El desafío de los ambientes de baja temperatura: ¿Cómo mantener la precisión de moldeo en molinos de tuberías soldadas a -10 °C?

En regiones como Rusia y el norte de Europa, las temperaturas de invierno suelen caer por debajo de -10°C.El frío extremo puede reducir la eficiencia de transmisión de molinos de tuberías soldados y causar fluctuaciones en la precisión de formación (el error de redondez puede aumentar de ± 0Para resolver este problema, se requieren modificaciones técnicas en la selección del aceite lubricante y en los sistemas de precalentamiento del motor.combinado con la ciencia de los materiales y los principios de la termodinámica para lograr una producción estable- ¿ Por qué?

I. Impactos fundamentales de las bajas temperaturas en los molinos: desde el fallo de la lubricación hasta la desviación de precisión

El principal desafío en los ambientes de baja temperatura radica encambios bruscos en las propiedades físicas de los materiales¿ Qué pasa?

• A -10 °C, la viscosidad del aceite mineral lubricante ordinario aumenta de 3 a 5 veces en comparación con la temperatura ambiente.causando un aumento repentino de la resistencia en los componentes de la transmisión, como rodamientos de rodillos y cajas de cambios, con retrasos de respuesta de hasta 0,5 segundos, afectando directamente a la sincronización de formación;

• La resistencia al aislamiento de los devanados del motor disminuye a bajas temperaturas (los materiales aislantes de la clase F pueden experimentar una reducción de la resistencia al aislamiento de 100MΩ a 20MΩ a -10°C),aumento de la corriente máxima de arranque en un 20% y fácil desencadenamiento de fallas en los sistemas de control- ¿ Qué?

• La ductilidad de las bandas de acero disminuye en un 5-8% a bajas temperaturas. Si la fuerza de formación es inestable, las tuberías pueden arrugarse o agrietarse, aumentando las tasas de chatarra a más del 8%.

II. Selección del aceite lubricante: un índice de viscosidad ≥ 140 es la "línea de base" para la lubricación a baja temperatura

Según las normas ISO 3448,Aceites de engranajes sintéticosse requieren para entornos de baja temperatura, con indicadores básicos que incluyen:

• Indice de viscosidad (VI) ≥ 140Por ejemplo, un aceite sintético PAO tiene una viscosidad cinemática de 150 cSt a -10°C y 120 cSt a temperatura ambiente (25°C),con un índice de cambio de viscosidad de sólo el 25% (en comparación con el 60% para los aceites minerales comunes)- ¿ Qué?

• Punto de vertido ≤ 30 °C: Asegura que el aceite no se solidifique en condiciones de frío extremo, lo que se puede lograr añadiendo agentes de depresión del punto de vertido (por ejemplo, polimetacrilato);

• Propiedades extremas de presión y anti-desgaste (valor Timken OK ≥ 35 kg): Las películas de aceite sobre superficies metálicas son propensas a romperse a bajas temperaturas, lo que requiere aditivos de azufre y fósforo para formar películas de protección química y reducir el desgaste de los rodamientos de rodillo.

III. Modificación del sistema de precalentamiento del motor: aplicación precisa de los principios termodinámicos

Cuando un motor se arranca directamente a -10°C, se tarda 30 minutos en que la temperatura de enrollamiento suba de -10°C a la temperatura de funcionamiento (80°C),con fluctuaciones del par de salida que alcanzan el 15% durante este períodoEl plan de modificación se basa en:Teoría del calentamiento por gradiente¿ Qué pasa?

• Integración del calentador PTC: 12 piezas de calentadores cerámicos PTC de 200 W están integradas en las bobinas del estator del motor, con "calentamiento gradual" controlado por PLC ′′ primer calentamiento a -2 °C con un 50% de potencia (10 minutos),luego a 5°C a 100% de potencia (más 5 minutos), asegurando que la resistencia de aislamiento se recupere a más de 50MΩ;

• Control de temperatura en circuito cerrado: Los sensores PT100 están instalados en la carcasa del motor y en los devanados para controlar las diferencias de temperatura (≤ 5°C) en tiempo real, evitando el envejecimiento del aislamiento debido al sobrecalentamiento local;

• Precalentamiento vinculado de los sistemas de transmisión: durante el precalentamiento del motor, las bombas hidráulicas conducen los rollos a ralentí a baja velocidad (10 m/min), utilizando el calor de fricción para ayudar al calentamiento del aceite lubricante,acortando el "tiempo de calentamiento" para la producción formal a 15 minutos- ¿ Por qué?

Verificación de los datos: Tras la modificación, la corriente máxima de arranque de los motores en una fábrica del norte de Europa se redujo a 5 veces la corriente nominal (anteriormente 7 veces),las fluctuaciones del par de rodaje de formación se controlaron dentro del ±5%, y el error de redondez de las tuberías φ32 mm estabilizado en ±0,07 mm.

IV. Efectos de la integración del sistema: desde el laboratorio hasta la validación de la línea de producción

Después de la modificación, el molino ZY32 en un sitio de un cliente ruso logró lo siguiente a -12 °C:

• Sistema de aceite lubricante: la pérdida de presión a -10°C disminuyó de 0,8MPa a 0,3MPa, con un aumento de la temperatura del rodamiento estable a 45K (norma internacional ≤60K);

• Sistema del motor: tasa de éxito del 100% para el primer arranque después del precalentamiento, sin fallas de apagado causadas por bajas temperaturas.

• Precisión del producto: La tasa de desechos de tuberías soldadas se redujo del 7,2% (antes de la modificación) al 2,1%, reduciendo las pérdidas mensuales en aproximadamente 120.000 euros.

El control de precisión en ambientes de baja temperatura se basa esencialmente en la ciencia de los materiales y el diseño termodinámico para compensar las interferencias ambientales.La selección de aceites lubricantes sintéticos con VI≥140 y sistemas inteligentes de precalentamiento no solo es necesaria para la producción, sino también una ventaja técnica competitiva para superar las limitaciones geográficas- ¿ Por qué?

Zhangjiagang Zhongyue Equipment Technology Co., Ltd., pionera en la fabricación de equipos metalúrgicos de precisión con más de ciento cincuenta producciones anuales,Nuestros molinos de tuberías de alta frecuencia y líneas de haz H permiten a la industria automotrizComprometidos con la excelencia en I + D y la innovación centrada en el cliente, impulsamos la evolución de la fabricación inteligente a nivel mundial.