Acest articol detaliază rulmenții morilor cu bile, care susțin cilindrul, suportă sarcini mari și reduc frecarea, cu tipuri cheie care includ rulmenți cu role sferice, rulmenți cu role conice pe două rânduri și rulmenți cu alunecare (rulmenți metalici Babbitt), fiecare potrivit pentru diferite dimensiuni de mori. Se concentrează pe procesul de fabricație a rulmenților cu role sferice, acoperind producția de inele interioare/exterioare (forjare, tratament termic, rectificare de precizie), fabricarea rolelor și a coliviei și asamblarea. În plus, prezintă procese complete de inspecție de la materiile prime la produsele finite (compoziția materialului, duritatea, precizia dimensională, precizia rotației, testele de durată de viață etc.) pentru a se asigura că acestea îndeplinesc cerințele de funcționare pe termen lung și la sarcini mari ale morilor cu bile.
Introducere detaliată a rulmenților morilor cu bile și a proceselor lor de fabricație și inspecție
I. Funcții și tipuri de rulmenți pentru mori cu bile
Rulmenții morii cu bile sunt componente de bază care susțin rotația cilindrului. Funcțiile lor principale sunt de a suportă sarcina totală a cilindrului, a mediului de măcinare și a materialelor (până la zeci sau sute de tone), reducând în același timp frecarea de rotație, asigurând funcționarea stabilă a cilindrului (de obicei la 15-30 rpm). Având în vedere mediul de funcționare cu sarcină mare, viteză redusă, praf și continuu al morilor cu bile, rulmenții trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
Capacitate mare de încărcareCapabil să suporte sarcini radiale mari (primare) și sarcini axiale (de la cilindru);
Rezistență la impactAdaptabil la suprasarcini tranzitorii cauzate de alimentarea neuniformă;
Rezistență la uzurăCoeficient de frecare redus cu fusul de ax (≤0,001) și o durată de viață ≥10.000 ore;
MentenabilitateUșor de instalat, lubrifiat și înlocuit.
Tipuri comune:
Rulmenți sferici cu role
Structură: Rânduri duble de role cu o cale de rulare sferică în inelul exterior, permițând inelului interior să se alinieze față de inelul exterior (toleranță de deviere ±2°);
Caracteristici: Prezintă în principal sarcini radiale și sarcini axiale minore, potrivite pentru mori cu bile mici și medii (diametrul cilindrului ≤3m).
Rulmenți cu role conice pe două rânduri
Structură: Două rânduri de role conice, capabile să suporte atât sarcini radiale, cât și axiale (capacitate axială mare);
Caracteristici: Trebuie instalate în perechi (aranjament simetric), potrivite pentru mori cu bile de dimensiuni medii spre mari (diametru cilindru 3-5 m).
Rulmenți glisanți (rulmenți metalici Babbitt)
Structură: Metalul Babbitt (pe bază de staniu sau plumb) este turnat pe suprafața interioară a carcasei rulmentului, lubrifiat de o peliculă de ulei;
Caracteristici: Capacitate de încărcare extrem de mare (potrivită pentru mori cu bile extra-mari cu diametrul cilindrului ≥5m), dar necesită un sistem de lubrifiere forțată și o întreținere complexă.
II. Procesul de fabricație a rulmenților pentru mori cu bile (luând ca exemplu rulmenții sferici cu role)
Rulmenții sferici cu role sunt compuși din patru componente: inel interior, inel exterior, role și colivieProcesul de fabricație este următorul:
1. Fabricarea inelelor interioare și exterioare (Material: oțel pentru rulmenți cu conținut ridicat de crom și carbon GCr15)
Prepararea blank-ului:
Forjare: Oțelul rotund este încălzit la 850-900℃ și forjat în semifabricate inelare (cu o adaos de 3-5 mm la capătul mare). După forjare, se efectuează normalizarea (860℃ timp de 2 ore, răcire cu aer) pentru a elimina carburile reticulate;
Inspecție: Testare cu ultrasunete (UT) pentru defecte interne (nu sunt permise incluziuni ≥φ2mm).
Prelucrare brută:
Strunjire: Strungurile CNC prelucrează gaura interioară, cercul exterior și fețele frontale, lăsând o adaos de rectificare de 1-2 mm;
Găurire (inel exterior): Găurile de lubrifiere (cu diametrul de 5-8 mm) sunt găurite cu o toleranță de poziție de ±0,5 mm.
Tratament termic:
Călire: Încălzire la 830-860℃, răcire cu ulei la ≤200℃, rezultând o duritate de 61-65HRC;
Revenire: Menținere la 150-180℃ timp de 2-3 ore pentru a elimina stresul de călire și a stabiliza structura.
