Les poutres en H laminées à chaud évoluent à partir des poutres en I traditionnelles après une conception structurelle optimisée. Ils appartiennent à des profilés en acier verts économiques avec des performances mécaniques exceptionnelles. Pour commencer, Les poutres en H possèdent des dimensions de section rationnelles et un allongement uniforme du métal pendant le laminage, donc la contrainte résiduelle interne reste faible. Par rapport aux poutres en I standard, Les poutres en H présentent un module de section plus grand, poids propre plus léger, capacité portante plus forte et consommation moindre d'acier brut.
Au cours des dernières années, Les poutres en H gagnent en applications dans les secteurs de la construction en acier lourd. Les scénarios typiques couvrent les grandes machines de levage, fondations d'équipement lourd, cadres de support à longue portée, plates-formes pétrolières offshore et projets d'ingénierie énergétique. Leur installation facile et leurs propriétés mécaniques fiables en font un matériau de structure privilégié.
La grande ligne de production de poutres en H de Laigang lancée en septembre 2005. L'ensemble de l'équipement roulant de base et de la technologie de fabrication ont été importés de SMS Meer d'Allemagne., avec une production annuelle prévue de 1 millions de tonnes. Pour les flans bruts, la ligne adopte des dalles de coulée continue ultra-minces en forme proche du filet, qui comptent parmi les spécifications vierges les plus avancées au monde. Entre-temps, il applique des technologies avancées et matures: Chauffage numérique à grande flamme et roulement tandem compact X-H. Ces processus soutiennent une efficacité élevée, fabrication de profilés en acier économe en énergie et à faible coût.
Cette ligne de production peut fabriquer des poutres en H allant de H250 mm à H1000 mm, atteignant presque la spécification mondiale maximale de production de poutres en H. Quand même, Le vieillissement à long terme des équipements et la perte progressive de la précision des outils de laminage créent de fréquents défauts de produit lors du laminage.. Les défauts courants incluent l'excentricité de la pièce, tolérance dimensionnelle de flexion et instable. Pire encore, un simple ajustement du processus ne peut pas éliminer complètement bon nombre de ces défauts. Ces problèmes limitent gravement la qualité des poutres en H finies et une production stable et continue..
1 Composition du système d'outillage des laminoirs universels
Le flux de laminage des poutres en H à Laigang suit deux étapes de laminage principales. D'abord, un broyeur à deux hauteurs (Broyeur BD) roule des dalles brutes en flans intermédiaires. Suivant, le groupe des broyeurs tandem (MT) effectue un laminage continu réversible pour former des poutres en H finies. Le set TM contient deux fraises universelles et une fraise à déligner.
Les pièces passent par UR – E – UF pour le premier passage de laminage. Après cela, la ligne inverse la direction du matériau, et les blancs passent par UF – ED – UR séquentiellement. Après des roulages répétés en tandem, Sortie des poutres en H finies de l'usine UF.
Les broyeurs universels UR et UF se composent chacun d'un jeu de rouleaux horizontaux motorisés et d'un jeu de rouleaux verticaux passifs.. Leur fonction principale est la réduction de l'épaisseur de l'âme et de la semelle de la poutre.. La fraiseuse à deux hauteurs ED traite uniquement les extrémités des brides pour contrôler la hauteur finale de la bride.. En bref, la précision dimensionnelle, l'état de formage et la déformation du métal des poutres en H dépendent principalement des performances des broyeurs universels UR et UF.
Un laminoir universel complet comprend trois assemblages de noyau: système de rouleaux horizontaux, système de rouleau vertical et système de protection de guidage. Les rouleaux horizontaux et verticaux forment ensemble le système de passage en forme de H, qui entre directement en contact avec les ébauches et complète la déformation plastique. Donc, leur précision de positionnement d'assemblage décide de la tolérance dimensionnelle finale des poutres en H.
D'autre part, les protections de guidage alimentent les flans en rouleaux en douceur et guident l'acier fini hors du laminoir. Ils empêchent la torsion de la bande, déplacement horizontal et enroulement des rouleaux pendant la production. Pour cette raison, la précision dimensionnelle des protections de guidage affecte directement l'état de formage de la pièce, tel que le pliage et la torsion.
1.1 Système de rouleaux horizontaux de broyeurs universels
Le système de rouleaux horizontaux combine des cales de rouleaux et des rouleaux de travail horizontaux. Chaque ensemble de cales contient des plaques de pression, plaques coulissantes axiales, plaques coulissantes principales et boîtiers assortis. Un côté du système de rouleau se connecte au moteur d'entraînement principal, tandis que les plaques coulissantes s'adaptent étroitement au boîtier du broyeur pour former une unité intégrée.
