Inverkan av polymerkylningsvätska på rullkedjornas prestanda
Inom industriområdet,rullkedjaär en viktig transmissionskomponent, och dess prestanda är direkt relaterad till driftseffektiviteten och stabiliteten hos mekanisk utrustning. Som den viktigaste länken för att förbättra rullkedjans prestanda spelar valet och användningen av kylvätska i värmebehandlingsprocessen en viktig roll. Som ett vanligt kylmedium används polymerkylvätska gradvis i stor utsträckning vid värmebehandling av rullkedjor. Den här artikeln kommer att undersöka djupgående hur polymerkylvätska påverkar rullkedjans prestanda.
1. Material och grundläggande prestandakrav för rullkedjor
Rullkedjor tillverkas vanligtvis av kolstål, legerat stål och andra material. Efter bearbetning och formning behöver dessa material värmebehandlas för att förbättra deras hårdhet, slitstyrka, utmattningsbeständighet och andra egenskaper för att uppfylla användningskraven under olika arbetsförhållanden. Till exempel, i höghastighets- och tunglasttransmissionssystem måste rullkedjor ha högre hårdhet och hållfasthet för att motstå stora spänningar och stötar. I viss utrustning som startar och stoppar ofta kan god utmattningsbeständighet säkerställa rullkedjornas livslängd.
2. Översikt över polymerkylningsvätska
Polymerkylningsvätska är tillverkad av en specifik polyeter nonjonisk högmolekylär polymer (PAG) plus ett komposittillsatsmedel som kan ge andra hjälpegenskaper och en lämplig mängd vatten. Jämfört med traditionell kylolja och vatten har polymerkylningsvätska många fördelar, såsom justerbar kylhastighet, miljöskydd och låg användningskostnad. Dess kylegenskaper ligger mellan vatten och olja, och den kan effektivt kontrollera kylhastigheten under arbetsstyckets kylprocess, vilket minskar deformation och sprickbildningstendens hos arbetsstycket.
3. Effekten av polymerkylningsvätska på rullkedjans prestanda
(I) Hårdhet och styrka
När rullkedjan kyls i polymerkylvätskan löses polymeren i kylvätskan upp vid hög temperatur och bildar en vattenrik beläggning på rullkedjans yta. Denna beläggning kan justera kylhastigheten för rullkedjan så att dess kylhastighet inom det martensitiska omvandlingsområdet är måttlig, varigenom en enhetlig och idealisk martensitisk struktur erhålls. Jämfört med vattenkylning kan polymerkylvätska minska kylhastigheten, minska kylspänningen och undvika kylsprickor orsakade av rullkedjans för höga kylhastighet; jämfört med oljekylning är dess kylhastighet relativt snabb och den kan uppnå högre hårdhet och hållfasthet. Till exempel kan hårdheten hos rullkedjan kyld med en lämplig koncentration av polymerkylvätska nå intervallet HRC30-HRC40. Jämfört med rullkedjan som inte har kylts eller använder andra kylmedier förbättras hårdheten och hållfastheten avsevärt, varigenom rullkedjans bärförmåga och slitstyrka förbättras.
(II) Slitstyrka
God slitstyrka är en viktig garanti för rullkedjans normala drift. Polymerfilmen som bildas av polymerkylvätskan på rullkedjans yta kan inte bara justera kylningshastigheten, utan också minska oxidationen och avkolningen av rullkedjan under kylningsprocessen i viss mån, och bibehålla metallaktiviteten och integriteten hos rullkedjans yta. I den efterföljande användningsprocessen är ythårdheten hos rullkedjan som kylts med polymerkylvätskan högre, vilket effektivt kan motstå friktion och slitage mellan rullen och kedjeplattan, stiftaxeln och andra komponenter, och förlänga rullkedjans livslängd. Samtidigt bidrar den enhetliga kylmikrostrukturfördelningen också till att förbättra rullkedjans totala slitstyrka, så att den fortfarande kan bibehålla god transmissionsnoggrannhet och effektivitet under långvarig drift.
(III) Utmattningsbeständighet
Under faktiska arbetsförhållanden utsätts rullkedjor ofta för upprepad böjspänning och dragspänning, vilket kräver att rullkedjor har utmärkt utmattningsbeständighet. Polymerkylningsvätska kan minska restspänningen inuti rullkedjan genom att kontrollera spänningsfördelningen under kylningsprocessen, vilket förbättrar rullkedjans utmattningshållfasthet. Förekomsten av restspänning påverkar rullkedjans beteende vid utmattningssprickbildning och expansion under cyklisk belastning, och rimlig användning av polymerkylningsvätska kan optimera rullkedjans restspänningstillstånd, så att den kan motstå fler cykler utan utmattningsskador när den utsätts för alternerande spänning. Experimentella studier har visat att brottlivslängden för rullkedjor som behandlats med polymerkylningsvätska i utmattningstester kan förlängas flera gånger eller till och med dussintals gånger jämfört med obehandlade rullkedjor, vilket är av stor betydelse för att förbättra tillförlitligheten hos mekanisk utrustning och minska underhållskostnaderna.
