Efektywna obróbka cieplna kół dźwigowych: poprawa trwałości i wydajności

Podczas produkcji kół wielu producentów i użytkowników dźwigów niebędących profesjonalistami w tej dziedzinie nie przeprowadza obróbki cieplnej kół. koła dźwigu lub mają nieuzasadnione specyfikacje techniczne. W rezultacie koła są podatne na zużycie lub przedwczesne łuszczenie się warstwy utwardzającej, co prowadzi do bardzo krótkiej żywotności.

Problem ten jest szczególnie widoczny w często użytkowanych lokalizacjach, takich jak zakłady metalurgiczne, doki, porty morskie i koleje, gdzie okres eksploatacji kół wynosi tylko rok lub dwa, co wiąże się ze znacznymi kosztami siły roboczej i materiałów przeznaczonych na konserwację.

Nasze doświadczenie wskazuje, że poprzez ustalenie rozsądnych specyfikacji technicznych dla kół i przyjęcie kompleksowych procesów obróbki cieplnej możemy znacznie wydłużyć żywotność kół. Poniżej przedstawiono niektóre doświadczenia, którymi dzieli się nasza fabryka w zakresie obróbki cieplnej kół dźwigowych.

Materiały i specyfikacje techniczne kół

Koła dźwigowe naszej fabryki wykorzystują dwa rodzaje materiałów: ZG55 i ZG50SiMn. Średni skład chemiczny ZG50SiMn to C0,5%, Si0,6% i Mn1,0%. W przypadku kół ZG55 określona twardość bieżnika wynosi HB300–350, przy czym głębokość warstwy hartowniczej powinna wynosić ≥HB260, przy czym twardość w odległości 20 mm od powierzchni bieżnika powinna wynosić ≥HB260. W przypadku kół ZG50SiMn określona twardość bieżnika wynosi HB350–400, przy czym twardość w odległości 20 mm od powierzchni bieżnika wynosi ≥HB280. Istnieją dwa procesy obróbki cieplnej kół: jeden to metoda ogólnego hartowania płytą zaciskową, a drugi to metoda hartowania powierzchniowego o średniej częstotliwości.

Proces obróbki cieplnej

Wpływ obróbki cieplnej na przetwarzanie kół

Różne metody obróbki cieplnej wpływają na procedurę obróbki koła. Podczas stosowania nagrzewania indukcyjnego średniej częstotliwości procedura obróbki jest następująca: Wstępny półfabrykat → Normalizowanie + Odpuszczanie → Wykańczające toczenie powierzchni bieżnika i powierzchni bocznych, wstępne toczenie otworu wewnętrznego (pozostawiając 2,5 mm naddatku z każdej strony) → Nagrzewanie średniej częstotliwości z hartowaniem w wodzie + Odpuszczanie w średniej temperaturze → Wykańczające toczenie otworu wewnętrznego → Obróbka rowków wpustowych → Montaż.

W przypadku stosowania metody ogólnego hartowania płyty mocującej proces zmienia się w następujący sposób: Obróbka wstępna → Normalizowanie + Odpuszczanie → Toczenie wstępne (pozostawiając 2,5 mm naddatku na każdej powierzchni obrabianej) → Ogrzewanie w piecu z ogólnym hartowaniem płyty mocującej + Odpuszczanie w średniej temperaturze → Toczenie wykańczające → Obróbka rowków wpustowych → Montaż.

W przypadku produkcji kół na dużą skalę obróbka cieplna średniej częstotliwości nie tylko oszczędza energię i czas obróbki, ale także pozwala uzyskać wyższą twardość bieżnika. Dlatego obróbka cieplna średniej częstotliwości powinna być promowana w wyspecjalizowanych zakładach produkcyjnych. Z drugiej strony, ogólny proces hartowania płyt zaciskowych, który nie wymaga specjalistycznego sprzętu, nadaje się do produkcji małoseryjnej lub części dostosowanych do potrzeb użytkownika. Jednak twardość bieżnika można kontrolować tylko w zakresie HB300–350, a uzyskanie wyższej twardości jest trudne, co czyni ją mniej wydajną.

Biorąc pod uwagę, że fabryki niewyspecjalizowane mają mniejsze wolumeny produkcji i nie potrzebują pełnego zestawu urządzeń do nagrzewania indukcyjnego średniej częstotliwości, tutaj wprowadza się tylko ogólny proces hartowania płyty zaciskowej.

