Kranrolle nach GB/T 24815-2009: Seilrille, Härte und Parameter
Die Norm GB/T 24815-2009 „Krane – Seilrollen für Hubwerke“ ist die spezifische Richtlinie für Konstruktion, Fertigung und Inspektion von Kranrollen. Sie legt die Werkstoffe, Form und Abmessungen der Seilrille, die Wärmebehandlung sowie die Prüfanforderungen für gegossene und gewalzte Seilrollen fest. Das Verhältnis von Seilrollendurchmesser zu Drahtseildurchmesser beeinflusst direkt die Lebensdauer des Drahtseils. Dieser Artikel erläutert die Kernanforderungen und technischen Parameter der Norm im Detail.
Die Norm GB/T 24815-2009, veröffentlicht und eingeführt im Jahr 2009, definiert Typen und Abmessungen, technische Anforderungen, Prüfverfahren und Prüfregeln für Seilrollen in Kran-Hubwerken. Sie gilt für gegossene und gewalzte Seilrollen von Drahtseilkranen und dient als direkte Grundlage für deren Konstruktion und Fertigung. Die Kranrollen von Kelude Schwerindustrie werden gemäß dieser Norm konstruiert und hergestellt.
Werkstoffe und Wärmebehandlung von Seilrollen
Werkstoffe für gegossene Seilrollen: Rollen aus Grauguss werden aus HT200 oder HT250 gefertigt und eignen sich für Anwendungen mit niedriger Geschwindigkeit und leichter Last. Stahlguss-Seilrollen bestehen aus ZG310-570 oder ZG340-640 und bieten eine höhere Festigkeit und Verschleißfestigkeit als Grauguss.
Werkstoffe für gewalzte Seilrollen: Gewalzte Seilrollen werden aus Stahlblech der Güten Q235B (≈S235JR) oder Q345B (≈S355J2) durch Warmwalzen hergestellt. Sie zeichnen sich durch ein dichtes Gefüge, hohe Festigkeit und geringes Gewicht aus. Gewalzte Seilrollen sind mit einem Marktanteil von über 80 % das Standardprodukt in der Kranindustrie.
Anforderungen an die Wärmebehandlung: Die Oberfläche der Seilrille von Stahlrollen muss gehärtet werden. Die Einhärtetiefe muss ≥ 2 mm betragen. Die Oberflächenhärte sollte HB300~380 (Flammhärten) bzw. HRC40~50 (Induktionshärtung) erreichen. Bei Graugussrollen muss die Oberflächenhärte der Seilrille ≥ HB190 betragen.
Seilrille und Abstimmung mit dem Drahtseil
Die Norm legt die Form und Abmessungen der Seilrille präzise fest. Der Radius R am Grund der Seilrille muss dem 0,53-fachen des Nenndurchmessers des Drahtseils entsprechen. Die Rillentiefe h muss ≥ 1,5 d betragen (d = Drahtseildurchmesser). Der Winkel der Seilrille beträgt üblicherweise 35° bis 45°.
Das Verhältnis von Seilrollendurchmesser D zum Drahtseildurchmesser d wird nach Arbeitsklasse bestimmt: Für Triebwerksgruppe M4 gilt D ≥ 20 d, für M5 gilt D ≥ 22,4 d, für M6 gilt D ≥ 28 d, für M7 gilt D ≥ 33,6 d und für M8 gilt D ≥ 40 d. Ausgleichs-Seilrollen (nicht angetriebene Rollen) dürfen einen um 20 % kleineren Durchmesser als die Rollen der entsprechenden Arbeitsklasse aufweisen.
Aussonderkriterien für Seilrollen
Eine Seilrolle muss ausgesondert werden, wenn einer der folgenden Zustände eintritt: ① Der Wanddickenverschleiß der Seilrille erreicht 20 % der ursprünglichen Wanddicke; ② Der Verschleißbetrag am Grund der Seilrille erreicht 25 % des Drahtseildurchmessers; ③ Der Spurkranz ist beschädigt oder weist Risse auf; ④ Die Speiche ist gebrochen oder die Nabe ist gerissen; ⑤ Die Rolle läuft schwergängig oder blockiert.
