Ohnivzdorné spojky Guilemin/DSP – vysokotlaké hydrantové konektory pro nouzové hasicí systémy

Spojky Guilemin/DSP jsou vhodné pro těžké stroje a přesná zařízení. Jak její výrobní proces vyvažuje vysokou pevnost a přesnost?

1. Výběr materiálu: základní základ vysoké pevnosti a přesnosti zpracování

Spojky Guilemin/DSP při výběru materiálu použít kompozitní systém "funkčního povlaku substrátu z vysoce pevné slitiny". Tato strategie je podobná přísné logice Jun'an Fire Technology při výběru materiálů požárních hadic. Aby byla zajištěna stabilita hadice za extrémních podmínek, jako je vysoká teplota a vysoký tlak, Jun'an Fire Protection přísně prověřuje dodavatele surovin a vyžaduje, aby poskytli certifikační zprávy. Guilemin/DSP preferuje následující materiálové systémy pro požadavky na vysoké zatížení těžkých strojů a citlivost na toleranci přesných zařízení:
Výběr základního materiálu: Používá se vysoce pevná slitina nikl-chrom-molybden (jako je 42CrMo) nebo slitina titanu (jako je TC4). Mez kluzu těchto materiálů může dosáhnout více než 850 MPa a vydrží střídavé zatížení při provozu těžké techniky. Současně má dobrý řezný výkon a může dosáhnout přesnosti úrovně IT6-IT7 (ekvivalentní tolerančnímu pásmu 0,01-0,02 mm) prostřednictvím přesného obrábění, aby se zabránilo deformaci obrábění v důsledku nadměrné tvrdosti materiálu.
Technologie povlakování: Povrch je pokryt antikorozním ochranným povlakem (jako je nanokeramický povlak nebo PVD povlak) a tloušťka povlaku je kontrolována na 5-10 μm, což nejen zvyšuje schopnost odolávat erozi prostředí (splňuje požadavky venkovních provozů těžkých strojů), ale také zabraňuje ovlivnění přesnosti styčného povrchu kvůli příliš silnému povlaku (chyba instalace ≤ 05 mm).

2. Proces tváření: dvojí řízení od makro pevnosti po mikro přesnost

Optimalizace procesu kování
Pro vysokou pevnost vyžadovanou těžkými stroji používá Guilemin/DSP proces kování za tepla, který zjemňuje zrna slitinového substrátu vysokoteplotním kováním nad 1000 ℃, zlepšuje vazebnou sílu na hranicích zrn o více než 30 % a eliminuje vady odlévání (jako jsou póry a smrštění). Současně, aby se vzala v úvahu přesnost instalace přesného zařízení, je po kování vyžadováno zpracování izotermickým žíháním pro řízení vnitřního napětí materiálu pod 50 MPa, aby se zabránilo deformaci způsobené uvolněním napětí během následného zpracování. Například kovaný polotovar příruby spojky si vyhradí přídavek na obrábění 0,5-1 mm, což nejen zajišťuje hustotu výkovku (≥7,8 g/cm³), ale také poskytuje měřítko pro přesné obrábění.
Aplikace technologie přesného lití
Pro díly spojky se složitou strukturou (jako jsou elastomerové konektory) se používá vytavitelné lití (metoda ztraceného vosku) a přesnost formy může dosáhnout ±0,03 mm a drsnost povrchu Ra≤1,6μm. Během procesu odlévání jsou teplota odlévání (jako je titanová slitina řízena na 1650-1700 °C) a rychlost chlazení (10-15 °C/s) řízeny tak, aby byla vnitřní struktura odlitku stejnoměrná, pevnost v tahu dosáhla více než 900 MPa a problém drsnosti povrchu tradičního odlévání do písku je obvykle drsnost Ram2.

3. Přesné obrábění: vícerozměrná technologie přesného řízení

CNC obrábění a kompenzace chyb
Pomocí pětiosého spojovacího CNC obráběcího centra je prostřednictvím optimalizace dráhy nástroje (jako je spirálová interpolace namísto lineárního řezání) řízena souosost otvoru pro hřídel spojky v rozmezí 0,01 mm a symetrie drážky pro pero je ≤0,02 mm. Pro protilehlé povrchy vyžadované přesným zařízením (jako je doraz příruby) je přijat proces zrcadlového broušení, lineární rychlost brusného kotouče dosahuje 60 m/s a drsnost povrchu Ra ≤ 0,4 μm, aby se zajistilo utěsnění a souosost během instalace (přesné zařízení vyžaduje montážní vůli ≤ 0,03 mm).
Speciální technologie zpracování
Pro zpracování malých otvorů z vysoce pevných materiálů (jako jsou polohovací otvory o průměru ≤ 2 mm) se používá elektrojiskrové obrábění (EDM) a poměr ztrát elektrody je řízen pod 1 % a tolerance otvoru je ±0,01 mm. Například zajišťovací otvor v anti-dropové struktuře spojky je potřeba zpracovat na slitinovém substrátu o tvrdosti HRC45-50. EDM může zabránit opotřebení nástroje a problémům s otřepy ve stěně otvoru při tradičním vrtání a zajistit přesnost vůle (≤0,01 mm) po instalaci pojistného kolíku, čímž se zlepší spolehlivost ochrany proti pádu.

