Axiale belastingondersteuning: Absorberen van verticale krachten (tot duizenden kilonewtons) afkomstig van de bewegende kegel, hoofdas en verbrijzelend materiaal, waardoor axiale verschuiving van belangrijke componenten wordt voorkomen.
Rotatiefacilitering: Zorgt voor een soepele rotatie van de hoofdas of afstelring, terwijl de axiale stabiliteit behouden blijft en wrijving en energieverlies worden verminderd.
Uitlijning Onderhoud:Zorgt ervoor dat de hoofdas concentrisch blijft met het frame, waardoor verkeerde uitlijning wordt voorkomen die ongelijkmatige slijtage van de mantel, concave of andere componenten kan veroorzaken.
Smeringsintegratie:Werkt samen met het smeersysteem om de olie gelijkmatig over de contactoppervlakken te verdelen, waardoor slijtage en hitteontwikkeling bij hoge belasting tot een minimum worden beperkt.
Drukring (roterend element): Een schijfvormig onderdeel bevestigd aan de hoofdas, met een nauwkeurig bewerkt drukvlak (Ra0,8–1,6 μm) dat contact maakt met de lagerblokken. Het is gemaakt van hoogwaardig gelegeerd staal (bijv. 42CrMo) met een gehard oppervlak (HRC 50–55).
Stootkussens (stationaire elementen): Gesegmenteerde of volledig cirkelvormige pads (3-8 stuks) die axiale belastingen tegen de drukring dragen. Ze zijn gemaakt van babbittmetaal (tinbasis: Sn 83-85%, Sb 11-13%), brons (ZCuSn10Pb1) of bimetaal met een stalen achterkant en een slijtvaste coating.
Lagerhuis: Een cilindrische of ringvormige behuizing die de druklagers op hun plaats houdt, gemonteerd op het frame of de afstelring. Deze behuizing is gemaakt van gietijzer (HT300) of gegoten staal (ZG270-500) en is voorzien van oliegroeven voor de distributie van smeermiddel.
Smeersysteem:
Olie-inlaat-/uitlaatpoorten: Kanalen in de behuizing die smeermiddel onder druk (minerale olie of synthetisch vet) naar de contactoppervlakken tussen de kraag en de pads brengen.
Oliegroeven: Omtrek- of radiale groeven in de lagerbehuizing of de lagerblokoppervlakken zorgen voor een gelijkmatige olieverdeling en voorkomen droge wrijving.
Positioneringspennen/clips: Apparaten die de druklagers in de behuizing vastzetten, zodat rotatie of verplaatsing onder belasting wordt voorkomen.
Afdichtingselementen: O-ringen of labyrintafdichtingen die lekkage van smeermiddel voorkomen en verontreiniging door stof, water of ertsdeeltjes blokkeren.
Materiaalkeuze: Hoogwaardig gelegeerd staal (42CrMo) wordt gekozen vanwege de uitstekende treksterkte (≥1080 MPa) en slagvastheid (≥60 J/cm²).
Smeden:Het stalen blok wordt verhit tot 1100–1200°C en via open-matrijssmeedwerk in een schijfvorm gesmeed. Hierdoor wordt de korrelstructuur verfijnd en worden interne defecten geëlimineerd.
Warmtebehandeling: Afschrikken (850-880 °C, oliegekoeld) gevolgd door ontlaten (550-600 °C) bereikt een kernhardheid van HRC 28-35. Het drukvlak is inductiegehard tot HRC 50-55 voor slijtvastheid.
Bewerking: CNC-draai- en slijpprocessen bereiken vlakheid (≤0,01 mm/m) en oppervlakteruwheid (Ra0,8 μm) op het drukvlak, met een maattolerantie (±0,02 mm) voor de buitendiameter.
Materiaalkeuze:Babbittmetaal op tinbasis (Sn-Sb-Cu-legering) wordt gebruikt vanwege de lage wrijvingscoëfficiënt (≤0,1) en uitstekende vervormbaarheid bij kleine afwijkingen.
