Falha nas rodas de freio da ponte rolante: causas e tratamento de defeitos de superfície circular

Como equipamento essencial na produção industrial, a segurança e a confiabilidade das pontes rolantes afetam diretamente a eficiência da produção e a segurança da operação.

A roda de freio da ponte rolante é uma parte importante da ponte rolante. Ela sofre atrito e pressão de alta intensidade durante o processo de frenagem, por isso é propensa a vários defeitos, que afetam a operação normal e a vida útil da ponte rolante.

Com a aplicação generalizada de pontes rolantes em vários ambientes severos, a frequência de falhas das rodas de freio aumentou gradualmente, especialmente o surgimento de defeitos circulares, o que trouxe sérios desafios à operação segura do equipamento. No entanto, a maioria das pesquisas existentes se concentra em defeitos comuns de Como um equipamento-chave na produção industrial, a segurança e a confiabilidade das pontes rolantes afetam diretamente a eficiência da produção e a segurança da operação.

A roda de freio da ponte rolante é uma parte importante das rodas de freio da ponte rolante, como rachaduras e desgaste na superfície, enquanto relativamente pouca pesquisa foi feita sobre os defeitos circulares na superfície das rodas de freio da ponte rolante e suas causas. Este artigo analisará os defeitos circulares das rodas de freio de pontes rolantes, explorará as causas específicas e proporá medidas de tratamento eficazes e estratégias de prevenção.

Por meio de uma discussão abrangente do processo de fundição, do processo de tratamento térmico e do ambiente operacional, ele fornece orientação prática sobre a confiabilidade das rodas de freio da ponte rolante.

Principais defeitos e análise das rodas de freio das pontes rolantes

Influência de fatores ambientais em pontes rolantes

Primeiro, as pontes rolantes geralmente operam em ambientes com mais poeira e impurezas metálicas. As impurezas podem facilmente entrar no interior da máquina, aumentando assim o desgaste das peças. A longo prazo, a taxa de falhas aumentará, o desempenho de segurança do uso diminuirá e a vida útil será significativamente reduzida.

Em segundo lugar, a influência do tamanho e da natureza da carga de trabalho do guindaste sobre o guindaste, em operações normais, quando a carga nas peças é maior do que a carga média de projeto, intensificará o desgaste das pastilhas de freio e rodas de freio de ponte rolante. Operações de carga alta de longo prazo afetarão a vida útil do guindaste. A prática mostrou que cargas estáveis têm menos desgaste, menos falhas e maior vida útil.

Defeitos nas rodas de freio da ponte rolante

As rodas de freio do guindaste de ponte rolante são compostas de várias peças de fundição. Os defeitos que ocorrem no processo de fundição são inevitavelmente refletidos na roda de freio, que se manifesta principalmente nos seguintes aspectos:

• Ela se manifesta na parte externa da peça forjada, como superfícies externas ásperas, sulcos, vincos, vazios, dobras, rachaduras, etc.
• Alguns aparecerão internamente, como frouxidão, rachaduras, cristais grosseiros, linhas de cabelo, manchas brancas, segregação, inclusões, descarbonização da superfície, cristais dendríticos, anéis de cristais grosseiros, resquícios de contração, penetração de metais não ferrosos, película de óxido, distúrbios de aerodinâmica, etc.
• Alguns são refletidos na microestrutura, como a precipitação da segunda fase.
• Alguns são refletidos no desempenho de forjados, como resistência à temperatura ambiente não qualificada ou plasticidade, tenacidade, propriedades de fadiga, etc., resistência instantânea, resistência de longa duração, plasticidade de longa duração, resistência à fluência e outras propriedades de alta temperatura ou propriedades de fadiga a quente e a frio não atendem aos requisitos de uso. Sejam os problemas de qualidade de superfície de forjados de rodas de guindaste ou defeitos de desempenho interno, eles geralmente afetam uns aos outros, geralmente estão intimamente conectados, acompanham uns aos outros e formam um círculo vicioso.

Descoberta de defeitos nas rodas de freio de ponte rolante

Devido ao seu uso frequente e grandes flutuações de carga, as pontes rolantes frequentemente passam por ciclos de partida e frenagem em seus vários mecanismos. Dentro de um período específico, quando as operações de frenagem precisam ser realizadas, seu desempenho de frenagem geralmente não é o ideal. Ao mesmo tempo, muitos operadores de guindastes não têm habilidades operacionais profissionais e qualificadas.

Durante o processo de operação, eles frequentemente inclinam o guindaste obliquamente, e a carga de elevação não está no ponto de prumo do ponto de elevação; antes que o ponto de elevação do guindaste esteja no lugar, eles dependem da reversão do veículo para atingir o propósito de frear no lugar. Além disso, durante o trabalho do guindaste, há atrito frequente entre a pastilha de freio e a roda de freio, e a pastilha de freio é desgastada até certo ponto, fazendo com que as rodas de freio do guindaste revelem defeitos circulares profundos de retenção de escória.