(IV) Dimensionsstabilitet
Under kylningsprocessen påverkas rullkedjans dimensionsnoggrannhet av många faktorer, såsom kylhastighet och kylspänning. Eftersom kylhastigheten för polymerkylvätskan är relativt jämn och justerbar kan den effektivt minska rullkedjans termiska spänning och strukturella spänning under kylning, vilket förbättrar rullkedjans dimensionsstabilitet. Jämfört med vattenkylning kan polymerkylvätska minska rullkedjans kylningsdeformation och minska det efterföljande mekaniska bearbetningsarbetet. Jämfört med oljekylning är dess kylhastighet snabbare, vilket kan förbättra rullkedjans hårdhet och hållfasthet under förutsättningen att dimensionsstabilitet säkerställs. Detta gör det möjligt för rullkedjan att bättre uppfylla konstruktionsstorlekskraven efter kylning med polymerkylvätska, förbättra monteringsnoggrannheten och transmissionsnoggrannheten och säkerställa normal drift av mekanisk utrustning.
4. Faktorer som påverkar prestandan hos polymerkylvätska på rullkedja
(I) Koncentration av släckvätska
Koncentrationen av polymerkylvätska är en av de viktigaste faktorerna som påverkar dess kylprestanda och rullkedjornas kyleffekt. Generellt sett, ju högre koncentration av kylvätska, desto mer polymerinnehåll, desto tjockare beläggning bildas och desto långsammare kylhastighet. Rullkedjor av olika material och specifikationer behöver välja lämplig kylvätskekoncentration för att uppnå bästa kylprestanda. Till exempel, för vissa små lättbelastade rullkedjor kan en lägre koncentration av polymerkylvätska, såsom 3%-8%, användas; medan för stora tungt belastade rullkedjor måste koncentrationen av kylvätskan ökas på lämpligt sätt till 10%-20% eller ännu högre för att uppfylla dess krav på hårdhet och hållfasthet. I den faktiska produktionen måste koncentrationen av kylvätskan kontrolleras strikt, och regelbundna inspektioner och justeringar måste utföras för att säkerställa kylkvalitetens stabilitet.
(II) Släckningstemperatur
Härdningstemperaturen har också en viktig inverkan på rullkedjans prestanda. En högre härdningstemperatur kan få austenitkornen inuti rullkedjan att växa, men det är också lätt att minska hårdheten och segheten efter härdning, vilket ökar risken för härdningssprickor. Om härdningstemperaturen är för låg kan tillräcklig hårdhet och martensitisk struktur inte uppnås, vilket påverkar rullkedjans prestandaförbättring. För olika stål- och rullkedjespecifikationer är det nödvändigt att bestämma lämpligt härdningstemperaturområde i enlighet med deras materialegenskaper och processkrav. Generellt sett är härdningstemperaturen för rullkedjor av kolstål mellan 800 ℃-900 ℃, medan härdningstemperaturen för rullkedjor av legerat stål är något högre, vanligtvis mellan 850 ℃-950 ℃. Vid härdning bör uppvärmningstemperaturens jämnhet och noggrannhet kontrolleras noggrant för att undvika skillnader i rullkedjans prestanda på grund av temperaturfluktuationer.
(III) Cirkulation och omrörning av kylmedium
Under kylningsprocessen har cirkulationen och omrörningen av kylmediet en betydande effekt på värmeväxlingseffektiviteten mellan polymerkylvätskan och rullkedjan. God cirkulation och omrörning kan göra att kylvätskan kommer i full kontakt med rullkedjans yta, accelerera värmeöverföringen och förbättra kylhastighetens jämnhet. Om kylmediets flöde inte är jämnt stiger kylvätskans temperatur i det lokala området för snabbt, vilket orsakar inkonsekventa kylhastigheter i olika delar av rullkedjan, vilket orsakar överdriven kylspänning och deformation. Därför bör ett lämpligt cirkulationssystem utrustas vid utformning och användning av kyltanken för att säkerställa att kylvätskans flödestillstånd är bra och skapa gynnsamma förhållanden för rullkedjans jämn kylning.
