Неисправность тормозных колес мостового крана: причины и устранение круглых дефектов поверхности

Безопасность и надежность мостовых кранов, являющихся ключевым оборудованием промышленного производства, напрямую влияют на эффективность производства и безопасность эксплуатации.

Колесо тормоза мостового крана является важной частью мостового крана. В процессе торможения оно подвергается сильному трению и давлению, поэтому подвержено различным дефектам, которые влияют на нормальную работу и срок службы крана.

С широким применением мостовых кранов в различных суровых условиях частота выхода из строя тормозных колес постепенно увеличивается, особенно появление кольцевых дефектов, что создает серьезные проблемы для безопасной эксплуатации оборудования. Однако большинство существующих исследований сосредоточено на распространенных дефектах Являясь ключевым оборудованием в промышленном производстве, безопасность и надежность мостовых кранов напрямую влияют на эффективность производства и безопасность эксплуатации.

Колесо тормоза мостового крана является важной частью колес тормоза мостового крана, таких как поверхностные трещины и износ, в то время как было проведено относительно мало исследований кольцевых дефектов на поверхности колес тормоза мостового крана и их причин. В этой статье будут проанализированы кольцевые дефекты колес тормоза мостовых кранов, рассмотрены конкретные причины и предложены эффективные меры лечения и стратегии профилактики.

Благодаря всестороннему обсуждению процесса литья, процесса термической обработки и условий эксплуатации, в нем даются практические рекомендации по надежности тормозных колес мостовых кранов.

Основные дефекты и анализ тормозных колес мостовых кранов

Влияние факторов окружающей среды на мостовые краны

Во-первых, мостовые краны обычно работают в среде с большим количеством пыли и металлических примесей. Примеси могут легко проникать внутрь оборудования, тем самым увеличивая износ деталей. В долгосрочной перспективе частота отказов увеличится, показатели безопасности использования снизятся, а срок службы значительно сократится.

Во-вторых, влияние величины и характера рабочей нагрузки крана на кран, в нормальных условиях эксплуатации, когда нагрузка на детали больше средней расчетной нагрузки, приведет к усилению износа тормозных плит и тормозные колеса мостового крана. Длительные работы с высокой нагрузкой повлияют на срок службы крана. Практика показала, что стабильные нагрузки имеют меньший износ, меньше отказов и более длительный срок службы.

Дефекты тормозных колес мостового крана

Колеса тормоза мостового крана состоят из нескольких литых деталей. Дефекты, возникающие в процессе литья, неизбежно отражаются на колесе тормоза, что в основном проявляется в следующих аспектах:

• Это проявляется на внешней стороне поковки в виде шероховатых внешних поверхностей, ямок, складок, незаполненных участков, складок, трещин и т. д.
• Некоторые из них проявятся внутри, например, рыхлость, трещины, крупные кристаллы, волосяные линии, белые пятна, сегрегация, включения, обезуглероживание поверхности, дендритные кристаллы, крупные кристаллические кольца, усадочные остатки, проникновение цветных металлов, оксидная пленка, нарушения обтекания и т. д.
• Некоторые из них отражаются в микроструктуре, например, выделение второй фазы.
• Некоторые из них отражаются в эксплуатационных характеристиках поковок, таких как неквалифицированная прочность или пластичность при комнатной температуре, ударная вязкость, усталостные свойства и т. д., мгновенная прочность, длительная прочность, длительная пластичность, ползучесть и другие высокотемпературные свойства или усталостные свойства при высоких и низких температурах не отвечают требованиям использования. Будь то проблемы качества поверхности поковок колес крана или внутренние дефекты производительности, они обычно влияют друг на друга, часто тесно связаны, сопровождают друг друга и образуют порочный круг.

Обнаружение дефектов тормозных колес мостового крана

Из-за частого использования и больших колебаний нагрузки мостовые краны часто испытывают циклы запуска и торможения в своих различных механизмах. В течение определенного периода, когда необходимо выполнять операции торможения, их эффективность торможения часто не идеальна. В то же время многие крановщики не имеют профессиональных и квалифицированных навыков эксплуатации.

В процессе работы они часто наклоняют кран наискось, и подъемный груз не находится в отвесной точке подъема; до того, как точка подъема крана будет на месте, они полагаются на задний ход транспортного средства, чтобы достичь цели торможения на месте. Кроме того, во время работы крана часто возникает трение между тормозной плиткой и тормозным колесом, и тормозная плитка изнашивается в определенной степени, в результате чего тормозные колеса мостового крана обнаруживают глубокие шлакоулавливающие круговые дефекты.

