Pinion Stand Arkitektur — Formål og Mekanisk Konfiguration
Tandhjulsstativet i et valseværk tjener et specifikt formål, der adskiller det fra en standard hastighedsreducerende gearkasse: det tager en enkelt motorindgangsaksel og deler drejningsmomentet ligeligt mellem to udgangsaksler - spindlerne, der driver de øvre og nedre arbejdsvalser på valseværket. I de fleste varmbånds- og pladeværker fungerer tandhjulsstativet med et gearforhold på 1:1 - begge udgangsaksler drejer med samme hastighed som indgangen og opretholder synkroniseret valseoverfladehastighed. Hastighedsreduktionen fra motorhastighed til valsehastighed udføres af en separat hoveddrevreduktionsgearkasse opstrøms for tandhjulsstativet.
Et indgangsspiralhjul (drevet af motoren via hovedreduktionsgearet) går i indgreb med to identiske udgangsspiralhjul med samme diameter. De to udgangshjul driver den øvre og nedre valsespindel. Forholdet 1:1 betyder, at alle tre gear i tandhjulsstativet har det samme antal tænder - indgangstandhjulet er placeret mellem de to udgangshjul, typisk med samme aksial symmetri for at afbalancere lejebelastningerne.
To tandem-tandhjulsstativer i serie, hver med et forhold på 1:1, hvilket gør det muligt at drive et valseværk med 4 høje hjul (støttevalser + arbejdsvalser) fra et enkelt motorpar. Det dobbelte tandhjulsstativ indeholder fire identiske spiralformede tandhjul, og spillerumsmatchningen mellem alle fire skal verificeres før montering - et komplekst matching-set-krav svarende til matching af dobbelt spiralformede tandhjul (Art55).
Bite Shock — Den definerende belastningshændelse for pinionstand-spiralformede gear
Den mest alvorlige mekaniske hændelse i et valseværks tandhjulsstand opstår, når forkanten af en varm stålbarre, plade eller bånd først berører de roterende arbejdsvalser - "bid"-hændelsen. I bideøjeblikket skal valsespalten komprimeres for at begynde plastisk deformation af emnet, hvilket kræver en pludselig og stor stigning i valsemomentet over det stabile valsemoment:
Bidechokfaktor (forholdet mellem topmoment og konstant moment):
Grovbearbejdningsstand (første reduktion, tyk plade ≥ 100 mm): T_bide/T_roll = 1,8–3,0
Mellemliggende stand (moderat reduktion): T_bid/T_rul = 1,4–2,0
Færdiggørelsesstativ (tynd strimmel, glat indføring): T_bid/T_rulle = 1,1–1,5
Varighed: typisk 0,05–0,20 sekunder (den tid det tager forkanten at passere gennem
rullegab og rullemoment for at stabilisere sig ved den konstante rulleværdi)
Frekvens: 60-180 bidehændelser i timen i en varmbåndsrubfræser, der kører kontinuerligt
Bidstødet overføres direkte gennem tandhjulsstativet spiralformet gear indstillet uden mekanisk dæmpning — i modsætning til gummiblanderdrev (Art64), hvor en væskekobling delvist begrænser opstartsspidsen, har valseværksdrevstativer en stiv drivlinje fra motor til valser. Torsionsdynamikken i drivlinjen mellem motor og arbejdsvalsespindel omdanner bidhændelsen til en dæmpet oscillation — bidmomentspidsen forplanter sig tilbage gennem spindlen, tandhjulstativets spiralformede tandhjul, hovedreduktionsgear og motor, hvilket exciterer torsionstilstande i hele det mekaniske system.
Oliefilmsglidelejer — Hvorfor de ændrer specifikationen for spiralgearet
Stormodul-tandhjulsstativ spiralformet gear — M32, 42CrMo4 induktionshærdet, monteret på oliefilmslejer (hydrodynamiske glidelejer). Glidelejet understøtter hele valseadskillelseskraften (op til 5.000-15.000 kN i tykke pladeværker) og skal opretholde oliefilmens integritet ved alle valsehastigheder, inklusive den korte periode med lav hastighed i starten og slutningen af hvert valset stykke.
Minimum hastighedsbegrænsning fra oliefilmlejer
Oliefilmglidelejer i tandhjulsstativer er hydrodynamiske — oliefilmen dannes ved akslens rotation inde i lejet. Under en minimumshastighed på akseloverfladen (typisk 0,3-0,8 m/s ved akseltappen) nedbrydes oliefilmen, og der opstår metal-mod-metal-kontakt ved lejet. Denne minimumshastighedsbegrænsning har en direkte konsekvens for tandhjulsstativet. spiralformet gear: Valsningen må ikke køre under en minimumsvalsehastighed, og valsningen må ikke stoppe med emnet i mellemrummet (hvilket ville få lejet til at løbe tør under valsens adskillelseskraft). Lavhastighedsvalsning – hvor valsehastigheden reduceres for at tillade emnet at trænge forsigtigt ind – er begrænset af den minimale oliefilmhastighed, hvilket skaber en minimumsvalsehastighed, der påvirker valseplanen og de produkttykkelser, som valsningen kan producere.
