QIBR zweireihige Kegelrollenlager werden in Güterwagen eingesetzt

-Durch die Optimierung von Lagermaterialien und -verarbeitung wird die Schadensrate durch Oberflächenablösung bei Lagern reduziert

Im Jahr 2021 wandte sich ein brasilianisches Ingenieurprojektunternehmen an uns und hoffte, dass wir ihnen bei der Reduzierung der Oberflächenablösungsrate von Kegelrollenlagern helfen könnten. Wir stellten schnell ein Expertenteam zusammen, um die Herausforderungen, mit denen der Kunde konfrontiert war, gründlich zu analysieren. Nach monatelangen wiederholten Diskussionen und Versuchen optimierten wir unsere Lösungen kontinuierlich, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Jeder Prototyp wurde strengen Tests unterzogen, damit er im tatsächlichen Einsatz reibungslos funktioniert. Schließlich boten wir dem Kunden eine umfassende Lösung an und reduzierten die Wahrscheinlichkeit eines Schadens am Kegelrollenlager erfolgreich. Der Kunde schätzt unsere Fachkompetenz und Effizienz bei der Problemlösung sehr und hofft auf weitere Möglichkeiten der Zusammenarbeit in der Zukunft.

Hier sind die Details dieses Falles: 

1. Herausforderungen

Die bestehenden Probleme und warum sie noch nicht gelöst wurden: Mit der kontinuierlichen Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit von Eisenbahnzügen und der zunehmenden Belastung der Fahrzeuge wird das Problem des Versagens von Kegelrollenlagern immer ernster. Nach Angaben von Partnern wurden mehr als 2.000 Sätze fehlerhafter Lager untersucht, bei denen das Ablösen besonders häufig auftrat. Diese Art von Ablösung tritt meist an der Arbeitsfläche auf, wo Lagerring und Rolle zusammenwirken, und wird durch Kontaktermüdung verursacht.

Die Beschädigung mechanischer Teile beginnt in der Regel an der Oberflächenschicht. Die Texturstruktur der Teileoberfläche (z. B. Oberflächenrauheit und Formfehler) sowie die mechanischen und physikalischen Eigenschaften (z. B. Restspannung und Härte) sind äußerst wichtig. Die Restspannung ist ein wichtiger Parameter, der die Qualität der verarbeiteten metamorphen Schicht und der Oberflächenschicht charakterisiert, und hat einen entscheidenden Einfluss auf die Betriebsleistung und die Dauerfestigkeit von Teilen. Daher ist es sehr wichtig, die Restspannung zu ändern und dadurch die Beschädigung des Lagers durch Oberflächenablösung zu verringern. 

2. Lösungen

Das technische Team von QIBR führte eine eingehende Analyse der von Kunden gegebenen beschädigten Lagerproben durch und optimierte die traditionellen zweireihigen Kegelrollenlager umfassend. Zu den spezifischen Maßnahmen gehören:

1) Lagerwerkstoffe und -verarbeitung: Die Außen- und Innenringe des Lagers bestehen aus G20CrNi2MoA aufgekohltem Lagerstahl. Nach dem Aufkohlen, Abschrecken und Wärmebehandlungsprozessen beträgt die effektive Wandstärke des fertigen Rings 14 mm bis 20 mm; die Rollen bestehen aus GCr15-Lagerstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und werden der Abschreck- und Anlassbehandlung unterzogen.

2) Optimierung der Wärmebehandlung: Aufkohlen, primäre und sekundäre Abschreckung und Anlassbehandlung des Lagerrings. Durch Anpassung des Kohlenstoffpotenzials, der Temperatur, des Ofendrucks und der Kühlleistung des Abschreckmediums wird eine ideale Oberflächendruckspannung erzielt.

3) Schleifprozess: In der ersten Schleifphase werden die Schleifzugabe und die durch die Wärmebehandlung entstandene metamorphe Schicht entfernt und eine grobkörnige Schleifscheibe verwendet. In der letzten Schleifphase wird eine feinkörnige, kleinporige Schleifscheibe mit hoher Härte ausgewählt und die Schleifgeschwindigkeit und die Rotationsgeschwindigkeit des Werkstücks werden fein eingestellt, um den normalen Betrieb des Kühlsystems sicherzustellen, die Schleifspannung zu reduzieren und die Oberflächendruckspannung zu erhöhen.

4) Superfinishing-Technologie: Wir verwenden die Verbund-Superfinishing- und die retikulierte Superfinishing-Technologie, um die Oberflächengenauigkeit der Laufbahn und den Schmierzustand zu verbessern sowie gleichmäßige Druckspannung zu erzeugen. Die Anzahl der Ölsteinmaschen für das Superfinishing des Rings beträgt 800# - 1200#, und als Schleifflüssigkeit wird Flugkerosin verwendet.

5) Produktionsprozess: Beginnend mit der Eingangskontrolle der Rohstoffe, einschließlich Schmieden, Walzen und Formen, Drehbearbeitung, Aufkohlen und Wärmebehandlung (Primärabschrecken, Anlassen, Sekundärabschrecken, Anlassen), Sandstrahlen oder Kugelstrahlen, anfängliches Schleifen (einschließlich Ebene, Außendurchmesser, Laufbahn des Innenrings usw.), zusätzliches Anlassen, Ultraschall-Fehlererkennung, abschließendes Schleifen (einschließlich Superfinish), Magnetpulverprüfung, Endkontrolle, Phosphatierung bis hin zur Lagermontage.

3. Ergebnisse

i. Optimierte Lagerwerkstoffe und Prozessabläufe, wodurch die Gesamtlebensdauer und Leistungsstabilität des Produkts verbessert wurden.

ii. Verbesserte Dauerfestigkeit und Schälfestigkeit des Lagers, wodurch die Lebensdauer verlängert wurde.

iii. Verringerte Ausfallzeiten der Anlagen aufgrund von Lagerschäden und verbesserte Betriebseffizienz des Zuges.

iv. Verbesserte Oberflächenqualität und Verarbeitungsgenauigkeit des Lagers sowie verbesserter Betriebszustand des Lagers.

v. Geringere Wartungskosten und Ausfallraten der Anlagen, was die Rentabilität der Kunden erheblich verbessert.

4. Referenzen des Kunden

Technische Experten von QIBR analysierten das Phänomen des Ablösens der Lageroberfläche und stellten uns gezielte Produkte und Lösungen zur Verfügung. Durch die Optimierung von Lagermaterialien und -verarbeitung wurde das Problem des Lagerausfalls bei Hochgeschwindigkeits- und Schwerlastbetrieb gelöst. Das Problem der Oberflächenschäden an Lagern, die durch Kontaktermüdung verursacht wurden, wurde erheblich reduziert. Nach dem Einbau von QIBR zweireihigenKegelrollenlagern läuft der Güterwagen reibungsloser.

Nach einer langen Zeit des Datenfeedbacks hat sich gezeigt, dass die Verwendung der verbesserten zweireihigen Kegelrollenlager von QIBR die Lebensdauer von Güterwagen verlängert und die Wartungskosten senkt. Die Zusammenarbeit mit QIBR ist sehr angenehm und erfüllt unsere Erwartungen. Wir werden uns auch weiterhin für die professionellen Produkte von QIBR entscheiden.