Kogelmolenlager

Gedetailleerde introductie tot kogelmolenlagers en hun productie- en inspectieprocessen

I. Functies en typen kogelmolenlagers

• Hoge belastbaarheid: In staat om grote radiale (primaire) en axiale belastingen (vanuit cilinder 窜动) te dragen;

• Slagvastheid: Aanpasbaar aan tijdelijke overbelastingen veroorzaakt door ongelijkmatige voeding;

• Slijtvastheid: Lage wrijvingscoëfficiënt met het lager (≤0,001) en een levensduur ≥10.000 uur;

• Onderhoudbaarheid: Eenvoudig te installeren, smeren en vervangen.

1. Sferische rollagers

• Structuur: Dubbele rijen rollen met een bolvormige loopbaan in de buitenring, waardoor de binnenring zich ten opzichte van de buitenring kan uitlijnen (±2° afbuigingstolerantie);

• Eigenschappen: Kan voornamelijk radiale en kleine axiale belastingen dragen, geschikt voor kleine tot middelgrote kogelmolens (cilinderdiameter ≤3 m).

2. Dubbelrijige kegelrollagers

• Structuur: Twee rijen conische rollen, die zowel radiale als axiale lasten kunnen dragen (sterke axiale draagkracht);

• Kenmerken: Moeten in paren worden geïnstalleerd (symmetrische opstelling), geschikt voor middelgrote tot grote kogelmolens (cilinderdiameter 3-5 m).

3. Glijlagers (Babbitt Metal Bearings)

• Structuur: Babbittmetaal (op tin- of loodbasis) is gegoten op het binnenoppervlak van de lagerschaal en wordt gesmeerd door een oliefilm;

• Kenmerken: Extreem hoge belastbaarheid (geschikt voor extra grote kogelmolens met een cilinderdiameter ≥ 5 m), maar vereisen een geforceerd smeersysteem en complex onderhoud.

II. Productieproces van kogelmolenlagers (met bolvormige rollagers als voorbeeld)

1. Fabricage van binnen- en buitenringen (materiaal: chroomlagerstaal met hoog koolstofgehalte GCr15)

• Blanco voorbereiding:

• Smeden: Rondstaal wordt verhit tot 850-900 °C en gesmeed tot ringvormige platen (met een speling van 3-5 mm aan de brede kant). Na het smeden wordt genormaliseerd (860 °C gedurende 2 uur, luchtkoeling) om netwerkcarbiden te verwijderen;

• Inspectie: Ultrasoon onderzoek (UT) op interne defecten (geen insluitsels ≥φ2mm toegestaan).

• Ruwe bewerking:

• Draaien: CNC-draaibanken bewerken het binnengat, de buitencirkel en de kopvlakken, waarbij een slijptoeslag van 1-2 mm wordt aangehouden;

• Boren (buitenring): Smeergaten (diameter 5-8 mm) worden geboord met een positietolerantie van ±0,5 mm.

• Warmtebehandeling:

• Afschrikken: verhitten tot 830-860℃, olie afkoelen tot ≤200℃, resulterend in een hardheid van 61-65HRC;

• Temperen: Houd de temperatuur gedurende 2-3 uur op 150-180℃ om afschrikspanning te elimineren en de structuur te stabiliseren.

• Afwerking:

• Binnenring: Binnenslijpers bewerken het binnengat (tolerantie IT5, oppervlakteruwheid Ra≤0,4μm); centerless slijpers bewerken de buitenste loopbaan (sferische nauwkeurigheid 0,005 mm);

• Buitenring: Cilinderslijpmachines bewerken de buitenste cirkel (tolerantie IT6); speciale slijpmachines bewerken het binnenste bolvormige oppervlak (afwijking van de kromtestraal ±0,01 mm);

• Slijpen:

• Superfinishing: Superfinishing van het racewayoppervlak (Ra≤0,1μm) om de wrijvingscoëfficiënt te verlagen.

