Bilyalı Değirmen Yatağı

Bilyalı Değirmen Rulmanları ve Üretim ve Muayene Süreçlerine Ayrıntılı Giriş

I. Bilyalı Değirmen Rulmanlarının İşlevleri ve Türleri

• Yüksek yük kapasitesi: Büyük radyal yükleri (birincil) ve eksenel yükleri (silindirden) taşıyabilme kapasitesine sahip;

• Darbe direnci: Dengesiz beslemeden kaynaklanan geçici aşırı yüklenmelere uyum sağlar;

• Aşınma direnci:Derzinde düşük sürtünme katsayısı (≤0,001) ve ≥10.000 saat hizmet ömrü;

• Bakım kolaylığı: Kurulumu, yağlanması ve değiştirilmesi kolaydır.

1. Küresel Makaralı Rulmanlar

• Yapı: Dış halkada küresel bir yarış yoluna sahip çift sıra silindirler, iç halkanın dış halkaya göre hizalanmasına olanak tanır (±2° sapma toleransı);

• Özellikleri: Çoğunlukla radyal yükleri ve küçük eksenel yükleri taşır, küçük ve orta ölçekli bilyalı değirmenler (silindir çapı ≤3m) için uygundur.

2. Çift Sıralı Konik Makaralı Rulmanlar

• Yapı: Hem radyal hem de eksenel yükleri taşıyabilen iki sıra konik makaralı rulmanlar (güçlü eksenel yük kapasitesi);

• Özellikleri: Çiftler halinde monte edilmelidir (simetrik düzenleme), orta ve büyük bilyalı değirmenler için uygundur (silindir çapı 3-5m).

3. Kayar Yataklar (Babbitt Metal Yataklar)

• Yapı: Yatak kabuğunun iç yüzeyine, yağ filmi ile yağlanan Babbitt metali (kalay esaslı veya kurşun esaslı) dökülür;

• Özellikleri: Son derece yüksek yük kapasitesi (silindir çapı ≥5m olan ekstra büyük bilyalı değirmenler için uygundur) ancak zorunlu yağlama sistemi ve karmaşık bakım gerektirir.

II. Bilyalı Değirmen Rulmanlarının Üretim Süreci (Örnek Olarak Küresel Makaralı Rulmanlar)

1. İç ve Dış Halka Üretimi (Malzeme: Yüksek Karbonlu Krom Yataklı Çelik GCr15)

• Boş Hazırlık:

• Dövme: Yuvarlak çelik 850-900℃'ye ısıtılır ve halka boşluklarına dövülür (geniş uçta 3-5 mm pay bırakılarak). Dövme işleminden sonra, ağ karbürlerini gidermek için normalizasyon (2 saat boyunca 860℃, hava soğutması) yapılır;

• Muayene: Dahili kusurlar için ultrasonik test (UT) (≥φ2mm'den büyük kapanımlara izin verilmez).

• Kaba İşleme:

• Tornalama: CNC torna tezgahları iç deliği, dış daireyi ve uç yüzeyleri işler ve 1-2 mm taşlama payı bırakır;

• Delme (Dış halka): Yağlama delikleri (5-8mm çapında) ±0,5mm pozisyon toleransı ile delinir.

• Isıl İşlem:

• Söndürme: 830-860℃'ye kadar ısıtma, yağ ≤200℃'ye kadar soğutma, 61-65HRC sertlik ile sonuçlanır;

• Tavlama: Söndürme stresini ortadan kaldırmak ve yapıyı stabilize etmek için 150-180℃'de 2-3 saat bekletilir.

• Son İşleme:

• İç halka: İç taşlama makineleri iç deliği işler (tolerans IT5, yüzey pürüzlülüğü Ra≤0,4μm); merkezsiz taşlama makineleri dış yuvarlanma yolunu işler (küresel doğruluk 0,005 mm);

• Dış halka: Silindirik taşlama makineleri dış daireyi işler (tolerans IT6); özel taşlama makineleri iç küresel yüzeyi işler (eğrilik yarıçapı sapması ±0,01 mm);

• Bileme:

• Süperfinisaj: Sürtünme katsayısını azaltmak için yarış yolu yüzeyinin (Ra≤0.1μm) süperfinisajı.

