ISO 24615:2019 краны опорно-поворотное устройство

Типы и конструкция опорно-поворотных устройств

ISO 24615:2019 подразделяет опорно-поворотные устройства кранов на три типа: однорядное шариковое опорно-поворотное устройство — состоит из внутреннего кольца, наружного кольца и комплекта стальных шариков (шарики перекатываются по дорожкам качения дугообразного профиля). Несущая способность средняя (осевая нагрузка + опрокидывающий момент) — применимо к малым и средним башенным и автомобильным кранам (грузовой момент ≤1000 кН·м). Перекрёстно-роликовое опорно-поворотное устройство — состоит из внутреннего кольца, наружного кольца и комплекта цилиндрических роликов (ролики расположены перекрёстно — оси соседних роликов взаимно перпендикулярны). Высокая несущая способность (осевая + радиальная нагрузка + опрокидывающий момент) — высокая жёсткость и точность — применимо к средним башенным и портальным кранам (грузовой момент 1000–5000 кН·м). Трёхрядное роликовое опорно-поворотное устройство — состоит из трёх независимых дорожек качения (верхний ряд роликов воспринимает осевую нагрузку и опрокидывающий момент — нижний ряд роликов воспринимает обратную осевую нагрузку и опрокидывающий момент — средний ряд роликов воспринимает радиальную нагрузку). Максимальная несущая способность — применимо к крупным башенным кранам, портальным кранам и причальным контейнерным перегружателям (грузовой момент ≥5000 кН·м). Способ крепления опорно-поворотного устройства — внутреннее кольцо крепится к поворотной платформе (нижняя конструкция), наружное кольцо — к поворотной платформе (верхняя конструкция) — соединение осуществляется высокопрочными болтами. Стандарт устанавливает основные размерные параметры опорно-поворотных устройств — диаметр дорожки качения (от Φ400 мм до Φ5000 мм, более 20 типоразмеров), диаметр и количество роликов/шариков, а также диаметр окружности расположения монтажных болтов и их количество. Зубчатый венец опорно-поворотного устройства — зубья нарезаются либо на наружной окружности наружного кольца, либо на внутренней окружности внутреннего кольца (зацепление с приводной шестернёй обеспечивает вращение). Стандарт требует твёрдость поверхности зуба HRC50~55.

Материалы и термическая обработка

Требования стандарта к материалам и термической обработке опорно-поворотных устройств: материал внутреннего и наружного колец — легированная сталь 50Mn, 42CrMo или 40CrNi2Mo — закалка с отпуском (HB280~340). Поверхность дорожек качения подвергается индукционной или пламенной закалке — глубина закалённого слоя ≥3 мм — твёрдость поверхности дорожек качения HRC55~62 (между закалённым слоем и основным металлом предусмотрен переходный участок — во избежание отслаивания дорожек качения из-за резкого перепада твёрдости). Зубья венца — индукционная закалка — глубина закалённого слоя ≥2 мм — твёрдость поверхности зуба HRC50~55. Тела качения — шарики из подшипниковой стали GCr15 (закалка + отпуск, твёрдость HRC60~65) — цилиндрические ролики из подшипниковой стали GCr15SiMn. Сепаратор — штампованный стальной сепаратор из Q235B (≈Ст3сп) или полиамидный сепаратор (полиамидный сепаратор — хорошие самосмазывающие свойства, малая масса — применим при средних и низких скоростях вращения). Качество закалки — испытание на устойчивость при отпуске — выдержка при 150°C в течение 4 часов — снижение твёрдости ≤1 HRC. Неразрушающий контроль — поковки внутреннего и наружного колец подвергаются ультразвуковому контролю (УЗК) — не допускаются отдельные дефекты размером более Φ3 мм — суммарная площадь дефектов в каждой детали ≤10 мм². Стандарт особо подчёркивает — на поверхности дорожек качения опорно-поворотного устройства не допускаются трещины — любые трещины (даже микроскопические) неприемлемы — трещина дорожки качения является единственным неремонтопригодным дефектом, при котором опорно-поворотное устройство подлежит списанию.

