Изготовление дверей

33 тонны: изготовление исключительного редуктора скорости для прокатного стана кругового типа.

Для итальянской сталелитейной компании MERGER были изготовлены компоненты силовой передачи для прокатного стана кругового типа, включая главный редуктор грузоподъемностью 33 тонны и два конусных редуктора грузоподъемностью 10 тонн каждый.

Проект слияния на 100% для итальянского игрока сталелитейной отрасли.

производство-редуктор-тяжелая-промышленность-сталепрокатный-станок

MERGER В своей мастерской в ​​Корбасе компания разработала, собрала и протестировала механическую трансмиссионную систему общей массой... 53 тоннДанное оборудование включает в себя 2 конусные редукторы 10 тонн и главный редуктор 33 тонны предназначены для модернизации радиально-осевой круговой прокатный стан управляется актером в стальная промышленность базируется в Италии.

Реструктуризация трансмиссии прокатного стана: производственные задачи заказчика.

Сталелитейная компания начала реструктуризацию своей деятельности. трансмиссия для достижения трех основных целей:

  • Развитие инфраструктуры для разрешить горячую прокатку стальных коронок диаметры выше, операция, требующая значительного увеличения приложенного крутящего момента.
  • Ограничьте разнообразие номеров. Запасные части хранятся на месте, а для всего процесса используется единый тип моторизации (исключительное использование электродвигателей типа ABB M3BP 400, каждый мощностью 630 кВт).
  • Исключите риск незапланированных простоев.В сталелитейной промышленности сбой в передаче горячего потока приводит к охлаждению металлических заготовок, потерям сырья и увеличению затрат. Необходимо было обеспечить соблюдение нормативных требований. 100% заводская проверка. перед отгрузкой в ​​рамках немедленного ввода в эксплуатацию.

Техническая проблема: особенности редукторов MERGER.

В прокатный стан первоначально поступает толстая, небольшого диаметра, круглая заготовка из сырой стали. Эта твердая деталь нагревается до высокой температуры, чтобы сделать ее пластичной. Затем главный валок непрерывно оказывает давление на стенку этого вращающегося кольца. Под действием этой механической силы сталь сжимается, растягивается и истончается. Материал расширяется наружу. Таким образом, механическая прокатка увеличивает конечный диаметр кольца, одновременно уменьшая его толщину, подобно тому, как кольцо из теста увеличивается в размере при прокатке. Чтобы выдерживать механические напряжения, возникающие при прокатке, нашим специалистам пришлось установить осевые опорные упоры. Особое внимание было уделено их размерам.

Расположение и функции главного редуктора весом 33 тонны

Le редуктор главный обеспечивает обучение центральное ламинирование.  Его функция заключается в передаче энергии, необходимой для деформации и растяжения нагретого стального кольца.

Эта мощность достигается за счет соединения двух двигателей ABB M3BP 400, каждый из которых развивает мощность 630 кВт. При одновременной работе эти двигатели обеспечивают... мощность общий на входе редуктор является 1230 kW.

Кинематика и расчет размеров главного редуктора

Кинематографические сцены:

  • Архитектура: Система с параллельным входом и двумя валами (Двухвходовой / Одновыходовой).

  • Этапы сокращения: Четырехступенчатая конфигурация поезда.

  • Поток мощности: обе Pignons "высокоскоростной" Вход Они получают мощность от обоих двигателей. Они зацепляются на общей промежуточной шестерне, чтобы объединить крутящие моменты. Затем они передают эту суммарную мощность на...Арбр «низкая скорость».

  • Направление вращения: Против часовой стрелки.

калибровка

  • Точное соотношение уменьшения: 80,248.

  • Допустимая номинальная мощность: 2 x 630 кВт (т.е. общая установленная мощность составляет 1260 кВт).

  • Расчеты пригодности: Расчеты геометрии и профилей зубьев были выполнены конструкторским бюро компании MERGER с использованием соответствующего программного обеспечения. ПОЦЕЛУЙСофт в соответствии со стандартом ISO 6336. Дальнейшее исследование с использованием ЦЕТИМ подтвердили устойчивость линий деревьев к contraintes термомеханический.

Механические характеристики и вес

Механические характеристики:

  • Материал шестерни: Используется сталь 18CrNiMo7-6. В металлургической классификации эта марка по определению является специальной сталью для цементации. Низкое содержание углерода (~0,18%) требует нанесения поверхностного слоя углерода (цементация), за которой следует термообработка (закалка) и стабилизирующий отпуск для достижения желаемого соотношения твердости/закалки. Эти операции обычно называются CTR (цементация/закалка/отпуск). Эти термообработки проводятся после нарезки зубчатых колес, но перед заключительной стадией шлифовки.

