Architectuur van de tandwielstandaard — Doel en mechanische configuratie
De tandwieloverbrenging in een walserij heeft een specifieke functie die hem onderscheidt van een standaard snelheidsreductor: hij neemt één motor-ingangsas en verdeelt het koppel gelijkmatig over twee uitgaande assen – de spindels die de bovenste en onderste walsrollen van de walsinstallatie aandrijven. In de meeste warmwalserijen werkt de tandwieloverbrenging met een overbrengingsverhouding van 1:1 – beide uitgaande assen draaien met dezelfde snelheid als de ingangsas, waardoor de snelheid van het walsoppervlak gesynchroniseerd blijft. De snelheidsreductie van motorsnelheid naar walsnelheid wordt uitgevoerd door een aparte hoofdaandrijfreductor vóór de tandwieloverbrenging.
Een ingaande spiraalvormige tandwieloverbrenging (aangedreven door de motor via de hoofdreductor) grijpt in op twee identieke uitgaande spiraalvormige tandwielen met dezelfde diameter. De twee uitgaande tandwielen drijven de bovenste en onderste rolspindels aan. De verhouding van 1:1 betekent dat alle drie de tandwielen in de tandwielkast hetzelfde aantal tanden hebben — het ingaande tandwiel is tussen de twee uitgaande tandwielen geplaatst, meestal met gelijke axiale symmetrie om de lagerbelastingen in evenwicht te brengen.
Twee tandem-tandwielkasten in serie, elk met een overbrengingsverhouding van 1:1, waardoor een 4-hoog walserij (steunrollen + werkrollen) kan worden aangedreven door één motorpaar. De dubbele tandwielkast bevat vier identieke spiraalvormige tandwielen, en de speling tussen alle vier moet vóór de montage worden gecontroleerd — een complexe eis voor een perfect afgestemde set, vergelijkbaar met de afstemming van dubbele spiraalvormige tandwielen (Art. 55).
Bijtschok — De bepalende belastinggebeurtenis voor tandwielen met spiraalvormige vertanding
De meest ingrijpende mechanische gebeurtenis in een walsmolentandwielophanging vindt plaats wanneer de voorrand van een hete stalen staaf, plaat of strip voor het eerst in contact komt met de roterende walsrollen – het zogenaamde "aangrijpmoment". Op het moment van aangrijpen moet de walsopening worden samengedrukt om de plastische vervorming van het werkstuk te starten. Dit vereist een plotselinge en grote toename van het walskoppel boven het stationaire walskoppel.
Schokfactor bij het bijten (verhouding tussen piekkoppel en constant koppel):
Voorwalsstand (eerste reductie, dikke plaat ≥ 100 mm): T_bite/T_roll = 1,8–3,0
Tussenstand (matige reductie): T_bite/T_roll = 1,4–2,0
Afwerkingsstand (dunne strook, soepele instap): T_bite/T_roll = 1,1–1,5
Duur: doorgaans 0,05–0,20 seconden (de tijd die de voorrand nodig heeft om door de
(rolafstand en rolkoppel stabiliseren op de constante rolwaarde)
Frequentie: 60–180 beetgebeurtenissen per uur in een continu draaiende warmwalserij
De bijtkracht wordt direct via de tandwieloverbrenging overgebracht. spiraalvormig tandwiel Zonder enige mechanische demping — in tegenstelling tot aandrijvingen van rubberen mengers (Art. 64) waar een vloeistofkoppeling de opstartpiek gedeeltelijk beperkt, hebben de tandwielen van walserijen een starre aandrijflijn van motor naar walsen. De torsiedynamiek van de aandrijflijn tussen motor en werkrolspindel zet de aangrijping om in een gedempte oscillatie — de koppelpiek plant zich voort via de spindel, de spiraalvormige tandwielen van de tandwielen, de hoofdreductor en de motor, waardoor torsiemodi van het gehele mechanische systeem worden opgewekt.