Quando um martelo afiado é usado para bater no poço das rodas do freio da ponte rolante, o som de areia sendo esmagada pode ser ouvido, o que mostra que o material das rodas do freio da ponte rolante está quebrado e duro, e há uma tendência de escória existir nos defeitos circulares pretos na superfície.

Durante a inspeção regular da ponte rolante, foi descoberto que os componentes do sistema de estrutura de elevação e operação faziam ruídos anormais durante a operação, e a inspeção cuidadosa descobriu que havia alguns defeitos circulares na superfície da roda de freio da ponte rolante. As paredes internas desses defeitos são ásperas e marrom-escuras. O diâmetro dos defeitos é de 7 mm e 3 mm, e a profundidade é de 12 mm e 5 mm, respectivamente, conforme mostrado na figura.

Causas de defeitos nas rodas de freio da ponte rolante

• Durante o processo de fundição das rodas de freio do guindaste de ponte rolante, a desgaseificação do aço líquido é insuficiente, a desoxigenação do aço líquido é insuficiente durante o processo de fundição e o aço líquido contém muito gás, conforme mostrado na figura. Portanto, o grau de encolhimento local causado pelo "superresfriamento" é frequentemente muito grande, o que faz com que a própria roda de freio seja fundida de forma irregular e forme bolhas de ar.
• Há resíduos na cavidade do molde, e o escape da cavidade não é suave durante a perfusão; partículas de areia ou outros detritos caem no molde durante o processo de perfusão, então as partes das peças de aço fundido não são totalmente preenchidas. Devido à presença de vazios dentro do objeto, ao encolher, a camada da epiderme ainda tem uma certa dureza devido ao efeito de resfriamento da temperatura natural, mas formará uma depressão na superfície devido ao efeito de encolhimento interno.
• Durante o processo de fundição, o gás fica imprensado entre o fluxo de metal e a parede da cavidade e não pode ser completamente descarregado, formando assim bolhas de ar nas partes correspondentes da roda de freio. Se essas bolhas de ar se acumularem em grandes quantidades na cavidade, elas aparecerão nas bordas e partes da superfície do aço fundido.

Após a análise acima, pode-se ver que o material, o processo de fundição e os fatores no processo de uso causarão estresse de tração e estresse compressivo significativos na área de concentração de estresse na superfície de contato da telha de freio e das rodas de freio do guindaste de ponte rolante. Esses estresses excedem o limite da resistência elástica das peças fundidas, juntamente com a operação inadequada e o atrito frequente, o que expõe defeitos circulares profundos de retenção de escória.

Medidas de tratamento

Controle a qualidade das rodas de freio da ponte rolante

Para melhorar a vida útil e o desempenho das rodas de freio de guindaste, é necessário controlar a qualidade e o desempenho no processo de fabricação e fortalecer o controle de qualidade na tecnologia de produção. No processo de fabricação de rodas de freio de guindaste de ponte rolante, seu processo e tecnologia de produção devem seguir estritamente o processo de fundição→ normalização→usinagem → têmpera de frequência intermediária e revenimento→ retificação.

Entre elas, a temperatura de normalização deve ser controlada em cerca de 830℃, o que pode ser concluído em um forno de resistência do tipo carrinho de 100 kW, e o tempo de isolamento deve ser controlado em 1 hora; a temperatura de têmpera deve ser controlada em cerca de 350℃, o que pode ser concluído em um forno de resistência do tipo poço de 95 kW, e o tempo de têmpera deve ser controlado em 1 hora.

Durante o processo de tratamento térmico das rodas de freio do guindaste de ponte rolante, a dureza da superfície do tratamento térmico do material deve ser controlada em 3545HR, e a profundidade da camada endurecida deve ser controlada em 23 mm. Isso pode melhorar a dureza e a resistência ao desgaste das rodas de freio do guindaste de ponte rolante, bem como o limite elástico e as propriedades mecânicas abrangentes do aço, melhorando assim as propriedades do material ou as propriedades químicas do aço.

Ajuste a folga entre as rodas do freio do guindaste e a pastilha do freio

A folga entre a telha de freio do guindaste e as rodas de freio do guindaste determina o desempenho de frenagem da roda de freio até certo ponto. Quando a folga entre a roda de freio e a telha de freio é pequena, um atrito sério se formará entre os dois durante o trabalho frequente da roda de freio do guindaste. Quando o material na superfície da telha de freio é esmagado pelo atrito, os parafusos usados para fixar a telha de freio esfregarão diretamente contra a roda de freio do guindaste.