  • Интерфейс подключения и вывода: Полый рифленый вал в соответствии со стандартом DIN 5480 (N340 x 6 x 55 – 8H)В этом дереве используется сталь. 42CrMo4 договор (Re > 750 МПа) с индукционно-закаленными канавками при напряжении не менее 500 HV.

  • Направляющие (подшипники): Валы поддерживаются подшипниками. SKF Обладают высокой грузоподъемностью. В них предусмотрен радиальный зазор C3 для компенсации теплового расширения, характерного для сталелитейной промышленности.

  • Смазка и герметизация: Система сочетает в себе смазку разбрызгиванием с принудительной смазкой от внешнего мотор-насосного агрегата с двухступенчатым фильтром. Уплотнительные кольца на крышках и лабиринтные уплотнения на выходе вала обеспечивают водонепроницаемость.

Вес:

  • Пустая масса: Приблизительно 27 000 кг (27 тонн).

  • Масса в порядке следования: 33 000 кг (33 тонны). Этот вес включает полный бак смазки, муфты и принадлежности. в мозге наиболее тяжелый построено MERGER в своей мастерской в ​​Корбасе (69).

проектирование систем передачи электроэнергии для тяжелой промышленности
Французская компания по производству, ремонту и техническому обслуживанию зубчатых передач, специализирующаяся на сталелитейной промышленности.

10-тонные конусные редукторы

Эти два блока (верхний и нижний конусы) управляют в мозге de мощность на вторичных и дополнительных геометрических осях радиально-осевого процесса. Они приводят в движение конусы, которые зажимают и калибруют сталь на ее торцевых поверхностях. Таким образом, они контролируют высоту коронки, в то время как редуктор Основной из них увеличивает свой диаметр.

Эти редукторы размещаются в непосредственной близости от зоны формированиеОни находятся в наклонном положении. 17,50° относительно уровня земли прокатный станОдин управляет верхней тренировкой, а другой — нижней. Оба устройства вращаются в противоположных направлениях.

Кинематика и расчет размеров конусных редукторов

Кинематографические сцены:

  • Архитектура: Ортогональный комбинированный редуктор.

  • Этапы сокращения: Четырехступенчатая конфигурация поезда.

  • Поток мощности: Первый этаж с входом оборудован следующим образом: пара спироконический Изменить направление вращения входного вала двигателя на 90°. Затем, два поезда параллели D 'вовлекает зубами спиральный Выполните основное снижение скорости.

  • Направление вращения: По часовой стрелке и против часовой стрелки.

Размерность:

  • Точное соотношение уменьшения: 19,104.

  • Допустимая номинальная мощность: 630 кВт на единицу.

  • Номинальные скорости: Устройство снижает скорость вращения с 1491 об/мин на входе (двигатель ABB M3BP 400) до 78 об/мин на выходе.

  • Расчеты пригодности: Моделирование в рамках ПОЦЕЛУЙСофт гарантирует исправную работу зубьев при изменении направления вращения и ударных нагрузках на стальную заготовку.

Механические характеристики и вес двух редукторов.

Механические характеристики:

  • Материал шестерни: Что касается редуктор главныйматериал для зубов спиральный Спироконическая сталь представляет собой легированную сталь (CTR), подвергнутую цементации, закалке, отпуску и шлифовке.

  • Интерфейс подключения и вывода: Жесткий полый вал, соединенный с зажимным кольцом (Усадочный диск с отверстием Эта система обеспечивает фрикционное соединение Без каких-либо ключей. Исключает механический люфт и не подвержен вибрациям и обратной нагрузке.

  • Направляющие (подшипники): В полом валу используются конические роликовые упорные подшипники. SKFпринимая на себя осевую нагрузку конуса радиальные силы воспринимаются крупными сферическими роликовыми подшипниками (500 x 830 x 325).  

  • Смазка и герметизация: Сеть внутренних жестких труб и впрыскивающих коллекторов распыляет масло под давлением непосредственно в точки зацепления. Лабиринтные уплотнения защищают корпуса подшипников от воды, используемой для удаления накипи, окалины и других загрязнений.

Вес:

  • Пустая масса: Приблизительно 8 500 кг (8,5 тонн).

  • Масса в порядке следования: 10 000 кг (10 тонн) на единицу. Этот вес включает в себя блок смазки, жидкости, кронштейн интерфейса двигателя и принадлежности (датчики, клапан и т. д.).

 

Фотогалерея

Горячая прокатка: принцип механической деформации

Первоначально в станок поступает необработанная стальная заготовка (называемая заготовкой или черновым кольцом), которая имеет толщину, высоту и небольшой диаметр. Эта массивная заготовка предварительно нагревается до очень высокой температуры, чтобы сделать ее пластичной.

