Kugelmühlenzylinder

Detaillierte Einführung, Herstellungsprozess und Inspektionsprozess von Kugelmühlenzylindern

I. Funktionen und strukturelle Merkmale von Kugelmühlenzylindern

• Hohe Festigkeit und Steifigkeit: Widersteht radialer Verformung (die Durchbiegung von Zylindern mit einem Durchmesser von ≥ 5 m muss ≤ 1 mm/m betragen);

• Verschleißfestigkeit: Innenwände müssen langfristiger Erosion durch Medien und Materialien standhalten (Lebensdauer ≥5 Jahre);

• Dichtungsleistung: Stellen Sie sicher, dass die Verbindungen mit Hohlwellen an beiden Enden dicht sind, um Materiallecks zu vermeiden.

• Stabilität: Schwerpunktabweichung während der Rotation ≤0,1 mm/m, um starke Vibrationen zu vermeiden.

• Form: Zylindrisch (Durchmesser 1–5 m, Länge 3–10 m), mit Flanschen an beiden Enden, die durch Schweißen oder Schrauben mit Hohlwellen verbunden sind;

• Innenwand: Mit verschleißfesten Auskleidungen (Manganstahl ZGMn13 oder Chromgusseisen) verschweißt, mit Bolzen befestigt (Abstand 300–500 mm);

• Material: Zylinderkörper verwendet üblicherweise Q235B Kohlenstoff-Baustahl (klein bis mittelgroß) oder Q355B niedriglegierter hochfester Stahl (groß, Streckgrenze ≥355 MPa), mit einer Wandstärke von 15–50 mm (zunehmend mit dem Durchmesser).

II. Herstellungsprozess von Kugelmühlenzylindern (am Beispiel großer Q355B-Zylinder)

1. Vorbehandlung und Schneiden des Rohmaterials

• Rohstoff: Es werden Q355B-Stahlplatten mit einer Dicke von 15–50 mm ausgewählt, begleitet von Materialzertifikaten (chemische Zusammensetzung: C ≤ 0,20 %, Mn 1,2–1,6 %, Streckgrenze ≥ 355 MPa);

• Schneiden:

• Schneiden Sie Stahlplatten entsprechend der erweiterten Zylindergröße (Umfang = π × Durchmesser) zu und lassen Sie in Längsrichtung 50–100 mm Schweißzugabe;

• CNC-Schneiden (Brenn- oder Plasmaschneiden) mit einer Rechtwinkligkeit der Schnittfläche von ≤ 1 mm/m und ohne Kantenrisse (überprüft mit einer 10-fachen Lupe).

2. Walzen und Schweißen (Schlüsselprozess)

• Rollen:

• Stahlplatten auf 150–200 °C vorwärmen (um Kaltverfestigung zu verhindern), mit einer Dreiwalzen-Blechwalzmaschine zu Zylindern rollen (Durchmesserabweichung ± 5 mm);

• Lassen Sie an der Verbindung einen Abstand von 2–3 mm und eine Fehlausrichtung von ≤ 1 mm (um die Schweißqualität sicherzustellen).

• Schweißen:

• Längsnahtschweißen: Verwenden Sie Unterpulver-Automatenschweißen (Draht H08MnA, Flussmittel HJ431), mit Zweilagenschweißen (Trägerschweißung + Deckschweißung), Schweißstrom 600–800 A, Spannung 30–36 V;

• Nachbehandlung nach dem Schweißen: Führen Sie sofort ein Nacherhitzen bei 250–300 °C für 2 Stunden durch, um Schweißspannungen zu beseitigen, und reinigen Sie die Wurzeln mit einem Kohlelichtbogen-Fugenhobel (um das Eindringen sicherzustellen).

3. Montage und Rundnahtschweißen (Verbindung von Mehrsegmentzylindern)

• Wenn die Zylinderlänge die Länge einer einzelnen Stahlplatte überschreitet, muss sie in Segmenten gerollt und dann zusammengesetzt werden:

• Fügen Sie zwei zylindrische Segmente mit einer Koaxialität von ≤ 2 mm/m und einer Nahtversetzung um den Umfang von ≤ 1,5 mm zusammen.

• Rundnahtschweißen: Wie Längsnahtverfahren, nach dem Schweißen die Nahtverstärkung auf ≤2mm abschleifen (um Spannungskonzentrationen zu vermeiden).

