Specjalistyczne wały Cardana do rafinerii o wysokiej spójności i zastosowań w ciężkim przemyśle
Napędy precyzyjnego sterowania dla rafinerii celulozy
Od Kentu po szkockie Highlands, w samym sercu papierni, walcarka wykończeniowa jest kluczowym czynnikiem decydującym o wytrzymałości fizycznej papieru. Jednostka wykorzystuje dwie przeciwbieżne tarcze (walcarki wykończeniowe tarczowe) do cięcia, fibrylacji i gręplowania włókien. Nie jest to prosta operacja obrotowa, ale dynamiczne, wieloosiowe wyzwanie.
Regulacja szczeliny tarczowej i przesunięcie osiowe
Podczas procesu rafinacji, kontrola „stopni swobody” (prędkości rozładowania) wymaga precyzyjnego dostrojenia luzu między tarczami stojana i wirnika. Mowa tu o zakresie tolerancji od 0,1 mm do 1,0 mm. Oznacza to, że główny wał napędowy musi nie tylko przenosić moment obrotowy przy typowych prędkościach obrotowych od 900 do 1800 obr./min, ale także wytrzymywać niezwykle delikatne ruchy osiowe (obciążenie/odciążenie) bez histerezy.
Krytyczna rola uniwersalnego wału napędowego
W przypadku rafinerów o wysokiej konsystencji (HCR) standardowe silniki elektryczne nie są w stanie bezpośrednio przenosić ogromnego nacisku osiowego generowanego podczas procesu mielenia. W związku z tym, specjalistyczny wał Cardana jest standardem branżowym do łączenia silnika/przekładni z wrzecionem rafinera. Jednak standardowe, dostępne na rynku wały rolnicze nie sprawdzą się w tym przypadku. Wymagania są konkretne:
- Technologia wielowypustów o niskim tarciu: Jest to bezwzględny wymóg w zastosowaniach młynów do drobnego mielenia. Jeśli wielowypusty zablokują się pod wpływem wysokiego momentu obrotowego (zjawisko znane jako „stick-slip”), siła osiowa wymagana do regulacji luzu tarczy wzrośnie wykładniczo. Prowadzi to do nierównomiernej jakości pulpy i może potencjalnie uszkodzić mechanizm serwo. Brytyjski serwis pto-drive-shafts.com wykorzystuje wielowypusty kulkowe z obiegiem powietrza lub prowadnice pokryte rilsanem/teflonem, aby zapewnić, że współczynnik tarcia osiowego pozostaje poniżej 0,1 nawet przy pełnym obciążeniu.
- Wyważanie przy dużej prędkości (klasa G2.5): W przeciwieństwie do wolnoobrotowych wałów odbioru mocy stosowanych w rolnictwie, wał młyna rafinacyjnego pracuje z prędkościami porównywalnymi z prędkością silnika elektrycznego. Wibracje są wrogiem uszczelnień mechanicznych. Osiągnięcie jedynie poziomu wyważenia dynamicznego G6.3 jest niewystarczające. Ściśle przestrzegamy normy ISO 1940-1 dotyczącej wyważenia dynamicznego G2.5, aby zapewnić, że częstotliwości harmoniczne nie będą przenoszone na precyzyjne uszczelnienia mechaniczne młyna rafinacyjnego, zapobiegając w ten sposób kosztownym wyciekom szlamu.
RAPORT Z TERENU: Rozwiązywanie problemów w Wielkim Manchesterze
Data: 14 listopada 2024 r.
Lokalizacja: Fabryka tektury falistej, obrzeża Manchesteru
Wydanie: Klient zgłosił nierównomierną jakość włókien i częste wyłączanie się silnika regulującego szczelinę w rafinerii Twin-Flo.
Diagnoza: Kontrola wykazała, że istniejący wał napędowy (dostarczony przez dystrybutora ogólnego) wykorzystywał standardowy stalowo-stalowy wielowypust ewolwentowy. Przy roboczym momencie obrotowym 12 000 Nm tarcie wielowypustu powodowało zablokowanie wału na całej jego długości. Hydrauliczny regulator nie był skuteczny w regulacji luzu tarczy i zamiast tego wymagał pokonania tarcia wału.
Rozwiązanie: Zmodyfikowaliśmy wał napędowy, dodając specjalnie wykonany wał napędowy z serii 8, dostępny na stronie pto-drive-shafts.com w Wielkiej Brytanii, z przesuwnym zespołem pokrytym nylonem.
Rezultat: Problem „martwej strefy” w regulacji luzu został wyeliminowany. Kierownik zakładu poinformował, że wartość luzu ustabilizowała się w ciągu 24 godzin. To kolejny dowód na to, dlaczego brytyjskie zakłady nie mogą polegać na ogólnych wykresach „metrycznych” dostępnych online; o wyborze komponentów decydują specyficzne cechy fizyczne danego zastosowania.
