tyypillisiä käyttötapauksia

ZG42CrMo valitaan usein:

• suuren kuormituksen sementtiuunin ympäryspyörät

• suuret kuulamyllyt ja SAG-myllyrenkaat

• raskaat avoimet vaihteet ankarissa työolosuhteissa

• projektit, joissa materiaalipäivitystä tarvitaan edellisen epäonnistumisen jälkeen

Jos asiakas on kokenut hampaanjuuren halkeilua, epänormaalia kulumista tai toistuvia huoltoongelmia heikomman luokan materiaalin kanssa, ZG42CrMo-päivitystä voidaan harkita teknisen tarkastelun jälkeen.

3. Miten kuormitus ja työolosuhteet vaikuttavat materiaalin valintaan

Materiaalin valinnan tulee aina alkaa todellisista käyttöolosuhteista.

Tärkeitä tekijöitä ovat:

• siirretty vääntömomentti

• myllyn tai uunin koko

• pyörimisnopeus

• iskukuormitus

• käynnistystaajuus

• voitelun kunto

• kohdistuksen laatu

• ympäristön pöly ja lämpötila

• odotettu käyttöikä

• huoltotaso työmaalla

Valitse taloudellisempi laatu, kuten ZG45, kun:

• laite toimii vakaissa olosuhteissa

• kuormituksen vaihtelut ovat kohtalaisia

• voitelu on huollettu asianmukaisesti

• ostaja haluaa käytännön tasapainon kustannusten ja käyttöiän välillä

• palvelun historiallinen suorituskyky on ollut hyväksyttävää

Harkitse ZG42CrMo:ta tai korkeampaa metalliseosvaihtoehtoa, kun:

• laitteet toimivat raskaan kuormituksen alaisena

• iskukuormitus tai ajoittainen ylikuormitus on yleistä

• aiempi vaihdevaurio viittaa riittämättömään sitkeyteen tai lujuuteen

• kriittisiltä tuotantolinjoilta vaaditaan suurempaa luotettavuutta

• sammutuskustannukset ovat korkeat ja pidempi käyttöikä on etusijalla

Esimerkiksi suuressa sementtitehtaan pyörivässä uunissa, jossa suunnittelematon sammutus on erittäin kallista, vahvempi ja sitkeämpi seostettu valuteräs voi tarjota paremman pitkän aikavälin arvon kuin alhaisempi alkukustannusmateriaali.

4. Materiaalin valinnan on myös vastattava vaihdekokoa

Mitä suurempi ympärysmitta, sitä tärkeämmäksi materiaalin prosessoitavuus tulee.

Hammaspyörissä, joissa on suuri halkaisija, paksut profiilit ja segmentoitu rakenne, materiaalin tulee soveltua:

• suuri valettu aihioiden tuotanto

• massiivisten osien lämpökäsittely

• stressin lievitys valun jälkeen

• vakaa karkea ja viimeistelty koneistus

• mittojen hallinta hampaan leikkauksen aikana

• kuljetus- ja asennuskäsittely

Tämä on yksi syy valuteräslaadut, kuten ne, joita käytetään sinun ympäryspyörien sivut ovat niin tärkeitä. Materiaali voi näyttää vahvalta paperilla, mutta jos sitä on vaikea valaa tai työstää luotettavasti erittäin suurissa osissa, se ei välttämättä ole paras vaihtoehto todellisuudessa.

Ylimitoitettujen hammaspyörien kohdalla tekninen käytännöllisyys on yhtä tärkeä asia kuin nimelliset mekaaniset ominaisuudet.

5. Lämpökäsittelyä koskevia näkökohtia ympyrävaihteiden materiaaleille

Materiaalivalintaa ei voi erottaa lämpökäsittelystä. Jopa oikea teräslaji on käsiteltävä oikein halutun suorituskyvyn saavuttamiseksi.

Vyöpyörien valmistukseen liittyvät yleiset lämpöprosessit voivat sisältää:

• normalisoimalla

• karkaisu ja karkaisu tarvittaessa

• stressin lievitystä

• ohjattu jäähdytys

• kovuuden tarkastus

Isolle valuteräkselle ympäryspyörien , jännityksen vähentäminen on erityisen tärkeää, koska:

• se vähentää sisäistä jäännösjännitystä

• se parantaa mittapysyvyyttä koneistuksen aikana

• se vähentää vääristymisen riskiä

• se auttaa vähentämään stressiin liittyvien palveluongelmien riskiä

Tämä näkyy jo tuotesivullasi, jossa mainitaan, että jokainen ympärysmitta on kevennetty ennen toimitusta.

