التثبيت المحوري:قفل العمود الرئيسي على البطانة اللامركزية أو غلاف المحمل، مما يمنع الإزاحة المحورية الناتجة عن الاهتزازات عالية التردد والأحمال المتناوبة أثناء السحق.
نقل الحمولة:توزيع الأحمال المحورية (تصل إلى مئات الكيلو نيوتن) من المخروط المتحرك والعمود الرئيسي إلى نظام المحمل، مما يضمن نقل القوة المتوازن.
ضبط الحمل المسبق للمحمل:العمل مع الحشوات أو الغسالات لتعيين الحمل المسبق الأمثل لمحمل العمود الرئيسي، مما يقلل اللعب ويحسن الاستقرار الدوراني.
منع التلوث:إنشاء ختم مع العمود الرئيسي والمكونات المجاورة لمنع الغبار وجزيئات الخام والرطوبة من دخول نظام المحمل، مما يؤدي إلى إطالة عمر الخدمة.
جسم الجوز:القسم الهيكلي الرئيسي، مصنوع عادةً من فولاذ سبائك عالي القوة (مثل 42CrMo أو 35CrMo) بتصميم صلب أو أجوف. يتراوح قطره الخارجي بين 150 و600 مم، ويتراوح سمك جداره بين 20 و50 مم، حسب طراز الكسارة.
الخيوط الداخليةخيوط دقيقة الصنع (مترية أو بوصة) تتوافق مع الخيوط الخارجية للعمود الرئيسي. غالبًا ما تكون الخيوط خشنة (M30-M100) لتحمل الأحمال المحورية العالية، مع تفاوت من الفئة 6H لضمان ملاءمة محكمة.
آلية القفل:ميزات لمنع الارتخاء بسبب الاهتزاز، مثل:
فتحات القفل:أخاديد محيطية على السطح الخارجي للصامولة تتوافق مع مسامير القفل الموجودة على البطانة اللامركزية، مما يقيد الدوران.
واجهة مدببة:مقعد مخروطي الشكل في أحد الأطراف يتوافق مع مخروط مماثل على العمود الرئيسي أو المحمل، مما يعزز القبضة تحت الحمل.
مجموعة ثقوب البراغي:فتحات ملولبة شعاعية لبراغي الضبط التي تضغط على العمود الرئيسي، مما يخلق قفلًا يعتمد على الاحتكاك.
سطح تطبيق عزم الدوران:شكل خارجي سداسي أو محرك مربع على الوجه العلوي، يسمح بتطبيق عزم الدوران من خلال مفتاح ربط أو أداة هيدروليكية أثناء التثبيت والإزالة.
ختم الأخدود:أخدود محيطي على السطح الداخلي أو الخارجي يحتوي على حلقة O أو حشية، مما يعمل على تحسين الختم مع المكونات المجاورة.
الكتف أو الشفة: نتوء شعاعي في أحد الطرفين يعمل كنقطة توقف، مما يحد من عمق إدخال الصمولة ويضمن الوضع المناسب بالنسبة للمحمل.
اختيار المواد:
يُفضّل استخدام الفولاذ المصبوب عالي القوة (ZG35CrMo) لخصائصه الميكانيكية الممتازة: قوة شد ≥ 700 ميجا باسكال، ومقاومة خضوع ≥ 500 ميجا باسكال، ومتانة صدمات ≥ 35 جول/سم². يتميز بسهولة التشغيل والتصلب، وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب أحمالًا ثقيلة.
صنع الأنماط:
يُصنع نمط دقيق باستخدام الخشب أو الرغوة أو الراتنج المطبوع ثلاثي الأبعاد، مُحاكيًا القطر الخارجي للصامولة، والخيوط الداخلية (مُبسطة)، وخصائص القفل، والحافة. تُضاف بدلات انكماش (1.5-2%)، مع زيادة هذه البدلات للأجزاء ذات الجدران السميكة.
يتضمن النمط قلبًا لتشكيل التجويف الداخلي، مما يضمن الدقة الأبعادية لقطر جذر الخيط.
صب:
يُحضَّر قالب من الرمل الأخضر أو الرمل المُلصق بالراتنج، مع وضع النمط لتشكيل الشكل الخارجي ولب التجويف الداخلي. يُطلى تجويف القالب بطبقة مقاومة للحرارة لتحسين تشطيب السطح ومنع تراكم الرمل.
الذوبان والصب:
يتم صهر الفولاذ المصبوب في فرن القوس الكهربائي عند درجة حرارة تتراوح بين 1520 و1560 درجة مئوية، مع التحكم في التركيب الكيميائي إلى 0.32-0.40% كربون، و0.8-1.1% كروم، و0.15-0.25% مولينيوم لتحقيق التوازن بين القوة والمتانة.
يتم إجراء عملية الصب عند درجة حرارة 1480-1520 درجة مئوية باستخدام مغرفة، مع معدل تدفق ثابت لتجنب الاضطرابات وضمان ملء القالب بالكامل، وخاصة في ميزات القفل المعقدة.
التبريد والرج:
يُبرَّد الصب في القالب لمدة 48-72 ساعة لتقليل الإجهاد الحراري، ثم يُزال بالاهتزاز. تُنظَّف بقايا الرمل باستخدام تقنية التفجير بالرمل (حبيبات فولاذية G25)، مما يُحقق خشونة سطح تتراوح بين 25 و50 ميكرومتر.