Vergleichstabelle: Seilrollendurchmesser und Drahtseil
| Arbeitsklasse (Triebwerksgruppe) | Mindestverhältnis D/d |
|---|---|
| M4 | 20 |
| M5 | 22,4 |
| M6 | 28 |
| M7 | 33,6 |
| M8 | 40 |
| Triebwerksgruppe | D/dVerhältnis | 11mmSeilRolleD | 15mmSeilRolleD | 20mmSeilRolleD | RolleWerkstoff | Härte der Seilrille |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M4 | 20 | 220 | 300 | 400 | HT250/ZG310 | HB300~340 |
| M5 | 22.4 | 246 | 336 | 448 | ZG310-570 | HB320~380 |
| M6 | 28 | 308 | 420 | 560 | ZG340-640 | HRC40~48 |
| M7 | 33.6 | 370 | 504 | 672 | Q345B (≈S355J2)Gewalzt | HRC42~50 |
| Kelude Norm | M5KlasseElektrohebezeugRolleD/dgemäß25Steuerung,über der nationalen Norm22.4,DrahtseilLebensdauerverlängerung30% | |||||
Häufige Fragen zu Seilrollen
F: Warum muss der Seilrollendurchmesser mit steigender Triebwerksgruppe vergrößert werden?
A: Je größer der Seilrollendurchmesser, desto größer der Biegeradius des Drahtseils auf der Rolle, desto geringer die Biegespannung und desto länger die Ermüdungslebensdauer des Drahtseils. Versuche zeigen: Bei einer Erhöhung von D/d von 20 auf 25 verlängert sich die Biegewechselfestigkeit des Drahtseils um ca. 50 %. Daher kompensieren Geräte mit hoher Triebwerksgruppe die häufige Biegewechselbelastung durch einen größeren Seilrollendurchmesser.
F: Was ist besser – gegossene oder gewalzte Seilrolle?
A: Die gewalzte Seilrolle ist heute die bevorzugte Wahl. Gegenüber der gegossenen Seilrolle ist sie 30–40 % leichter, besitzt ein dichtes Gefüge ohne Gussfehler und eine gleichmäßige Oberflächenhärte der Seilrille. Nachteilig sind die hohen Werkzeugkosten, weshalb sich dieses Verfahren für die Serienfertigung eignet. Gegossene Seilrollen werden für Kleinserien mit Sonderspezifikationen oder bei sehr großen Durchmessern (>1200 mm) eingesetzt. Die Standardprodukte von Kelude Schwerindustrie verwenden durchgängig gewalzte Seilrollen.
F: Ab welchem Verschleißgrad muss die Seilrille der Rolle ausgetauscht werden?
A: Bei einem Wanddickenverschleiß der Seilrille von 20 % der ursprünglichen Wanddicke ist die Rolle zu verschrotten. Auch bei einem Verschleißbetrag des Rillengrunddurchmessers von 25 % des Drahtseildurchmessers muss die Rolle ersetzt werden. Nach Verschleiß der Seilrille verringert sich die Kontaktfläche zwischen Drahtseil und Rolle, die Kontaktspannung steigt, das Drahtseil verschleißt schneller, und der erhöhte Gleitwiderstand führt zu einem schwergängigen Lauf der Rolle.
F: Was sind die häufigsten Ursachen für einen Stillstand der Seilrolle?
A: Häufige Ursachen für einen Stillstand der Seilrolle: ① Fettmangel im Lager oder verharztes Fett; ② Lagerschaden (Verschleiß der Wälzkörper oder Verformung des Käfigs); ③ Verschleiß der Seilrille, wodurch das Drahtseil in der Rille klemmt; ④ Verformung der Seilrollenachse; ⑤ zu geringes Spiel zwischen Rolle und Seitenblech. Eine monatliche Fettnachschmierung beugt Lagerschäden wirksam vor; die Leichtgängigkeit der Rolle sollte vierteljährlich geprüft werden.