Tout écart dans la taille des composants, une usure excessive ou une mauvaise précision de l'assemblage déformera l'ensemble de la cale. L'erreur est transférée aux rouleaux horizontaux installés et provoque finalement des défauts dimensionnels sur les poutres en H laminées..
1.1.1 Plaques de pression de cale de rouleau
Une usure inégale ou une épaisseur incohérente entre les plaques de pression gauche et droite crée un écart de hauteur des deux côtés de la cale. Par conséquent, les rouleaux horizontaux s'inclinent légèrement pendant le fonctionnement. Le col en forme de H perd sa forme symétrique, et l'écart de rouleau devient inégal: un côté maintient un espace plus large tandis que l'autre côté se rétrécit.
Pendant le roulage, le côté à espace étroit apporte un plus grand allongement du métal, et le côté à grand écart produit un allongement plus petit. La pièce se plie vers le côté à faible allongement et forme des défauts de décalage de tête.
En outre, les plaques de pression usées laissent des espaces entre les plaques et les cales. Hormis l'inclinaison du roulis, la courbe de rigidité globale du jeu de rouleaux se déforme considérablement. Le passage roulant perd la géométrie standard, conduisant à une tolérance dimensionnelle instable de l'acier fini.
1.1.2 Plaques coulissantes axiales de cale de rouleau
L'usure continue réduit la largeur totale des plaques coulissantes axiales. Un jeu excessif se forme entre les cales et les carters du broyeur. L'ensemble de la cale se déplace axialement à l'intérieur du boîtier, ce qui raccourcit la course effective du réglage axial en ligne. Les opérateurs rencontrent des difficultés pour affiner la forme et les dimensions des pièces.
De plus, les plaques coulissantes décalées déclenchent le mouvement axial de la cale. Les lignes centrales des rouleaux horizontaux supérieur et inférieur ne s'alignent pas. Le travail de calibrage répartit la déviation totale d’un côté du piston hydraulique et coupe la course réglable du piston opposé.. La difficulté d’adaptation augmente fortement, et le contrôle des dimensions stables devient impossible.
1.1.3 Plaques coulissantes principales de cale de rouleau
L'usure importante des plaques coulissantes principales ne parvient pas à verrouiller fermement les cales à l'intérieur du boîtier.. Les rouleaux horizontaux perdent leur positionnement fiable et augmentent la difficulté de réglage. La stabilité au roulement diminue considérablement. En même temps, un impact de roulement périodique transfère des vibrations supplémentaires à l'ensemble du système d'entraînement et endommage sa stabilité de fonctionnement.
1.2 Système de rouleaux verticaux de laminoirs universels
Le système de rouleaux verticaux comprend des rouleaux de travail verticaux et des boîtes à rouleaux verticales. Les rouleaux verticaux s'installent dans des caissons dédiés, et la boîte entière s'insère dans le boîtier du moulin. Avec des rouleaux horizontaux, ils construisent la passe complète de déformation de la poutre en H. Les surfaces de rouleaux verticaux traitent les deux ailes des poutres en H. Deux facteurs clés déterminent la précision des outils à rouleaux verticaux: précision de positionnement des rouleaux verticaux et tolérance d'ajustement entre les boîtes à rouleaux verticaux et les carters du broyeur.
1.2.1 Précision des dimensions de position des rouleaux verticaux
Cet indice fait référence au jeu de montage entre les rouleaux verticaux et leurs caissons, couvrant deux points de contrôle principaux: espace de montage entre la fenêtre du caisson et les rouleaux verticaux, et dimension de base des boîtes à rouleaux verticales.
1.2.1.1 Espace de montage entre la fenêtre de la boîte à rouleaux verticale et les rouleaux verticaux
Dégagement excessif (A1 et A2) la fenêtre à l'intérieur de la boîte à rouleaux crée un espace mobile supplémentaire pour les rouleaux verticaux. Les rouleaux verticaux s'enfoncent et forment un espace en forme de corne. L'écart entre les rouleaux verticaux et le rouleau horizontal supérieur diminue, tandis que l'écart entre les rouleaux verticaux et le rouleau horizontal inférieur s'élargit. En production, les poutres en H finies présentent des ailes supérieures fines et des ailes inférieures épaisses. Un écart important entraîne la mise au rebut des produits.
1.2.1.2 Dimension de base des boîtes à rouleaux verticales
Les dimensions de base déviées entraînent deux échecs typiques. D'abord, les surfaces des rouleaux verticaux ne peuvent pas se fixer complètement aux rouleaux horizontaux pendant l'étalonnage, et l'étalonnage réussi échoue complètement. Deuxième, une tolérance de montage non adaptée déforme le joint entre les canalisations de boîte et les connecteurs de culasse. L'eau de refroidissement fuit fortement et affaiblit les performances de refroidissement des rouleaux verticaux.
