Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Непрерывные прессы для производства древесно-стружечных плит (ДСП), древесноволокнистых плит средней плотности (МДФ/ХДФ) и ориентированно-стружечных плит (OSB) являются ключевым оборудованием в деревообрабатывающей промышленности. Два ведущих производителя таких линий — немецкие компании Siempelkamp (пресс ContiRoll) и Dieffenbacher (пресс CPS/CPS+) — задают мировые стандарты качества и производительности.
Принцип действия непрерывного пресса основан на перемещении стружечного или волокнистого ковра между двумя стальными лентами, которые прижимаются к нагревательным плитам через ковёр калиброванных роликовых штанг (roller rods). Штанги объединены в бесконечную цепную систему, совершающую замкнутый цикл. Давление создается гидроцилиндрами, расположенными в рамных секциях пресса. Температура нагревательных плит достигает 200–250 °C, а скорость подачи ковра в современных линиях составляет от 600 до 2500 мм/с.
В таких условиях подшипники всех подвижных узлов — роликовых штанг, цепных звеньев, барабанов привода, гидроцилиндров — работают при значительных температурных и механических нагрузках. Правильный подбор типоразмера подшипников, класса точности и смазочных материалов напрямую влияет на надёжность работы пресса и качество выпускаемых плит.
ContiRoll — флагманский непрерывный пресс компании Siempelkamp, выпускаемый с 1985 года. За время существования реализовано более 360 прессов по всему миру. Конструкция прошла девять поколений модернизации, каждое из которых вносило усовершенствования в гидравлическую систему, систему нагрева, привод и цепную циркуляцию.
Поколение 8 (Gen 8) ознаменовалось внедрением компактного привода EcoDrive с синхронными двигателями и упрощённой трансмиссией. Вместо восьми электродвигателей и четырёх редукторов на выходных барабанах система была сокращена до двух двигателей и двух редукторов. Заявленный КПД привода составляет 95–97%.
Поколение 9 (Gen 9) представлено в двух конструктивных вариантах. Первый — классический, с гибкой зоной входа (flexible infeed). Второй — ContiRoll Generation 9 NEO (New Entry Option), имеющий удвоенную длину бустерной нагревательной плиты во входной секции. Оба варианта оснащены матричной гидравликой с возможностью индивидуального управления каждым цилиндром.
Версия Generation 9i («intelligent», «innovative») дополнительно включает переработанную систему смазки роликовых штанг, обеспечивающую точное дозирование смазочного материала по всей ширине пресса, а также оптимизированную систему управления стальной лентой и усовершенствованный натяжитель цепи.
Конструктивно ContiRoll включает следующие ключевые компоненты: верхнюю и нижнюю нагревательные плиты с термомасляным обогревом; ковёр калиброванных роликовых штанг, работающих между стальными лентами и плитами; роликоцепную систему (roller rod chain) для перемещения штанг; стальные ленты шириной до 2500 мм и более; рамные секции с гидроцилиндрами; приводные и натяжные барабаны; системы автоматической смазки.
Пресс CPS (Conti Panel System) от Dieffenbacher — непрерывный пресс модульной конструкции, предназначенный для выпуска ДСП, МДФ/ХДФ, OSB и LVL. Пресс обеспечивает допуск по толщине готовой плиты до ±0,05 мм и работает в диапазоне плотностей от 350 до 1000 кг/м³.
В 2015 году Dieffenbacher представила модернизированный пресс CPS+. Его отличительные особенности: модульная рамная конструкция со смещённым расположением прессующих цилиндров для более равномерного распределения давления; система PPS (Parallel Press Gap System), минимизирующая колебания зазора между рамами до менее 0,1 мм; двойная шарнирная система входа (double-hinge infeed) для щадящего сжатия и эффективной дегазации ковра; термоактивные защитные плиты в зоне входа и высокого давления; отдельно размещённые от зоны нагрева главные цилиндры — для облегчения обслуживания; возможность смены продукции без остановки пресса благодаря подвижной рамной системе, компенсирующей тепловое расширение.
Максимальная скорость подачи в CPS+ при производстве тонких плит (ХДФ толщиной до 1 мм) достигает 2500 мм/с.
