Несправність гальмівних коліс мостового крана: причини та лікування круглих дефектів поверхні

Будучи основним обладнанням промислового виробництва, безпека та надійність мостових кранів безпосередньо впливає на ефективність виробництва та безпеку експлуатації.

Гальмівне колесо мостового крана є важливою частиною мостового крана. У процесі гальмування він зазнає високої інтенсивності тертя та тиску, тому схильний до різних дефектів, які впливають на нормальну роботу та термін служби крана.

З широким застосуванням мостових кранів у різних важких умовах поступово зростає частота виходу з ладу гальмівних коліс, особливо поява круглих дефектів, що створює серйозні проблеми для безпечної експлуатації обладнання. Проте більшість існуючих досліджень зосереджено на поширених дефектах. Безпека та надійність мостових кранів, як основного обладнання в промисловому виробництві, безпосередньо впливає на ефективність виробництва та безпеку експлуатації.

Гальмівне колесо мостового крана є важливою частиною гальмівних коліс мостового крана, наприклад поверхневі тріщини та знос, тоді як круглі дефекти на поверхні гальмівних коліс мостового крана та їх причини було проведено відносно мало досліджень. У цій статті буде проаналізовано кругові дефекти гальмівних коліс мостових кранів, вивчено конкретні причини та запропоновано ефективні заходи лікування та стратегії запобігання.

Завдяки всебічному обговоренню процесу лиття, процесу термічної обробки та робочого середовища він надає практичні вказівки щодо надійності гальмівних коліс мостового крана.

Основні дефекти та аналіз коліс гальмівних мостових кранів

Вплив факторів зовнішнього середовища на мостові крани

По-перше, мостові крани зазвичай працюють у середовищах з більшою кількістю пилу та металевих домішок. Домішки можуть легко потрапити всередину обладнання, тим самим збільшуючи знос деталей. У довгостроковій перспективі кількість відмов збільшиться, ефективність безпеки використання знизиться, а тривалість життя значно скоротиться.

По-друге, вплив розміру і характеру робочого навантаження крана на кран, в нормальних умовах експлуатації, коли навантаження на деталі перевищує середнє розрахункове навантаження, посилить знос гальмівних плиток і гальмівні колеса мостового крана. Довготривала робота з високим навантаженням вплине на термін служби крана. Практика показала, що стабільні навантаження мають менший знос, менше відмов і більший термін служби.

Дефекти гальмівних коліс мостового крана

Гальмівні колеса мостового крана складаються з кількох ливарних частин. Дефекти, які виникають у процесі лиття, неминуче відображаються на гальмівному колесі, що в основному проявляється в таких аспектах:

• Це проявляється на зовнішній стороні кування, наприклад, шорсткі зовнішні поверхні, ямки, складки, незаповнені, складки, тріщини тощо.
• Деякі з них з’являться всередині, наприклад пухкість, тріщини, грубі кристали, лінії волосся, білі плями, сегрегація, включення, декарбонізація поверхні, дендритні кристали, грубі кристалічні кільця, залишки усадки, проникнення кольорових металів, оксидна плівка, порушення обтічності тощо.
• Деякі відображаються на мікроструктурі, як, наприклад, осад другої фази.
• Деякі з них відображаються на характеристиках кування, наприклад, некваліфікована міцність або пластичність при кімнатній температурі, ударна в'язкість, властивості втоми тощо, миттєва міцність, довготривала міцність, довготривала пластичність, міцність на повзучість та інші властивості при високих температурах або властивості втоми при гарячому та холодному стані не відповідають вимогам використання. Незалежно від того, чи це проблеми з якістю поверхні поковок кранових коліс чи внутрішні дефекти роботи, вони зазвичай впливають один на одного, часто тісно пов’язані, супроводжують один одного та утворюють порочне коло.

Виявлення дефектів гальмових коліс мостового крана

Через часте використання та значні коливання навантаження мостові крани часто відчувають цикли запуску та гальмування в різних механізмах. Протягом певного періоду, коли необхідно виконати операції гальмування, їх ефективність гальмування часто не ідеальна. У той же час багатьом операторам кранів бракує професійних і кваліфікованих навичок експлуатації.

У процесі експлуатації вони часто нахиляють кран похило, а підйомний вантаж не знаходиться у точці висоти точки підйому; до того, як точка підйому крана буде встановлена, вони покладаються на рух транспортного засобу заднім ходом для досягнення мети гальмування на місці. Крім того, під час роботи крана часто виникає тертя між гальмівною плиткою та гальмівним колесом, і гальмівна плитка певною мірою зношується, внаслідок чого на гальмівних колесах мостового крана виявляються глибокі кругові дефекти, що уловлюють шлаки.