Oliefilm-glijlagers — Waarom ze de specificaties van spiraalvormige tandwielen veranderen
Grootmodule tandwielstandaard spiraalvormig tandwiel — M32, 42CrMo4 inductiegehard, gemonteerd op oliefilmlagers (hydrodynamische glijlagers). Het glijlager draagt de volledige walskracht (tot 5.000–15.000 kN in walserijen voor zware platen) en moet de integriteit van de oliefilm behouden bij alle walsnelheden, inclusief de korte periode met lage snelheid aan het begin en einde van elk gewalst stuk.
Minimale snelheidsbeperking van oliefilmlagers
Oliefilm-glijlagers in tandwielkasten zijn hydrodynamisch: de oliefilm wordt gegenereerd door de rotatie van de as in het lager. Onder een minimale assnelheid (doorgaans 0,3–0,8 m/s bij de aslager) breekt de oliefilm af en treedt metaal-op-metaalcontact op in het lager. Deze minimale snelheidsbeperking heeft directe gevolgen voor de tandwielkast. spiraalvormig tandwielDe walserij kan niet onder een minimale walsnelheid werken en het walsen mag niet stoppen met het werkstuk in de opening (dit zou ertoe leiden dat het lager droogloopt door de scheidingskracht van de wals). Het langzaam inbrengen van het werkstuk – waarbij de walsnelheid wordt verlaagd zodat het werkstuk er voorzichtig in kan – wordt beperkt door de minimale oliefilmsnelheid. Dit creëert een minimale inbrengsnelheid die van invloed is op het walschema en het bereik van productdiktes dat de walserij kan produceren.
Lagerbelastingverdeling en tandwieltandbelasting
In tegenstelling tot rollagers (die voorgespannen kunnen worden tot nul speling), hebben oliefilm-glijlagers een eindige speling (doorgaans 0,05–0,20 mm radiaal). Deze speling betekent dat de ingaande tandwielas in het lager kan doorbuigen, waardoor de hartafstand tussen de ingaande en uitgaande as verandert. spiraalvormige tandwielen onder wisselende bijtkrachten. Korea Ever-Power specificeert een kroonvorming van de loden tanden op de spiraalvormige tandwielen van de rondselstand (C_β = 20–50 µm, zie Art. 46) specifiek om deze belastingsafhankelijke asafbuiging binnen de speling van het glijlager te compenseren — waardoor voldoende contactvlak behouden blijft onder de zwaarste bijtschokbelasting zonder randconcentratie die voortijdige beschadiging van de behuizing aan de uiteinden zou veroorzaken.
Materiaal- en modulekeuze voor tandwieloverbrengingen in een rondselstandaard
| Molentype | Module Mn | Gezichtsbreedte b | Materiaal | Warmtebehandeling | Typisch uitgangskoppel |
|---|---|---|---|---|---|
| Warmband afwerkingsstand | M20–M30 | 300–500 mm | 17CrNiMo6 | Gecarburiseerd HRC 58–62 | 500.000–2.000.000 N·m per stand |
| Warmband voorbewerken | M32–M50 | 500–800 mm | 42CrMo4 of 17CrNiMo6 | Inductie HRC 50–55 of gecarburiseerd | 1.000.000–5.000.000 N·m per stand |
| Plaatmolen (enkelvoudig) | M40–M60 | 600–1.000 mm | 42CrMo4 | Inductie HRC 50–55 | 2.000.000–10.000.000 N·m |
| Staven- en draadwalserij (klein gedeelte) | M16–M24 | 200–400 mm | 17CrNiMo6 | Gecarburiseerd HRC 58–62 | 50.000–500.000 N·m |
Tandwielhouder voor plaatfrees spiraalvormige tandwielen Bij M40–M60 overschrijdt de diameter van het blanco gedeelte van 1500–2500 mm de hardingsdiepte van elk gecarburiseerd staal — 17CrNiMo6 kan betrouwbaar gecarburiseerd worden tot een diameter van ongeveer 500 mm. Bij M50 met z = 25 is de steekdiameter ongeveer 1330 mm en de diameter van het blanco gedeelte ongeveer 1400–1500 mm. Deze sectiegrootte vereist inductieharding met 42CrMo4 (waarbij alleen het tandoppervlak wordt gehard en de kern op QT HB 280–320 blijft) als enige praktische warmtebehandelingsmethode. De bereikte σ_H-limiet (820–950 MPa) is lager dan bij gecarburiseerd staal (1600–1800 MPa), maar de statische buigsterkte bij schokmomenten blijft juist beter behouden. Dit komt doordat de taaiere QT-kern de scheurvorming door schokimpacten effectiever tegengaat dan een gecarburiseerde laag met een relatief broos oppervlak van koolstofrijk staal.