Karta danych technicznych: Seria R-Industrial (specyfikacja rafinerii)
Poniższe dane przedstawiają naszą standardową konfigurację przeznaczoną do zastosowań w maszynach papierniczych z częścią mokrą, zgodną z brytyjskimi przepisami dotyczącymi bezpieczeństwa maszyn.
| Identyfikator parametru | Opis | Specyfikacja / Wartość |
|---|---|---|
| TS-01 | Moment nominalny (Mn) | 12 500 Nm |
| TS-02 | Moment zmęczeniowy (Mfat) | 9800 Nm |
| TS-03 | Maksymalny moment obrotowy amortyzatora | 18 000 Nm |
| TS-04 | Maksymalny kąt artykulacji | 15 stopni |
| TS-05 | Prędkość obrotowa (maks.) | 2800 obr./min |
| TS-06 | Wyważanie jakości klasy | G 2,5 (ISO 1940) |
| TS-07 | Współczynnik tarcia wielowypustowego. | < 0,08 (powlekane) |
| TS-08 | Skok kompensacji osiowej | +120 mm / -40 mm |
| TS-09 | Sztywność skrętna | 1,45 x 10^5 Nm/rad |
| TS-10 | Kołnierz standardowy | DIN 15450 / SAE 1810 |
| TS-11 | Materiał kołnierza | Kute 42CrMo4 |
| TS-12 | Materiał rurki | Stal Domex o wysokiej wytrzymałości |
| TS-13 | Typ łożyska Cross Kit | Wałek igłowy (uszczelniony) |
| TS-14 | Interwał smarowania | 500 godzin (standard) / Zapieczętowane na całe życie (opcja) |
| TS-15 | Rodzaj smaru | Kompleks litowy EP2 (wodoodporny) |
| TS-16 | Zakres temperatur roboczych | -20°C do +110°C |
| TS-17 | Obróbka powierzchni | Podkład epoksydowy + warstwa nawierzchniowa poliuretanowa (RAL 5010) |
| TS-18 | Odporność na mgłę solną | > 500 godzin (ASTM B117) |
| TS-19 | Nośność dynamiczna (C) | 48 kN |
| TS-20 | Nośność statyczna (Co) | 72 kN |
| TS-21 | Prędkość krytyczna (Nc) | 3200 obr./min (w zależności od długości) |
| TS-22 | Certyfikacja jakości spoin | ISO 3834-2 |
| TS-23 | Materiał jarzma | Kuta stal C45E |
| TS-24 | Materiał pająka | 18CrNiMo7-6 |
| TS-25 | Materiał uszczelnienia | Viton (FKM) Podwójna warga |
| TS-26 | Długość (skompresowana) | Niestandardowe (typ. 800 mm – 2500 mm) |
| TS-27 | Średnica rury | Ściana 120 mm x 6 mm |
| TS-28 | Gatunek łącznika | 10.9 Geomet Coated |
| TS-29 | Współczynnik bezpieczeństwa (usługa) | 2.5 (Zastosowanie w papierni) |
| TS-30 | Waga (w przybliżeniu) | 45 kg (przy długości 1000 mm) |
| TS-31 | Moment bezwładności | 0,08 kg·m² |
| TS-32 | Poziom hałasu | < 85 dB(A) przy pełnym obciążeniu |
Wspieranie ekosystemu produkcyjnego w Wielkiej Brytanii
Działalność w Wielkiej Brytanii wymaga ścisłego przestrzegania norm bezpieczeństwa i ochrony środowiska. Nasz zakład w Bury St Edmunds gwarantuje, że każdy dostarczony wał spełnia wymogi przepisów Provision and Use of Work Equipment Regulations z 1998 r. (PUWER).
Logistyka regionalna i dostępność
Rozumiemy, że koszty przestoju w papierni liczone są w minutach, a nie godzinach. Niezależnie od tego, czy Twój zakład znajduje się w centrum papierniczym w Sittingbourne, centrach recyklingu w Birmingham, czy specjalistycznych papierniach w Kumbrii, nasza sieć logistyczna gwarantuje wysyłkę niezbędnych części zamiennych następnego dnia.
Zasięg strategiczny:
- Szkocja: Wsparcie sektora leśnictwa i integracji celulozy za pomocą wytrzymałych wałów leśnych.
- Walia: Wsparcie integracji stali i opakowań.
- Irlandia Północna: Szybkie opcje transportu promem do Belfastu i okolicznych stref przemysłowych.
