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极致共赢

thyssenkrupp rothe erde®, 利普施塔特工厂:六台多利斯 CONTUMAT 立式车削中心稳 定运行中

几十年来,一家回转轴承制造商和 一家机床制造商一直互为依托,将 对方的技术转化为自己的优势:从 20 世纪 80 年代起,thyssenkrupp rothe erde® 一直使用斯达拉格机 床,而斯达拉格则在其立式车铣中 心 中 安 装 了 thyssenkrupp rothe erde® 回转轴承 —— 例如,为利 普施塔特工厂生产的全新多利斯 CONTUMAT VC 6000/500。

“唰,唰,唰”。在绍尔兰的一家风电场中,一排排风力发电机正在平稳运转着。然而,现实并非总是如此风平浪静。2007 年 1 月,飓风 Kyrill 席卷这一地区,风力发电 机不得不承受风速高达 225 km/h 的强风 侵袭。不断变化的天气状况不仅对风力发 电机组要求极高,对驱动技术也提出了很 高的要求。例如,不管在多么恶劣的工况 (随天气不断变化)下,回转轴承的使用 寿命都必须达到 20 - 25 年。风电行业的 许多制造商都依赖来自威斯特伐利亚东部 地区的定制驱动技术。本文讨论的是位于 利普施塔特的 thyssenkrupp rothe erde® Germany GmbH。这家公司坐落在欧洲最大的滚动轴承机械园区,距离绍尔兰地区的风电场仅数公里之遥,致力于生产回转 轴承。公司产量巨大,产生的切屑就达 2 万吨。共有 350 多台机床用于车削、磨削、 铣削和抛光等工艺。

单一来源采购:风力涡轮机的所有回转轴 承、滚动轴承和环件

“在最终的技术评估中,斯达拉格主 要作为最终加工的最佳合作伙伴被 提名。”

自 1980 年以来,thyssenkrupp rothe erde® 购置了约 25 台斯达拉格机床,这些机床 在机械园区发挥着重要作用,直到现在仍在使用。其中包括六台最新的多利斯 CONTUMAT 立式车磨中心,主要用于风 力涡轮机轴承的精加工。“我们供应风力 涡轮机用的叶片、塔架和转子轴承,最大 直径可达 6 米,”thyssenkrupp rothe erde® 的生产经理 Ing. Mattias Töfke 博士解释 道。轴承的生产涉及多道工序和极高的生 产深度。“我们承担整体加工、热处理、 表面处理和装配工作,”设备维护和计划 主管 Dipl.-Ing Jürgen Lange 说道,“只 有螺钉和密封件等少数部件是从外部采购 的。”

整个生产过程从多特蒙德工厂的环件轧 机开始,在那里轧机使用高强度特殊合 金钢轧制 rothe-erde® 环件。随后,这 些环件将在利普施塔特工厂被用来制造 必须满足最严格要求的回转轴承。例 如,在机械加工过程中,thyssenkrupp rothe erde® 依靠 CONTUMAT 加工中心的电控冷却液供给来补偿温度波动,并确 保恒定的加工条件。机床底座中配有量更 大的温控油冷循环,也能进一步控制工作 台的热变形。

Ing.Mattias Töfke 博士, 2 系列生产经理

“编程和易用性是 其最大优势。”

风电行业的严苛要求

注重细节对于 thyssenkrupp rothe erde® 来说至关重要,这样才能满足能源以及航 空航天等行业客户的严苛规格。“这些年 来,我们不得不开发一些新工艺来满足这 些要求,”Lange 说道。“我们还特别利用磨削优化了淬火和精加工工艺。”在 rothe erde® 回转轴承进入批量生产之前, 所生产的样件必须在试验设备上通过耐久 性试验。Töfke 说:“样件要经过 6 个月 的耐久性试验,在试验中我们会模拟典型 的负荷循环,相当于使用超过 25 年。”

“其是在磨削加工方面, 我们近年来建立起可靠的 专业知识共享。"

除 此之外,随着风力涡轮机性能的提升,轴 承尺寸变得越来越大,需求也在不断增加。 利普施塔特工厂目前正在为海上风电场生 产轴承,风电场每台风力涡轮机的输出功 率为 8-11 MW;不过,风电行业已经在规 划发电量 15 MW 的设备了。性能的不断提升也会对轴承的直径产生影响。鉴于此, thyssen-krupp rothe erde® 投资购置了一 台全新的多利斯 CONTUMAT VC 6000/ 500。该加工中心可应对多达 100 吨的有 效载荷,用于加工最大直径 6 米、高 1 米的部件。

鉴于这些良好的体验,thyssenkrupp rothe erde® 又订购了一台多利斯 CONTUMAT 加工中心,不久将用于利普施塔特工厂的 rothe erde® 回转轴承精加工。

两台强劲的 89-kW 水冷驱动器以 461,900 Nm 的扭矩和 75 rpm 的转速驱 动转台。这台全新的(第六台)多利斯 CONTUMAT 加工中心同样也采用了 rothe erde® 回转轴承,以确保即使在加工超重部件时也能平稳运行。车削、钻削和铣削 动作由右支架执行。磨削时,左支架使用 60-kW 主轴,其转速范围为 1,500 - 3,500 rpm。据生产经理称,理论上来说,其他 机床也可以达到 rothe erde® 回转轴承精加工前在刚度和精度方面的粗加工要求。 不过,轴承的后续质量很大程度上取决于 精加工。作为制造商,斯达拉格的关键优 势在于他们不仅提供硬件,还能提供软件。 几十年来,该公司一直与斯达拉格合作, 一同开发并不断优化磨削循环。那么斯达 拉格“精准开发,想您所想”的承诺是如何满足老客户 thyssen - krupp rothe erde® 对精加工的要求呢?编程和易用性是其最 大优势”,生产经理说道。“尤其是在磨 削加工方面,我们近年来建立起可靠的专 业知识共享”。鉴于这些良好的体验, thyssenkrupp rothe erde® 又订购了一台 多利斯 CONTUMAT 加工中心,不久将用于利普施塔特工厂的 rothe erde® 回转轴 承精加工。