Ohňovzdorné spojky Guilemin/DSP – vysokotlakové hydrantové konektory pre núdzové hasiace systémy

Guilemin/DSP spojky sú vhodné pre ťažké stroje a presné zariadenia. Ako jeho výrobný proces vyvažuje vysokú pevnosť a presnosť?

1. Výber materiálu: základný základ vysokej pevnosti a presnosti spracovania

Guilemin/DSP spojky pri výbere materiálu použiť kompozitný systém „funkčného povlaku substrátu z vysokopevnostnej zliatiny“. Táto stratégia je podobná prísnej logike Jun'an Fire Technology pri výbere materiálov požiarnych hadíc. Aby sa zabezpečila stabilita hadice v extrémnych podmienkach, ako je vysoká teplota a vysoký tlak, Jun'an Fire Protection prísne kontroluje dodávateľov surovín a vyžaduje od nich, aby poskytli certifikačné správy. Guilemin/DSP preferuje nasledujúce materiálové systémy pre požiadavky na vysoké zaťaženie ťažkých strojov a citlivosť na toleranciu presných zariadení:
Výber základného materiálu: Používa sa vysokopevná zliatina niklu, chrómu a molybdénu (napríklad 42CrMo) alebo zliatina titánu (napríklad TC4). Medza klzu takýchto materiálov môže dosiahnuť viac ako 850 MPa a vydržia striedavé zaťaženie pri prevádzke ťažkých strojov. Zároveň má dobrý rezný výkon a môže dosiahnuť presnosť úrovne IT6-IT7 (ekvivalent tolerančného pásma 0,01-0,02 mm) pomocou presného obrábania, aby sa zabránilo deformácii obrábania v dôsledku nadmernej tvrdosti materiálu.
Technológia náteru: Povrch je pokrytý antikoróznym ochranným náterom (ako je nanokeramický náter alebo PVD náter) a hrúbka náteru je kontrolovaná na 5-10 μm, čo nielen zvyšuje schopnosť odolávať environmentálnej erózii (spĺňa požiadavky vonkajších operácií ťažkých strojov), ale tiež zabraňuje ovplyvneniu presnosti spojovacieho povrchu v dôsledku nadmerne hrubého náteru (chyba inštalácie 05 mm).

2. Proces tvarovania: dvojitá kontrola od makro pevnosti po mikro presnosť

Optimalizácia procesu kovania
Pre vysokú pevnosť vyžadovanú ťažkými strojmi využíva Guilemin/DSP proces kovania za tepla, ktorý zjemňuje zrná zliatinového substrátu pomocou vysokoteplotného kovania nad 1000 ℃, zlepšuje spojovaciu silu na hranici zŕn o viac ako 30% a eliminuje chyby odlievania (ako sú póry a zmršťovanie). Zároveň, aby sa zohľadnila presnosť inštalácie presného zariadenia, je po kovaní potrebné ošetrenie izotermickým žíhaním na kontrolu vnútorného napätia materiálu pod 50 MPa, aby sa zabránilo deformácii spôsobenej uvoľnením napätia počas následného spracovania. Napríklad kovaný polotovar príruby spojky si vyhradí prídavok na obrábanie 0,5-1 mm, čo nielen zaisťuje hustotu výkovku (≥7,8 g/cm³), ale poskytuje aj referenčnú hodnotu pre presné obrábanie.
Aplikácia technológie presného liatia
Pre spojovacie časti so zložitými štruktúrami (ako sú elastomérové konektory) sa používa investičné liatie (metóda strateného vosku) a presnosť formy môže dosiahnuť ±0,03 mm a drsnosť povrchu Ra≤1,6μm. Počas procesu odlievania sa teplota odlievania (napríklad titánová zliatina je riadená na 1650-1700 ℃) a rýchlosť chladenia (10-15 ℃/s) regulujú tak, aby bola vnútorná štruktúra odliatku jednotná, pevnosť v ťahu dosiahla viac ako 900 MPa a problém s drsnosťou povrchu tradičného pieskového odlievania je zvyčajne drsnosť Ra5μ 2.

3. Presné obrábanie: viacrozmerná technológia presného riadenia

CNC obrábanie a kompenzácia chýb
Pomocou päťosového spojovacieho CNC obrábacieho centra je prostredníctvom optimalizácie dráhy nástroja (ako je špirálová interpolácia namiesto lineárneho rezania) riadená koaxiálnosť otvoru spojovacieho hriadeľa s presnosťou 0,01 mm a symetria klinovej drážky je ≤ 0,02 mm. Pre spojovacie povrchy požadované presným zariadením (ako je doraz príruby) sa používa proces zrkadlového brúsenia, lineárna rýchlosť brúsneho kotúča dosahuje 60 m/s a drsnosť povrchu Ra ≤ 0,4 μm, aby sa zabezpečilo tesnenie a koaxiálnosť počas inštalácie (presné zariadenie vyžaduje montážnu vôľu ≤ 0, 03 mm).
Špeciálna technológia spracovania
Na spracovanie malých otvorov z materiálov s vysokou pevnosťou (ako sú polohovacie otvory s priemerom ≤ 2 mm) sa používa elektroiskrové obrábanie (EDM) a pomer strát elektródy je riadený pod 1 % a tolerancia otvoru je ± 0,01 mm. Napríklad uzamykací otvor v štruktúre proti vypadnutiu spojky je potrebné spracovať na zliatinovom substráte s tvrdosťou HRC45-50. EDM môže zabrániť opotrebovaniu nástroja a problémom s otrepaním steny otvorov pri tradičnom vŕtaní a zabezpečiť presnosť vôle (≤ 0,01 mm) po inštalácii poistného kolíka, čím sa zlepší spoľahlivosť ochrany proti pádu.