En plus, les rouleaux verticaux inclinés à l'intérieur des boîtes forment des espaces en forme de corne. Les pièces à usiner produisent des têtes courbées vers le haut ou vers le bas, et le défaut d'épaisseur inégale de la bride (dessus fin, fond épais) apparaît à plusieurs reprises, ce qui peut déclencher des déchets massifs.
1.2.2 Taille de montage entre les boîtes à rouleaux verticaux et les boîtiers de broyeur
Si la dimension extérieure des boîtes à rouleaux verticales est trop petite, les opérateurs ne peuvent pas pousser les boîtes dans les carters du broyeur en douceur. Si la dimension est surdimensionnée ou si la hauteur horizontale diffère des deux côtés, les rouleaux verticaux s'inclinent après le démarrage de l'équipement. L'épaisseur des brides supérieure et inférieure devient incohérente, et de graves défauts de la tête de pliage provoquent un empilement d'acier entre les cages du broyeur.
1.3 Système de garde de guidage
Ce broyeur universel adopte des protections de guidage montées sur poutre. Les supports fixes sur les traverses verrouillent toutes les unités de guidage. Deux facteurs dominent la précision de l'ensemble du système de guidage: largeur & longueur des protections de guidage, et tolérance de correspondance entre les rainures du siège des poutres et les poutres transversales.
1.3.1 Largeur et longueur des protections de guidage
Les protections de guidage surdimensionnées permettent aux parois latérales de serrer le flan qui passe. Formation de rayures de surface et qualité de la surface de l'acier finie inférieure. Les protections de guidage trop étroites perdent le positionnement stable des pièces à usiner. Les blancs mordent le rouleau de manière inégale, et les accidents d'empilage d'acier se produisent facilement.
Si les protections de guidage sont trop courtes, le jeu entre les guides avant et arrière augmente. Les pièces se déplacent latéralement pendant le roulement et provoquent un blocage. Si les protections de guidage sont trop longues, l'écart entre deux unités de garde devient trop étroit. Les opérateurs ne peuvent pas ajuster librement les positions des gardes, et le travail de changement de rouleau prend plus de temps.
1.3.2 Correspondance entre les rainures du siège des poutres et les poutres transversales
Un jeu excessif entre les plaques coulissantes de la poutre et les plaques coulissantes de la rainure du siège de la poutre ne peut pas verrouiller les poutres transversales horizontalement.. Pendant le roulage, les ensembles de poutres pivotent vers la gauche et la droite suivant le mouvement de la pièce. Les protections de guidage connectées pivotent de manière synchrone. De grands espaces se forment entre les surfaces des rouleaux et les arêtes de coupe de la protection, ce qui augmente considérablement le risque de défauts d'empilement d'acier.
2 Optimisation des processus & Normes de contrôle de précision
Basé sur tous les facteurs ci-dessus qui nuisent à la précision de l'assemblage des outils, nous formulons des limites de tolérance unifiées pour chaque dimension clé. Un tableau standard complet des points de contrôle de précision et des règles de maintenance quotidiennes est diffusé pour la gestion sur site. Le tableau enregistre clairement les indices de précision qualifiés, plages de tolérance admissibles et mesures de restauration standardisées. Ce document guide les travaux réguliers de récupération de précision et élève le niveau global de gestion de la précision des équipements sur la ligne de production..
3 Conclusion
- Les principaux facteurs qui nuisent à la précision du système de rouleaux horizontaux sont les plaques de pression de cale usées., plaques coulissantes axiales et plaques coulissantes principales. Ces défauts déclenchent un décalage de tête, tolérance dimensionnelle instable, mauvaise stabilité au roulement et impact de roulement intense.
- Espaces de montage déraisonnables entre les rouleaux verticaux et les fenêtres du caisson à rouleaux, les dimensions déviées de la base de la boîte à rouleaux et les tailles incompatibles entre les boîtes à rouleaux et les carters de broyeur réduisent la précision de l'assemblage vertical des rouleaux. Le défaut direct du produit est une épaisseur inégale entre les ailes supérieure et inférieure des poutres en H..
- Une largeur/longueur inappropriée des protections de guidage et un jeu excessif entre les sièges des poutres et les traverses endommagent la précision du système de guidage. Les défauts typiques qui en résultent comprennent des rayures superficielles sur les poutres en H et de fréquents accidents d'empilage d'acier pendant le laminage..