2. Fabricage van rollen (materiaal: GCr15SiMn, met betere slijtvastheid dan GCr15)

• Leeg: Koud smelten om een bolvormige kop te vormen, waarbij oxidehuid wordt verwijderd;

• Warmtebehandeling: Blussen + ontlaten op lage temperatuur (hetzelfde als de binnenring, hardheid 60-64HRC);

• Slijpen: Centerloze slijpmachines bewerken de buitenste cirkel (cilindriciteit ≤ 0,002 mm); bolvormige slijpmachines bewerken de bolvormige uiteinden (≥ 90% pasvorm met de loopbaan).

3. Fabricage van kooien (materiaal: koolstofarm staal 20# of messing H62)

• Stansen: Stalen platen worden gestanst tot zakstructuren (voor 20# staal), of messing wordt gesmeed en vervolgens gedraaid om zakken te vormen;

• Vormgeving: De tolerantie van de zakmaat is ±0,1 mm om een flexibele rotatie van de rollen in de zakken te garanderen (speling 0,1-0,3 mm).

4. Montageproces

• Reiniging: Alle onderdelen worden gereinigd met kerosine (verwijdering van ijzersplinters en olie);

• Groepsaanpassing: Binnenringen, buitenringen en rollen worden gegroepeerd op basis van maattolerantie (±0,001 mm per groep) om radiale speling (0,1-0,3 mm) te garanderen;

• Klinken/Lassen: Nadat u de kooi en de rollen hebt gemonteerd, bevestigt u ze door middel van klinken (stalen kooien) of lassen (messing kooien);

• Eindinspectie: Controleer de rotatieflexibiliteit (geen vastlopen), breng antiroestolie aan en verpak.

III. Inspectieproces van kogelmolenlagers

1. Inspectie van grondstoffen en blanco's

• Materiaalinspectie:

• GCr15: Spectraalanalyse om het Cr (1,4-1,65%) en C (0,95-1,05%) gehalte te verifiëren;

• Babbitt-metaal (glijlagers): chemische analyse om een tinlegering (Sn≥83%) en een loodlegering (Pb≥78%) te verifiëren.

• Smeedkwaliteit:

• Macrostructuurinspectie (etsmethode): Geen krimpholtes of scheuren, netwerkcarbidekwaliteit ≤2.

2. In-proces inspectie (belangrijke knooppunten)

• Na warmtebehandeling:

• Hardheid: Rockwell-hardheidsmeter meet binnen- en buitenringen (61-65HRC) en rollen (60-64HRC);

• Metallografische structuur: Martensietgehalte ≤ 2, behouden austeniet ≤ 15% (om maatveranderingen te voorkomen).

• Na het bewerken:

• Maatnauwkeurigheid: CMM meet de binnendiameter van de binnenring (IT5) en de buitendiameter van de buitenring (IT6);

• Geometrische tolerantie: Radiale uitloop van de binnenring ≤0,003 mm, loodrechtheid van het eindvlak van de buitenring ≤0,002 mm/100 mm;

• Oppervlaktekwaliteit: Ruwheid van het loopvlak (Ra≤0,4μm), geen krassen of kneuzingen (gecontroleerd met een 10x loep).

3. Inspectie van het eindproduct

• Rotatienauwkeurigheid:

• Binnenring radiale slingering (Fr) ≤0,01 mm, buitenring radiale slingering (Fa) ≤0,015 mm;

• Radiale speling: Gemeten met voelers of spelingsmeters (0,1-0,3 mm, aangepast aan de lagermaat);

• Levenstest: Bemonstering voor versnelde levensduurtests (1000 tpm, 1,2x nominale belasting), met een levensduur ≥ 1000 uur (gelijk aan ≥ 10.000 uur bij werkelijk gebruik);

• Afdichtingsprestaties (voor afgedichte lagers): Test op onderdompeling in water (50 mm waterdiepte, 500 t/min, geen waterinfiltratie gedurende 30 min).