Prelucrare de finisare:
Inel interior: Rectificatoarele de interior prelucrează alezajul interior (toleranță IT5, rugozitate suprafață Ra≤0,4 μm); rectificatoarele fără centru prelucrează calea de rulare exterioară (precizie sferică 0,005 mm);
Superfinisare: Superfinisarea suprafeței căii de rulare (Ra≤0,1 μm) pentru a reduce coeficientul de frecare.
2. Fabricarea rolelor (Material: GCr15SiMn, cu o rezistență la uzură mai bună decât GCr15)
NecompletatCapturare la rece pentru formarea capului sferic, îndepărtarea crustei de oxid;
Tratament termicCălire + revenire la temperatură joasă (la fel ca inelul interior, duritate 60-64HRC);
MăcinareRectificatoarele fără centru prelucrează cercul exterior (cilindricitate ≤0,002 mm); rectificatoarele sferice prelucrează capetele sferice (ajustare ≥90% cu calea de rulare).
3. Fabricarea coliviilor (Material: oțel cu conținut scăzut de carbon 20# sau alamă H62)
Ștanțare: Plăcile de oțel sunt ștanțate în structuri de buzunare (pentru oțelul de 20#), sau alama este forjată și apoi strunjită pentru a forma buzunare;
Modelare: Toleranță dimensiune buzunar ±0,1 mm pentru a asigura rotația flexibilă a rolelor în buzunar (joc 0,1-0,3 mm).
4. Procesul de asamblare
Curățare: Toate piesele sunt curățate cu kerosen (îndepărtând așchiile de fier și uleiul);
Potrivire de grup: Inelele interioare, inelele exterioare și rolele sunt grupate după toleranță dimensională (±0,001 mm per grup) pentru a asigura jocul radial (0,1-0,3 mm);
Nituire/Sudare: După asamblarea coliviei și a rolelor, fixați-le prin nituire (colivii din oțel) sau sudare (colivii din alamă);
Inspecție finală: Verificați flexibilitatea la rotație (fără blocaje), aplicați ulei antirugină și ambalați.
III. Procesul de inspecție a rulmenților morii cu bile
Inspecția este conformă cu GB/T 307 Rulmenți cu role — Toleranțe și standardele ISO 15:2011, cu următoarele proceduri:
1. Inspecția materiilor prime și a semifabricatelor
Inspecția materialelor:
GCr15: Analiză spectrală pentru verificarea conținutului de Cr (1,4-1,65%) și C (0,95-1,05%);
Babbitt metal (lagăre glisante): Analiză chimică pentru verificarea aliajului pe bază de staniu (Sn≥83%) și a aliajului pe bază de plumb (Pb≥78%).
Calitatea forjării:
Inspecția macrostructurii (metoda de gravare): Fără cavități sau fisuri de contracție, carbură reticulată gradul ≤2.
2. Inspecția în timpul procesului (noduri cheie)
După tratamentul termic:
Duritate: Aparatul de testare a durității Rockwell măsoară inelele interioare/exterioare (61-65HRC) și rolele (60-64HRC);
Structură metalografică: Martensită de calitate ≤2, austenită reținută ≤15% (pentru a evita modificările dimensionale).
Prelucrare după finisare:
Precizie dimensională: CMM măsoară diametrul interior al inelului interior (IT5) și diametrul exterior al inelului exterior (IT6);
Toleranță geometrică: Bătaia radială a inelului interior ≤0,003 mm, perpendicularitatea feței frontale a inelului exterior ≤0,002 mm/100 mm;
Calitatea suprafeței: Rugozitatea căii de rulare (Ra≤0,4 μm), fără zgârieturi sau vânătăi (verificată cu o lupă de 10x).
3. Inspecția produsului finit
Precizie de rotație:
Bătaia radială a inelului interior (Fr) ≤0,01 mm, bătaia radială a inelului exterior (Fa) ≤0,015 mm;
Distanță radialăMăsurat cu palpatoare sau calibre de joc (0,1-0,3 mm, ajustat în funcție de dimensiunea rulmentului);
Testul viețiiEșantionare pentru testarea accelerată a duratei de viață (1000 r/min, 1,2x sarcina nominală), cu o durată de viață ≥1000 ore (echivalentul a ≥10.000 ore în utilizare reală);
Performanța de etanșare (pentru rulmenți etanși): Test de imersie în apă (adâncime de 50 mm, 500 r/min, fără pătrunderea apei timp de 30 min).
Controlul strict al materialelor, prelucrarea de precizie și inspecția completă a procesului asigură că rulmenții îndeplinesc cerințele funcționării pe termen lung și la sarcini grele a morilor cu bile.
