Katrollen voor gietkranen: lagere kosten en langere levensduur
Gieten is een fundamenteel proces in de moderne machinebouw. Gegoten kraanschijven worden geproduceerd door metaal te smelten tot een vloeibaar metaal dat aan specifieke eisen voldoet, het in een mal te gieten en vervolgens af te koelen, te stollen en te reinigen om een schijf met een vooraf bepaalde vorm en afmeting te verkrijgen. Omdat de blanco van een gegoten kraanschijf bijna perfect gevormd is, worden de productiekosten verlaagd en de productietijd enigszins verkort. Ze worden veelvuldig gebruikt in hijsmachines en -apparatuur in de bouw- en industrie, of in zware werkomstandigheden. Ze bezitten een zekere mate van plasticiteit, hebben een lange levensduur en zijn niet snel beschadigd.
Technische parameters van katrollen voor gietkranen
- Diameter: Φ250mm-Φ3000mm
- Materiaal: 45# staal/35CrMo/42CrMo staal/Q345E (geschikt voor -40℃)
- Katrolgroef: warmtebehandeling van de groef door middel van middenfrequent afschrikken, hardheid min. HB350-370 en diepte circa ≥2,5 mm. (Afhankelijk van de gebruikte materialen)
Gietijzeren kraanschijven
Ze zijn gemaakt van grijs gietijzer van HT200 en hoger, of nodulair gietijzer van QT400-15 en hoger, die beide een hoog koolstof- en siliciumgehalte bevatten. Daarom zijn ze meer geschikt voor haakblokken van enkelliggerkranen, elektrische takels, lichte lierwagens en lichte toepassingen binnenshuis.
Kenmerken van gietijzeren kraanschijven
- Lagere kosten: De grondstoffen zijn goedkoop, meestal grijs gietijzer of nodulair gietijzer. Het relatief eenvoudige gietproces en de kortere productietijd dragen ook bij aan het prijsvoordeel.
- Goede gietprestaties: Een betere interne vloeibaarheid maakt het gemakkelijker om complexe vormen te gieten. Bovendien krimpt gietijzer minder, waardoor de kans op interne defecten zoals krimpholtes en porositeit kleiner wordt en de duurzaamheid toeneemt.
- Uitstekende slijtvastheid: Grijs gietijzer bevat 21-41 koolstof en 11-31 silicium, terwijl nodulair gietijzer 21-41 koolstof en minder dan 11 silicium bevat. Dit geeft het een superieure slijtvastheid, waardoor het geschikt is voor toepassingen die een hoge slijtvastheid vereisen.
- Goede trillingsdemping: Grijs gietijzer heeft een druksterkte die ongeveer 3-4 keer hoger is dan de treksterkte, en benadert die van koolstofarm staal. Nodulair gietijzer heeft een hogere elasticiteitsmodulus en slagvastheid. Beide materialen bieden enige trillingsdempende eigenschappen.
Toepassingen van gietijzeren kraanschijven
- Gietijzeren katrollen voor kranen kunnen als hijskabelcomponenten worden gebruikt, omdat hun lage elasticiteitsmodulus de drukspanning vermindert en de levensduur van de staalkabel verlengt.
- Gietijzeren kraanschijven zijn geschikt voor werkzaamheden op lage hoogte, zoals lichte of middelzware lasten, zijn relatief goedkoop en hebben een betere slijtvastheid.
- Gietijzeren katrollen bieden een betere schokabsorptie, waardoor ze geschikt zijn voor mobiele hijsinstallaties en tevens de staalkabel beschermen.
Gegoten stalen kraanschijven
Ze zijn gemaakt van staal met een hardheid van ZG270-500 en hoger, dat over uitstekende mechanische eigenschappen beschikt en doorgaans 0,21 tot 1,51 ton koolstof bevat, evenals andere legeringselementen. Daardoor zijn ze ideaal voor zware omstandigheden of extreme weersomstandigheden en worden ze veelvuldig gebruikt in dubbelliggerkranen, portaalkranen en mobiele kranen.
Kenmerken van gegoten stalen kraanschijven
- Betere algehele mechanische eigenschappen: Omdat het koolstofgehalte van gietstaal doorgaans tussen 0,02% en 2,11% ligt, is het sterker, minder gevoelig voor brosbreuk en heeft het een zekere slagvastheid.
- Uitstekende oppervlaktekwaliteit: Bereikt een hoge maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking, waardoor de algehele oppervlaktekwaliteit van de katrol verbetert.
- Betere weerstand: Staal bevat doorgaans elementen zoals silicium, mangaan, fosfor en zwavel. Specifieke legeringselementen kunnen worden toegevoegd om de hittebestendigheid en corrosiebestendigheid verder te verbeteren.
Toepassingen van gegoten stalen kraanschijven
- Door de betere passing van de kabelgroeven in de gegoten stalen katrollen van de kraan, wordt de staalkabel gelijkmatiger belast, waardoor de impact die ontstaat tijdens het hijsen met behulp van hijsbanden zoals balansbalken wordt verminderd.