Коли гострий молоток використовується для удару по ямці гальмівних коліс мостового крана, можна почути звук дроблення піску, який свідчить про те, що матеріал гальмівних коліс мостового крана зламаний і твердий, і існує тенденція до утворення шлаку в чорних круглих дефектах на поверхні.

Під час регулярного огляду мостового крана було виявлено, що компоненти системи підйому та робочої конструкції створювали ненормальний шум під час роботи, а ретельний огляд виявив, що на поверхні гальмівного колеса мостового крана є деякі круглі дефекти. Внутрішні стінки цих дефектів шорсткі та темно-коричневі. Діаметр дефектів 7 мм і 3 мм, а глибина 12 мм і 5 мм відповідно, як показано на малюнку.

Причини дефектів гальмівних коліс мостового крана

• Під час лиття гальмівних коліс мостового крана дегазація рідкої сталі є недостатньою, дезоксигенація рідкої сталі недостатня під час процесу плавлення, а рідка сталь містить занадто багато газу, як показано на малюнку. Тому ступінь локальної усадки, спричиненої «переохолодженням», часто буває занадто великою, що робить саме гальмівне колесо нерівномірним і утворює бульбашки повітря.
• У порожнині форми є залишок, і вихід порожнини не є гладким під час перфузії; частинки піску або інше сміття потрапляють у форму під час процесу перфузії, тому частини литих сталевих деталей не заповнюються повністю. Через наявність порожнеч всередині об’єкта під час усадки шар епідермісу все ще має певну твердість через охолоджуючий ефект природної температури, але він утворює поглиблення на поверхні через ефект внутрішньої усадки.
• Під час процесу лиття газ затиснутий між потоком металу та стінкою порожнини і не може бути повністю виведений, таким чином утворюючи бульбашки повітря у відповідних частинах гальмівного колеса. Якщо ці повітряні бульбашки збираються у великих кількостях у порожнині, вони з’являться на краях і частинах поверхні литої сталі.

Після наведеного вище аналізу можна побачити, що матеріал, процес лиття та фактори в процесі використання спричинять значні напруги розтягування та напруги стиснення в зоні концентрації напруг на контактній поверхні гальмівної плитки та гальмівних коліс мостового крана. Ці напруги перевищують межу пружної міцності виливків у поєднанні з неправильною експлуатацією та частим тертям, що оголює глибокі круглі дефекти, що уловлюють шлаки.

Лікувальні заходи

Контролювати якість гальмування коліс мостового крана

Щоб покращити термін служби та продуктивність гальмівних коліс крана, необхідно контролювати якість та продуктивність у процесі виробництва та посилити контроль якості в технології виробництва. У процесі виробництва гальмівних коліс мостового крана його процес і технологія виробництва повинні суворо відповідати процесу лиття → нормалізації → механічної обробки → загартування з проміжною частотою та відпустки → шліфування.

Серед них температура нормалізації повинна контролюватися приблизно на рівні 830 ℃, що може бути виконано в печі опору тролейбусного типу потужністю 100 кВт, а час ізоляції слід контролювати протягом 1 години; температура відпустки повинна контролюватися приблизно на рівні 350 ℃, що може бути виконано в печі опору колодязного типу потужністю 95 кВт, а час відпустки слід контролювати протягом 1 години.

Під час процесу термообробки гальмівних коліс мостового крана поверхнева твердість термічної обробки матеріалу повинна контролюватися на рівні 3545HR, а глибина загартованого шару повинна контролюватися на рівні 23 мм. Це може підвищити твердість і зносостійкість гальмівних коліс мостового крана, а також межу пружності та комплексні механічні властивості сталі, тим самим покращуючи властивості матеріалу або хімічні властивості сталі.

Відрегулюйте зазор між гальмівними колесами мостового крана та гальмівною плиткою

Зазор між гальмівною плиткою крана та гальмовими колесами мостового крана певною мірою визначає ефективність гальмування гальмівного колеса. Коли зазор між гальмівним колесом і гальмівною плиткою невеликий, під час частої роботи гальмівного колеса крана між ними утворюється серйозне тертя. Коли матеріал на поверхні гальмівної плитки розчавлюється тертям, болти, які використовуються для кріплення гальмівної плитки, будуть безпосередньо тертися об гальмове колесо мостового крана.