Затем прокатный стан использует объединенную силу нескольких цилиндров для измельчения и растяжения металла:

  • Радиальное действие (управляемое основным редуктором): Главный цилиндр оказывает непрерывное давление на внешнюю стенку вращающегося кольца. Под действием этой экстремальной механической силы сталь сжимается, истончается и растягивается. Эта процедура увеличивает окончательный диаметр коронки.Это тот же физический принцип, что и при раскатывании кольца из теста между пальцами: чем тоньше становится стенка, тем больше диаметр кольца.
  • Осевое воздействие (управляемое конусными редукторами): По мере увеличения диаметра два конических цилиндра зажимают сталь на своих верхней и нижней поверхностях. Это действие позволяет для точной калибровки высоты и плоскости коронкипредотвращать неконтролируемую деформацию металла под давлением главного цилиндра.

Для какого готового продукта?

Благодаря одновременной двойной операции (радиальной и осевой) прокатный стан превращает компактный блок металла в... корона или стальное кольцо большого диаметраИдеально круглая форма со строго контролируемой толщиной и высотой.

Эти детали (бесшовные прокатанные коронки) затем используются в высокотехнологичных отраслях промышленности для производства:

  • Очень большие подшипники (для ветротурбин или аэродинамических труб).

  • Соединительные фланцы для резервуаров или трубопроводов.

  • Компоненты для авиационной, железнодорожной и космической отраслей.

Схема работы прокатного стана кругового типа

Технические ограничения данного производственного процесса

Ограничения, связанные с конечным результатом применения: 

Процесс горячей прокатки коронок создает сложные условия эксплуатации, особенно для компонентов трансмиссии:

  • Совокупные разнонаправленные силы: В процессе одновременно прикладываются нагрузки по двум различным геометрическим осям. Редуктор должен выдерживать постоянные радиальные силы во время уменьшения толщины кольца, а также постоянные осевые силы во время калибровки торцевых поверхностей.

  • Режим многократных механических ударов: Зацепление заготовки из термостойкой стали между прокатными цилиндрами вызывает мгновенные пиковые нагрузки (проникающие удары), которые непосредственно передаются на валы и шестерни.

  • Сложные температурные условия и загрязнение окружающей среды: Корпуса работают в непосредственной близости от металла в установке MERGER. Они подвергаются сильному тепловому излучению, воздействию водяных брызг, связанных с процессом удаления окалины, и атмосфере, насыщенной окалиной — высокоабразивными частицами оксида железа.

Архитектурные требования технических условий

Оператор металлургического завода разработал конкретные критерии с целью стандартизации своего предприятия:

  • Уникальное ограничение двигателя: Заказчик может использовать исключительно стандартные электродвигатели ABB мощностью 630 кВт.

  • Обязательным условием является двухдвигательная архитектура: Для достижения требуемой мощности 1 260 kW Для главного привода с такими двигателями компании MERGER пришлось разработать специальный редуктор с двойным параллельным входным валом, включающий систему механического суммирования мощности.

  • Точные коэффициенты снижения: Устройства должны были строго соответствовать кинематике, то есть точному соотношению. 80,248 для главного редуктора (4 редуктора) и 19,104 для конусных редукторов (3 ступени с приводом под углом 90°).

  • Отсутствие дефектов до отгрузки: Ввиду значительных финансовых затрат, которые повлечет за собой отказ оборудования в процессе сварки горячим металлом, компания MERGER была вынуждена на 100% подтвердить работоспособность и долговечность шестерен на своем заводском испытательном стенде (вибрационный и термографический анализы, а также испытания на контакт в синей зоне) до заключения договора поставки.
    компания по производству и обработке шестерен
    Высококачественные подшипники, шестерни и редуктор Merger от SKF.
    механический уплотнитель-смазочный-редуктор-множитель

    Конкретные решения, предложенные нашим проектным бюро.

    Чтобы точно соответствовать ограничениям итальянского прокатного стана, конструкторское бюро MERGER изучило все ограничения, связанные со спецификациями, и предложило конкретные решения, одобренные заказчиком. 

    • Внедрение системы принудительной смазки: Для рассеивания тепла, выделяемого в процессе работы и внутренних процессах, каждый редуктор соединен с независимым моторизованным блоком смазки, оснащенным датчиками расхода, фильтрами и блоками охлаждения масла.

     

    • Усиленная система герметизации: Для защиты внутренних механизмов от технологической воды и накипи компания MERGER внедрила специальные динамические системы уплотнения (лабиринтные уплотнения и перегородки) на выходных валах. Таким образом, выходные валы защищены бесконтактными системами, предотвращающими попадание любых загрязнений в подшипники.

