Преодоление неэффективного точения крупнотоннажных зубчатых венцов в горнодобывающем оборудовании Центральной и Восточной Европы: применение двухскоростных механических редукторов в тяжелонагруженной высокомоментной обработке
В горнодобывающем машиностроении и тяжелом дробильном оборудовании в Центральной и Восточной Европе (например, в Польше, Чехии и Румынии) высокотоннажные зубчатые колеса большого диаметра и поворотные подшипники являются важнейшими компонентами, предназначенными для выдерживания экстремальных эксплуатационных ударных нагрузок. Эти компоненты обычно изготавливаются из высокопрочных легированных сталей или сталей с высоким содержанием марганца. Следовательно, они обладают исключительной твердостью материала после закалки и отпуска (часто превышающей HB300), при этом вес отдельных изделий обычно составляет от 5 до 20 метрических тонн.
При обычной токарной обработке в тяжелых условиях международные закупочные агентства и инженеры-технологи часто сталкиваются с серьезной технической проблемой: неэффективной скоростью съема металла. Из-за недостаточного крутящего момента шпинделя на низких скоростях вращения режущие инструменты не могут эффективно проникнуть в слой закаленного материала, что приводит к высокочастотной вибрации инструмента, выкрашиванию пластин и ускоренной усталости шпинделя. Чтобы устранить эту проблему промышленности, модернизация технологических линий с помощью мощных вертикальных токарных станков с ЧПУ (VTL), оснащенных двухскоростной механической коробкой передач, стала стандартной инженерной стратегией в регионе.
Физическое узкое место низкоскоростного тяжелого резания: почему обычные прямые приводы не работают при обработке высокой твердости
На этапе черновой обработки деталей горнодобывающего оборудования припуски исключительно велики, что требует от машин поддержания высокой скорости съема материала (MRR). При обработке зубчатых венцов высокой твердости диаметром более (Phi 2500 мм) рабочий стол должен работать на чрезвычайно низких скоростях вращения, чтобы поддерживать линейную скорость резания в оптимальных пределах.
Однако стандартные системы шпинделей, приводимые в действие непосредственно электродвигателями (прямой привод) или с одноступенчатыми редукторами, обеспечивают выходной крутящий момент, который напрямую коррелирует со скоростью. Следовательно, при более низких оборотах крутящий момент шпинделя резко снижается, не обеспечивая интенсивную силу резания, необходимую для поддержания большой глубины. Это состояние «достаточной мощности, но недостаточного крутящего момента» приводит к прерывистым резаниям. Возникающая в результате механическая вибрация ухудшает качество поверхности и ускоряет износ упорных шарикоподшипников под рабочим столом, что приводит к необратимой потере геометрической точности.
Механизм двухскоростных коробок передач: обеспечение постоянной мощности и огромного крутящего момента на низких скоростях
Чтобы преодолеть это физическое ограничение, в мощных промышленных токарных станках с ЧПУ VTL в главную приводную цепь встроена высокожесткая двухскоростная механическая система переключения передач. Используя точные гидравлические механизмы переключения, система изменяет передаточные числа в зависимости от конкретного этапа обработки:
- Низкоскоростная передача с высоким крутящим моментом (тяжелая черновая обработка)
- Высокоскоростной редуктор постоянной мощности (прецизионная чистовая обработка)
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
