فشل عجلات الفرامل في الرافعة العلوية: أسباب عيوب السطح الدائرية وعلاجها

باعتبارها من المعدات الأساسية في الإنتاج الصناعي، فإن سلامة وموثوقية الرافعات العلوية تؤثر بشكل مباشر على كفاءة الإنتاج وسلامة التشغيل.

عجلة الفرامل للرافعة العلوية هي جزء مهم من الرافعة العلوية. إنها تتعرض لاحتكاك وضغط شديدين أثناء عملية الكبح، وبالتالي فهي عرضة للعديد من العيوب، مما يؤثر على التشغيل العادي وعمر الخدمة للرافعة.

مع الاستخدام الواسع النطاق للرافعات العلوية في مختلف البيئات القاسية، زاد تواتر فشل عجلات الفرامل تدريجيًا، وخاصة ظهور العيوب الدائرية، مما جلب تحديات خطيرة للتشغيل الآمن للمعدات. ومع ذلك، تركز معظم الأبحاث الحالية على العيوب الشائعة في الرافعات العلوية باعتبارها معدات رئيسية في الإنتاج الصناعي، فإن سلامة وموثوقية الرافعات العلوية تؤثر بشكل مباشر على كفاءة الإنتاج وسلامة التشغيل.

تعتبر عجلة الفرامل في الرافعة العلوية جزءًا مهمًا من عجلات الفرامل في الرافعة العلوية، مثل الشقوق السطحية والتآكل، في حين تم إجراء القليل نسبيًا من الأبحاث حول العيوب الدائرية على سطح عجلات الفرامل في الرافعة العلوية وأسبابها. ستقوم هذه المقالة بتحليل العيوب الدائرية في عجلات الفرامل في الرافعات العلوية، واستكشاف الأسباب المحددة، واقتراح تدابير العلاج الفعالة واستراتيجيات الوقاية.

من خلال مناقشة شاملة لعملية الصب، وعملية المعالجة الحرارية، وبيئة التشغيل، فإنه يوفر إرشادات عملية حول موثوقية عجلات فرامل الرافعة العلوية.

عيوب عجلات الفرامل في الرافعات العلوية والتحليل الرئيسي

تأثير العوامل البيئية على الرافعات العلوية

أولاً، تعمل الرافعات العلوية عادةً في بيئات بها المزيد من الغبار والشوائب المعدنية. يمكن للشوائب أن تدخل بسهولة إلى داخل الآلات، مما يزيد من تآكل الأجزاء. على المدى الطويل، سيزداد معدل الفشل، وينخفض أداء السلامة أثناء الاستخدام، وستنخفض مدة الخدمة بشكل كبير.

ثانياً، تأثير حجم وطبيعة الحمل الذي تتحمله الرافعة أثناء عملها على الرافعة، في العمليات العادية، عندما يكون الحمل على الأجزاء أكبر من متوسط الحمل التصميمي، سيؤدي إلى تكثيف تآكل بلاط الفرامل و عجلات فرامل الرافعة العلوية. إن العمليات الطويلة الأمد ذات الأحمال العالية تؤثر على عمر خدمة الرافعة. وقد أثبتت الممارسة أن الأحمال المستقرة تكون أقل عرضة للتآكل والتلف، وأقل عرضة للأعطال، وأطول عمرًا.

عيوب في عجلات الفرامل للرافعات العلوية

تتكون عجلات الفرامل للرافعات العلوية من أجزاء صب متعددة. العيوب التي تحدث أثناء عملية الصب تنعكس حتماً على عجلة الفرامل، والتي تتجلى بشكل أساسي في الجوانب التالية:

• يتجلى ذلك على الجانب الخارجي من عملية التشكيل، مثل الأسطح الخارجية الخشنة، والحفر، والتجاعيد، والفجوات، والثنيات، والشقوق، وما إلى ذلك.
• سيظهر بعضها داخليًا، مثل التراخي، والشقوق، والبلورات الخشنة، وخطوط الشعر، والبقع البيضاء، والانفصال، والشوائب، وإزالة الكربون من السطح، والبلورات الشجرية، وحلقات البلورة الخشنة، وبقايا الانكماش، واختراق المعادن غير الحديدية، وفيلم الأكسيد، واضطرابات الانسيابية، وما إلى ذلك.
• وينعكس بعضها في البنية الدقيقة، مثل ترسيب المرحلة الثانية.
• تنعكس بعض هذه العيوب في أداء المسبوكات، مثل قوة درجة حرارة الغرفة غير المؤهلة أو اللدونة، والصلابة، وخصائص التعب، وما إلى ذلك، والقوة اللحظية، والقوة طويلة الأمد، واللدونة طويلة الأمد، وقوة الزحف، وغيرها من خصائص درجات الحرارة العالية أو خصائص التعب الساخن والبارد لا تلبي متطلبات الاستخدام. سواء كانت مشاكل جودة السطح لمسكوكات عجلات الرافعة أو عيوب الأداء الداخلي، فإنها عادة ما تؤثر على بعضها البعض، وغالبًا ما تكون مترابطة بشكل وثيق، وترافق بعضها البعض، وتشكل حلقة مفرغة.

