Seilscheiben für Gießkrane: Geringere Kosten und längere Lebensdauer
Gießen ist ein grundlegendes Verfahren in der modernen Anlagenfertigung. Kranseilscheiben werden hergestellt, indem Metall zu einer Schmelze mit spezifischen Anforderungen geschmolzen, in eine Form gegossen und anschließend abgekühlt, verfestigt und gereinigt wird, um eine Seilscheibe mit vorgegebener Form und Größe zu erhalten. Da der Rohling einer gegossenen Kranseilscheibe nahezu perfekt geformt ist, werden die Fertigungskosten gesenkt und die Produktionszeit verkürzt. Sie werden häufig in Hebezeugen und -anlagen der Bau- und Fertigungsindustrie oder in anspruchsvollen Arbeitsumgebungen eingesetzt. Sie weisen eine gewisse Formbarkeit auf, haben eine lange Lebensdauer und sind wenig anfällig für Beschädigungen.
Technische Parameter von Gießkranrollen
- Durchmesser: Φ250 mm–Φ3000 mm
- Material: 45# Stahl/35CrMo/42CrMo Stahl/Q345E (verwendet für -40℃)
- Riemenscheibennut: Wärmebehandlung der Nut durch Mittelfrequenzabschreckung, Härte mind. HB350-370 und Tiefe ca. ≥2,5 mm. (Basierend auf unterschiedlichen Materialien)
Seilscheiben für Krane aus Gusseisen
Sie bestehen aus Grauguss ab HT200 oder aus duktilem Gusseisen ab QT400-15, die beide einen hohen Kohlenstoff- und Siliziumgehalt aufweisen. Daher eignen sie sich besonders für Einträger-Kranhakenblöcke, Elektrohebezeuge, leichte Seilwindenfahrwerke und leichte Anwendungen in Innenräumen.
Merkmale von Kranrollen aus Gusseisen
- Geringere Kosten: Die Rohstoffe sind preiswert, typischerweise wird Grauguss oder Sphäroguss verwendet. Das relativ einfache Gießverfahren und die kürzere Produktionszeit tragen ebenfalls zum Preisvorteil bei.
- Gute Gusseigenschaften: Die verbesserte Fließfähigkeit ermöglicht ein einfacheres Gießen komplexer Formen. Darüber hinaus weist Gusseisen eine geringere Schwindung auf, wodurch die Wahrscheinlichkeit innerer Defekte wie Lunker und Porosität verringert wird und somit eine höhere Haltbarkeit erzielt wird.
- Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit: Grauguss enthält 21–41T Kohlenstoff und 11–31T Silizium, während duktiles Gusseisen 21–41T Kohlenstoff und weniger als 11T Silizium enthält, was ihm eine überlegene Verschleißfestigkeit verleiht und ihn für Anwendungen geeignet macht, die eine hohe Verschleißfestigkeit erfordern.
- Gute Schwingungsdämpfung: Grauguss besitzt eine Druckfestigkeit, die etwa 3- bis 4-mal höher ist als seine Zugfestigkeit und damit vergleichbar mit der von kohlenstoffarmem Stahl. Sphäroguss zeichnet sich durch einen höheren Elastizitätsmodul und eine höhere Schlagzähigkeit aus. Beide weisen gewisse schwingungsdämpfende Eigenschaften auf.
Anwendungsbereiche von Kranrollen aus Gusseisen
- Kranseilscheiben aus Gusseisen können als Anschlagmittel verwendet werden, da ihr niedriger Elastizitätsmodul die Druckspannung verringert und die Lebensdauer des Drahtseils verlängert.
- Kranrollen aus Gusseisen eignen sich für niedrige Arbeitsbedingungen, wie z. B. leichte oder mittlere Lasten, sind relativ kostengünstig und weisen eine bessere Verschleißfestigkeit auf.
- Seilscheiben aus Gusseisen bieten eine bessere Stoßdämpfung und eignen sich daher für mobile Hebevorrichtungen. Zudem schützen sie das Drahtseil.
Kranrollen aus Stahlguss
Sie bestehen aus Stahl der Güteklasse ZG270-500 und höher, der über hervorragende mechanische Eigenschaften verfügt und typischerweise 0,21 bis 1,51 % Kohlenstoff sowie weitere Legierungselemente enthält. Daher eignen sie sich ideal für hohe Beanspruchung oder raue Außenbedingungen und werden häufig in Zweiträger-, Portal- und Mobilkranen eingesetzt.
Merkmale von Kranseilscheiben aus Stahlguss
- Höhere mechanische Eigenschaften insgesamt: Da der Kohlenstoffgehalt von Gussstahl üblicherweise zwischen 0,02% und 2,11% liegt, ist er fester, weniger anfällig für Sprödbrüche und weist eine gewisse Schlagzähigkeit auf.
- Ausgezeichnete Oberflächenqualität: Erreicht eine hohe Maßgenauigkeit und Oberflächengüte, wodurch die Gesamtqualität der Oberfläche der Riemenscheibe verbessert wird.
- Bessere Beständigkeit: Stahl enthält typischerweise Elemente wie Silizium, Mangan, Phosphor und Schwefel. Durch die Zugabe spezifischer Legierungselemente lassen sich die Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit weiter verbessern.
