বায়ু শিল্পের জন্য গরম ইস্পাত ফোরজিং: গিয়ারবক্স উপাদানগুলি গভীরতায় ব্যাখ্যা করা হয়েছে

একটি 10 মেগাওয়াট অফশোর উইন্ড টারবাইন গিয়ারবক্স একটি মালবাহী লোকোমোটিভ সরানোর জন্য যথেষ্ট টর্ক প্রেরণ করে, তবুও এটিকে মাটি থেকে একশ মিটার উপরে একটি বায়ু টারবাইনের ন্যাসেলের ভিতরে ফিট করতে হবে। সেই গিয়ারবক্সের ভিতরে গ্রহের বাহক, গ্রহের গিয়ার, সূর্যের গিয়ার এবং রিং গিয়ারগুলি হট স্টিল ফোরজিং দ্বারা উত্পাদিত হয়। এই forgings এর মধ্যে একটি যদি একটি অভ্যন্তরীণ ত্রুটি বহন করে, ফলাফলটি একটি সহজ অংশ প্রতিস্থাপন নয়। এর অর্থ হল একটি ক্রেন জাহাজ, একটি ড্রাইভট্রেন অপসারণ এবং কয়েক সপ্তাহের শক্তি উৎপাদন। এই কারণেই বায়ু শিল্পের জন্য গরম ইস্পাত ফোরজিং একটি রুটিন ধাতু আকৃতির কাজের পরিবর্তে একটি নিরাপত্তা-গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হিসাবে বিবেচিত হয়।

কেন বায়ু উপাদান জন্য গরম Forging

হট ফোরজিং হল উইন্ড গিয়ারবক্স ট্রান্সমিশন পার্টসগুলির জন্য পছন্দের পদ্ধতি কারণ এটি একটি ক্রমাগত শস্য প্রবাহ তৈরি করে এবং অভ্যন্তরীণ শূন্যতা বন্ধ করে দেয় যা ঢালাই নির্ভরযোগ্যভাবে দূর করতে পারে না।

যখন ইস্পাত একটি ছাঁচে দৃঢ় হয়, তখন এটি সংকোচন গহ্বর, গ্যাসের ছিদ্র এবং স্থানীয় পৃথকীকরণ বিকাশ করে। হট ফোরজিং 1150 এবং 1250 সেলসিয়াস তাপমাত্রায় বিলেটকে সংকুচিত করে, সেই অপূর্ণতাগুলিকে ভেঙে দেয় এবং শস্যের কাঠামোকে পরিমার্জিত করে। ফলাফল হল উচ্চ ঘনত্ব, ভাল ক্লান্তি শক্তি, এবং উপাদান জুড়ে আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য। উইন্ড টারবাইন ড্রাইভট্রেন প্রতিটি রটার বিপ্লবের সাথে একটি সম্পূর্ণ স্ট্রেস সাইকেল অনুভব করে, তাই ক্লান্তি প্রতিরোধ ক্ষমতা স্ট্যাটিক শক্তির চেয়ে বেশি পরিষেবা জীবন নির্ধারণ করে। 42CrMo4 ইস্পাতের পরীক্ষাগুলি দেখায় যে নকল উপাদান কাস্ট আকারে একই গ্রেডের তুলনায় প্রায় 30 থেকে 40 শতাংশ বেশি ক্লান্তি সীমা সরবরাহ করতে পারে। এই মার্জিনটি প্রায়শই একটি 20-বছরের ড্রাইভট্রেনকে একটি অকাল মধ্য-জীবনের ব্যর্থতা থেকে আলাদা করে।

