Csapágyház-feldolgozás

A mechanikus berendezések alapvető tartóelemeként a csapágyház elsődleges funkciója a csapágy befogadása, a forgó alkatrészek pontos pozicionálása, azok radiális és axiális elmozdulásának korlátozása, valamint az üzemi terhelések és rezgések átvitele, ezáltal alapvető biztosítékot nyújtva a forgó rendszerek stabil működéséhez. Ez az alkatrész széles körben alkalmazható, beleértve az általános gépeket, szerszámgépeket, szélerőműveket és nagy teljesítményű erőműveket, például gőzturbinákat. Megmunkálási pontossága közvetlenül meghatározza a teljes gép üzemi stabilitását, átviteli hatékonyságát és élettartamát. A kifejezetten gőzturbinákhoz tervezett csapágyházak, amelyeknek el kell viselniük a magas hőmérsékletet, a nagy nyomású környezetet és a hosszú távú ingadozó terheléseket, szigorúbb követelményekkel szembesülnek a szerkezeti tervezés bonyolultsága, a méretspecifikációk és az üzemi körülmények közötti tolerancia tekintetében. Ez a kategória a csapágyház-gyártás egy felsőkategóriás, specializált szegmensét képviseli.

A csapágyházak anyagának kiválasztása többdimenziós egyensúlyt igényel, figyelembe véve az alkalmazási alkalmasságot, a mechanikai tulajdonságokat és a gyártási költségeket. Általános gépészeti alkalmazásokhoz a nagy szilárdságú szürkeöntvény a fő választás a kiváló rezgéscsillapítás, zajcsökkentés és megmunkálhatóság miatt. Közepes és nagy nyomású alkalmazásokhoz és gőzturbinák követelményeihez a gömbgrafitos öntöttvas vagy az ötvözött acél alkalmasabb. A gömbgrafitos öntöttvas növeli a szerkezeti ütésállóságot, míg az ötvözött acél öntvények vagy kovácsolt darabok speciális kezelések után hatékonyan ellenállnak a sérüléseknek extrém üzemi körülmények között. A homoköntés a hagyományos módszer a nyersdarabok előkészítésére. A gőzturbina csapágyházak kritikus alkatrészeihez integrált préskovácsolási technológiát alkalmaznak. Az olyan paraméterek pontos szabályozásával, mint az öntési hőmérséklet és a kovácsolási nyomás, kiküszöbölik a belső hibákat, például a porozitást és a zárványokat, és optimalizálják a fémszemcsék illesztését, stabil szerkezeti alapot biztosítva a későbbi megmunkáláshoz.

A csapágyház megmunkálása egy szabványosított folyamatrendszert követ, amely hat egymást követő lépésből áll: nyersdarab előkezelése, durva megmunkálás alakításhoz, elősimítás finomításhoz, hőkezelés erősítéshez, simítás a végső méretekhez és a késztermék ellenőrzése. Az egyes szakaszok folyamatvezérlése közvetlenül befolyásolja a végtermék minőségét. A nyersdarab megmunkálási szakaszában, az öntési vagy kovácsolási jellemzők alapján, öregítési kezelést vagy normalizálást alkalmaznak a belső feszültségek teljes megszüntetésére, megakadályozva a deformációt és a repedéseket a későbbi megmunkálás és használat során. Felületkezelést is végeznek a reve, a sorja és a megmunkálási maradványok eltávolítására. A durva megmunkálási szakaszban nagy CNC-berendezéseket használnak a felesleges anyag gyors eltávolítására, az alkatrész alapformájának, szerelési felületeinek és előzetes furathelyeinek kialakítására, miközben megfelelő megmunkálási ráhagyást hagynak az anyagtulajdonságok és a hőkezelési követelmények alapján.

A hőkezelési szakaszt a csapágyház anyagához és az alkalmazási forgatókönyvhöz igazítják, és ez a központi lépés az alkatrész mechanikai tulajdonságainak és méretstabilitásának javítására. Az általános öntöttvas anyagok lágyításon esnek át a belső szerkezet optimalizálása és a maradék feszültség csökkentése érdekében. Az ötvözött acélok és a gőzturbinák házai edzést és megeresztést igényelnek. Ez a kombinált folyamat optimális egyensúlyt ér el a szilárdság és a szívósság között, növelve az alkatrész fáradási ellenállását. A hőkezelés után gyakran szükség van egy másodlagos öregítési kezelésre. A hőmérséklet és az áztatási idő pontos szabályozásával minimalizálhatók a hőkezelés során keletkező feszültségek, biztosítva, hogy a csapágyház hosszú távú működés és hőmérséklet-ingadozások esetén is megőrizze méretpontosságát, megakadályozva a szerkezeti deformációt.

A simítás a kulcsfontosságú illeszkedő felületek precíziós szabályozására összpontosít, ami kulcsfontosságú a csapágyház más alkatrészekkel való kompatibilitásának biztosításához. Speciális berendezéseket, például nagy pontosságú CNC fúrógépeket és gyalugépeket használnak a magfelületek, például a csapágyfurat, a pozicionáló hornyok és a vonatkoztatási síkok finommegmunkálásához. A csapágyfurat, mint a mag illeszkedő szerkezete, szigorú méret- és geometriai tűrések ellenőrzését igényli. Gőzturbina-specifikus házak esetében a furattűréseket mikrométer szinten kell szabályozni, miközben a kerekség és a koaxialitás is megfelel a szabványoknak, hogy minimalizálják az excentrikus rezgést forgás közben. Az olyan összetett belső szerkezetek esetében, mint az olajjáratok és a hűtőcsatornák, az öttengelyes megmunkálóberendezések biztosítják a precíz alakítást, garantálva az áthaladás simaságát és a pozíciópontosságot, hogy kielégítsék a kenési és hűtési igényeket a berendezés működése során.

A csapágyház-megmunkálás utolsó szakaszai a végső kezelés és ellenőrzés, amelyek közvetlenül meghatározzák, hogy a termék megfelel-e a szállítási előírásoknak. A megmunkálás után a belső forgácsokat és a felületi szennyeződéseket alaposan megtisztítják. Az illeszkedő felületeket köszörülik és polírozzák a felületminőség és az érintkezés javítása érdekében. Az összeszerelési szakaszban a csapágyak és tömítések hézagját pontosan beállítják, hogy biztosítsák a sima forgást a beszorulás nélkül, és elérjék a tömítési teljesítményszabványokat. Végül a kritikus méretek, geometriai tűrések és felületi minőség átfogó ellenőrzését végzik precíziós mérőberendezésekkel. A csúcskategóriás alkalmazásokhoz, például a gőzturbinákhoz készült termékek további roncsolásmentes vizsgálatot igényelnek a belső rejtett hibák azonosításához. Jelenleg a csapágyház-megmunkálás a digitalizáció és az intelligencia felé halad. Az intelligens gyártóberendezések és a szimulációs technológia kihasználásával célja, hogy egyensúlyt teremtsen az általános termékek termelési hatékonysága és a speciális, nagy teherbírású alkatrészekre vonatkozó szigorú szabványok között, ezáltal lehetővé téve a berendezésgyártó ipar fejlesztését.