Тяжелые колеса, как ключевые компоненты в промышленности и логистике, их рациональность конструкции и научность выбора материалов напрямую влияют на эффективность работы оборудования, безопасность нагрузки и срок службы. Ниже приводится подробный анализ с двух сторон: основной конструкции и характеристик материала:

Материалы и конструкция кронштейна: основная гарантия несущей способности

Кронштейн - это «скелет» тяжелого колеса, который несет основное давление нагрузки, а его прочность материала и конструкция являются ключом к несущей способности.

Выбор материала: обычно используются высокопрочные металлические материалы, включая обычные стальные листы, литую сталь и кованую сталь. Обычные стальные листы подходят для сценариев с низкой и средней нагрузкой, литая сталь обеспечивает сложную структуру и высокую прочность благодаря процессу литья, а кованая сталь еще больше повышает плотность материала и механические свойства благодаря процессу ковки, что подходит для высоких нагрузок и требований к ударопрочности.

Спецификации толщины: толщина стальной пластины напрямую связана с несущей способностью, общие спецификации: 8mm、10mm、16mm 和 20mm . Для сверхтяжелых колес, таких как колеса, изготовленные на заказ для системы China Petroleum, несущая способность 12 тонн, толщина стальной пластины может достигать 30mm , опорная плита (ключевой компонент для подключения к оборудованию) использует 40mm толстую стальную пластину, увеличивая толщину материала, чтобы обеспечить структурную стабильность при экстремальных нагрузках и избежать риска деформации или разрушения.

Конструкция поворотной пластины: ключевой баланс гибкости и нагрузки

Поворотная пластина является основным компонентом для реализации функции рулевого управления колеса и должна одновременно соответствовать двойным требованиям гибкого вращения и несущей нагрузки.

Базовая структура: поворотная пластина большинства тяжелых колес имеет двухслойную конструкцию дорожки качения из стальных шариков, которая формирует точную структуру дорожки посредством процесса штамповки, а затем подвергается термообработке (например, закалке, отпуску) для повышения твердости поверхности и износостойкости, чтобы обеспечить плавное качение стальных шариков в дорожке и уменьшить сопротивление трению.

Модернизация для сверхтяжелых условий: для сценариев со сверхвысоким давлением поворотная пластина сверхтяжелых поворотных колес использует плоский шарикоподшипник, который выдерживает большее усилие, в сочетании с комбинированной конструкцией конического подшипника. Плоский шарикоподшипник рассеивает радиальную нагрузку, а конический подшипник выдерживает осевое давление. Совместное действие этих двух подшипников значительно повышает общую несущую способность колеса и может адаптироваться к потребностям в нагрузке в десятки тонн.

Оптимизация ударопрочности: поворотная пластина ударопрочного колеса изготовлена из цельной кованой стали, что устраняет традиционную конструкцию сварки болтами соединительной пластины. Эта интегрированная конструкция устраняет скрытые опасности концентрации напряжений в точках сварки, так что поворотная пластина может равномерно распределять усилие при воздействии ударных нагрузок (например, при экстренной остановке или столкновении оборудования), значительно повышая ударопрочность и продлевая срок службы.

Производственный процесс и соответствие материалов: ключевое звено для реализации производительности

Производственный процесс тяжелых колес глубоко адаптирован к характеристикам материала, а производительность материала максимизируется за счет оптимизации процесса.

Основные процессы:

Штамповка: используется для серийного производства стандартизированных конструкций (таких как дорожки качения стальных шариков, контуры кронштейнов), чтобы обеспечить точность размеров и консистенцию.

Термическая обработка: общая или локальная термическая обработка металлических деталей для регулировки механических свойств материала, таких как повышение твердости, износостойкости и ударной вязкости, а также балансировка прочности и пластичности.

Процесс ковки: ковка заставляет металлический материал пластически деформироваться при высокой температуре, уточняет структуру зерна и повышает предел прочности на растяжение и усталостную прочность материала, что особенно подходит для деталей с высоким напряжением (таких как поворотные пластины, ключевые узлы кронштейнов).

Синергия материалов и процессов: высокая прочность и долговечность металлических материалов полностью реализуются благодаря вышеуказанным процессам. Например, процесс ковки кованой стали в сочетании с термической обработкой может увеличить прочность материала по сравнению с обычной стальной пластиной. 30% Выше, сохраняя при этом хорошую ударную вязкость, чтобы обеспечить стабильную работу колес в сложных условиях.

Вывод

Конструкция тяжелых колес вращается вокруг двух основных целей: «безопасность нагрузки» и «долговечность». Благодаря высокопрочным материалам и утолщенной конструкции кронштейна, оптимизации конструкции и модернизации подшипников поворотной пластины, а также в сочетании с точными производственными процессами достигается баланс между несущей способностью, гибкостью рулевого управления и ударопрочностью. В области промышленного производства, тяжелой логистики, специального оборудования и т. д. разумный выбор тяжелых колес, отвечающих потребностям нагрузки и характеристикам условий работы, является важной предпосылкой для обеспечения эффективной и безопасной работы оборудования.