Materiaalivaihtoehtoja arvioidessaan ostajan ei tule vain kysyä: 'Kumpi teräslaji on vahvempi?' Heidän tulee myös kysyä:

• kuinka materiaalia lämpökäsitellään

• kuinka kovuutta valvotaan

• kuinka jäännösstressiä vähennetään

• kuinka mittavakaus varmistetaan koneistuksen jälkeen

6. Kulutuskestävyys vs. sitkeys: Miksi tasapaino on tärkeää

Ympärysmitta ei tarvitse vain kovuutta. Se tarvitsee oikean tasapainon:

• kulutuskestävyys

• hampaan juuren vahvuus

• iskunkestävyys

• kehon sitkeys

• työstettävyys

Jos materiaali valitaan vain kovuuden perusteella ilman riittävää sitkeyttä, hammaspyörä voi tulla alttiimmaksi halkeilulle törmäyksen tai kohdistusvirheen vuoksi. Toisaalta, jos materiaali on liian pehmeää, hampaiden kuluminen voi kiihtyä ja välys voi kasvaa ajan myötä.

Tästä syystä materiaalin valinnassa on otettava huomioon:

• käyttökuormitus

• voitelun laatu

• hammaspyörän materiaalia

• vaihteen ja hammaspyörän välinen kovuussovitus

• kohdistustila

• huoltokäytännöt

Monissa avovaihdejärjestelmissä käyttöikä ei riipu pelkästään ympäryspyörän materiaalista, vaan myös siitä, kuinka hyvin hammaspyörä sopii vastinpyörään. Jos toimitat täydellisiä käyttöratkaisuja vastaavilla hammasrattailla, kuten sinun on ehdotettu Girth Gears -sivulla, tämä voi auttaa parantamaan yleistä verkkojen luotettavuutta.

Asiakkaille, jotka hankkivat myös hammaspyörät, voi olla hyödyllistä tarkistaa omasi Spur Gears & Pinions -luokka yhdessä ympärysmittavarustesivun kanssa.

7. Uudet laitteet vs vaihtoprojektit

Oikean ympärysmitan materiaali voi vaihdella riippuen siitä, onko vaihde tarkoitettu:

• uusi OEM-projekti

• olemassa olevien laitteiden korvaaminen

• päivitys edellisen vian jälkeen

• hätäpysäytyskorjaus

Uusille projekteille

Materiaalin valinta perustuu yleensä:

• alkuperäinen suunnitteluspesifikaatio

• kuorman laskeminen

• käyttöikätavoite

• budjetti ja hankintasuunnitelma

• yhteensopiva hammaspyörän materiaali ja lämpökäsittely

Korvausprojekteihin

Materiaalivalinnassa on myös otettava huomioon:

• alkuperäinen varustemateriaali

• todellinen vikatila

• paikan päällä tapahtuva linjaus

• hammaspyörän kulumisen kunto

• haluaako asiakas vastaavanlaisen vaihdon tai päivityksen

Jos edellinen vaihde epäonnistui kulumisen, kolhujen, halkeilujen tai muodonmuutosten vuoksi, pelkkä alkuperäisen laadun kopioiminen ei välttämättä aina ole paras ratkaisu. Teknisen katsauksen tulee määrittää, pitäisikö materiaalia päivittää.

Tämä on erityisen tärkeää vanhemmissa sementti- ja kaivoslaitteissa, joissa huoltohistoria saattaa olla epäjohdonmukainen.