اكتشاف عيوب في عجلات الفرامل للرافعات العلوية

بسبب الاستخدام المتكرر وتقلبات الأحمال الكبيرة، غالبًا ما تمر الرافعات العلوية بدورات بدء التشغيل والكبح في آلياتها المختلفة. خلال فترة زمنية محددة، عندما يتعين إجراء عمليات الكبح، غالبًا ما لا يكون أداء الكبح مثاليًا. في الوقت نفسه، يفتقر العديد من مشغلي الرافعات إلى مهارات التشغيل المهنية والماهرة.

أثناء عملية التشغيل، غالبًا ما يميلون الرافعة بشكل غير مباشر، ولا تكون الحمولة الرافعة عند نقطة الرفع؛ قبل أن تكون نقطة رفع الرافعة في مكانها، يعتمدون على عكس السيارة لتحقيق غرض الكبح في المكان. بالإضافة إلى ذلك، أثناء عمل الرافعة، يكون هناك احتكاك متكرر بين بلاط الفرامل وعجلة الفرامل، ويتآكل بلاط الفرامل إلى حد ما، مما يتسبب في كشف عجلات فرامل الرافعة العلوية عن عيوب دائرية عميقة محاصرة للخبث.

عند استخدام مطرقة حادة لضرب حفرة عجلات فرامل الرافعة العلوية، يمكن سماع صوت سحق الرمال، مما يدل على أن مادة عجلات فرامل الرافعة العلوية مكسورة وصلبة، وهناك ميل لوجود الخبث في العيوب الدائرية السوداء على السطح.

أثناء الفحص الدوري للرافعة العلوية، وجد أن مكونات نظام هيكل الرفع والتشغيل تصدر أصواتًا غير طبيعية أثناء التشغيل، ووجد الفحص الدقيق وجود بعض العيوب الدائرية على سطح عجلة فرامل الرافعة العلوية. الجدران الداخلية لهذه العيوب خشنة وبنية داكنة. يبلغ قطر العيوب 7 مم و3 مم، وعمقها 12 مم و5 مم على التوالي، كما هو موضح في الشكل.

أسباب عيوب عجلات الفرامل في الرافعة العلوية

• أثناء عملية صب عجلات الفرامل للرافعة العلوية، تكون عملية إزالة الغاز من الفولاذ السائل غير كافية، كما أن إزالة الأكسجين من الفولاذ السائل غير كافية أثناء عملية الصهر، ويحتوي الفولاذ السائل على الكثير من الغاز، كما هو موضح في الشكل. لذلك، غالبًا ما تكون درجة الانكماش المحلي الناتجة عن "التبريد الفائق" كبيرة جدًا، مما يجعل عجلة الفرامل نفسها تُصب بشكل غير متساوٍ وتشكل فقاعات هواء.
• توجد بقايا في تجويف القالب، ولا يكون عادم التجويف سلسًا أثناء عملية التروية؛ تسقط جزيئات الرمل أو الحطام الآخر في القالب أثناء عملية التروية، وبالتالي فإن أجزاء أجزاء الفولاذ المصبوب لا تمتلئ بالكامل. نظرًا لوجود فراغات داخل الجسم، عند الانكماش، لا تزال طبقة البشرة تتمتع بصلابة معينة بسبب تأثير التبريد لدرجة الحرارة الطبيعية، ولكنها ستشكل انخفاضًا على السطح بسبب تأثير الانكماش الداخلي.
• أثناء عملية الصب، يتم حشر الغاز بين تدفق المعدن وجدار التجويف ولا يمكن تفريغه بالكامل، وبالتالي تتشكل فقاعات الهواء في الأجزاء المقابلة من عجلة الفرامل. إذا تجمعت هذه الفقاعات الهوائية بكميات كبيرة في التجويف، فستظهر على حواف وأجزاء سطح الفولاذ المصبوب.