4. Flanschmontage und Schweißen

• Flanschbearbeitung: CNC-Drehmaschinen bearbeiten Flansche (dasselbe Material wie der Zylinder) mit einer Ebenheit ≤0,1 mm/m und einer Toleranz der Bolzenlochposition ±0,5 mm;

• Montageschweißen: Montieren Sie den Flansch mit dem Zylinderanschluss (Rechtwinkligkeit ≤ 0,5 mm/100 mm), verwenden Sie symmetrisches Schweißen (um Verformungen zu reduzieren) und führen Sie nach dem Schweißen eine 100-%-Ultraschallprüfung (UT) durch (entspricht JB/T 4730.2 Grad II).

5. Glühen und Rundheitskorrektur

• Gesamtglühen: Große Zylinder (Durchmesser ≥ 3 m) 4 Stunden lang bei 600–650 °C glühen, langsam auf unter 300 °C abkühlen und dann an der Luft abkühlen, um die Schweißrestspannung zu beseitigen (Restspannung ≤ 150 MPa);

• Rundheitskorrektur: Korrigieren Sie die Rundheit mit einer Presse und stellen Sie sicher, dass die Zylinderrundheit ≤ 3 mm/m beträgt (überprüft mit Schablonen oder Laser-Rundheitsmessgeräten).

6. Liner-Montage-Oberflächenbearbeitung und Oberflächenbehandlung

• Drehen Sie die Innenwand des Zylinders (Laufbuchsenmontagebereich) auf eine Rauheit von Ra ≤ 12,5 μm und eine Ebenheit ≤ 2 mm/m.

• Sandstrahlen Sie die Außenwand auf die Güteklasse Sa2,5 und tragen Sie dann eine Grundierung (zinkhaltige Epoxidfarbe, Dicke ≥ 60 μm) und einen Decklack (Polyurethanfarbe, Dicke ≥ 40 μm) auf.

III. Inspektionsprozess von Kugelmühlenzylindern

1. Rohstoffprüfung

• Chemische Zusammensetzung der Stahlplatte: Spektralanalyse bestätigt C- und Mn-Gehalt (entspricht den Standards Q355B);

• Mechanische Eigenschaften: Zugversuche messen Streckgrenze (≥355 MPa) und Dehnung (≥20 %); Schlagversuche (-20 °C Schlagenergie ≥34 J).

2. In-Prozess-Inspektion (Schlüsselknoten)

• Nach dem Walzen: Umfang mit Maßband messen (Abweichung ±5mm); Bogenpassung mit Schablonen prüfen (Spalt ≤2mm);

• Nach dem Schweißen:

• Aussehen der Schweißnaht: Keine Poren oder Schlackeneinschlüsse; Hinterschnitttiefe ≤0,5mm, Länge ≤10% der gesamten Schweißnahtlänge;

• Zerstörungsfreie Prüfung: 100 % UT für Längs- und Rundnähte (Grad II-qualifiziert); 100 % Eindringprüfung (PT) für T-Verbindungen (Flansch-Zylinder-Verbindungen), um sicherzustellen, dass keine Risse vorhanden sind.

3. Prüfung der Maßgenauigkeit

• Durchmesser und Rundheit: Messen Sie alle 1 m einen Querschnitt entlang der Zylinderlänge, mit einer Durchmesserabweichung von ±5 mm und einer Rundheit von ≤3 mm/m;

• Geradheit: Mit einem Laserkollimator prüfen, mit einer Geradheit über die gesamte Länge von ≤ 5 mm (für Durchmesser ≤ 5 m).

4. Hydrostatischer Test (Prüfung der Dichtungsleistung)

• Führen Sie bei Zylindern, die abgedichtet werden müssen (z. B. Nasskugelmühlen), einen hydrostatischen Test mit 0,3 MPa durch und halten Sie den Druck 30 Minuten lang ohne Leckage aufrecht (leichtes Schwitzen an Flanschverbindungen ist zulässig, muss aber nach dem Festziehen aufhören).

5. Endkontrolle der fertigen Produkte

• Aussehensqualität: Keine nennenswerten Vorsprünge an der Innenwand (≤ 1 mm); Beschichtungshaftung an der Außenwand (Gittertest ≥ 5B);

• Testmontage der Laufbuchsen: Installieren Sie 3–5 beliebige Laufbuchsen, überprüfen Sie die Passform (Abstand ≤ 1 mm) und die Ausrichtung der Bolzenlöcher.