Anwendungsbereiche von Kranseilscheiben aus Stahlguss
- Durch die höhere Passung der Seilnuten in den Seilscheiben aus Stahlguss erfährt das Drahtseil eine gleichmäßigere Belastung, wodurch die beim Heben mit Hebebändern wie Balancierbalken entstehenden Stöße reduziert werden.
- Kranrollen aus Stahlguss eignen sich ideal für Hebevorgänge mit geringer Frequenz und kleinen bis mittleren Tonnagen, zeichnen sich durch eine längere Lebensdauer aus und sind auch für den Einsatz in rauen Umgebungen geeignet.
- Kranseilscheiben aus Stahlguss eignen sich für anspruchsvolle Arbeitsbedingungen, halten starken Stößen stand und sind auch bei Verwendung im Freien korrosions- und katalysebeständig, wodurch sie eine hervorragende Witterungsbeständigkeit aufweisen.
Produktionsprozess von gegossenen Kranscheiben
Sandguss ist das am weitesten verbreitete Verfahren zur Herstellung von Kranseilscheiben und wird in zwei Arten unterteilt: handgefertigte Holzformen und maschinelle Metallformen. Im Vergleich zu handgefertigten Holzformen ermöglichen maschinelle Metallformen die Herstellung von Gussteilen mit höherer Präzision, besserer Oberflächenqualität und höherer Produktionseffizienz. Dadurch eignen sie sich besser für die Massenproduktion von kleinen und mittelgroßen Gussteilen. Im Folgenden wird der Prozessablauf für den Metallformguss von Kranseilscheiben beschrieben:
- Die Konstruktion des Riemenscheibengusses ist auf gleichmäßige Spannungen und Verformungen ausgelegt. Die Wandstärke sollte glatt sein, um den Bearbeitungswiderstand zu minimieren und eine effiziente und kompakte Gussstruktur zu gewährleisten.
- Metallformen eignen sich für die Massenproduktion von Gussteilen, und aufgrund ihrer guten mechanischen Eigenschaften ist die Qualität relativ gleichmäßig, und der nachfolgende Guss ist einfach und die Verarbeitungskosten sind kontrollierbar.
- Durch den Einsatz von Kupol- oder Elektrolichtbogenöfen reduzieren wir Gasverunreinigungen und kontrollieren nichtmetallische Einschlüsse und Spurenelemente streng, um die Reinheit des flüssigen Eisens für eine stabile und zuverlässige Gießleistung zu maximieren.
- Das flüssige Metall wird gleichmäßig und glatt in die Form gegossen. Durch die Kontrolle von Temperatur und Geschwindigkeit werden Lunker und Porosität reduziert, wodurch die Festigkeit und Zähigkeit des Gussteils verbessert werden.
- Gegossene Kranscheiben sind dickwandige Bauteile; daher ist es notwendig, das Entformen zu verzögern und die Abkühlgeschwindigkeit zu reduzieren, um die inneren Spannungen zu erhöhen und Risse zu vermeiden.
- Es kann Gießsand, Formsand oder andere Rückstände aus dem Formprozess, die an der Oberfläche haften, entfernen und so eine saubere Oberfläche gewährleisten. Dies verbessert die Sicherheit und Leistung des Werkstücks und steigert dessen optische Qualität.
Häufig gestellte Fragen
Was sind die Vor- und Nachteile von Kranseilscheiben aus Gusseisen und Gussstahl?
Gusseisenscheiben Sie bieten eine höhere Härte und geringere Material- und Verarbeitungskosten, sind jedoch spröde und weisen eine geringere Zugfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf. Sie eignen sich ideal für leichte oder unterstützende Anwendungen. Stahlgussscheiben Sie zeichnen sich durch überlegene Festigkeit, Verschleißfestigkeit, Streckgrenze und Zugfestigkeit aus und können höhere Lasten aufnehmen, wodurch sie sich für mittelschwere und schwere Krane eignen. Aufgrund ihrer geringeren Fließfähigkeit und höheren Dichte sind sie jedoch schwieriger und zeitaufwändiger zu bearbeiten.
Warum sind Seilscheiben aus Stahlguss teurer als solche aus Eisen?
Erstens wird für Stahlguss in der Regel Material der Güteklasse ZG270-500 oder höher verwendet, wodurch die Rohmaterialkosten etwa 301 µg höher sind als bei Stahlguss (HT200/QT450). Zweitens hat Stahlguss eine höhere Schmelztemperatur und ist schwieriger zu gießen. Zudem ist für Stahlguss typischerweise eine Wärmebehandlung zur Festigkeitssteigerung erforderlich, die bei Gusseisen in der Regel nicht notwendig ist. Daher sind die Arbeits- und Energiekosten für Stahlguss-Riemenscheiben höher. Schließlich erfordert Stahlguss häufig zerstörungsfreie Prüfverfahren (UT/MT), während Gusseisen meist visuell geprüft wird, was zu höheren Prüfkosten führt.
Sind Seilscheiben aus Stahlguss korrosionsbeständiger als solche aus Eisen?
Ja, Stahlguss ist weniger rostanfällig und korrosionsbeständiger. Gusseisen rostet hingegen leichter, sofern es nicht lackiert oder beschichtet ist. Daher sind Kranseile aus Stahlguss aufgrund ihrer überlegenen Eigenschaften für den Einsatz in feuchten, staubigen oder leicht korrosiven Umgebungen vorzuziehen.