بعد التحليل أعلاه، يمكن ملاحظة أن المادة وعملية الصب والعوامل في عملية الاستخدام ستتسبب في إجهاد شد وإجهاد ضغط كبيرين في منطقة تركيز الإجهاد على سطح التلامس بين بلاط الفرامل وعجلات فرامل الرافعة العلوية. تتجاوز هذه الإجهادات حد القوة المرنة للصب، إلى جانب التشغيل غير السليم والاحتكاك المتكرر، مما يعرض عيوب دائرية عميقة محاصرة للخبث.

اجراءات العلاج

التحكم في جودة عجلات فرامل الرافعة العلوية

لتحسين عمر الخدمة والأداء لعجلات فرامل الرافعة، من الضروري التحكم في الجودة والأداء في عملية التصنيع وتعزيز مراقبة الجودة في تكنولوجيا الإنتاج. في عملية تصنيع عجلات فرامل الرافعة العلوية، يجب أن تتبع عملية وتكنولوجيا الإنتاج بدقة عملية الصب→ التطبيع→ التصنيع→ التبريد بالتردد المتوسط، والتلطيف→ الطحن.

من بينها، يجب التحكم في درجة حرارة التطبيع عند حوالي 830 درجة مئوية، والتي يمكن إكمالها في فرن مقاومة من نوع عربة 100 كيلو واط، ويجب التحكم في وقت العزل في غضون ساعة واحدة؛ يجب التحكم في درجة حرارة التلطيف عند حوالي 350 درجة مئوية، والتي يمكن إكمالها في فرن مقاومة من نوع بئر 95 كيلو واط، ويجب التحكم في وقت التلطيف في غضون ساعة واحدة.

أثناء عملية المعالجة الحرارية لعجلات الفرامل العلوية، يجب التحكم في صلابة سطح المعالجة الحرارية للمواد عند 3545HR، ويجب التحكم في عمق الطبقة المتصلبة عند 23 مم. يمكن أن يؤدي هذا إلى تحسين صلابة ومقاومة التآكل لعجلات الفرامل العلوية، بالإضافة إلى حد المرونة والخصائص الميكانيكية الشاملة للصلب، وبالتالي تحسين خصائص المواد أو الخصائص الكيميائية للصلب.

ضبط الفجوة بين عجلات فرامل الرافعة العلوية وبلاط الفرامل

تحدد الفجوة بين بلاط الفرامل للرافعة وعجلات فرامل الرافعة العلوية أداء فرامل عجلة الفرامل إلى حد معين. عندما تكون الفجوة بين عجلة الفرامل وبلاط الفرامل صغيرة، سيتشكل احتكاك شديد بينهما أثناء العمل المتكرر لعجلة فرامل الرافعة. عندما يتم سحق المادة الموجودة على سطح بلاط الفرامل عن طريق الاحتكاك، فإن البراغي المستخدمة لتثبيت بلاط الفرامل ستفرك مباشرة ضد عجلة فرامل الرافعة العلوية.

إن الضرر الذي يسببه هذا الاحتكاك لعجلة الفرامل خطير للغاية، لذا يجب على مشغل الرافعة التحقق بدقة من الفجوة بين عجلة فرامل الرافعة وبلاط الفرامل. بمجرد اكتشاف أن الفجوة بينهما صغيرة جدًا، يجب تعديلها على الفور إلى المعيار المناسب لضمان التشغيل الطبيعي.

تعزيز التفتيش

تعتبر عجلة الفرامل من أكثر الأجزاء عرضة للتلف في عملية عمل الرافعة. لذلك، يجب على المشغل فحص عجلة الفرامل بشكل منتظم أثناء الاستخدام العادي للرافعة. يتضمن محتوى الفحص بشكل أساسي الجوانب التالية:

• إجراء قياس مفصل للفجوة بين عجلة الفرامل وبلاط الفرامل للتأكد من أن الفجوة بين عجلة الفرامل وبلاط الفرامل تبقى ضمن نطاق علمي ومعقول أثناء عملية العمل.
• في عملية تشغيل الرافعة، انتبه إلى ما إذا كان صوت عجلة الفرامل أثناء التشغيل طبيعيًا.
• فحص وصيانة عجلات الفرامل بشكل منتظم، وتقييم التآكل والتلف بشكل علمي والتنبؤ به بشكل معقول، وفحص سطح عجلات الفرامل بحثًا عن أي عيوب تؤثر على السلامة.
• افحص زنبرك الضغط الخاص ببلاط الفرامل. إذا وجد أن مرونة الزنبرك غير كافية، فيجب استبداله على الفور.

