
Когда речь заходит о горизонтальной втулке цилиндра длинного хода, многие сразу думают о стандартных решениях для гидравлических систем, но в горячей ковке всё иначе — тут даже миллиметровый зазор может привести к выдавливанию металла под 1200°C.
В 2018 году мы тестировали втулки с увеличенной зоной контакта для прессов усилием 8000 тс. Казалось, что дополнительное упрочнение решит проблему эллипсности, но нагрев в рабочем цикле дал обратный эффект — после 2000 циклов появился ступенчатый износ. Пришлось пересчитывать посадку с учётом теплового расширения стали 40ХНМ и бронзы БрАЖМц.
Сейчас для длинного хода используем составные конструкции: основное тело из закалённой стали плюс наплавленный бронзовый слой в зоне скольжения. Это дороже, но для ковочных операций с перемещением штока до 6 метров — единственный вариант избежать задиров при возврате.
Кстати, о температурных режимах — многие недооценивают локальный перегрев в средней части втулки. В цилиндрах с ходом свыше 4 метров рекомендуем принудительное охлаждение каналами под циркуляцию масла, иначе даже лучшая сталь начнёт 'плыть' через 3-4 месяца эксплуатации.
Работали с китайским производителем, который предлагал втулки по цене на 40% ниже рыночной. После установки в ковочный пресс для поковок валов выяснилось, что у них неравномерная твёрдость поверхности — 45 HRC в торец против 52 HRC в средней части. Результат — шток начало вести буквально через неделю.
Сейчас сотрудничаем с ООО ?Цзянсу Минбай Гидравлическая Технология? — их подход к контролю геометрии внушает доверие. На сайте https://www.mbyy.ru видно, что они специализируются именно на гидравлических компонентах для промышленного оборудования, а не делают 'всё подряд'.
Важный момент: они предоставляют протоколы ультразвукового контроля для каждой партии — это критично для горячей ковки, где дефекты материала проявляются мгновенно.
При установке втулки цилиндра в корпус пресса многие забывают про температурный зазор. Для станины из стального литья и стальной втулки расчёт должен учитывать разницу коэффициентов расширения — мы обычно оставляем 0,05-0,08 мм на сторону для рабочих температур до 200°C.
Смазка — отдельная история. Для первых 500 циклов используем специальную пасту с дисульфидом молибдена, потом переходим на стандартное гидравлическое масло. Если сделать наоборот — будет повышенный износ в период приработки.
Особенно внимательно нужно относиться к центровке при монтаже. Используем лазерный целеуказатель — старые методы с проволочными отвесами уже не обеспечивают нужной точности для длинноходовых систем.
На ковочном комплексе в Липецке стояла задача увеличить межремонтный период цилиндров с 6 до 12 месяцев. После анализа износа перешли на втулки от ООО ?Цзянсу Минбай Гидравлическая Технология? с многослойным покрытием — результат 14 месяцев работы без замены.
Другой пример — при ковке роторов турбин заметили вибрацию штока на ходу 4,2 метра. Оказалось, проблема в недостаточной жёсткости самой втулки. Увеличили толщину стенки на 15% и добавили рёбра жёсткости — вибрация исчезла.
Интересный случай был с прессом 1990-х годов — там изначально стояли чугунные втулки. При модернизации перешли на стальные с бронзовым напылением, но пришлось переделывать систему смазки — старая не справлялась с возросшими нагрузками.
Всегда запрашивайте паспорт материала — для втулок горячей ковки это должно быть не просто 'сталь 45', а с указанием метода выплавки (желательно ЭШП или ВДП) и термообработки.
Геометрию проверяйте не только в статике, но и в условно 'горячем' состоянии — мы обычно просим поставщика предоставить расчёт деформаций при рабочей температуре.
С ООО ?Цзянсу Минбай Гидравлическая Технология? работаем уже два года — их инженеры всегда готовы обсуждать технические нюансы, а не просто продать стандартное решение. Для производства гидравлических цилиндровых комплексов это важно — там редко бывают типовые задачи.
Кстати, они делают хорошие поршневые штоки — используем их в комплекте с втулками, чтобы избежать проблем с совместимостью материалов.
Сейчас экспериментируем с керамическими напылениями для втулок цилиндра — пока дорого, но для особых случаев, где важна стойкость к абразивному износу, уже применяем.
Интересное направление — композитные втулки с металлической основой и полимерным слоением. Для определённых типов горячей ковки с меньшими температурами показывают хорошие результаты по износостойкости.
Из традиционных решений всё ещё актуальны биметаллические варианты — сталь + бронза, особенно для прессов с ударными нагрузками. Главное — качество соединения слоёв, тут многие производители экономят.
Думаю, в ближайшие годы увидим больше стандартизированных решений для длинного хода — пока каждый производит делает под свою линейку оборудования, что усложняет поиск замены.