- Eksport do krajów sąsiadujących z UE: Utrzymujemy zgodne z przepisami szlaki handlowe do Irlandii, Francji i Belgii, obsługując całą dokumentację celną po Brexicie (formularze T1), aby zapewnić płynność łańcucha dostaw.
Możliwości wymiany i modernizacji
Nasz zespół inżynierów posiada bogate doświadczenie w inżynierii wstecznej i modernizacji istniejących konfiguracji układów napędowych. Regularnie dostarczamy wysokowydajne części zamienne kompatybilne z interfejsami pierwotnie zaprojektowanymi dla:
- GKN™ (Uni-Cardan)
- Comer Industries™
- Dana Spicer™
- Voith™
- Łaba™
Wszystkie nazwy, numery części i opisy producentów oryginalnego sprzętu (OEM) wymienione powyżej (np. GKN, Comer, Voith) służą wyłącznie do identyfikacji i porównania. UK pto-drive-shafts.com jest niezależnym producentem i nie jest w żaden sposób powiązany, wspierany ani sponsorowany przez wyżej wymienionych właścicieli znaków towarowych. Nasze części są projektowane zgodnie ze specyfikacjami OEM, ale nie są „oryginalnymi” częściami dla wyżej wymienionych marek, o ile wyraźnie nie zaznaczono inaczej.
Poza wałem: kompletne rozwiązania układu napędowego
A wał napędowy Nigdy nie działa w izolacji. W przemyśle papierniczym przekładnia jest często cichym partnerem, który ponosi jednakowe obciążenia. Produkujemy i dostarczamy wytrzymałe przekładnie przemysłowe, zaprojektowane tak, aby idealnie pasowały do naszych systemów wałów.
Zalecane pary skrzyń biegów
Do mokrej części maszyny papierniczej polecamy przekładnie planetarne serii P. Przekładnie te są kompaktowe, oferują wysoką gęstość momentu obrotowego i idealnie nadają się do napędów rolkowych o ograniczonej przestrzeni. W przeciwieństwie do tradycyjnych przekładni ślimakowych, które generują nadmierne ciepło, nasze przekładnie planetarne pracują z wydajnością do 98%, skutecznie redukując obciążenie cieplne przegubu krzyżakowego łączącego wał napędowy.
Niezbędne części zamienne
Aby zapewnić ciągłość działania (ciągłość biznesową), zalecamy przechowywanie na miejscu następujących ważnych części zamiennych:
- Zestawy Spider/Cross: Element konstrukcyjny złącza. Nasze zestawy są wyposażone w uszczelki trójwargowe, które zapobiegają przedostawaniu się wody podczas mycia.
- Jarzma szybkozłączne: Do szybkich zmian podczas planowanych przestojów konserwacyjnych.
- Osłony bezpieczeństwa: Pełna zgodność z wytycznymi brytyjskiej Agencji ds. Zdrowia i Bezpieczeństwa (HSE) w zakresie ochrony maszyn wirujących.
FAQ techniczne: Odpowiadanie na pytania warsztatowe
P: Dlaczego wały rafinera ulegają przedwczesnemu uszkodzeniu w części ślizgowej?
A: To klasyczna „korozja cierna” w połączeniu z wysokim tarciem osiowym. Standardowy smar jest wyciskany pod stałym ciśnieniem. Rozwiązujemy ten problem, stosując rowki pokryte powłoką Rilsan lub automatyczne kanały smarowania, które stale uzupełniają strefę ślizgową.
P: Czy można wyprodukować wał na podstawie uszkodzonego egzemplarza?
O: Tak. Wyślij uszkodzoną jednostkę do naszego zakładu w Suffolk. Przeprowadzimy analizę awarii, wykonamy inżynierię wsteczną wymiarów kołnierza i zaproponujemy ulepszoną konstrukcję, która usunie przyczynę awarii (np. powiększymy przegub krzyżakowy, zachowując jednocześnie wzór kołnierza).
P: Czy Państwa produkty spełniają wymagania dotyczące produkcji papieru dopuszczonego do kontaktu z żywnością?
O: Zdecydowanie. Możemy dostarczyć wały ze środkami smarnymi dopuszczonymi do kontaktu z żywnością (zarejestrowanymi przez NSF H1) oraz specjalistycznymi powłokami lakierniczymi odpornymi na spłukiwanie sodą kaustyczną, stosowaną w produkcji tektury do pakowania żywności.
Gotowy na zwiększenie niezawodności swojej produkcji?
Nie pozwól, aby komponent za 500 funtów zatrzymał linię produkcyjną wartą 5 000 000 funtów. Skontaktuj się z naszym zespołem inżynierów już dziś, aby uzyskać konsultację dotyczącą Twoich konkretnych wymagań dotyczących napędu.