O dano causado por esse atrito na roda do freio é extremamente sério, então o operador do guindaste deve verificar rigorosamente a folga entre a roda do freio do guindaste e a telha do freio. Uma vez que for descoberto que a folga entre os dois é muito pequena, ela deve ser ajustada para o padrão apropriado imediatamente para garantir a operação normal.

Reforçar a inspeção

A roda de freio é uma das partes mais propensas do processo de trabalho do guindaste. Portanto, o operador deve inspecionar regularmente a roda de freio durante o uso normal do guindaste. O conteúdo da inspeção inclui principalmente os seguintes aspectos:

• Realize uma medição detalhada da folga entre a roda de freio e a pastilha de freio para garantir que a folga entre a roda de freio e a pastilha de freio seja mantida dentro de uma faixa científica e razoável durante o processo de trabalho.
• Durante a operação do guindaste, preste atenção se o som da roda do freio durante a operação é normal.
• Inspecione e faça a manutenção regular das rodas de freio, avalie cientificamente e preveja razoavelmente o desgaste e verifique a superfície das rodas de freio quanto a defeitos que afetem a segurança.
• Verifique a mola de compressão do freio de freio. Se a elasticidade da mola for considerada insuficiente, ela deve ser substituída imediatamente.

Inspeção técnica de segurança

Ao inspecionar as rodas de freio da ponte rolante, as seguintes etapas devem ser seguidas:

• Para cada turno, ele deve ser verificado cuidadosamente uma vez.
• O inspetor pode usar uma fita métrica para medir a quantidade de folga em ambos os lados da roda do freio, e ela deve atender aos requisitos das normas nacionais.
• Você pode usar um paquímetro para medir a espessura do aro da roda de freio. É necessário que o diâmetro do aro da roda de freio antes do desgaste seja um valor inteiro, para calcular de forma rápida e precisa a espessura original do aro da roda de freio e, em seguida, calcular a espessura do desgaste.
• Certifique-se de que a superfície de fricção da roda de freio esteja limpa. Se óleo e outras sujeiras forem encontradas, elas devem ser limpas imediatamente.

Durante a inspeção de pontes rolantes, as seguintes precauções devem ser rigorosamente observadas.

• Durante o processo de inspeção, os inspetores devem inspecionar rigorosamente os componentes, um por um, de acordo com as disposições do TSG 51-2023 “Especificações Técnicas de Segurança de Equipamentos Especiais”.
• Durante o processo de inspeção de pontes rolantes, os defeitos encontrados e as principais dimensões geométricas devem ser registrados ou fotografados detalhadamente para que possam ser comparados de forma direcionada em futuras inspeções.
• Durante a inspeção de peças e vários testes de desempenho, ouça atentamente para ver se há ruídos anormais durante a operação do guindaste; observe mais de perto para ver se há deformações óbvias, desgaste, buracos e outros defeitos nas peças móveis; meça cuidadosamente os dados e faça um registro.
• Garantir que os problemas encontrados durante o processo de inspeção e teste sejam notificados à unidade do usuário em tempo hábil e fornecer explicações detalhadas, pareceres de retificação e sugestões.

Resumo

O defeito circular da roda de freio da ponte rolante é um problema importante que afeta a operação segura e a vida útil do equipamento. Por meio da análise das causas dos defeitos da roda de freio e da discussão das medidas de tratamento, o artigo propõe os três planos de melhoria direcionados a seguir:

• Melhoria do processo de fundição: A roda de freio precisa controlar rigorosamente o processo de desgaseificação e desoxigenação do aço líquido durante o processo de fundição, reduzir a geração de bolhas de ar e escória e evitar a formação de defeitos circulares na superfície da fonte.
• Otimização do tratamento térmico: Por meio de um processo de tratamento térmico razoável, a dureza e a resistência ao desgaste do material da roda de freio são melhoradas, seu desempenho em ambientes de alto estresse e alta temperatura é aprimorado e sua vida útil é estendida.
• Especificações de operação e manutenção: reforçar a inspeção e manutenção diárias da roda de freio, especialmente o ajuste da folga entre a roda de freio e a pastilha de freio, reduzir o desgaste desnecessário e a concentração de estresse e garantir a operação segura do guindaste.

Cindy

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Eu sou Cindy, com 10 anos de experiência de trabalho na indústria de guindastes e acumulei uma riqueza de conhecimento profissional. Eu escolhi os guindastes satisfatórios para mais de 500 clientes. Se você tiver alguma necessidade ou dúvida sobre guindastes, sinta-se à vontade para entrar em contato comigo, usarei minha expertise e experiência prática para ajudá-lo a resolver o problema!