Gieten: Babbitt-metaal wordt via centrifugaalgieten of zwaartekrachtgieten op een stalen achterplaat (Q235) gegoten, waardoor een 2-5 mm dikke laag ontstaat. De stalen achterplaat wordt vooraf gereinigd en opgeruwd om een metallurgische verbinding te garanderen.
Bewerking: Het oppervlak van de pad is geslepen om vlakheid (≤ 0,02 mm/m) en oppervlakteruwheid (Ra 1,6 μm) te bereiken. Groeven voor smering worden met een nauwkeurige diepte (0,5–1 mm) in het oppervlak gefreesd.
Materiaalkeuze:Grijs gietijzer (HT300) wordt gekozen vanwege de goede trillingsdemping en bewerkbaarheid, met een treksterkte van ≥300 MPa.
Zandgieten: Een met kunsthars gebonden zandmal wordt gebruikt om de behuizing te gieten, waarbij de kernen oliekanalen en bevestigingselementen vormen. De giettemperatuur bedraagt 1380-1420 °C.
Warmtebehandeling:Gloeien bij 550–600°C vermindert de gietspanningen, waardoor het risico op vervorming tijdens het bewerken afneemt.
Bewerking:Met CNC-frees- en boorprocessen worden montagegaten, oliepoorten en paduitsparingen gemaakt met een maattolerantie (±0,1 mm) voor kritische kenmerken.
Installatie van het drukkussen:De pads worden met een lichte perspassing (0,01–0,03 mm) in de uitsparingen van de behuizing gedrukt en met fixeerpennen vastgezet.
Integratie van smeersystemen:Oliekanalen worden gereinigd en getest op doorstroming, waarbij afdichtingen worden geïnstalleerd om lekkage te voorkomen.
Uitlijning van de drukring:De kraag wordt op de hoofdas gemonteerd en met behulp van een meetklok gecontroleerd op loodrechtheid ten opzichte van de asas (≤0,05 mm/m).
Uitlooptest:Het gemonteerde lager wordt gedraaid onder onbelaste omstandigheden om de radiale en axiale slag te meten, waarbij waarden ≤0,05 mm worden gegarandeerd.
Materiaaltesten: Chemische samenstellingsanalyse (spectrometrie) verifieert de naleving van de legering (bijv. 42CrMo, HT300). Hardheidstests (Rockwell/Brinell) bevestigen dat de oppervlakte- en kernhardheid aan de specificaties voldoen.
Dimensionale inspectieCoördinatenmeetmachines (CMM's) controleren kritische afmetingen van de kraag, pads en behuizing en zorgen ervoor dat deze voldoen aan de toleranties. Vlakheid en parallelliteit worden gecontroleerd met optische vlakken.
Niet-destructief onderzoek (NDO):
Met behulp van ultrasoon onderzoek (UT) worden interne defecten in de drukring opgespoord (bijvoorbeeld scheuren en insluitsels).
Met behulp van magnetisch onderzoek (MPT) wordt het drukvlak van de kraag gecontroleerd op oppervlaktescheuren.
Verbindingstesten (ultrasoon of peltesten) zorgen voor een goede verbinding van babbitt op staal in de drukplaten (geen delaminatie).
Prestatietesten:
Bij de belastingstest wordt gedurende 1 uur een belasting van 120% van de nominale axiale belasting toegepast, waarbij temperatuurstijging (≤40°C boven de omgevingstemperatuur) en slijtage (≤0,01 mm) worden gecontroleerd.
Bij wrijvingstesten wordt de wrijvingscoëfficiënt gemeten onder gesimuleerde bedrijfsomstandigheden. Hierbij zijn waarden ≤0,15 en de juiste smering vereist.
Validatie van smering:Door het testen van de druk op de oliekanalen wordt gegarandeerd dat er geen verstoppingen zijn, en de stroomsnelheid wordt gecontroleerd om te voldoen aan de ontwerpspecificaties.