التفتيش الفني للسلامة

عند فحص عجلات الفرامل للرافعة الجسرية، يجب اتباع الخطوات التالية:

• ينبغي التحقق من ذلك بعناية مرة واحدة في كل وردية.
• يمكن للمفتش استخدام شريط قياس لقياس مقدار الخلوص على جانبي عجلة الفرامل، ويجب أن يتوافق مع متطلبات المعايير الوطنية.
• يمكنك استخدام الفرجار لقياس سمك حافة عجلة الفرامل. من الضروري أن يكون قطر حافة عجلة الفرامل قبل التآكل قيمة عددية، لحساب السمك الأصلي لحافة عجلة الفرامل بسرعة ودقة، ثم حساب سمك التآكل.
• تأكد من أن سطح الاحتكاك بعجلة الفرامل نظيف. إذا تم العثور على زيت وأوساخ أخرى، فيجب تنظيفها على الفور.

أثناء فحص الرافعات الجسرية، ينبغي مراعاة الاحتياطات التالية بدقة.

• أثناء عملية التفتيش، يجب على المفتشين فحص المكونات بدقة واحدًا تلو الآخر وفقًا لأحكام TSG 51-2023 "المواصفات الفنية الخاصة بسلامة المعدات".
• أثناء عملية فحص الرافعات الجسرية، يجب تسجيل العيوب الموجودة والأبعاد الهندسية الرئيسية أو تصويرها بالتفصيل حتى يمكن مقارنتها بطريقة مستهدفة في عمليات التفتيش المستقبلية.
• أثناء فحص الأجزاء واختبارات الأداء المختلفة، استمع بعناية لمعرفة ما إذا كان هناك صوت غير طبيعي أثناء تشغيل الرافعة؛ ألق نظرة فاحصة لمعرفة ما إذا كان هناك تشوه واضح أو تآكل أو حفر أو عيوب أخرى في الأجزاء المتحركة؛ قم بقياس البيانات بعناية وقم بتسجيلها.
• التأكد من إخطار وحدة المستخدم بالمشكلات التي تم العثور عليها أثناء عملية التفتيش والاختبار في الوقت المناسب، وتقديم تفسيرات مفصلة وآراء التصحيح والاقتراحات.

ملخص

يعد العيب الدائري لعجلة الفرامل في الرافعة العلوية مشكلة مهمة تؤثر على التشغيل الآمن وعمر المعدات. من خلال تحليل أسباب عيوب عجلة الفرامل ومناقشة تدابير العلاج، يقترح المقال خطط التحسين المستهدفة الثلاثة التالية:

• تحسين عملية الصب: تحتاج عجلة الفرامل إلى التحكم الصارم في عملية إزالة الغازات والأكسجين من الفولاذ السائل أثناء عملية الصب، وتقليل تكوين فقاعات الهواء والخبث، وتجنب تكوين عيوب سطحية دائرية من المصدر.
• تحسين المعالجة الحرارية: من خلال عملية المعالجة الحرارية المعقولة، يتم تحسين صلابة ومقاومة التآكل لمادة عجلة الفرامل، ويتم تعزيز أدائها في بيئات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية، ويتم إطالة عمر خدمتها.
• مواصفات التشغيل والصيانة: تعزيز التفتيش والصيانة اليومية لعجلة الفرامل، وخاصة ضبط الفجوة بين عجلة الفرامل وبلاط الفرامل، والحد من التآكل غير الضروري وتركيز الضغط، وضمان التشغيل الآمن للرافعة.

سيندي

واتساب: +86-19137386654

بريد إلكتروني: cindywang@hndfcrane.com

أنا سيندي، ولدي 10 سنوات من الخبرة العملية في صناعة الرافعات واكتسبت ثروة من المعرفة المهنية. لقد اخترت الرافعات المرضية لأكثر من 500 عميل. إذا كانت لديك أي احتياجات أو أسئلة حول الرافعات، فلا تتردد في الاتصال بي، وسأستخدم خبرتي وخبرتي العملية لمساعدتك في حل المشكلة!