উপরের রাডার চার্টটি উইন্ড ড্রাইভট্রেনের অংশগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ ছয়টি মানদণ্ডে হট ফোরজিং এবং কাস্টিংয়ের তুলনা করে। নকল ইস্পাত ক্লান্তি প্রতিরোধ এবং শস্য কাঠামোতে একটি স্পষ্ট সুবিধা দেখায় কারণ বিকৃতি প্রক্রিয়া ধাতব প্রবাহকে লোড পথের সাথে সারিবদ্ধ করে। অভ্যন্তরীণ সুস্থতাও ফোরজিংসে ভাল, যেহেতু কম্প্রেশন স্টেপ ওয়েল্ডগুলি কাস্ট বিভাগে থাকা সঙ্কুচিত পোরোসিটি বন্ধ করে দেয়। কাস্টিং খরচ দক্ষতা এবং লিড টাইমে বেশি স্কোর করে, যে কারণে বড় গিয়ারবক্স হাউজিং এবং নন-লোডেড কভার এখনও কাস্টিং হিসাবে উত্পাদিত হয়। টর্ক এবং নমন লোড বহন করে এমন উপাদানগুলি, তবে, সর্বদা ফোরজিংস হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয়। আপনি যদি টারবাইনের প্রাপ্যতার উপর তাদের প্রভাবের ভিত্তিতে এই মানদণ্ডগুলিকে র‌্যাঙ্ক করেন, নকল রুটটি ট্রান্সমিশন অংশগুলির জন্য জয়ী হয়।

একটি বায়ু গিয়ারবক্সের ভিতরে নকল উপাদান

বেশিরভাগ উইন্ড গিয়ারবক্সে জেনারেটরের প্রয়োজনীয় রটারের গতি প্রায় 10 rpm থেকে 1000 rpm পর্যন্ত গুণ করার জন্য একটি গ্রহের নকশা ব্যবহার করা হয়। নকল অংশগুলি গ্রহের পর্যায়ে কেন্দ্রীভূত হয়, যেখানে টর্ক সর্বোচ্চ।

প্ল্যানেট ক্যারিয়ার

গ্রহের বাহক প্রতিটি গ্রহ পর্যায়ের কাঠামোগত মূল। সম্পূর্ণ টারবাইন টর্ক প্রেরণ করার সময় এটি সুনির্দিষ্ট রেডিয়াল অবস্থানে তিন থেকে ছয়টি গ্রহের গিয়ার শ্যাফ্ট ধারণ করে। একটি 5 থেকে 10 মেগাওয়াট গিয়ারবক্সে, একটি নকল গ্রহের বাহক ফাঁকা সাধারণত 1200 থেকে 2800 কেজির মধ্যে হয়। ফোরজিং প্রক্রিয়াটি অবশ্যই পিন বোরের চারপাশে অভিন্ন শস্য প্রবাহ তৈরি করবে, কারণ এই অঞ্চলগুলি সর্বাধিক চক্রীয় চাপ বহন করে। একটি এক-টুকরা নকল ক্যারিয়ার ওয়েল্ড সিমগুলি এড়িয়ে যায় যা অন্যথায় ক্লান্তি সূচনা সাইট হয়ে উঠবে।

3-10 মেগাওয়াট উইন্ড টারবাইন গিয়ারবক্সের জন্য নকল প্ল্যানেট ক্যারিয়ার এই এক-পিস নকল ক্যারিয়ারটি 5-10 মেগাওয়াট গিয়ারবক্সের ধাপগুলির জন্য উপযুক্ত, উচ্চ চক্রীয় চাপ সামলাতে পিন বোরের চারপাশে অভিন্ন শস্য প্রবাহ সহ। নির্ভরযোগ্য বড়-ক্ষমতার টারবাইন ড্রাইভট্রেনগুলির জন্য এটি অন্বেষণ করুন। পণ্য দেখুন →

প্ল্যানেট গিয়ার এবং সান গিয়ার

প্ল্যানেট গিয়ারগুলি একই সময়ে সূর্যের গিয়ার এবং রিং গিয়ারের সাথে জাল দেয়, যা একাধিক দাঁতের পরিচিতিগুলিতে প্রেরণ করা লোডকে বিভক্ত করে। একটি 5 থেকে 10 মেগাওয়াট টারবাইনে, প্রথম পর্যায়ের গ্রহের গিয়ার সর্বনিম্ন গতিতে সর্বোচ্চ টর্ক বহন করে। সান গিয়ারগুলি দ্রুত ঘোরে এবং দাঁতের ফ্ল্যাঙ্ক পরিধান প্রতিরোধ করার জন্য কেস-কঠিন ইস্পাত প্রয়োজন। উভয় উপাদান সাধারণত 18CrNiMo7-6 বা একটি সমতুল্য কার্বারাইজিং গ্রেড থেকে নকল হয়। নকল ফাঁকা রুক্ষ মেশিনযুক্ত, গিয়ার কাটা, কেস শক্ত করা এবং চূড়ান্ত প্রোফাইলে স্থল।