2. Silindir Üretimi (Malzeme: GCr15SiMn, GCr15'ten daha iyi aşınma direncine sahiptir)

• Boşluk: Küresel başın oluşturulması için soğuk başlıklama, oksit tabakasının temizlenmesi;

• Isıl İşlem: Söndürme + düşük sıcaklıkta tavlama (iç halka ile aynı, sertlik 60-64HRC);

• Bileme: Merkezsiz taşlama makineleri dış daireyi işler (silindiriklik ≤0,002 mm); küresel taşlama makineleri küresel uçları işler (yuvarlanma yoluna %90'dan fazla uyum).

3. Kafeslerin Üretimi (Malzeme: Düşük Karbonlu Çelik 20# veya Pirinç H62)

• Damgalama: Çelik levhalar cep yapıları halinde damgalanır (20# çelik için) veya pirinç dövülür ve daha sonra cepler oluşturmak için döndürülür;

• Şekillendirme: Ceplerdeki silindirlerin esnek dönüşünü sağlamak için cep boyutu toleransı ±0,1 mm (boşluk 0,1-0,3 mm).

4. Montaj Süreci

• Temizlik: Tüm parçalar gazyağı ile temizlenir (demir talaşı ve yağdan arındırılır);

• Grup Eşleştirme: İç halkalar, dış halkalar ve silindirler, radyal boşluğu (0,1-0,3 mm) garanti altına almak için boyut toleransına göre (grup başına ±0,001 mm) gruplandırılır;

• Perçinleme/Kaynaklama: Kafes ve makaraları birleştirdikten sonra perçinleme (çelik kafesler) veya kaynaklama (pirinç kafesler) yoluyla sabitleyin;

• Son Kontrol: Dönme esnekliğini kontrol edin (sıkışma yok), pas önleyici yağ uygulayın ve paketleyin.

III. Bilyalı Değirmen Rulmanlarının Muayene Süreci

1. Hammadde ve Hammadde Kontrolü

• Malzeme Muayenesi:

• GCr15: Cr (%1,4-1,65) ve C (%0,95-1,05) içeriğini doğrulamak için spektral analiz;

• Babbitt metal (kayar yataklar): Kalay bazlı alaşımı (Sn≥83%) ve kurşun bazlı alaşımı (Pb≥78%) doğrulamak için kimyasal analiz.

• Dövme Kalitesi:

• Makro yapı muayenesi (aşındırma yöntemi): Büzülme boşluğu veya çatlak yok, ağ karbür kalitesi ≤2.

2. İşlem Sırasında Denetim (Anahtar Düğümler)

• Isıl İşlem Sonrası:

• Sertlik: Rockwell sertlik ölçüm cihazı iç/dış halkaları (61-65HRC) ve silindirleri (60-64HRC) ölçer;

• Metalografik Yapı: Martensit derecesi ≤2, kalan ostenit ≤%15 (boyutsal değişimleri önlemek için).

• Son İşleme Sonrası:

• Boyutsal Doğruluk: CMM iç halka iç çapını (IT5) ve dış halka dış çapını (IT6) ölçer;

• Geometrik Tolerans: İç halka radyal kaçıklığı ≤0,003 mm, dış halka uç yüzey dikliği ≤0,002 mm/100 mm;

• Yüzey Kalitesi: Yarış yolu pürüzlülüğü (Ra≤0.4μm), çizik veya çürük yok (10x büyüteçle kontrol edildi).

3. Bitmiş Ürün Denetimi

• Dönme Doğruluğu:

• İç halka radyal kaçıklığı (Fr) ≤0,01mm, dış halka radyal kaçıklığı (Fa) ≤0,015mm;

• Radyal Boşluk: Hissedici veya boşluk ölçerlerle ölçülür (0,1-0,3 mm, yatak boyutuna göre ayarlanır);

• Yaşam Testi: Hızlandırılmış ömür testi için örnekleme (1000 d/dak, 1,2x nominal yük), ≥1000 saatlik bir ömür (gerçek kullanımda ≥10.000 saate eşdeğer);

• Sızdırmazlık Performansı (Kapalı rulmanlar için): Suya daldırma testi (50 mm su derinliği, 500 devir/dakika, 30 dakika boyunca su girişi yok).