CPS+ использует комбинацию главных цилиндров (main cylinders) и мультипот-цилиндров (multipot cylinders). Главные цилиндры расположены вне зоны нагрева, что снижает тепловую нагрузку на уплотнения и подшипники. Мультипот-цилиндры обеспечивают высокоточный контроль толщины по ширине плиты. В зоне калибровки применяется специальная компоновка мультипот-цилиндров с функцией толкания и вытягивания (push-pull) для стабильного выравнивания нагревательных плит.
Роликовые штанги (roller rods) — это калиброванные цилиндрические стержни, расположенные параллельно друг другу и перекрывающие всю ширину нагревательной плиты. Они свободно вращаются, передавая давление и тепло от плит через стальную ленту на прессуемый материал. Ковёр роликовых штанг является одним из наиболее нагруженных элементов непрерывного пресса.
В опорных узлах приводных и направляющих барабанов, вокруг которых обращается цепь с роликовыми штангами, устанавливаются сферические роликовые подшипники (spherical roller bearings) размерной серии 231 (а также смежных серий 222, 223, 232) по ISO 15. Эти подшипники являются двухрядными, самоустанавливающимися, что позволяет компенсировать перекосы валов до 2°, возникающие под действием неравномерного теплового расширения рамной конструкции.
Типовые типоразмеры для приводных барабанов ContiRoll и CPS включают подшипники серии 23 с внутренним диаметром от 100 до 200 мм (например, 23124, 23128, 23140, 23148). Для подшипников серии 23 характерно соотношение ширины к диаметру, обеспечивающее увеличенную грузоподъёмность при ограниченном радиальном габарите.
Данные приведены по каталогу SKF Rolling Bearings (17000/1 EN). Суффикс CC обозначает штампованный стальной сепаратор, W33 — наличие канавки и трёх отверстий для смазки на наружном кольце. Предельная частота вращения указана для пластичной смазки.
Для условий непрерывного пресса применяются подшипники с увеличенным радиальным зазором C3 или C4, что компенсирует тепловое расширение колец при рабочей температуре. При нагреве внутреннего кольца на 30–50 °C относительно наружного стандартный зазор CN может оказаться недостаточным, что приведёт к защемлению тел качения и ускоренному износу.
Подшипники могут иметь цилиндрическое или коническое посадочное отверстие. Коническое отверстие (суффикс K) позволяет установку на закрепительной втулке, что упрощает монтаж и демонтаж на гладком валу. Для сферических роликовых двухрядных подшипников в непрерывных прессах эта особенность существенно сокращает время простоя при замене.
Для подшипника 23128 CC/C3W33 (d = 140 мм, D = 225 мм) при разнице температур внутреннего и наружного колец ΔT = 40 °C:
Δr = α × d × ΔT / 2
Где α = 12 × 10-6 °C-1 (сталь подшипниковая), d = 140 мм:
Δr = 12 × 10-6 × 140 × 40 / 2 = 0,034 мм
Уменьшение радиального зазора на 34 мкм подтверждает необходимость использования группы зазора C3 (увеличенный зазор относительно нормальной группы CN по ISO 5753) или C4.
Цепная система (roller rod chain) непрерывного пресса объединяет роликовые штанги в бесконечный ковёр, перемещающийся синхронно со стальными лентами. Цепь испытывает значительные нагрузки: механическое натяжение, тепловое воздействие в зоне прессования (до 200–250 °C), абразивный износ от частиц древесной стружки и пыли.
В шарнирных соединениях цепных звеньев применяются игольчатые роликовые подшипники (needle roller bearings). Выбор данного типа обусловлен несколькими факторами: минимальная радиальная высота сечения, что позволяет разместить подшипник в ограниченном пространстве звена цепи; высокая радиальная грузоподъёмность при малом наружном диаметре; способность воспринимать ударные нагрузки при набегании цепи на звёздочки барабанов.
Типичные исполнения включают игольчатые подшипники без внутреннего кольца (штампованные стаканчатые — drawn cup, серии HK, BK по DIN 618) и полные комплекты игл с сепаратором (серии K по DIN 5405). Диаметр игл подшипника обычно составляет 2–5 мм при длине 10–25 мм, твёрдость рабочих поверхностей — 58–65 HRC (сталь 100Cr6 по DIN EN ISO 683-17).
Игольчатые подшипники в цепной системе работают в режиме осциллирующих колебаний (при набегании и сбегании с барабанов) и непрерывного вращения (на прямолинейных участках). Температура в зоне возврата цепи ниже, чем в рабочей зоне пресса, однако может достигать 80–120 °C. В рабочей зоне температурное воздействие передаётся через роликовые штанги и достигает 150–200 °C.