- Gegoten stalen kraanschijven zijn ideaal voor het hijsen van lasten met een lage frequentie en een laag tot gemiddeld gewicht, hebben een lange levensduur en zijn geschikt voor gebruik in zware omstandigheden.
- Gegoten stalen kraanschijven zijn geschikt voor zware werkomstandigheden, bestand tegen impacts van hoge intensiteit en resistent tegen corrosie en katalyse, zelfs bij gebruik buitenshuis, waardoor ze een superieure weerbestendigheid vertonen.
Productieproces van gegoten kraanschijven
Zandgieten is de meest gebruikte methode voor de productie van gegoten kraanschijven en wordt onderverdeeld in twee typen: handgemaakte houten mallen en machinaal vervaardigde metalen mallen. In vergelijking met handgemaakte houten mallen produceren machinaal vervaardigde metalen mallen gietstukken met een hogere precisie, een betere oppervlaktekwaliteit en een hogere productie-efficiëntie, waardoor ze geschikter zijn voor de massaproductie van kleine en middelgrote gietstukken. Hieronder volgt het procesverloop voor het gieten van kraanschijven met behulp van metalen mallen:
- De structuur van het katrolgietstuk is ontworpen om een gelijkmatige spanning en vervorming te garanderen. De wanddikte moet glad zijn om de bewerkingsweerstand te verminderen en een rationele en compacte structuur voor het gietstuk te waarborgen.
- Metalen mallen zijn geschikt voor de massaproductie van gietstukken. Dankzij hun goede mechanische eigenschappen is de kwaliteit relatief uniform, is het daaropvolgende gieten eenvoudig en zijn de verwerkingskosten beheersbaar.
- Door gebruik te maken van koepelovens of elektrische vlamboogovens verminderen we gasverontreinigingen en controleren we strikt de niet-metallische insluitingen en sporenelementen, waardoor de zuiverheid van het gesmolten ijzer wordt gemaximaliseerd voor stabiele en betrouwbare gietprestaties.
- Het gesmolten metaal wordt soepel en gelijkmatig in de mal gegoten. Door de temperatuur en snelheid te regelen, worden krimpholtes en porositeit verminderd, waardoor de sterkte en taaiheid van het gietstuk worden verbeterd.
- Gegoten kraanschijven zijn dikwandige onderdelen; daarom is het nodig om het ontvormen uit te stellen en de afkoelsnelheid te verlagen om de interne spanning te verhogen en scheurvorming te voorkomen.
- Het kan gietzand, vormzand of andere resten van het vormproces die aan het oppervlak kleven verwijderen, waardoor een schoon oppervlak wordt gegarandeerd, de veiligheid en prestaties van het werkstuk worden verbeterd en de esthetische kwaliteit ervan wordt verhoogd.
Veelgestelde vragen
Wat zijn de voor- en nadelen van kraanschijven van gietijzer en gegoten staal?
Gietijzeren katrollen Ze bieden een hogere hardheid en lagere materiaal- en verwerkingskosten, maar zijn broos met een zwakkere treksterkte, slijtvastheid en corrosiebestendigheid. Ze zijn ideaal voor lichte of hulptoepassingen. Stalen katrollen gieten Ze beschikken over superieure sterkte, slijtvastheid, vloeigrens en treksterkte, en kunnen zwaardere lasten aan, waardoor ze geschikt zijn voor middelzware en zware kranen. Vanwege hun lagere vloeibaarheid en hogere dichtheid zijn ze echter moeilijker en tijdrovender om te bewerken.
Waarom zijn gegoten stalen kraanschijven duurder dan ijzeren exemplaren?
Ten eerste wordt voor gegoten staal doorgaans materiaal van de kwaliteit ZG270-500 of hoger gebruikt, waardoor de grondstofkosten ongeveer 301 TP1T hoger liggen dan die van gegoten staal (HT200/QT450). Ten tweede heeft gegoten staal een hoger smeltpunt en is het moeilijker te gieten. Gegoten staal vereist doorgaans ook een warmtebehandeling voor versterking, wat bij gietijzer over het algemeen niet nodig is. Daarom zijn de arbeids- en energiekosten voor gegoten stalen katrollen hoger. Ten slotte vereist gegoten staal vaak niet-destructief onderzoek met ultrasoon/magnetron, terwijl gietijzer meestal visueel wordt geïnspecteerd, wat resulteert in hogere testkosten.
Zijn gegoten stalen katrollen voor kranen beter bestand tegen corrosie dan ijzeren exemplaren?
Ja, gegoten staal is minder gevoelig voor roest en heeft een betere corrosiebestendigheid. Gietijzer is gevoeliger voor roest, tenzij het geverfd of geplateerd is. Daarom zijn gegoten stalen kraanschijven de voorkeurswijze voor gebruik in vochtige, stoffige of licht corrosieve omgevingen vanwege hun superieure algehele prestaties.
