Насчет НС 12 до сих пор встречаю заблуждения – некоторые думают, будто реечный валик здесь чисто вспомогательный элемент. На деле же зазор в 0.03 мм на шестигранном хвостовике вала уже приводил к вибрациям на глубине 400 метров в шахте 'Глубоковская'.
Сплавы 40ХН и 38ХН3МФА показывают разницу в 2.5 тысячи циклов при работе под нагрузкой 12 кН – второй вариант надежнее, но дороже. В прошлом году на комбинате 'Уралруда' ставили эксперимент с упрочнением поверхности HV 650, однако после 3 месяцев эксплуатации появились микротрещины в зоне контакта с рейкой.
Заметил интересную деталь: когда заказывали у ООО Шаньси Цзиньюаньлун Горно-Шахтное Оборудование партию валов, геометрия зубьев отличалась от ГОСТ 9563-80. Сначала думал – брак, но оказалось, они учитывают температурное расширение для работы в условиях перепадов от -45°C до +80°C. Их производственный цех в немецком стиле как раз позволяет такие точные термообработки.
Кстати про колонны – если реечный валик смещен относительно оси больше чем на 0.8 мм, износ шестерни ускоряется в 3 раза. Проверял на буровом станке СБУ-160, пришлось перебирать весь приводной узел.
В 2021 году на объекте в Воркуте столкнулись с заеданием вала после замены. Оказалось, при транспортировке от https://www.gingle.ru уплотнительные кольца повредились – видимо, сказалась близость их производства к скоростной магистрали Чанханьдянь, где вибрации при перевозке выше нормы.
Смазка Литол-24 в таких узлах – ошибка. При -30°C она густеет, и реечный валик начинает проскальзывать. Перешли на Molykote P-40, но пришлось переделывать сальниковые уплотнения – зазор между колонной и валом увеличили на 0.2 мм.
Запомнился случай на КМЗ – там техник по неопытности поставил вал шестерню без термостабилизации. Через неделю работы появился люфт 1.5 мм. Пришлось экстренно заказывать через ООО Шаньси Цзиньюаньлун замену, благо их логистика от аэропорта Чанчжи работает без сбоев.
Разработали свою систему диагностики – замеряем не просто радиальный зазор, а эллипсность шестерни после каждых 200 часов работы. Особенно важно для колонн с высотой более 15 метров, где возможен прогиб вала.
Ультразвуковой контроль показал: самые критические точки – первые три витка зубьев со стороны привода. Там концентрация напряжений на 23% выше расчетной. Возможно, нужно менять угол зацепления с 20° на 22.5°, но это потребует пересчета всей кинематической схемы.
Интересно, что на новых образцах от gingle.ru стали делать фаску 0.5 мм на торцах зубьев – видимо, учли наши замечания по задирам. Хотя для глубинных шахт все равно предпочитают ставить дополнительные опорные подшипники через каждые 8 метров колонны.
Тут главная ошибка – пытаться компенсировать износ вала регулировкой рейки. На объекте в Норильске так сделали – через месяц пришлось менять весь узел, включая направляющие втулки. Реечный валик должен иметь строго параллельную ось относительно колонны, иначе КПД падает до 65%.
Заметил особенность: когда заказываешь комплектующие у китайских производителей, типа ООО Шаньси Цзиньюаньлун, нужно отдельно оговаривать чистоту поверхности в зоне контакта. Их технология дает Ra 0.8, а нам нужно Ra 1.2 для лучшего удержания смазки.
Кстати про смазку – пробовали полимерные покрытия, но при температуре выше +120°C они отслаиваются. Вернулись к классическому графитовому напылению, хотя оно требует замены каждые 1500 моточасов.
В арктических шахтах пришлось пересмотреть конструкцию – делаем теперь вал с канавками для подогревателя. Мощность 150 Вт на погонный метр, иначе при -50°C заклинивает даже на холостом ходу.
Для высокоскоростных режимов (выше 300 об/мин) шестерню НС 12 лучше ставить с предварительным натягом 0.4 мм. Проверяли на стенде в Чанчжи – там у завода удобное расположение рядом со станцией высокоскоростной железной дороги, можно быстро доставлять образцы для испытаний.
Последнее наблюдение: если использовать вал от ООО Шаньси Цзиньюаньлун в комбинации с рейкой другого производителя, ресурс снижается на 40%. Видимо, у них своя система допусков, хотя в документации все по ГОСТ. Приходится заказывать комплектно, благо их территория 50 му позволяет хранить полный ассортимент.
При восстановлении вала шестерни часто перегревают зону зубьев – потом удивляются, почему через 200 часов работы появляются трещины. Мы теперь используем индукционный нагрев не выше 250°C с последующей обработкой жидким азотом.
Интересное решение увидел на сайте https://www.gingle.ru – они предлагают фосфатирование вместо хромирования для валов, работающих в агрессивных средах. Проверили в солевом тумане – действительно, коррозия меньше на 15%, но трение увеличивается на 8%.
Для старых колонн иногда приходится фрезеровать посадочные места под новый вал – тут главное не снять лишнее. Как-то сняли 0.5 мм вместо 0.3 – пришлось напылять металл и перешлифовывать. Дороже вышло, чем заказать новый узел у ООО Шаньси Цзиньюаньлун Горно-Шахтное Оборудование.