При ударе острым молотком по углублению тормозных колес мостового крана можно услышать звук дробления песка, что свидетельствует о том, что материал тормозных колес мостового крана сломан и затвердел, а в черных круглых дефектах на поверхности имеется тенденция к образованию шлака.

В ходе планового осмотра мостового крана было обнаружено, что компоненты подъемно-эксплуатационной системы конструкции издавали аномальные шумы во время работы, а тщательный осмотр выявил наличие некоторых круглых дефектов на поверхности тормозного колеса мостового крана. Внутренние стенки этих дефектов шероховатые и темно-коричневые. Диаметр дефектов составляет 7 мм и 3 мм, а глубина — 12 мм и 5 мм соответственно, как показано на рисунке.

Причины дефектов тормозных колес мостового крана

• В процессе литья тормозных колес мостового крана дегазация жидкой стали недостаточна, дезоксигенация жидкой стали недостаточна в процессе плавки, и жидкая сталь содержит слишком много газа, как показано на рисунке. Поэтому степень локальной усадки, вызванной «переохлаждением», часто слишком велика, из-за чего само тормозное колесо отливается неравномерно и образуются пузырьки воздуха.
• В полости формы есть остаток, и выхлоп полости не является гладким во время перфузии; частицы песка или другой мусор попадают в форму во время процесса перфузии, поэтому части литых стальных деталей не полностью заполнены. Из-за наличия пустот внутри объекта, при усадке слой эпидермиса все еще имеет определенную твердость из-за охлаждающего эффекта естественной температуры, но он будет образовывать углубление на поверхности из-за внутреннего эффекта усадки.
• В процессе литья газ оказывается зажатым между потоком металла и стенкой полости и не может быть полностью выпущен, образуя пузырьки воздуха в соответствующих частях тормозного колеса. Если эти пузырьки воздуха соберутся в большом количестве в полости, они появятся на краях и поверхностных частях литой стали.

После вышеприведенного анализа можно увидеть, что материал, процесс литья и факторы в процессе использования будут вызывать значительные растягивающие напряжения и сжимающие напряжения в зоне концентрации напряжений на поверхности контакта тормозной плитки и тормозных колес мостового крана. Эти напряжения превышают предел упругой прочности отливок, в сочетании с неправильной эксплуатацией и частым трением, что обнажает глубокие кольцевые дефекты, влекущие за собой шлакоулавливание.

Меры лечения

Контроль качества тормозных колес мостового крана

Для повышения срока службы и производительности колес крановых тормозов необходимо контролировать качество и производительность в процессе изготовления и усиливать контроль качества в технологии производства. В процессе изготовления колес мостовых кранов его технологический процесс и технология производства должны строго соответствовать процессу литья → нормализации → механической обработки → закалки средней частоты и отпуска → шлифования.

Среди них температура нормализации должна контролироваться на уровне около 830 ℃, что может быть выполнено в печи сопротивления троллейного типа мощностью 100 кВт, а время изоляции должно контролироваться в пределах 1 часа; температура отпуска должна контролироваться на уровне около 350 ℃, что может быть выполнено в печи сопротивления колодезного типа мощностью 95 кВт, а время отпуска должно контролироваться в пределах 1 часа.

В процессе термообработки тормозных колес мостового крана поверхностная твердость материала термообработки должна контролироваться на уровне 3545HR, а глубина закаленного слоя должна контролироваться на уровне 23 мм. Это может улучшить твердость и износостойкость тормозных колес мостового крана, а также предел упругости и комплексные механические свойства стали, тем самым улучшая свойства материала или химические свойства стали.

Отрегулируйте зазор между тормозными колесами мостового крана и тормозной плиткой.

Зазор между тормозной плиткой крана и тормозными колесами мостового крана в определенной степени определяет эффективность торможения тормозного колеса. Когда зазор между тормозным колесом и тормозной плиткой мал, между ними образуется серьезное трение во время частой работы тормозного колеса крана. Когда материал на поверхности тормозной плитки раздавливается трением, болты, используемые для крепления тормозной плитки, будут непосредственно тереться о тормозное колесо мостового крана.