Гидроцилиндры непрерывного пресса создают усилие прессования, передаваемое через нагревательные плиты на стальные ленты и далее — на прессуемый ковёр. В ContiRoll и CPS используются как главные цилиндры (main cylinders), обеспечивающие основное усилие, так и дифференциальные/мультипот-цилиндры (differential / multipot cylinders) для тонкой регулировки профиля давления.
В узлах крепления штоков и корпусов гидроцилиндров применяются сферические шарнирные подшипники серии GE (по каталогу INA/Schaeffler) или аналоги SKF. Эти подшипники допускают угловые перемещения и несоосность между штоком цилиндра и рамной конструкцией пресса, возникающую при тепловом расширении и деформации под нагрузкой.
Серия GE..-DO (INA/Schaeffler) — это радиальные шарнирные подшипники, требующие обслуживания, с контактной парой сталь/сталь. Для стандартных гидроцилиндров выпускается серия GE..-LO с размерами посадочного отверстия, соответствующими DIN 24338. Безобслуживаемые варианты серии GE..-UK оснащены скользящим слоем ELGOGLIDE (композит на основе ПТФЭ).
Типоразмеры шарнирных подшипников гидроцилиндров определяются диаметром штока и усилием цилиндра. Для главных цилиндров ContiRoll и CPS+ характерны подшипники с внутренним диаметром от 50 до 120 мм. Для мультипот-цилиндров применяются меньшие типоразмеры — от 25 до 60 мм.
Привод непрерывного пресса обеспечивает синхронное движение стальных лент и цепной системы роликовых штанг. Точная синхронизация скоростей — критический параметр: рассогласование приводит к повышенному износу стальных лент, роликовых штанг и подшипников, а также к дефектам поверхности плиты.
В ContiRoll Gen 8/9 используется система EcoDrive на базе тихоходных синхронных двигателей с водяным охлаждением. Отказ от воздушного охлаждения исключает проблему засорения мотора древесной пылью. Все приводы — частотно-регулируемые, с цифровым управлением, что обеспечивает точную синхронизацию скорости стальных лент, цепи роликовых штанг, преспресса и формирующей линии.
Приводные барабаны расположены на выходной стороне пресса. Подшипниковые узлы барабанов включают сферические роликовые подшипники серии 23 с увеличенным зазором C3 и канавкой W33, установленные в корпуса разъёмного типа (split plummer block housings, серии SNL или SD по каталогу SKF). Для восприятия осевых нагрузок от натяжения лент могут дополнительно устанавливаться упорные подшипники.
Dieffenbacher в CPS+ также применяет частотно-регулируемый привод с цифровой синхронизацией. Особенность CPS+ — моторизованная регулировка положения роликовых штанг для оптимального отслеживания стальной ленты (steel belt tracking). В прессах CPS+ предусмотрена быстродействующая тормозная система для стальных лент и цепей (электрическая и механическая) — для аварийной остановки и защиты при обнаружении посторонних включений в ковре.
В механизмах позиционирования нагревательных плит и рамных секций непрерывных прессов могут применяться высокоточные роликовые рельсы и роликовые каретки (например, Schneeberger). Они обеспечивают прецизионное перемещение подвижных элементов пресса при температурных деформациях и под действием прессующих нагрузок.
Температурный режим непрерывного пресса предъявляет особые требования к смазочным материалам. Нагревательные плиты работают при 200–250 °C, а подшипниковые узлы приводных барабанов, цепных звеньев и роликовых штанг эксплуатируются при температурах от 80 до 200 °C в зависимости от расположения.
Основные требования к пластичным смазкам для подшипников непрерывного пресса: температура каплепадения не ниже 240–280 °C; стойкость к коксованию (карбонизации) при длительном воздействии температуры свыше 150 °C; механическая стабильность при вибрационных и ударных нагрузках; совместимость с уплотнительными материалами; противозадирные (EP) свойства для восприятия тяжёлых нагрузок.
Специализированные высокотемпературные смазки для деревообрабатывающих прессов способны сохранять работоспособность при кратковременных пиках до 260 °C без карбонизации и без негативного влияния на масла, применяемые для смазки стальных лент и цепей.