5-10 মেগাওয়াট গিয়ারবক্সের জন্য কেস-হার্ডেনড প্ল্যানেট গিয়ার ফোরজিংস প্রথম-পর্যায়ের প্ল্যানেট গিয়ারগুলি কম গতিতে সর্বোচ্চ টর্ক বহন করে, তাই কার্বারাইজড সারফেস সহ নকল 18CrNiMo7-6 ফাঁকাগুলি অপরিহার্য। এই পণ্যটি তিনটি গ্রহের পর্যায় কভার করে। পণ্য দেখুন →

রিং গিয়ার

রিং গিয়ারটি অভ্যন্তরীণ দাঁত সহ একটি বড় ব্যাসের অ্যানুলাস। এটি একটি ওয়ান-পিস রিং ফোরজিং হিসাবে বা একটি সেগমেন্টেড ওয়েল্ডেড অ্যাসেম্বলি হিসাবে উত্পাদিত হতে পারে, তবে ওয়ান-পিস ফোরজিংস লোডকে আরও ভালভাবে বিতরণ করে কারণ কোনও ওয়েল্ড সিম স্ট্রেস জোন অতিক্রম করে না। একটি উল্লম্ব রিং মিলের উপর রিং ঘূর্ণায়মান একটি দানা অভিযোজন তৈরি করে যা দাঁতের মূল দিক অনুসরণ করে, বাঁকানো ক্লান্তি প্রতিরোধের উন্নতি করে। একটি 5 থেকে 10 মেগাওয়াট গিয়ারবক্স রিং গিয়ার ফাঁকা গিয়ারবক্স আর্কিটেকচারের উপর নির্ভর করে 1800 থেকে 3500 কেজি পর্যন্ত ওজন হতে পারে।

5-10 মেগাওয়াট উইন্ড টারবাইনের জন্য ওয়ান-পিস রিং গিয়ার ফোরজিংস বড় ব্যাসের রিং গিয়ার ফাঁকা 3500 কেজি পর্যন্ত রিং রোলিং গ্রেইন ওরিয়েন্টেশন এবং কোন ওয়েল্ড সীম থেকে সুবিধা। এই পণ্য নির্ভুল-গ্রাউন্ড অভ্যন্তরীণ দাঁত সহ উচ্চ-শক্তি সংক্রমণ সমর্থন করে। পণ্য দেখুন →

উপরের অনুভূমিক বার চার্টটি 5 থেকে 10 মেগাওয়াট বায়ু গিয়ারবক্সে প্রধান ঘূর্ণায়মান উপাদানগুলির জন্য সাধারণ নকল ফাঁকা ওজন দেখায়। রিং গিয়ারগুলি সেটের সবচেয়ে ভারী ফাঁকা, প্রায়শই তাপ চিকিত্সা এবং রুক্ষ মেশিনিংয়ের আগে 3500 কেজি ছাড়িয়ে যায়। গ্রহের বাহক হল দ্বিতীয় ভারী গোষ্ঠী কারণ তারা একাধিক পিন বোর সহ বড় ব্যাসের চাকতি। গিয়ার শ্যাফ্টগুলি মধ্যম পরিসরে বসে, যখন গ্রহ এবং সূর্যের গিয়ারগুলি হালকা হয় তবে এখনও উচ্চ-অ্যালয় ইস্পাত এবং সাবধানে ফোরজিং হ্রাসের দাবি রাখে। এই ওজনগুলি প্রয়োজনীয় হাতুড়ি বা প্রেসের ক্ষমতা, গরম করার চুল্লির আকার এবং মেশিনিং খাম নির্ধারণ করে। 15-টন হাতুড়ি ধারণক্ষমতা এবং 1.5-মিটার রিং রোলিং মিল সহ একজন সরবরাহকারী একাধিক বিক্রেতাদের মধ্যে বিভক্ত অর্ডার ছাড়াই সম্পূর্ণ পরিসর কভার করতে পারে।