8. Materiaalin valinta kiertouunin ympäryspyörille

Pyörivän uunin ympäryspyörät toimivat usein:

• jatkuva pyöriminen

• korkea vääntömomentti

• uunin rungon lämpövaikutus

• pölyisissä olosuhteissa

• pitkiä tuotantosyklejä

• korkeat sammutuskustannukset

Koska sementtiuunien sammutukset voivat olla erittäin kalliita, ostajat asettavat usein etusijalle:

• luotettavuus

• halkeamiskestävyys

• pitkä käyttöikä

• ennakoitava kulumiskäyttäytyminen

• vakaa toiminta vastapyörän kanssa

Tämän tyyppisille sovelluksille:

• ZG45 voi sopia vakiokäyttöolosuhteisiin ja budjettitietoisiin vaihtoihin

• ZG42CrMo voi olla sopivampi, kun kuorman vakavuus, luotettavuusvaatimus tai aikaisempi vikakokemus oikeuttaa seosteräksen päivityksen

Jos sovellus on kriittinen ja käyttöympäristö ankara, vahvempi valuseosteräs on usein vakavan harkinnan arvoinen.

9. Materiaalin valinta kuulamyllylle ja SAG-myllylle

Kuulamyllyt ja SAG-myllyt voivat luoda vaativat käyttöolosuhteet, koska:

• raskas massakierto

• toistuvat latausjaksot

• jauhatusaineen ja malmikuormituksen muutosten vaikutus

• pitkiä käyttötunteja

• vaihtelevat prosessiolosuhteet

Nämä olosuhteet voivat asettaa korkeat vaatimukset:

• hampaan juuren vahvuus

• kulutuskestävyys

• kestävyys väsymisvaurioita vastaan

• valun eheys suurissa osissa

Normaalissa myllypalvelussa ZG45:tä voidaan silti käyttää menestyksekkäästi monissa tapauksissa. Mutta suuremmissa tehtaissa, suuritehoisissa tehtaissa tai toiminnoissa, joissa on kova kuormitus, ZG42CrMo tai muut seostetut valuteräkset voivat tarjota paremman suorituskyvyn.

Tärkeintä on arvioida todellisia käyttötietoja sen sijaan, että valitaan materiaalia pelkän tavan mukaan.

10. Mitä ostajien tulisi kysyä materiaalista vyövarusteiden toimittajalta?

Ennen tilaamista ostajien tulee kysyä toimittajalta seuraavat kysymykset:

• Mitä materiaaliluokkaa suosittelet ja miksi?

• Soveltuuko laatu suuren poikkileikkauksen valuun?

• Mitä lämpökäsittelyä käytetään?

• Minkä kovuusalueen voit tarjota?

• Miten jäännösstressiä hallitaan?

• Mitä tarkastusraportteja voidaan toimittaa?

• Onko ultraäänitestejä saatavilla?

• Toimitetaanko vaihde yhtenä kappaleena vai segmentoituna?

• Vastaako materiaali hammaspyörän suunnittelua?

• Oletko aikaisemmin valmistanut vastaavia vaihteita uuneihin tai myllyihin?

Hyvän toimittajan tulee pystyä selittämään teräslajin nimen lisäksi myös suosituksen taustalla oleva logiikka.

Tämä on erikoistunut valmistaja ympäryspyörillä on selvä etu verrattuna toimittajaan, joka tarjoaa vain yleistä koneistusta.

11. Pelkkä materiaali ei määritä käyttöikää

Vaikka materiaalin valinta on kriittinen, ympäryspyörän suorituskyky riippuu myös:

• hampaiden profiilin tarkkuus

• koneistuksen laatu

• vaihteiden suuntaus

• asennuksen laatu

• voitelun kunto

• hammaspyörän sovitus

• käyttöhuolto

Jopa erinomainen materiaali voi epäonnistua aikaisin, jos:

• kosketuskuvio on huono

• voitelu on riittämätön

• perustuksen kohdistus on väärä

• hammaspyörä ei sovi yhteen

• asennus aiheuttaa liiallisen loppumisen

Siksi ostajien tulee arvioida koko valmistus- ja käyttöprosessi, ei vain materiaalitodistus.

Projekteissa, jotka sisältävät täydellisen verkostoitumisjärjestelmän, on usein hyödyllistä harkita molempia Girth Gears ja Spur Gears & Pinions -tuoteluokat yhdessä.

12. Käytännön valintamenetelmä

Useimmille ostajille paras tapa ei ole kysyä 'Mikä materiaali on yleensä paras?' vaan pikemminkin:

Mikä materiaali on paras tälle ympärysmittavaihteelle tässä sovelluksessa näissä työolosuhteissa?