Lejebelastningsfordeling og tandbelastning
I modsætning til rullelejer (som kan forspændes til nul spillerum) har oliefilmglidelejer et begrænset spillerum (typisk 0,05-0,20 mm radialt). Dette spillerum betyder, at indgangsdrevakslen kan udbøje i sit leje, hvilket ændrer centerafstanden mellem indgangs- og udgangsakselen. spiralformede tandhjul under varierende bidebelastninger. Korea Ever-Power specificerer blykroning på tandhjulsstativets spiralformede tandhjulstænder (C_β = 20-50 µm, se Art46) specifikt for at kompensere for denne lastafhængige akseludbøjning inden for glidelejets spillerum — der opretholder tilstrækkelig fladekontakt under den værste bidechokbelastning uden kantkoncentration, der ville forårsage for tidlig knusning af huset ved fladeenderne.
Materiale- og modulvalg til tandhjulsstativ-spiralgear
| Mølletype | Modul Mn | Ansigtsbredde b | Materiale | Varmebehandling | Typisk udgangsmoment |
|---|---|---|---|---|---|
| Stativ til efterbehandling af varmstrimler | M20–M30 | 300–500 mm | 17CrNiMo6 | Karbureret HRC 58–62 | 500.000–2.000.000 N·m pr. stativ |
| Varmstrimmelsavskrabningsstativ | M32–M50 | 500–800 mm | 42CrMo4 eller 17CrNiMo6 | Induktion HRC 50–55 eller karbureret | 1.000.000–5.000.000 N·m pr. stativ |
| Plademølle (enkelt stativ) | M40–M60 | 600–1.000 mm | 42CrMo4 | Induktion HRC 50–55 | 2.000.000–10.000.000 Nm |
| Stangfræser (lille sektion) | M16–M24 | 200–400 mm | 17CrNiMo6 | Karbureret HRC 58–62 | 50.000–500.000 Nm |
Til pladefræserhjulsstativ spiralformede tandhjul I M40-M60 overstiger emneprofildiameteren på 1.500-2.500 mm hærdbarhedsdybden for ethvert karbureringsstål - 17CrNiMo6 karburerer pålideligt gennem sektioner op til ca. 500 mm i diameter. Ved M50 med z = 25 er stigningsdiameteren ca. 1.330 mm, og emnediameteren er ca. 1.400-1.500 mm. Denne sektionsstørrelse kræver 42CrMo4 induktionshærdning (hærdning af kun tandoverfladen, hvilket efterlader kernen ved QT HB 280-320) som den eneste praktiske varmebehandlingsrute. Den opnåede σ_H lim (820-950 MPa) er lavere end karbureret (1.600-1.800 MPa), men den statiske bøjningsstyrke ved bidchokmomenter opretholdes faktisk bedre, fordi den hårdere QT-kerne modstår revneudbredelse fra bidchokslag mere effektivt end et karbureret hus med en relativt sprød overflade med højt kulstofindhold.
Universal spindelforbindelse — Grænsefladen mellem tandhjulsstativ og arbejdsrulle
Udgangsakslerne på tandhjulsstativet er forbundet med arbejdsvalsens halse via universalspindler (også kaldet kardanspindler eller tandhjulsspindler) - fleksible koblinger, der imødekommer den vinkelmæssige forskydning mellem tandhjulsstativets udgangsaksels centerlinje og valsehalsens centerlinje, som varierer efterhånden som valsespaltens åbning ændres for forskellige produkttykkelser. Universalspindelen overfører både rullemomentet og stødstødet til arbejdsvalsen, samtidig med at den tillader en vinkeludbøjning på ±3-15°. Korea Ever-Power leverer tandhjulsstativet. spiralformet gear Sæt dimensioneret og frigivet til universalspindelflangeforbindelsesdimensioner, hvilket bekræfter, at udgangsakslens diameter og flangeboltcirkel er kompatible med kundens spindelspecifikation før produktion.
Korea Ever-Power — Levering af spiralformede tandhjul til valseværk
Korea Ever-Power fremstilling og slutinspektion af et valseværks tandhjulsstativ spiralformet gear — M32, overfladebredde 600 mm, 42CrMo4 induktionshærdet HRC 52. Både støddæmpningsfaktoren (KA_eff = 2,5 for denne skrubbearbejdningsstand) og stigningskroningen (C_β = 35 µm for kompensation for glidelejeudbøjning) er bekræftet i ordredokumentationen.
Korea Ever-Power producerer spiralformede tandhjul Til valseværksdrev fra M16 til M50, fladebredder 200-1.000 mm, i 17CrNiMo6 karbureret (M16-M32) og 42CrMo4 induktionshærdet (M32-M50+). Bitchock-servicefaktoren, blykroningspecifikationen og statisk bøjningskontrol ved bitepeak-momentet er alle inkluderet i ordredokumentationen som standard. Som en direkte producent af spiralformede gearKorea Ever-Power producerer også det komplette matchede sæt (indgangsdrev + to udgangsdrev) med verificerede tandhjulsanalysatormålinger og bekræftet matchning mellem alle tre gear - afgørende for afbalanceret lastfordeling. Gennemse produktsortiment af spiralformede gear til valseværker og tunge industrielle applikationer.