     

    • Выбор усиленных подшипников SKF: Направляющие обеспечиваются высокопроизводительными роликовыми подшипниками из каталога. SKF (в частности, серии 22344, 22356 и 23264 для главного редуктора). Они были специально отобраны с учетом следующих условий: радиальный комплект C3 для того, чтобы выдерживать значительное повышение температуры без риска засорения или заклинивания шариков/роликов.

    Наши услуги: от первоначального исследования до поставки редукторов для прокатных станов.

    Этап проектирования, расчетные заметки и моделирование.

    Проект начинается с важного этапа исследования для определения размеров оборудования, подверженного воздействию экстремальных крутящих моментов и многократных ударных нагрузок.

    Расчеты прочности зубчатых передач: В собственном конструкторском бюро компании MERGER использовалось программное обеспечение для моделирования. ПОЦЕЛУЙСофт моделировать профили зубьев и рассчитывать их сопротивление усталости и разрушению в соответствии с международным стандартом ISO 6336. MERGER предоставлено Расчетная записка по всему проекту.

    Совместная проверка ударопрочности: MERGER сотрудничал с опытными инженерами из ЦЕТИМ (Технический центр машиностроительной промышленности) для проверки механической прочности валов и отсутствия деформации корпусов относительно пиковых нагрузок при прохождении стали в прокатный стан.

    Разработка конкретных архитектур: Наши инженеры разработали общие чертежи корпуса для двухмоторной системы с параллельными осями (основного редуктора) и корпусов с перпендикулярными осями (конусных редукторов).

    Производство, резка и термохимическая обработка

    • Механическая обработка и нарезка зубчатых колес : Все шестерни были изготовлены из цельного стального блока, специально используемого в металлургии/сталеплавильном производстве.

    • термообработка : Зубчатые колеса подверглись циклу поверхностного упрочнения и закалки. 

    • Окончательная корректировка профиля : После обработки зубья шлифуются на высокоточных станках для получения идеальной геометрии и очень низкой максимальной шероховатости.Ra = 0,8Эта операция особенно важна для обеспечения плавного включения передач, ограничения перегрева и снижения вибраций.

    производство-сборка-монтаж-редуктор-рон
    профессиональная компания по удалению заусенцев-промышленность-rhone-lyon-69-merger

    Механическая сборка и регулировка в мастерской.

    Сборка производилась в нашей мастерской в ​​Корбасе. С момента подготовки до поставки главного редуктора потребовался месяц. 

    • Подшипниковый узел: Установка подшипников марки SKF с помощью термомонтажа. Конические роликовые подшипники для входного вала конусов и сферические роликовые подшипники для главного редуктора. Подшипники главного редуктора имеют специальную регулировку, адаптированную к тепловым ограничениям сталелитейной промышленности.

    • Проверка доступности зубов с помощью синего красителя: Перед закрытием корпусов проводится проверка механического контакта с использованием прусской сини. Это позволяет визуально убедиться в том, что контактная поверхность между зубьями идеально распределена по всей ширине шестерни.

    • Регулировка и закрытие картеров: Сварные стальные корпуса собраны. Конструкционные винты высокого качества. 12.9Они затягиваются с номинальным крутящим моментом с использованием инструментов с контролируемым крутящим моментом. Все используемые внутренние шпонки проходят обработку, обеспечивающую их минимальную твердость 110 даН/мм².

    Анализ и контроль 

    Перед выдачей разрешения на поставку каждый блок проходил протокол контроля в условиях холостого хода и под нагрузкой для проверки его динамического поведения.

    • Спектральный анализ колебаний: Для измерения вибрационных характеристик шестерен и подшипников с целью выявления любых аномалий зацепления использовались акселерометры.

    • Термографический мониторинг: Тепловизионные камеры отслеживают изменения температуры подшипников SKF для проверки правильной работы системы смазки.

    • Управление гидравлическим контуром: Компания MERGER провела проверку герметичности крышек (оснащенных уплотнительными кольцами) и выходных отверстий валов (защищенных лабиринтными уплотнениями и перегородками). Были проверены и откалиброваны электрические индикаторы засорения фильтров и температурные датчики системы принудительной смазки.

    Защита и подготовка перед отправкой 

    • Техническая документация производителя: Компания MERGER зафиксировала все протоколы контроля, сертификаты на материалы сталей (18CrNiMo7-6 и 42CrMo4) и кривые испытаний в итоговом техническом досье.

    • Охрана и тяжелые грузоперевозки: Редукторы были осушены, подвергнуты внутренней антикоррозионной обработке, а затем окрашены (цвет RAL 7041).

    Посмотрите больше фотографий из проекта.

    Language »