Käytännön valintaprosessi seuraa yleensä näitä vaiheita:

1. määrittele sovellus ja käyttökuorma

2. tarkista vaihdekoko ja rakennesuunnittelu

3. vahvistaa, onko odotettavissa normaalia vai ankaraa palvelua

4. vertaa kustannuksia odotettuun käyttöikään

5. arvioi alkuperäinen vikahistoria, jos vaihdat olemassa olevan vaihteen

6. vahvistaa lämpökäsittely- ja tarkastussuunnitelma

7. sovittaa vaihteiston materiaali hammaspyörän ja voitelun olosuhteisiin

Tämä prosessi johtaa luotettavampaan lopputulokseen kuin materiaalin valinta pelkän tavan tai hinnan perusteella.

Johtopäätös

Oikean materiaalin valinta pyörivään uuniin tai kuulamyllyyn ympärysvaihteistoon vaatii tasapainotuksen lujuuden, sitkeyden, kulutuskestävyyden, valun toteutettavuuden, lämpökäsittelyvasteen, koon ja käyttöolosuhteiden.

Monissa raskaan teollisuuden sovelluksissa:

• ZG45 on käytännöllinen ja taloudellinen vaihtoehto suurille ympäryspyörille, jotka toimivat normaaleissa raskaissa olosuhteissa

• ZG42CrMo on usein parempi valinta, kun vaaditaan suurempaa lujuutta, parempaa sitkeyttä ja parempaa luotettavuutta vaativammissa käyttöolosuhteissa

valmistamme Yile Machineryssa mittatilaustyönä uunien, myllyjen ja kuivaimien ympäryspyörät , mukaan lukien suurihalkaisijaiset segmentoidut mallit asiakkaan piirustusten tai standardien mukaan. Toimitamme myös liittyviä hammaspyörät ja hammaspyörät täydellisiin raskaisiin voimansiirtoratkaisuihin.

Jos olet valitsemassa materiaalia uuteen ympäryspyöräprojektiin tai arvioimassa vaihtoa huoltovian jälkeen, lähetä meille piirustus, vaihdekoko, käyttöolosuhteet ja sovellustiedot teknistä tarkastelua varten.

FAQ

1. Mikä on yleisin ympäryspyörien materiaali?

Valuteräs on yleisin materiaaliluokka suurissa ympäryspyörissä, koska se soveltuu ylimitoitettuihin hammaspyörärakenteisiin ja segmentoituihin malleihin. Yleisiä laatuja ovat ZG45 ja ZG42CrMo.

2. Onko ZG42CrMo parempi kuin ZG45 kaikille ympärysmittavaihteille?

Ei aina. ZG42CrMo tarjoaa yleensä suuremman lujuuden ja sitkeyden, mutta ZG45 voi olla kustannustehokkaampi ja täysin sopiva moniin tavallisiin raskaisiin sovelluksiin. Oikea valinta riippuu työolosuhteista.

3. Miksi ympärysmittapyörät yleensä valetaan taomisen sijaan?

Koska ympärysmittapyörät ovat usein halkaisijaltaan erittäin suuria ja voivat vaatia jaetun tai segmentoidun rakenteen. Valu on yleensä käytännöllisempää ja taloudellisempaa tämän tyyppisille osille.

4. Tarkoittaako suurempi kovuus aina parempaa ympärysmittapyörää?

Ei. Pyörivä vaihteisto tarvitsee tasapainon kulutuskestävyyden ja sitkeyden välillä. Liiallinen kovuus ilman riittävää sitkeyttä voi lisätä halkeiluriskiä joissakin käyttöolosuhteissa.

5. Voiko Yile Machinery toimittaa sekä ympäryspyöriä että vastaavia hammasrattaita?

Kyllä. Toimitat tuotevalikoimasi perusteella ympärysmittavaihteet sekä niihin liittyvät hammaspyörät ja hammaspyörät raskaisiin voimansiirtojärjestelmiin.

Tarvitsetko apua oikean renkaan materiaalin valinnassa?

Lähetä piirustus, mitat, moduuli, sovellustiedot ja huoltoehdot Yile Machinerylle teknistä tarkastelua ja tarjousta varten.