4. Povrchová úprava: vyvážený proces funkčnosti a přesnosti

Technologie nanášení povlaků
Ochranný povlak využívá fyzikální depozici z par (PVD) nebo chemickou depozici z par (CVD), jako je teplota depozice povlaku TiN ≤ 500 ℃, aby se zabránilo vlivu vysoké teploty na mechanické vlastnosti substrátu (popouštění slitiny 42CrMo nad 500 ℃ způsobí snížení pevnosti). Během nanášení povlaku se používá technologie magnetronového naprašování k řízení stejnoměrnosti vrstvy filmu s odchylkou tloušťky ≤±0,5μm, což zajišťuje, že nebude ovlivněna rozměrová přesnost protilehlého povrchu (jako je vnitřní otvor spojky) (tolerance vnitřního otvoru u přesných zařízení je obvykle H7, tj. ±0,015 mm).
Ošetření zpevnění povrchu
U dílů s vysokou odolností proti opotřebení, které jsou vyžadovány u těžkých strojů (jako jsou ozubení ozubené spojky), se používá laserové povrchové kalení s hloubkou kalící vrstvy 0,3-0,5 mm a tvrdostí zvýšenou na HRC55-60. Současně je deformace kalením řízena laserovou skenovací dráhou na ≤0,02 mm. Ve srovnání s tradičním nauhličováním a kalením může tato technologie snížit deformaci tepelného zpracování (deformace nauhličování a kalení je obvykle ≥0,05 mm), čímž splňuje přísné požadavky přesných zařízení na deformaci dílů.

5. Konstrukční návrh: Koordinovaná optimalizace mechanických vlastností a přesnosti montáže

Návrh topologické optimalizace
Struktura spojky je topologicky optimalizována pomocí analýzy konečných prvků (FEA), jako je přidání 15° zkosení na přechodovém zaoblení příruby, aby se snížil faktor koncentrace napětí o více než 30 % (špičkové napětí při rázovém zatížení během provozu těžkých strojů lze snížit z 300 MPa na 210 MPa); současně je polohovací doraz požadovaný přesným zařízením navržen jako stupňovitá konstrukce a souosost při montáži je vylepšena (≤0,015 mm) díky přizpůsobení více referenčních ploch (rovinnost ≤0,01 mm).
Technologie integrace elastomerů
Pro případy, které vyžadují odolnost proti vibracím (jako je připojení motoru těžkých strojů), má spojka vestavěné tlumicí elastomery, využívající proces vulkanizace vstřikováním. Pevnost spojení mezi elastomerem a kovovým substrátem je ≥15MPa, což může absorbovat vibrace (míra amplitudy útlumu ≥80 %), a díky kontrole přesnosti formy (tolerance formy ±0,02 mm) je zaručena konzistence velikosti elastomeru, aby se zabránilo chybám při montáži způsobeným deformací elastomeru (přesné zařízení vyžaduje tloušťku elastomeru ≤0 mm).

6. Kontrola kvality: ověření plné pevnosti a přesnosti procesu

Kontrola mechanického výkonu
Zkouška tahem: Pevnost podkladu v tahu musí být ≥950 MPa a prodloužení musí být ≥12 %, aby se zajistilo, že se těžké stroje při vysokém zatížení nezlomí;
Únavová zkouška: Při střídavém zatížení 1000x/minutu (rozsah zatížení 0-80 % meze kluzu) nedochází po 10⁶ cyklech k žádné trhlině, což splňuje požadavky dlouhodobého provozu těžké techniky.
Přesná detekce
Měření souřadnic (CMM): Detekce klíčových rozměrů v plné velikosti (jako je průměr otvoru hřídele a rovnoběžnost příruby) s přesností měření ±0,005 mm, splňující požadavky na toleranci na úrovni mikronů pro přesné zařízení;
Test dynamického vyvážení: Dynamická korekce vyvážení vysokorychlostních rotačních spojek, zbytková nevyváženost ≤1g・mm/kg, zajišťující, že amplituda vibrací přesného zařízení během provozu je ≤0,01 mm (maximální povolená amplituda pro přesné zařízení je 0,05 mm).
Test adaptability prostředí
Při simulaci venkovních pracovních podmínek těžké techniky byl proveden test solnou mlhou (5% roztok NaCl, 96 hodin) a stárnutí při vysoké teplotě (120 °C, 500 hodin), přičemž povlak nespadl a substrát nezkorodoval; současně bylo přesné přeměření provedeno v prostředí s konstantní teplotou (20±2℃), které vyžaduje přesné zařízení, a rozměrová změna byla ≤0,003 mm, aby se zajistilo, že kolísání prostředí neovlivní přesnost použití.