4. Povrchová úprava: vyvážený proces funkčnosti a presnosti

Technológia nanášania povlakov
Ochranný povlak využíva fyzikálne nanášanie pár (PVD) alebo chemické nanášanie pár (CVD), ako je teplota nanášania povlaku TiN ≤ 500 ℃, aby sa zabránilo vplyvu vysokej teploty na mechanické vlastnosti substrátu (temperovanie zliatiny 42CrMo nad 500 ℃ spôsobí zníženie pevnosti). Počas nanášania povlaku sa na kontrolu rovnomernosti vrstvy filmu používa technológia magnetrónového naprašovania s odchýlkou ​​hrúbky ≤ ± 0,5 μm, čím sa zabezpečí, že nebude ovplyvnená rozmerová presnosť spojovacieho povrchu (ako je vnútorný otvor spojky) (tolerancia vnútorného otvoru presného zariadenia je zvyčajne H7, t. j. ± 0,015 mm).
Ošetrenie na spevnenie povrchu
Pre diely s vysokou odolnosťou proti opotrebeniu, ktoré sú potrebné pre ťažké stroje (ako sú zuby ozubeného kolesa ozubenej spojky), sa používa laserové povrchové kalenie s hĺbkou kaliacej vrstvy 0,3-0,5 mm a tvrdosťou zvýšenou na HRC55-60. Súčasne je deformácia kalením riadená laserovou skenovacou dráhou na ≤0,02 mm. V porovnaní s tradičným nauhličovaním a kalením môže táto technológia znížiť deformáciu tepelného spracovania (deformácia nauhličovania a kalenia je zvyčajne ≥0,05 mm), čím spĺňa prísne požiadavky na presné zariadenia na deformáciu dielov.

5. Konštrukčný návrh: Koordinovaná optimalizácia mechanických vlastností a presnosti montáže

Návrh topologickej optimalizácie
Štruktúra spojky je topologicky optimalizovaná pomocou analýzy konečných prvkov (FEA), ako je pridanie 15° skosenia na prechodovom zaoblení príruby, aby sa znížil faktor koncentrácie napätia o viac ako 30 % (špičkové napätie pri nárazovom zaťažení počas prevádzky ťažkých strojov možno znížiť z 300 MPa na 210 MPa); zároveň je polohovacia zarážka požadovaná presným zariadením navrhnutá ako stupňovitá konštrukcia a koaxiálnosť pri montáži je vylepšená (≤0,015 mm) prostredníctvom viacreferenčného prispôsobenia povrchu (rovinnosť ≤0,01 mm).
Technológia integrácie elastomérov
Pre prípady, ktoré vyžadujú odolnosť proti vibráciám (ako je pripojenie motora ťažkých strojov), má spojka zabudované tlmiace elastoméry, využívajúce proces vulkanizácie vstrekovaním. Sila spojenia medzi elastomérom a kovovým substrátom je ≥15MPa, čo môže absorbovať vibrácie (miera amplitúdového útlmu ≥80 %) a vďaka kontrole presnosti formy (tolerancia formy ±0,02 mm) je zaručená konzistencia veľkosti elastoméru, aby sa predišlo chybám pri montáži spôsobených deformáciou elastoméru (presné zariadenie vyžaduje hrúbku elastoméru ≤0).

6. Kontrola kvality: plná procesná sila a overenie presnosti

Kontrola mechanického výkonu
Skúška ťahom: Pevnosť podkladu v ťahu musí byť ≥ 950 MPa a predĺženie musí byť ≥ 12 %, aby sa zabezpečilo, že sa ťažké stroje pri vysokom zaťažení nezlomia;
Skúška únavy: Pri striedavom zaťažení 1000-krát/minútu (rozsah zaťaženia 0-80 % medze klzu) sa po 10⁶ cykloch nevyskytuje žiadna trhlina, čo spĺňa požiadavky na dlhodobú prevádzku ťažkých strojov.
Presná detekcia
Súradnicové meranie (CMM): Zisťovanie kľúčových rozmerov v plnej veľkosti (ako je priemer otvoru hriadeľa a rovnobežnosť príruby) s presnosťou merania ±0,005 mm, čo spĺňa požiadavky na toleranciu na úrovni mikrónov pre presné zariadenia;
Test dynamického vyváženia: Dynamická korekcia vyváženia vysokorýchlostných rotujúcich spojok, zvyšková nevyváženosť ≤1g・mm/kg, ktorá zabezpečuje, že amplitúda vibrácií presného zariadenia počas prevádzky je ≤0,01 mm (maximálna povolená amplitúda pre presné zariadenie je 0,05 mm).
Test environmentálnej adaptability
Pri simulácii vonkajších pracovných podmienok ťažkých strojov sa vykonal test soľným postrekom (5 % roztok NaCl, 96 hodín) a starnutie pri vysokej teplote (120 °C, 500 hodín), pričom náter nespadol a substrát nebol skorodovaný; zároveň sa presné premeranie vykonalo v prostredí s konštantnou teplotou (20±2℃) vyžadovanom presným zariadením a rozmerová zmena bola ≤0,003 mm, aby sa zabezpečilo, že kolísanie prostredia neovplyvní presnosť použitia.