বিলেট থেকে ফাঁকা পর্যন্ত হট ফোরজিং প্রক্রিয়া

একটি স্টিলের বিলেটকে একটি প্রত্যয়িত উইন্ড গিয়ারবক্সে রূপান্তর করা একটি নিয়ন্ত্রিত ক্রম অনুসরণ করে যা বিকৃতি, তাপ চিকিত্সা এবং পরিদর্শনকে একত্রিত করে।

1. বিলেট পরিদর্শন। কোনো কাজ শুরু করার আগে অভ্যন্তরীণ সুস্থতা নিশ্চিত করতে আগত বিলেটে অতিস্বনক পরীক্ষা করা হয়।
2. গরম করা। বিলেটকে ধীরে ধীরে গরম করা হয় এবং তারপর গ্যাস-চালিত চুল্লিতে 1150 থেকে 1250 সেলসিয়াসে ভিজিয়ে রাখা হয়।
3. মন খারাপ করা। অক্ষীয় সংকোচন ঢালাই কাঠামো ভেঙে দেয় এবং শস্যকে পরিমার্জিত করে।
4. প্রাক-গঠন। অঙ্কন করা এবং ব্লক করা চূড়ান্ত ফাঁকা জায়গার কাছাকাছি একটি মধ্যবর্তী জ্যামিতি তৈরি করে।
5. চূড়ান্ত ফরজিং। ক্লোজড-ডাই বা ওপেন-ডাই শেপিং বাইরের কনট্যুর এবং সমালোচনামূলক বেধ স্থাপন করে।
6. রিং রোলিং। রিং গিয়ারস এবং অন্যান্য কৌণিক অংশগুলির জন্য, একটি উল্লম্ব রিং রোলিং মিল প্রিফর্মকে প্রয়োজনীয় ব্যাস এবং ক্রস-সেকশনে প্রসারিত করে।
7. নিয়ন্ত্রিত কুলিং। ধীরগতির এবং অভিন্ন কুলিং ফ্লেকিং এবং অবশিষ্ট স্ট্রেস বিল্ড আপ প্রতিরোধ করে।
8. রুক্ষ মেশিনিং এবং পুনরায় পরিদর্শন. স্কেল এবং পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি অপসারণের জন্য খালিটি মোটামুটি পরিণত হয়, তারপরে আরেকটি অতিস্বনক পাস হয়।

উপরের লাইন চার্টটি দেখায় কিভাবে অফশোর উইন্ড টারবাইনের রেটেড ক্ষমতা 2016 সালে 4 মেগাওয়াট থেকে 2026 সালে 12 মেগাওয়াটে বেড়েছে৷ টারবাইন রেটিংয়ে প্রতিটি ধাপ গিয়ারবক্সকে একই শারীরিক খামের মাধ্যমে আরও টর্ক প্রেরণ করতে বাধ্য করে৷ বড় ঘূর্ণন সঁচারক বল মানে বৃহত্তর গ্রহের বাহক, বড় রিং গিয়ার এবং ভারী নকল ফাঁকা জায়গা। এই প্রবণতা অনুসরণ করার জন্য ফোরজিং সরবরাহকারীকে অবশ্যই বড় হাতুড়ি, বড় রিং মিল এবং গভীর তাপ চিকিত্সা চুল্লিতে বিনিয়োগ করতে হবে। ক্রেতা যারা 12 মেগাওয়াট প্ল্যাটফর্মের পরিকল্পনা করে তাদের যাচাই করা উচিত যে তাদের ফোরজিং পার্টনার 4000 কেজির বেশি শূন্যস্থান পরিচালনা করতে পারে। যখন ড্রাইভট্রেনের নকশা এটির উপর নির্ভর করে তখন এই ক্ষমতা পরীক্ষা মূল্যের চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।