Ofte stillede spørgsmål
Ved M32-M50 og rullehastigheder på 0,5-10 m/s stigningshastighed ville et cylindrisk tandhjul have ε_α = 1,2-1,6 (tværgående kontaktforhold) - hvilket betyder, at hvert tandpar kortvarigt bærer det fulde drejningsmoment alene ved overgangene mellem enkeltpar- og dobbeltparkontakt. For en skrubstand, der overfører 2.000.000 N·m med bidstød ved 2,5× nominel, ville den øjeblikkelige tandkraft ved enkeltparkontakt være enorm. spiralformet gear med β = 15-20° og en overfladebredde på 600 mm opnås ε_β = 1,0-1,3 ud over ε_α, så intet moment i netcyklussen bæres af færre end det tilsvarende antal ε_α + ε_β tandpar samtidigt. Denne lastfordeling er grunden til spiralformede tandhjul har udskiftet cylindriske tandhjul i alle moderne valseværksdrevstativer: den glattere kraftovergang reducerer bidchokforstærkningen og den torsionelle resonansexcitation, der forårsager skader på drivlinjen, betydeligt.
Et velspecificeret 42CrMo4 induktionshærdet grovbearbejdningsstandertandhjul (M40, HRC 52) i kontinuerlig varmbåndsproduktion med 120 bidehændelser i timen opnår cirka 5-10 års drift, før tandslid eller træthed kræver udskiftning. Den primære slidmekanisme er slibende slid fra oxid- og glødeskalpartikler, der trænger ind i tandhjulsstanderthuset (på trods af forseglede huse) og forurener gearolien. 17CrNiMo6 karbureret tandhjulsstander spiralformede tandhjul (i mindre moduler M16-M24 til færdiggørelsesstativer) opnår typisk 8-15 års drift med korrekt smøring. Bidechockskader (tandrodsbøjningstræthed fra cykliske overbelastningshændelser) er den dominerende træthedsmekanisme snarere end Hertz-kontakttræthed — hvilket er grunden til, at den statiske bøjningskontrol ved bidemoment styrer tandhjulsstativet spiralformet gear specifikation mere end udmattelseskontaktspændingstesten ved nominelt rullemoment.
Ja — Korea Ever-Power leverer tandhjulsstativ spiralformet gear sæt (alle tre eller fire gear) som et matchet sæt med bekræftet stigningskontinuitet mellem alle indgreb. Matchning er vigtig fordi: (1) hvis de to udgangsgear har lidt forskellige stigningsfejl i forhold til indgangstandhjulet, drejer den ene rulle en smule hurtigere end den anden - hvilket forårsager krydsvalseskævhed, der vrider emnet i valsespalten og skaber en formfejl; (2) de to udgangsgear skal have matchende tandtykkelse (lige så meget slør som indgangstandhjulet) for at sikre ligelig momentfordeling - et umatchet sæt overfører proportionalt mere drejningsmoment gennem det strammere indgreb, hvilket overbelaster det ene gear. Korea Ever-Power måler alle gear i et tandhjulsstativ, der er sat på den samme tandhjulsanalysator, og dokumenterer stigningsfasen og sløret for hvert par før forsendelse.
Valseværksdrevstativer bruger et cirkulerende oliesmøresystem (ikke stænk- eller oliebad) — olie pumpes fra et centralt reservoir med ca. 3-10 l/min pr. tandhjulsindgreb, filtreres til 10-25 µm og sprøjtes ind gennem dyser rettet mod tandhjulsindgrebets indgangszone. Det samme oliekredsløb betjener typisk tandhjulstativet. spiralformede tandhjul, spindelkoblingerne og glidelejerne. Oliekvalitet: ISO VG 220-320 mineralsk gearolie med slid- og skumdæmpende tilsætningsstoffer er standard til de fleste applikationer i valseværkers tandhjulsstativer. Kraftige formuleringer med øget slidstyrkepakke specificeres, når valseværket forarbejder højstyrkestål (som genererer højere støddæmpningstoppe). Olietemperaturkontrol er vigtig - olien skal være over 30-35 °C ved filteret og pumpen for at opretholde tilstrækkelig gennemstrømning, men under 55-60 °C ved tandhjulsindgrebet for at opretholde tilstrækkelig EHL-filmtykkelse.
Forespørgsel om spiralformet tandhjulssæt til valseværk
Angiv din fræsemaskinetype, modul, valsehastighed, valsemoment og kendte bite-chock-data. Korea Ever-Power beregner den effektive servicefaktor, bekræfter materiale- og varmebehandlingen og leverer det komplette matchede sæt med dokumentation for tandhjulsanalysatoren og matchende certifikat.
M16–M50 · Matchende sæt (3 eller 4 gear) · 42CrMo4 induktion · 17CrNiMo6 karbureret · Bite-støddæmper KA_eff · Blykroning · MOQ 1 sæt
Redaktør: Cxm