Пошкодження гальмівного колеса від цього тертя є надзвичайно серйозним, тому кранівник повинен суворо перевіряти зазор між гальмовим колесом крана та гальмівною плиткою. Як тільки буде виявлено, що зазор між ними занадто малий, його слід негайно відрегулювати до відповідного стандарту, щоб забезпечити нормальну роботу.

Посилити перевірку

Гальмівне колесо є однією з найбільш важких частин робочого процесу крана. Тому оператор повинен регулярно перевіряти гальмівне колесо під час нормального використання крана. Зміст перевірки в основному включає такі аспекти:

• Проведіть детальне вимірювання зазору між гальмівним колесом і гальмівною плиткою, щоб переконатися, що зазор між гальмівним колесом і гальмівною плиткою зберігається в науково обґрунтованому діапазоні під час робочого процесу.
• У процесі експлуатації крана звертайте увагу на те, чи нормальний звук гальмівного колеса під час роботи.
• Регулярно перевіряйте та обслуговуйте гальмівні колеса, науково оцінюйте та обґрунтовано прогнозуйте знос і перевіряйте поверхню гальмівних коліс на наявність дефектів, які впливають на безпеку.
• Перевірте натискну пружину гальмівної плитки. Якщо пружність пружини виявилася недостатньою, її слід негайно замінити.

Технічний огляд безпеки

Під час перевірки гальмівних коліс мостового крана слід виконати такі дії:

• За кожну зміну його слід ретельно перевіряти один раз.
• Інспектор може використовувати вимірювальну стрічку для вимірювання величини зазору з обох сторін гальмівного колеса, і вона повинна відповідати вимогам національних стандартів.
• Для вимірювання товщини обода гальмівного колеса можна використовувати штангенциркуль. Необхідно, щоб діаметр обода гальмівного колеса до зносу був цілим значенням, щоб швидко і точно розрахувати початкову товщину обода гальмівного колеса, а потім розрахувати товщину зносу.
• Переконайтеся, що поверхня тертя гальмівного колеса чиста. У разі виявлення масла та іншого бруду їх слід негайно очистити.

Під час огляду мостових кранів слід суворо дотримуватися наступних запобіжних заходів.

• Під час процесу перевірки інспектори повинні суворо перевіряти компоненти один за одним згідно з положеннями TSG 51-2023 «Технічні характеристики безпеки спеціального обладнання».
• У процесі перевірки мостових кранів виявлені дефекти та основні геометричні розміри повинні бути детально записані або сфотографовані, щоб їх можна було цілеспрямовано порівняти під час майбутніх перевірок.
• Під час перевірки деталей і різноманітних випробувань продуктивності уважно прислухайтеся, щоб побачити, чи немає ненормального звуку під час роботи крана; подивіться уважніше, чи немає явних деформацій, зносу, ямок та інших дефектів рухомих частин; ретельно виміряйте дані та зробіть запис.
• Переконайтесь, що про проблеми, виявлені під час перевірки та процесу тестування, буде вчасно повідомлено користувачеві, а також надайте детальні пояснення, висновки щодо виправлення та пропозиції.

Резюме

Круговий дефект гальмівного колеса мостового крана є важливою проблемою, яка впливає на безпечну роботу та термін служби обладнання. Завдяки аналізу причин дефектів гальмівних коліс і обговоренню заходів щодо лікування, стаття пропонує наступні три цільові плани покращення:

• Удосконалення процесу лиття: гальмівне колесо має суворо контролювати процес дегазації та дезоксигенації рідкої сталі під час процесу лиття, зменшити утворення бульбашок повітря та шлаку та уникнути утворення круглих поверхневих дефектів від джерела.
• Оптимізація термічної обробки: завдяки розумному процесу термічної обробки підвищується твердість і зносостійкість матеріалу гальмівного колеса, підвищується його продуктивність у середовищі з високою напругою та високою температурою, а також подовжується термін служби.
• Технічні характеристики експлуатації та технічного обслуговування: посилити щоденну перевірку та технічне обслуговування гальмівного колеса, особливо регулювання зазору між гальмівним колесом і гальмівною плиткою, зменшити непотрібний знос і концентрацію напруги та забезпечити безпечну роботу крана.

Сінді

WhatsApp: +86-19137386654

Електронна пошта: cindywang@hndfcrane.com

Мене звати Сінді, я маю 10-річний досвід роботи в крановій промисловості та накопичив багаті професійні знання. Я вибрав задовільні крани для 500+ клієнтів. Якщо у вас є якісь потреби або запитання щодо кранів, будь ласка, не соромтеся зв’язатися зі мною, я використаю свої знання та практичний досвід, щоб допомогти вам вирішити проблему!