বায়ু-গ্রেড Forgings জন্য উপাদান নির্বাচন

উইন্ড গিয়ারবক্স ফোরজিংসে ব্যবহৃত স্টিলের গ্রেড দুটি পরিবারের অন্তর্গত: বাহক এবং শ্যাফ্টের জন্য নিভে যাওয়া এবং টেম্পারড অ্যালয় স্টিল এবং গিয়ার দাঁতগুলির জন্য কেস-হার্ডেনিং স্টিল যার জন্য একটি শক্ত, পরিধান-প্রতিরোধী পৃষ্ঠের প্রয়োজন।

42CrMo4 গ্রহের বাহক এবং গিয়ার শ্যাফ্টের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এটি স্থিতিশীল থ্রু-হার্ডেনিংয়ের সাথে ভাল শক্তিকে একত্রিত করে। ক্যারিয়ার পকেট এলাকার ক্লান্তি নকশা সীমিত ফ্যাক্টর, তাই ফোরজিং হ্রাস অনুপাত মূল কাঠামো পরিমার্জিত করার জন্য যথেষ্ট উচ্চ হতে হবে। 34CrNiMo6 ভারী রিং গিয়ার এবং বড় শ্যাফ্টের জন্য উচ্চ শক্তি সরবরাহ করে। 18CrNiMo7-6 গ্রহ এবং সূর্যের গিয়ারের জন্য নির্দিষ্ট করা হয়েছে যেগুলি কার্বারাইজ করার পরে যোগাযোগের ক্লান্তি প্রতিরোধ করতে হবে।

উপরের কলাম চার্টটি নকল এবং কাস্ট অবস্থায় তিনটি গ্রেডের সর্বনিম্ন ফলনের শক্তির তুলনা করে। নকল সংস্করণগুলি একই রসায়নের ঢালাই উপাদানের উপর মোটামুটি 230 থেকে 300 MPa এর সামঞ্জস্যপূর্ণ সুবিধা দেখায়। গিয়ারবক্স ডিজাইনে এই পার্থক্যটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ ফলন শক্তি দাঁতের মূলে এবং ক্যারিয়ার পিন বোরে বাঁকানো চাপের সীমা নির্ধারণ করে। উচ্চ ফলন শক্তি হয় আরও কমপ্যাক্ট গিয়ারসেট বা একই আকারে একটি উচ্চ নিরাপত্তা মার্জিন অনুমতি দেয়। ঢালাই উৎপাদনের জন্য অনুরূপ লোড ক্ষমতা অর্জনের জন্য ভারী অংশের প্রয়োজন হবে, যা গিয়ারবক্সের ভর বাড়ায় এবং ন্যাসেল গঠনকে জটিল করে তোলে। এই কারণেই একটি বায়ু গিয়ারবক্সের নকশা পর্যালোচনা প্রায় সবসময় টর্ক পথের প্রতিটি অংশের জন্য নকল ফাঁকা নির্দিষ্ট করে।

তাপ চিকিত্সা এবং চূড়ান্ত বৈশিষ্ট্যের পথ

হট ফরজিং ফাঁকাকে আকার দেয়, কিন্তু তাপ চিকিত্সা চূড়ান্ত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। উইন্ড গিয়ারবক্স ফোরজিংস সাধারণত স্বাভাবিককরণ, নিভিয়ে ফেলা এবং টেম্পারিংয়ের মধ্য দিয়ে যায় এবং কিছু ক্ষেত্রে দাঁতের ফ্ল্যাঙ্কগুলির পৃষ্ঠ শক্ত হয়ে যায়। বড় ক্রস-সেকশন জুড়ে কঠোরতা অভিন্ন রাখার জন্য প্রতিটি পদক্ষেপ অবশ্যই নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। একটি 300 মিমি পুরু রিং গিয়ার সেকশনের জন্য একটি নির্গমন প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয় যা ফাটল সৃষ্টি না করে প্রয়োজনীয় মার্টেনসিটিক কাঠামোতে পৌঁছানোর জন্য কোরটিকে যথেষ্ট দ্রুত ঠান্ডা করে। ফার্নেস লোডিং, নিভানোর মাধ্যম এবং টেম্পারিং চক্র সবই চূড়ান্ত শক্ততা এবং অবশিষ্ট চাপকে প্রভাবিত করে। একটি কাজের জ্ঞান ধাতু তাপ চিকিত্সার মৌলিক বিষয়গুলি ক্রয়কারী দলগুলিকে এই পরামিতিগুলি সরবরাহকারীদের সাথে আলোচনা করতে এবং পরিকল্পিত চক্রটি গ্রেড এবং বিভাগের আকারের সাথে মেলে তা যাচাই করতে সহায়তা করে।