Universele spindelverbinding — De interface tussen tandwielhouder en werkrol
De uitgaande assen van de tandwielhouder zijn via universele spindels (ook wel cardan- of tandwielspindels genoemd) verbonden met de hals van de werkrol. Deze flexibele koppelingen vangen de hoekafwijking op tussen de hartlijn van de uitgaande as van de tandwielhouder en de hartlijn van de rolhals, die varieert afhankelijk van de rolopening voor verschillende productdiktes. De universele spindel brengt zowel het rolkoppel als de bijtkracht over op de werkrol, met een hoekafwijking van ±3–15°. De tandwielhouder wordt geleverd door Korea Ever-Power. spiraalvormig tandwiel De afmetingen van de universele spindelflensaansluiting worden vastgesteld en gecontroleerd, waarbij wordt bevestigd dat de diameter van de uitgaande as en de boutcirkel van de flens compatibel zijn met de spindelspecificaties van de klant vóór de productie.
Korea Ever-Power — Leverancier van spiraalvormige tandwielen voor walserijtandwielen
Korea Ever-Power verzorgt de fabricage en eindinspectie van een tandwielhouder voor een walserij. spiraalvormig tandwiel — M32, breedte 600 mm, 42CrMo4 inductiegehard HRC 52. De servicefactor voor bijtschokken (KA_eff = 2,5 voor deze voorfreesstand) en de kroonvorming van de voorspaninrichting (C_β = 35 µm voor compensatie van de doorbuiging van het glijlager) zijn beide bevestigd in de orderdocumentatie.
Korea Ever-Power produceert spiraalvormig gesneden tandwielen Voor tandwielen van walserijen van M16 tot en met M50, tandbreedtes van 200–1000 mm, in gecarburiseerd 17CrNiMo6 (M16–M32) en inductiegehard 42CrMo4 (M32–M50+). De servicefactor voor de aangrijpschok, de specificatie voor de kroonvorming van de voorloopas en de statische buigtest bij het piekkoppel zijn standaard opgenomen in de orderdocumentatie. Als directe fabrikant van spiraalvormige tandwielenKorea Ever-Power produceert ook de complete set (ingangstandwiel + twee uitgangsstandwielen) met geverifieerde tandwielanalysemetingen en bevestigde afstemming tussen alle drie de tandwielen – essentieel voor een evenwichtige lastverdeling. Bekijk de assortiment spiraalvormige tandwielen voor walserijen en zware industriële toepassingen.
Veelgestelde vragen
Bij M32–M50 en rolsnelheden van 0,5–10 m/s steeklijnsnelheid zou een tandwiel een ε_α = 1,2–1,6 (dwarscontactverhouding) hebben — wat betekent dat elk tandpaar kortstondig het volledige koppel alleen draagt bij de overgangen tussen enkel- en dubbelpaarcontact. Voor een voorfreesmachine die 2.000.000 N·m overbrengt met een bijtschok van 2,5× het nominale vermogen, zou de momentane tandkracht bij enkelpaarcontact enorm zijn. spiraalvormig tandwiel Met β = 15–20° en een tandbreedte van 600 mm wordt ε_β = 1,0–1,3 bereikt, naast ε_α, waardoor geen enkel moment in de tandwielcyclus door minder dan het equivalent van ε_α + ε_β tandparen tegelijk wordt gedragen. Deze lastverdeling is de reden waarom spiraalvormige tandwielen In alle moderne walserijtandwielen zijn de rechte tandwielen vervangen: de soepelere krachtoverbrenging vermindert de versterking van de aangrijpschok en de torsieresonantie die schade aan de aandrijflijn veroorzaakt aanzienlijk.