Современные прессы ContiRoll Gen 9i и CPS+ оснащены централизованными системами автоматической подачи смазки. В ContiRoll Gen 9i применяется переработанная система смазки роликовых штанг, обеспечивающая точное дозирование по всей ширине пресса. Система контролирует количество подаваемого материала, предотвращая как недосмазку (ускоренный износ), так и избыточную подачу (загрязнение продукции).
Условия работы: постоянная температура 130 °C, скорость вращения 150 об/мин, высокая радиальная нагрузка.
Рекомендуемые параметры смазки: загуститель — полимочевина (ди-мочевина); базовое масло — минеральное с вязкостью 96–100 мм²/с при 40 °C; класс NLGI 2; температура каплепадения ≥240 °C; заполнение корпуса — 40–50% свободного объёма (при умеренных скоростях).
Формула количества смазки на пополнение (по SKF): Gp = 0,005 × D × B = 0,005 × 340 × 112 = 190 г.
Регламент обслуживания подшипниковых узлов непрерывного пресса определяется производителем оборудования и зависит от интенсивности эксплуатации. Для цепной системы ContiRoll компания Siempelkamp рекомендует периодические инспекции с оценкой состояния роликовых штанг, цепей, подшипников и звёздочек. Объём и сроки капитального ремонта зависят от размера пресса, поколения и наработки.
К основным методам оценки состояния подшипников в непрерывном прессе относятся: вибродиагностика (виброанализ) приводных барабанов и звёздочек — для выявления дефектов на ранней стадии (раковины, трещины, износ дорожек качения); термография (тепловизионный контроль) — для обнаружения локальных перегревов подшипниковых узлов; контроль параметров смазки (анализ проб) — для оценки степени деградации и наличия продуктов износа; визуальный осмотр — для выявления утечек смазки, трещин корпусов, повреждений уплотнений.
Оба производителя применяют схожую номенклатуру подшипников качения и скольжения, что обусловлено идентичным принципом работы непрерывного пресса. Однако существуют конструктивные отличия, влияющие на выбор и обслуживание подшипников.
Сферические роликовые подшипники (серия 22 и 23 по ISO 15) обладают способностью компенсировать перекосы вала до 2° благодаря сферической поверхности наружного кольца. В непрерывном прессе нагревательные плиты, рамы и барабаны испытывают значительные тепловые деформации, приводящие к несоосности валов. Кроме того, двухрядная конструкция обеспечивает высокую радиальную грузоподъёмность, необходимую для восприятия натяжения стальных лент и цепей.
Для подшипниковых узлов, работающих при разнице температур внутреннего и наружного колец более 20 °C, рекомендуется увеличенный радиальный зазор группы C3 (по ISO 5753). При перепаде свыше 50 °C следует рассматривать группу C4. Расчёт уменьшения зазора из-за теплового расширения выполняется по формуле: Δr = α × d × ΔT / 2, где α — коэффициент линейного расширения стали (~12 × 10-6 °C-1), d — диаметр отверстия подшипника, ΔT — разность температур колец.
Игольчатые подшипники имеют минимальную радиальную высоту сечения при высокой несущей способности. В звеньях роликоцепной системы пространство для установки подшипника строго ограничено, а нагрузки — значительны (масса роликовых штанг, натяжение цепи, ударные нагрузки на звёздочках). Кроме того, длина контакта иглы (L/D ≥ 2,5) обеспечивает равномерное распределение давления, что снижает контактные напряжения по сравнению с шариковыми подшипниками аналогичного габарита.
При рабочих температурах свыше 150 °C рекомендуются смазки на базе синтетических масел (полиальфаолефины, перфторполиэфиры) с загустителями на основе полимочевины или сульфоната кальция. Температура каплепадения таких смазок составляет 240–280 °C и выше. Важное свойство — стойкость к карбонизации (коксованию), так как образование твёрдых отложений приводит к абразивному износу и заклиниванию подшипника. Классические литиевые и натриевые смазки не подходят для постоянных температур свыше 130–140 °C.
Периодичность ревизии зависит от интенсивности эксплуатации и поколения пресса. Siempelkamp рекомендует проводить регулярные инспекции цепной циркуляции с определением состояния каждого компонента. При обнаружении критического износа одного элемента (звёздочек, цепных звеньев, подшипников) рекомендуется одновременная замена всех связанных деталей для достижения максимального ресурса комплекта. Ориентировочный срок между капитальными ревизиями составляет 2–5 лет в зависимости от условий.