বায়ু অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি হট ফোরজিং সরবরাহকারীকে কীভাবে মূল্যায়ন করবেন

বাতাসের উপাদানগুলির জন্য একটি সক্ষম হট ফোরজিং অংশীদারকে অবশ্যই বিলেট আঘাত করার ক্ষমতার চেয়ে বেশি প্রদর্শন করতে হবে। মূল্যায়ন সম্পূর্ণ প্রক্রিয়া শৃঙ্খল এবং তার চারপাশে নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা আবরণ করা উচিত.

• Forging ক্ষমতা. হাতুড়ি বা প্রেস টনেজ, রিং রোলিং ক্ষমতা এবং সর্বোচ্চ বিলেট ওজন যা উত্তপ্ত এবং নকল করা যেতে পারে তা পরীক্ষা করুন।
• ঘরে তাপ চিকিত্সা। দস্তাবেজকৃত তাপমাত্রা বক্ররেখা সহ নিয়ন্ত্রিত চুল্লিতে নিভে যাওয়া এবং টেম্পারিং করা আবশ্যক।
• অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা. ফোরজিংয়ের পরে এবং রুক্ষ মেশিনিংয়ের পরে অতিস্বনক পরিদর্শন উইন্ড-গ্রেড ফাঁকাগুলির জন্য বাধ্যতামূলক।
• ট্রেসেবিলিটি। প্রতিটি ফাঁকা তার তাপ নম্বর, নকল রেকর্ড এবং তাপ চিকিত্সা রিপোর্টের সাথে লিঙ্ক করা উচিত।
• বড় বায়ু ফাঁকা সঙ্গে অভিজ্ঞতা. 3 থেকে 10 মেগাওয়াট গিয়ারবক্স বিভাগে রেফারেন্সের জন্য জিজ্ঞাসা করুন।

আউটসোর্সিংয়ের মাধ্যমে ডেলিভারি বিলম্বিত না হওয়া পর্যন্ত অভ্যন্তরীণ তাপ চিকিত্সার গুরুত্বকে প্রায়ই অবমূল্যায়ন করা হয়। শুধুমাত্র বিক্রয় দলের সাথে কথা না বলে প্রসেস ইঞ্জিনিয়ারদের সাথে সরাসরি কথা বলুন। পূর্ববর্তী উইন্ড ফরজিং অর্ডার থেকে প্রকৃত গরম করার কার্ভ এবং অতিস্বনক রিপোর্টের জন্য জিজ্ঞাসা করুন। একটি সরবরাহকারী যেমন এসিই মেশিনারি বিলেট হিটিং থেকে সম্পূর্ণ ফাঁকা পর্যন্ত সম্পূর্ণ রুট কভার করে, যা যোগাযোগ লাইনকে ছোট করে এবং মানসম্পন্ন ডেটা এক জায়গায় রাখে। অর্ডার দেওয়ার আগে এই ক্ষমতাগুলির যাচাইকরণ পরবর্তীতে গুণমানের সমস্যা এড়াতে সবচেয়ে কার্যকর উপায়।

বায়ু শিল্পের জন্য হট স্টিল ফরজিং একটি চাহিদাপূর্ণ কিন্তু ভালভাবে বোঝা শৃঙ্খলা রয়ে গেছে। উপাদানগুলি বড়, লোডগুলি চক্রীয় এবং ব্যর্থতার খরচ চরম। পর্যাপ্ত হাতুড়ি ক্ষমতা, নিয়ন্ত্রিত তাপ চিকিত্সা, এবং পদ্ধতিগত পরিদর্শন সহ একটি সরবরাহকারী বায়ু-গ্রেড ফোরজিংস সরবরাহ করতে পারে যা টারবাইনের সম্পূর্ণ ডিজাইনের জীবনকালের মাধ্যমে নির্ভরযোগ্যভাবে পরিবেশন করে৷