Całkowity proces hartowania płyt zaciskowych dla kół

Całkowity proces hartowania płytą zaciskową dla kół jest następujący: Umieść koło w piecu elektrycznym typu pudełkowego i podgrzej je do 850–870°C, utrzymując tę temperaturę przez 2–4 godziny. Po wyjęciu koła z pieca umieść je w uchwycie, a następnie zanurz w zbiorniku z wodą w celu hartowania. Na koniec podgrzej koło w piecu do odpuszczania typu wgłębnego do 470–490°C, utrzymując tę temperaturę przez 4–6 godzin, a następnie pozwól mu ostygnąć na powietrzu. Koło powinno pozostać w wodzie przez około 1 minutę na każde 100 mm średnicy.

Zazwyczaj po zdjęciu płytki mocującej rdzeń koła nadal będzie ciemnoczerwony. Celem użycia tego przyrządu jest zapobieganie stwardnieniu żebra i otworu osi. Średnica płytki mocującej jest równa średnicy nominalnej koła minus 30 mm, a jej grubość wynosi 25 mm. Po pewnym okresie użytkowania powierzchnię płytki mocującej stykającą się z kołem należy obrócić, aby zachować gładką powierzchnię.

Badanie twardości kół dźwigowych po obróbce cieplnej

Badanie twardości bieżników kół dźwigowych

Przenośne twardościomierze są powszechnie używane do testowania twardości bieżników kół dźwigów. Aby sprawdzić twardość bieżnika, należy dokonać pomiaru w trzech równomiernie rozmieszczonych punktach wzdłuż obwodu bieżnika koła. Jeśli dwa z trzech punktów spełniają wymagania dotyczące twardości, twardość bieżnika jest uznawana za dopuszczalną.

Badanie głębokości warstwy hartowniczej

Głębokość warstwy hartowania-utwardzania na kołach dźwigowych jest głównie wykorzystywana do weryfikacji procesu obróbki cieplnej i jest testem niszczącym. Gotowe koło można rozciąć cienkim frezem typu plasterkowego. Cięte koło powinno być bezpiecznie podparte, a test twardości powinien być przeprowadzony w odległości 20 mm od powierzchni za pomocą twardościomierza. Podczas frezowania ważne jest kontrolowanie prędkości cięcia i chłodzenia, aby uniknąć przegrzania powierzchni cięcia.

Normy dotyczące badania twardości i głębokości warstwy hartowniczej

Badania twardości i głębokości warstwy hartowniczej kół dźwigowych należy przeprowadzać zgodnie z krajową normą JB/T 6392-2008 „Koła dźwigowe”, zgodnie ze szczegółowymi informacjami podanymi w poniższej tabeli:

Właściwości mechaniczne kół po obróbce cieplnej

• Zwiększona siła
  Koła poddane obróbce cieplnej mają większą twardość i wytrzymałość, co pozwala im wytrzymać większe obciążenia i naprężenia zginające. Ponadto obróbka cieplna może utworzyć twardą warstwę na powierzchni koła, zapewniając korzyści ochronne.
• Poprawiona odporność na zużycie
  Obróbka cieplna zwiększa twardość powierzchni koła, zwiększając tym samym jego odporność na zużycie i zmniejszając szybkość zużycia. Koła poddane obróbce cieplnej wymagają rzadszej konserwacji podczas użytkowania, co pomaga zaoszczędzić na kosztach.
• Zwiększona odporność na zmęczenie
  Powtarzające się obciążenia mogą prowadzić do pęknięć zmęczeniowych w kołach, co wpływa na ich żywotność. Obróbka cieplna poprawia strukturę krystaliczną i mikrostrukturę materiału, zwiększając w ten sposób odporność zmęczeniową kół i wydłużając ich żywotność.

Podsumowując, obróbka cieplna jest kluczowym procesem poprawiającym wytrzymałość, odporność na zużycie i odporność zmęczeniową kół. W produkcji kół dźwigowych obróbka cieplna odgrywa kluczową rolę w zwiększaniu wydajności kół i zapewnianiu bezpiecznej eksploatacji dźwigów.

Możemy dostarczyć różne rodzaje kół dźwigowych poddanych obróbce cieplnej i zaoferować niestandardowe, niestandardowe projekty zgodnie z Twoimi konkretnymi wymaganiami. Jeśli masz jakieś potrzeby, skontaktuj się z nami!

Zora Zhao

Ekspert w zakresie rozwiązań w zakresie suwnic/suwnic bramowych/żurawów/części dźwigów

Dzięki ponad 10-letniemu doświadczeniu w branży eksportu dźwigów za granicę pomogłem ponad 10 000 klientom w przypadku pytań i wątpliwości przedsprzedażowych. Jeśli masz jakiekolwiek powiązane potrzeby, skontaktuj się ze mną!

WhatsApp: +86 158 3611 5029

Email: zorazhao@dgcrane.com