Повреждения, вызванные этим трением тормозного колеса, чрезвычайно серьезны, поэтому оператор крана должен строго проверять зазор между тормозным колесом крана и тормозной плиткой. Как только будет обнаружено, что зазор между ними слишком мал, его следует немедленно отрегулировать до соответствующего стандарта, чтобы обеспечить нормальную работу.

Усиление инспекции

Тормозное колесо является одной из наиболее уязвимых частей рабочего процесса крана. Поэтому оператор должен регулярно проверять тормозное колесо во время обычного использования крана. Содержание проверки в основном включает следующие аспекты：

• Проведите детальное измерение зазора между тормозным колесом и тормозной плиткой, чтобы убедиться, что зазор между тормозным колесом и тормозной плиткой поддерживается в научно обоснованном диапазоне в ходе рабочего процесса.
• В процессе эксплуатации крана обращайте внимание на то, является ли звук тормозного колеса во время работы нормальным.
• Регулярно осматривайте и обслуживайте тормозные диски, научно оценивайте и обоснованно прогнозируйте износ, а также проверяйте поверхность тормозных дисков на наличие дефектов, влияющих на безопасность.
• Проверьте пружину сжатия тормозной плитки. Если упругость пружины окажется недостаточной, ее следует немедленно заменить.

Технический осмотр по технике безопасности

При осмотре тормозных колес мостового крана необходимо выполнить следующие действия:

• Каждую смену его следует тщательно проверять один раз.
• Инспектор может использовать рулетку для измерения величины зазора с обеих сторон тормозного колеса, и он должен соответствовать требованиям национальных стандартов.
• Вы можете использовать штангенциркуль для измерения толщины обода тормозного колеса. Требуется, чтобы диаметр обода тормозного колеса до износа был целым числом, чтобы быстро и точно рассчитать первоначальную толщину обода тормозного колеса, а затем рассчитать толщину износа.
• Убедитесь, что фрикционная поверхность тормозного колеса чистая. При обнаружении масла и других загрязнений их следует немедленно очистить.

При осмотре мостовых кранов необходимо строго соблюдать следующие меры предосторожности.

• В процессе проверки инспекторы должны строго проверять компоненты по одному в соответствии с положениями TSG 51-2023 «Технические условия безопасности специального оборудования».
• В процессе осмотра мостовых кранов необходимо подробно зафиксировать или сфотографировать обнаруженные дефекты и основные геометрические размеры, чтобы их можно было целенаправленно сравнивать при последующих осмотрах.
• Во время осмотра деталей и различных испытаний на производительность внимательно прислушивайтесь, нет ли посторонних звуков во время работы крана; внимательно осмотрите подвижные части на предмет наличия явных деформаций, износа, раковин и других дефектов; тщательно измерьте данные и запишите их.
• Обеспечьте своевременное уведомление пользователя о проблемах, обнаруженных в ходе проверки и тестирования, и предоставьте подробные объяснения, мнения и предложения по устранению неполадок.

Краткое содержание

Круговой дефект тормозного колеса мостового крана является важной проблемой, которая влияет на безопасную эксплуатацию и срок службы оборудования. В статье на основе анализа причин дефектов тормозного колеса и обсуждения мер по их устранению предлагаются следующие три целевых плана улучшения：

• Улучшение процесса литья: Тормозное колесо должно строго контролировать процесс дегазации и дезоксигенации жидкой стали в процессе литья, уменьшать образование пузырьков воздуха и шлака, а также предотвращать образование кольцевых дефектов поверхности от источника.
• Оптимизация термообработки: благодаря разумному процессу термообработки повышается твердость и износостойкость материала тормозного колеса, улучшаются его эксплуатационные характеристики в условиях высоких нагрузок и температур, а также увеличивается срок его службы.
• Требования к эксплуатации и техническому обслуживанию: усилить ежедневный осмотр и техническое обслуживание тормозного колеса, особенно регулировку зазора между тормозным колесом и тормозной плиткой, снизить ненужный износ и концентрацию напряжений, а также обеспечить безопасную эксплуатацию крана.

Синди

Ватсап: +86-19137386654

Электронная почта: cindywang@hndfcrane.com

Меня зовут Синди, у меня 10-летний опыт работы в крановой отрасли, и я накопила огромный профессиональный опыт. Я выбрала удовлетворяющие требованиям краны для более чем 500 клиентов. Если у вас есть какие-либо потребности или вопросы о кранах, пожалуйста, свяжитесь со мной, я использую свои знания и практический опыт, чтобы помочь вам решить проблему!