Een goed gespecificeerd, inductief gehard 42CrMo4-rondsel (M40, HRC 52) in een continue warmbandproductie met 120 snijbewegingen per uur bereikt een levensduur van ongeveer 5-10 jaar voordat slijtage of vermoeidheid van de tanden vervanging noodzakelijk maakt. Het primaire slijtagemechanisme is abrasieve slijtage door oxide- en walshuiddeeltjes die (ondanks afgedichte behuizingen) in de rondselstandbehuizing terechtkomen en de tandwielolie vervuilen. 17CrNiMo6 gecarburiseerd rondsel spiraalvormige tandwielen (in kleinere modules M16–M24 voor afwerkingsstanden) bereiken ze doorgaans 8–15 jaar gebruiksduur met de juiste smering. Schade door bijtschokken (buigvermoeidheid van de tandwortel als gevolg van cyclische overbelasting) is het dominante vermoeidheidsmechanisme in plaats van Hertz-contactvermoeidheid — daarom is de statische buigtest bij bijtkoppel bepalend voor de levensduur van het tandwiel. spiraalvormig tandwiel specificatie die verder gaat dan de controle van de vermoeiingscontactspanning bij het nominale rolkoppel.
Ja — Korea Ever-Power levert tandwielen. spiraalvormig tandwiel De tandwielen (alle drie of vier tandwielen) worden als een op elkaar afgestemde set geleverd, waarbij de steekcontinuïteit tussen alle vertandingen gegarandeerd is. Afstemming is belangrijk omdat: (1) als de twee uitgaande tandwielen een iets andere steekafwijking hebben ten opzichte van het ingaande rondsel, draait de ene rol iets sneller dan de andere. Dit veroorzaakt scheefstand tussen de rollen, waardoor het werkstuk in de rolopening verdraait en een vormafwijking ontstaat; (2) de twee uitgaande tandwielen een gelijke tanddikte moeten hebben (gelijke speling ten opzichte van het ingaande rondsel) om een gelijkmatige koppelverdeling te garanderen. Een niet-afgestemde set brengt proportioneel meer koppel over via de strakkere vertanding, waardoor één tandwiel overbelast raakt. Korea Ever-Power meet alle tandwielen in een rondselstandaard op dezelfde tandwielanalysator en documenteert de steekfasering en speling voor elk paar vóór verzending.
De tandwielstatieven van walserijen maken gebruik van een circulerend oliesmeersysteem (geen spatsmering of oliebad) — olie wordt vanuit een centraal reservoir gepompt met een debiet van ongeveer 3-10 l/min per tandwieloverbrenging, gefilterd tot 10-25 µm en geïnjecteerd via sproeiers die gericht zijn op de insteekzone van de tanden. Hetzelfde oliecircuit dient doorgaans ook de tandwielstatieven. spiraalvormige tandwielenDe spindelkoppelingen en de glijlagers. Oliekwaliteit: ISO VG 220–320 minerale tandwielolie met antislijtage- en antischuimadditieven is standaard voor de meeste toepassingen in walserijtandwielkasten. Zwaardere formuleringen met een uitgebreider antislijtagepakket worden voorgeschreven wanneer de walserij hoogwaardig staal verwerkt (wat hogere aangrijpingsschokpieken genereert). Temperatuurregeling van de olie is belangrijk: de olie moet bij het filter en de pomp boven de 30–35 °C zijn om een adequate doorstroming te garanderen, maar onder de 55–60 °C bij de tandwieloverbrenging om een adequate EHL-filmdikte te behouden.
Aanvraag voor een tandwielset voor een walserijtandwiel
Geef uw type walserij, module, walsnelheid, walskoppel en bekende gegevens over de aangrijpschok op. Korea Ever-Power berekent de effectieve servicefactor, bevestigt het materiaal en de warmtebehandeling en levert de complete, op elkaar afgestemde set met documentatie van de tandwielanalyse en een certificaat van geschiktheid.
Assortiment spiraalvormige tandwielen
M16–M50 · Set met bijpassende onderdelen (3 of 4 versnellingen) · 42CrMo4 inductie · 17CrNiMo6 gecarburiseerd · Schokdemping KA_eff · Loodkroon · Minimale bestelhoeveelheid: 1 set
Redacteur: Cxm