(IV) Rullkedjans yttillstånd
Rullkedjans yttillstånd kommer också att ha en viss inverkan på kyleffekten och den slutliga prestandan hos polymerkylvätskan. Om det till exempel finns föroreningar som olja, järnspån, glödspån etc. på rullkedjans yta, kommer det att påverka bildandet och vidhäftningen av polymerfilmen, minska kylvätskans kylprestanda och leda till ojämn kylhårdhet eller sprickor. Därför måste rullkedjans yta rengöras noggrant före kylning för att säkerställa att ytan är ren och fri från defekter som olja och glödspån, för att säkerställa att polymerkylvätskan kan spela sin roll fullt ut och förbättra rullkedjans kylkvalitet.
(V) Användning av tillsatser
För att ytterligare förbättra prestandan hos polymerkylvätskan och förbättra rullkedjans kyleffekt tillsätts ibland vissa speciella tillsatser till kylvätskan. Till exempel kan tillsats av rostskyddsmedel förhindra att rullkedjan rostar efter kylning och förlänga dess livslängd; tillsats av skumdämpande medel kan minska skummet som genereras under kylningen och förbättra kylvätskans prestanda och säkerhet; tillsats av ytaktivt ämne kan förbättra polymerkylvätskans vätbarhet och vidhäftning, förbättra dess kontakteffekt med rullkedjans yta och förbättra kyleffektiviteten. Vid val och användning av tillsatser bör de rimligen matchas i enlighet med den specifika kylprocessen och rullkedjans prestandakrav, och mängden tillsatser bör kontrolleras strikt för att undvika negativa effekter på kylvätskans prestanda.
5. Underhåll och hantering av polymerkylningsvätska
För att säkerställa polymerkylvätskans långsiktiga stabilitet och prestanda under värmebehandlingen av rullkedjan är det nödvändigt att underhålla och hantera den effektivt.
Regelbunden koncentrationsmätning: Använd professionella instrument som refraktometrar för att regelbundet mäta koncentrationen av kylvätskan och justera den i tid enligt testresultaten. Det rekommenderas generellt att testa koncentrationen en gång i veckan. Om koncentrationen visar sig överstiga processkraven bör den spädas ut eller en ny polymerstamlösning tillsättas i tid.
Kontrollera föroreningshalten: Rengör regelbundet föroreningar och flytande olja i botten av kyltanken för att förhindra att alltför stora föroreningar påverkar kylvätskans kylprestanda och livslängd. Ett filtreringssystem kan installeras för att cirkulera och filtrera kylvätskan för att avlägsna fasta föroreningar som järnspån och oxidlager.
Förhindra bakterietillväxt: Polymerkylningsvätska är benägen att odla bakterier under användning, vilket gör att den försämras och försämras i prestanda. Därför är det nödvändigt att tillsätta baktericider regelbundet och hålla kylningsvätskan ren och välventilerad för att undvika bakterietillväxt. Generellt sett tillsätts baktericider varannan vecka, och man ägnar uppmärksamhet åt att kontrollera temperaturen och pH-värdet på kylningsvätskan för att hålla det inom ett lämpligt intervall.
Var uppmärksam på kylsystemet: Kontrollera och underhåll regelbundet kylsystemet i kyltanken för att säkerställa att kylvätskans temperatur kan kontrolleras effektivt. Fel på kylsystemet kan orsaka att kylvätskans temperatur blir för hög eller för låg, vilket påverkar kylprestanda och rullkedjans kylkvalitet. Kontrollera regelbundet om kylröret är blockerat, om kylvattenpumpen fungerar korrekt etc. och utför reparationer och underhåll i tid.
6. Slutsats
Polymerkylvätska spelar en viktig roll i värmebehandlingsprocessen för rullkedjor. Den förbättrar avsevärt rullkedjornas övergripande egenskaper, såsom hårdhet, hållfasthet, slitstyrka, utmattningsbeständighet och dimensionsstabilitet, genom att justera kylningshastigheten och optimera den interna organisationsstrukturen. För att kunna utnyttja fördelarna med polymerkylvätska fullt ut och uppnå ideal prestanda för rullkedjor är det dock nödvändigt att beakta flera faktorer, såsom kylvätskans koncentration, kyltemperatur, cirkulation och omrörning av kylmedium, rullkedjans yttillstånd och användning av tillsatser, samt att strikt underhålla och hantera kylvätskan. Endast på detta sätt kan vi säkerställa att rullkedjor kan fungera stabilt och tillförlitligt i olika mekaniska utrustningar och uppfylla de höga prestandakraven för modern industriell produktion av transmissionskomponenter.
Publiceringstid: 7 maj 2025