Монтаж и регулировка

Требования стандарта к монтажу и регулировке опорно-поворотных устройств: монтажная база — плоскостность монтажных поверхностей (посадочных поверхностей поворотной платформы и поворотной платформы) должна быть ≤0,15 мм/м (измерение уровнем в диаметральном направлении — чрезмерное отклонение приводит к дополнительной деформации опорно-поворотного устройства после монтажа — локальная перегрузка дорожек качения и сокращение срока службы). Монтажные болты — высокопрочные болты класса прочности 10.9 или 12.9 — момент затяжки болтов — по значению, установленному изготовителем (для болта M24 — около 500 Н·м, для M30 — около 800 Н·м, для M36 — около 1200 Н·м) — затяжка в диагональной последовательности в 2–3 приёма. Маркировка болтов — после затяжки между головкой болта и монтажной поверхностью наносится маркировочная линия — для визуального осмотра ослабления болтов. Регулировка зазора опорно-поворотного устройства — отдельные модели оснащены устройством регулировки зазора (эксцентриковая втулка или регулировочная прокладка) — для регулировки зазора дорожек качения (в основном для перекрёстно-роликовых) — зазор должен быть отрегулирован до «нулевого зазора» (ролики не имеют видимого люфта в дорожке качения, но вращение свободное). Смазка — после монтажа опорно-поворотное устройство заполняется консистентной смазкой — применяется пластичная смазка на литиевой основе с противозадирными присадками (NLGI 2) — подача через пресс-маслёнку — объём заполнения должен составлять 80% объёма дорожек качения и зазоров зубчатого венца (избыток смазки будет выдавлен при вращении — недостаток приведёт к дефициту смазки). Стандарт рекомендует первоначальное заполнение (примерно 1,5-кратный объём зазора дорожек качения — избыток смазки выдавливается в процессе первоначальной обкатки) — после обкатки выдавленную смазку следует удалить, а поверхность очистить. Через 50 часов первоначальной эксплуатации смазку следует дозаполнить до нормального уровня.

Осмотр и критерии браковки

Условия осмотра и браковки, установленные стандартом: ежедневный осмотр (еженедельный) — визуальный осмотр уплотнительных колец на предмет повреждений или выдавливания (при отказе уплотнения пыль и влага проникают в дорожки качения, ускоряя износ) — проверка совпадения маркировочных линий соединительных болтов (смещение линий указывает на ослабление болта — необходима немедленная затяжка). Ежемесячный осмотр — измерение момента сопротивления вращению опорно-поворотного устройства (в состоянии без нагрузки с помощью динамометра повернуть стрелу — зафиксировать пусковой момент — увеличение пускового момента более чем на 50% от первоначального значения указывает на аномальный износ дорожек качения или повреждение тел качения) — проверка зазора зацепления между зубчатым венцом и приводной шестернёй (увеличение зазора зацепления приводит к ударным нагрузкам и ускоренному износу зубьев). Ежеквартальный осмотр — измерение осевого зазора опорно-поворотного устройства с помощью щупа или индикатора часового типа (в состоянии без нагрузки на торец опорно-поворотного устройства прикладывается осевое усилие 100 кН — измеряется зазор раскрытия торца — увеличение осевого зазора более чем на 0,5 мм от первоначального значения требует внимания — при увеличении более 1 мм необходима замена или капитальный ремонт). Ежегодный осмотр — магнитопорошковый контроль (МПК) дорожек качения — демонтаж приводной шестерни и уплотнительных колец — МПК поверхности дорожек качения на наличие усталостного выкрашивания и трещин (при обнаружении любых трещин на поверхности дорожек качения — немедленное списание). Опорно-поворотное устройство подлежит списанию в следующих случаях: появление трещин на поверхности дорожек качения (трещины любой глубины неприемлемы), площадь усталостного выкрашивания поверхности дорожек качения превышает 10% общей площади, увеличение осевого зазора более чем на 1 мм от первоначального значения (при невозможности регулировки), износ поверхности зубьев венца более 15% первоначальной толщины зуба или поломка зуба, значительное увеличение общего уровня шума с ударными нагрузками и вибрацией (свидетельствует о развитии внутренних повреждений). Краны Келуде Тяжёлая Промышленность оснащаются высококачественными опорно-поворотными устройствами.

Часто задаваемые вопросы