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dry-tech® 轴承技术

冯紫慧

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CN(ZH)

以更大的自由度挖掘和抓取


L&K Land- und Kraftfahrzeugtechnik GmbH公司在建筑机械行业以生产用于挖掘机、轮式装载机、伸缩式挖掘机和特种车辆的耐用设备制造商而闻名。它可为客户定制很多类型的铲斗、反铲和其他设备。而Hardox的耐磨钢和iglidur滑动轴承则用于这些设备中,以确保即使在不利的条件和高动态负载下的设备也能拥有较长的使用寿命。
 
对于挖掘机司机和工程机械租赁公司来说,它们“只是”一种工具,但是却要求具有极高的负载能力和耐磨特性。这是因为我们这里所说的挖掘机和轮式装载机的铲子和清理铲斗在每次挖掘时都是高动态,而且还会遇到坚硬的岩石等阻力。
 
这项工作的环境条件已经非常恶劣,更不用说还有一些极端工况了,比如机械要在水中直立或要去除高磨损物质等。作用在这些机械上的应力非常动态且难以计算,特别是考虑到设备会在一侧装载并且经常在施工现场被“误用”时。
此8.5立方米的高倾卸铲斗也配备了iglidur 轴承。左:来自L&K公司且已获工程学硕士学位的Sven Gasterstädt,右:易格斯技术销售顾问Kevin Büttner。 此8.5立方米的高倾卸铲斗也配备了iglidur滑动轴承。左:来自L&K公司且已获工程学硕士学位的Sven Gasterstädt,右:易格斯技术销售顾问Kevin Büttner。

问题

在应用中,轴承点必须要能在 4000多个小时内免维护, 不管挖掘机是立在 水中还是在清除高磨损材料。 此外,轴承点 还要能 承受 极高的负载和 冲击。同时环境中的灰尘和污垢 则给轴承带来了额外挑战。 

解决方案

使用 免维护和免润滑的 iglidur 滑动轴承后, 设备的使用寿命 甚至超过了预期。 即使在满足 最高要求的 情况下使用了五年之后, 我们也没有收到 来自客户的任何投诉 或需要润滑或更换滑动轴承的要求。 此外,与之前安装的复合轴承相比,这种滑动轴承的成本效益也更高,高出大约40%。

“与之前安装的复合轴承相比,工程塑料轴承的成本效益高出约40%,而且它无需润滑,且质量更轻。“
 
L&K的设计师工程师Roland Georgi

优质工程机械设备——“图林根制造”

很多制造商、租赁公司以及工程机械用户不想要标准工具,他们需要的是使用寿命长、可实现特殊运行方式且自由度高的工具。为此,他们选择与位于德国图林根的L&K Land- und Kraftfahrzeugtechnik GmbH公司合作。50多年来,该公司一直专注于生产各种用于工程机械的高质量工具。
 
他们拥有包括各种反铲铲斗、高倾卸铲斗和侧倾卸铲斗在内的广泛的标准产品并可进行多样化的特殊设计。这是因为工具需要按照客户的要求进行定制,并且交货时间很短。已获得工程学硕士的L&K的执行合伙人Wolfgang Anderle表示:“我们可快速交付,交货期通常是两到三周。”与在各个领域使用CNC机器进行现代化生产一样,这也要得益于产品的模块化设计。高质量和快速交付的另一个重要原因是焊接人员的专业能力强,他们都是在L&K公司自己的DVS课程中心接受过培训的专业人员。
L&K公司的铲斗和抓斗并非都像图中这般大,但是它们确实都具有极高的负载能力和较长的使用寿命。右二:设计工程师Roland Georgi。右三:执行合伙人Wolfgang Anderle L&K公司的铲斗和抓斗并非都像图中这般大,但是它们确实都具有极高的负载能力和较长的使用寿命。

要求:恶劣工况下免维护运行4000小时

15年来,L&K工具的基本制作材料一直采用的是瑞典钢铁制造商SSAB生产的Hardox耐磨钢。而为了实现高倾卸铲斗的倾斜或抓斗两半的开闭等,机器的接头处也必须使用类似的耐磨部件。
 
此类轴承的所需型材已明确定义。已获得工程学硕士的L&K的设计工程师兼质量管理负责人Roland Georgi表示:“轴承必须拥有与铲斗同样长的使用寿命。而且它们必须无需维护。“

轻量化设计很重要——对挖掘机铲斗而言亦是如此

在本应用中,设计人员们(工作中使用现代CAD工具)最初使用的是带烧结滑动层的金属滑动轴承。直到五年前,L&K对iglidur轴承衬套进行了首次测试,并最终决定选用这一替代方案。这种内含润滑剂的高性能工程塑料在其整个使用寿命内作为“单一材料”发挥作用,无需任何润滑,且具有极强的韧性。
 
L&K选择这款产品基于三大原因。­­:“工程塑料轴承能节省约40%的成本。此外,它们无需润滑,且其重量也比之前使用的复合材料轴承更轻。”事实上,对L&K的设计工程师来说,最后一点至关重要。他们表示:“我们生产的是移动部件。如果铲斗太重,其运行就会受到影响。因此,轻量化结构也是我们公司现在产品开发的一个重要趋势,但是产品的承载能力不会因此受到影响。“
 

越来越多的系列替换

第一次测试的结果令L&K工程师和用户非常满意。与此同时,使用iglidur滑动轴承的超轻便设计获得了实用专利。各种铲斗、铲子和特殊工具都采用了这种设计,例如用作市政设施盐库装盐桶的高倾卸铲斗以及拥有各种设计的抓斗和沟斗等。对于容量达8.5m3的高倾卸铲斗,L&K已经多次使用了“XXL尺寸”的免维护iglidur滑动衬套。
 

不改变设计的替换

L&K设计人员选用的是直径为40至80毫米的衬套,这些衬套采用通用材料iglidur J和iglidur P制成,可以确保即使在高负载和不断变化的环境条件(包括湿度)下尺寸仍然非常稳定。
 
此外,L&K设计人员看重iglidur衬套的另一个原因是它可以与由金属复合材料制成的滑动轴承进行1:1替换,无需改变周围的结构。而且由于L&K通常每个工具只需要两个衬套,易格斯可以保证这些小批量衬套的快速交付,这令L&K的采购和生产人员很满意。
 
iglidur轴承在L&K抓斗的安装位置。(来源:L&K Land- und Kraftfahrzeugtechnik GmbH) iglidur轴承在L&K抓斗的安装位置。
挖掘机铲斗也采用轻量化设计:抓斗接头由iglidur®衬套支撑——免维护、经济高效且重量轻。(来源:L&K Land- und Kraftfahrzeugtechnik GmbH) iglidur衬套用作抓斗接头中的轴承——免维护、经济高效且重量轻。

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