В ContiRoll главные гидроцилиндры расположены в непосредственной близости к нагревательным плитам, что подвергает их подшипники и уплотнения повышенному тепловому воздействию. В CPS+ компания Dieffenbacher применила вынесенное расположение (out-of-heat arrangement), при котором главные цилиндры находятся вне зоны нагрева. Это снижает температурную нагрузку на шарнирные подшипники штоков и уплотнения, увеличивает их ресурс и упрощает доступ для обслуживания.
В узлах крепления штоков применяются радиальные сферические шарнирные подшипники серии GE (INA/Schaeffler, SKF, ZKL). Для обслуживаемых узлов характерны серии GE..-DO и GE..-LO (сталь/сталь), для безобслуживаемых — GE..-UK (сталь/ПТФЭ). Сферическая контактная поверхность позволяет подшипнику компенсировать угловые отклонения (типичный диапазон ±5–12° в зависимости от типоразмера), возникающие при тепловом расширении и деформации рамы.
Система PPS (Parallel Press Gap System) разработана для минимизации колебаний зазора между верхней и нижней нагревательными плитами на стыке соседних рамных секций. Без PPS неравномерное распределение давления вдоль пресса приводит к «дыханию» ковра и неоднородности механических свойств плиты. Система PPS обеспечивает стабильность зазора с отклонением менее 0,1 мм, что критично при высоких скоростях прессования и производстве тонких плит.
Использование подшипников с нормальным (стандартным) зазором CN в зонах с повышенной температурой не рекомендуется. При нагреве внутреннее кольцо расширяется сильнее наружного (оно контактирует с горячим валом), что приводит к уменьшению радиального зазора. При недостаточном начальном зазоре происходит защемление тел качения, лавинообразный рост температуры и выход подшипника из строя. Для узлов пресса с перепадом температур 30–50 °C между кольцами обязательна группа C3 или C4.
Основные стандарты: ГОСТ 520-2011 (общие технические условия на подшипники качения, допуски и маркировка); ГОСТ 3478-2012 (присоединительные размеры); ГОСТ 4657-2022 (подшипники игольчатые однорядные); ISO 281:2007 (расчёт динамической грузоподъёмности и ресурса); ISO 76:2006 (статическая грузоподъёмность); ISO 492:2023 (допуски подшипников качения); ISO 5753-1:2009 (радиальные зазоры). Для шарнирных подшипников гидроцилиндров дополнительно используется DIN 24338 (размеры для стандартных гидроцилиндров).
Подшипниковые узлы непрерывных прессов Siempelkamp ContiRoll и Dieffenbacher CPS/CPS+ работают в тяжёлых условиях — при высоких температурах, значительных механических нагрузках и воздействии абразивной среды. Правильный подбор типоразмеров подшипников, группы радиального зазора, смазочных материалов и периодичности обслуживания — ключевые факторы обеспечения надёжности и долговечности оборудования.
Сферические роликовые подшипники серии 23 с увеличенным зазором C3/C4 обеспечивают работу приводных барабанов в условиях тепловых деформаций. Игольчатые подшипники в цепной системе обеспечивают компактность и высокую грузоподъёмность при ограниченных радиальных габаритах. Сферические шарнирные подшипники серии GE компенсируют угловые перемещения в узлах крепления гидроцилиндров. Термостойкие смазки на базе полимочевинных и сульфонаткальциевых загустителей обеспечивают длительную работу при температурах до 200 °C и выше.
Инженерам, обслуживающим линии непрерывного прессования, рекомендуется строго следовать регламентам производителей прессов, применять сертифицированные запасные части и использовать только те смазочные материалы, которые отвечают требованиям по термостойкости и механической стабильности.
Компания Иннер Инжиниринг предлагает широкий ассортимент подшипников и смазочных материалов для обслуживания линий непрерывного прессования ДСП, МДФ и OSB:
Данная статья носит исключительно ознакомительный и информационно-справочный характер. Представленная информация не является руководством к действию и не заменяет техническую документацию производителей оборудования (Siempelkamp, Dieffenbacher), каталоги производителей подшипников (SKF, Schaeffler/INA/FAG, NSK, NTN, Timken, KOYO, ZKL) и смазочных материалов. Автор и издатель не несут ответственности за любые последствия, возникшие в результате использования данных материалов при проектировании, монтаже, эксплуатации или обслуживании оборудования. Перед принятием инженерных решений необходимо обращаться к актуальной технической документации производителей и консультироваться с профильными специалистами.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.