المعالجة الحرارية:
تعمل عملية التطبيع (850-900 درجة مئوية، تبريد الهواء) على تحسين بنية الحبوب، تليها عملية التلطيف (600-650 درجة مئوية) لتقليل الصلابة إلى 180-230 HBW، مما يحسن قابلية التصنيع.
التشغيل الخشن:
يُركَّب القالب المصبوب على مخرطة التحكم الرقمي بالكمبيوتر لتصنيع القطر الخارجي، وسطح الشفة، والسطحين العلوي والسفلي، مع ترك مسافة تشطيب تتراوح بين 2 و3 مم. يتم التحكم في الأبعاد الرئيسية (مثل ارتفاع الصمولة، وسمك الشفة) عند ±0.2 مم.
تصنيع الخيوط:
تُقطع الخيوط الداخلية بشكل تقريبي باستخدام آلة ثقب الخيوط أو آلة طحن الخيوط ذات التحكم الرقمي (التحكم الرقمي بالكمبيوتر)، مع ضمان أن يكون قطر الخطوة في حدود 0.5 مم من الحجم النهائي. بالنسبة للصواميل الكبيرة، تُستخدم أداة لولبة أحادية الطرف لإنشاء شكل الخيط.
تشغيل ميزة القفل:
يتم طحن فتحات القفل في السطح الخارجي باستخدام آلة طحن التحكم الرقمي بالكمبيوتر، مع وجود تفاوت في العمق (±0.1 مم) ومسافة موحدة (±0.5 مم) حول محيط الجوز.
يتم حفر ثقوب البراغي المحددة وتثبيتها وفقًا لتفاوت الفئة 6H، مع عمودية (±0.1 مم/100 مم) بالنسبة لمحور الصمولة لضمان الاشتباك المناسب مع العمود الرئيسي.
المعالجة الحرارية للتصلب:
يتم تقوية أسطح خيوط الجوز والمناطق الحاملة للحمل بالحث إلى عمق 1-3 مم، مما يحقق صلابة سطحية تبلغ حقوق الإنسان 45-50 لتعزيز مقاومة التآكل وقوة الخيط.
يؤدي التلطيف عند درجة حرارة تتراوح بين 200 إلى 250 درجة مئوية إلى تخفيف الضغوط المتبقية، مما يمنع التشقق أثناء التشغيل النهائي.
تشطيب الآلات:
يتم تصنيع الخيوط الداخلية وفقًا لتفاوتات الفئة 6H باستخدام صنبور خيط دقيق أو مطحنة، مما يضمن جوانب خيط ناعمة وقطر درجة صحيح للتزاوج المناسب مع العمود الرئيسي.
يتم طحن الواجهة المخروطية (إن وجدت) إلى زاوية التسامح (±0.1 درجة) وخشونة السطح را1.6 ميكرومتر، مما يضمن إحكام الغلق مع العمود الرئيسي.
يتم معالجة سطح تطبيق عزم الدوران (الشكل السداسي) للحصول على تسطيح (≤0.05 مم/م) والتسامح البعدي (±0.1 مم) لضمان تثبيت المفتاح بشكل آمن.
معالجة السطح:
السطح الخارجي للصامولة مطلي بطلاء مضاد للصدأ أو طلاء زنك (بسمك 5-8 ميكرومتر) لمقاومة التآكل. تُعالَج الخيوط بمركب مضاد للتآكل قائم على ثاني كبريتيد الموليبدينوم لتسهيل التركيب ومنع التآكل.
اختبار المواد:
يؤكد تحليل التركيب الكيميائي (مطيافية) أن السبائك تلبي المعايير (على سبيل المثال، ZG35CrMo: C 0.32–0.40%، كر 0.8–1.1%).
يضمن اختبار الصلابة (روكويل) أن أسطح الخيوط لها صلابة تتراوح بين 45 إلى 50 حقوق الإنسان، بينما تكون صلابة القلب بين 25 إلى 35 حقوق الإنسان للصلابة.
فحوصات دقة الأبعاد:
تقوم آلة القياس الإحداثية (آلة قياس الإحداثيات) بفحص المعلمات الرئيسية: قطر خطوة الخيط (±0.03 مم)، والقطر الخارجي (±0.1 مم)، ومواضع فتحة القفل.
تعمل مقاييس الخيوط (مقاييس الحلقات) على التحقق من الملاءمة مع خيوط العمود الرئيسي، مما يضمن الاشتباك السلس دون اللعب المفرط أو الالتصاق.
اختبار سلامة البنية التحتية:
يكتشف اختبار الجسيمات المغناطيسية (إم بي تي) الشقوق السطحية في الخيوط وفتحات القفل وجذور الحافة، مع أي عيوب يبلغ طولها 0.5 مم مما يؤدي إلى الرفض.
يتم إجراء الاختبار بالموجات فوق الصوتية (جامعة تكساس) على الصواميل الكبيرة للتحقق من العيوب الداخلية (على سبيل المثال، مسام الانكماش) في المناطق الحاملة للحمل.
الاختبار الوظيفي:
اختبار عزم الدوران: يتم تثبيت الصمولة على عمود رئيسي اختباري ويتم شدها إلى 120% من عزم الدوران المقدر، مع إظهار الفحص اللاحق للاختبار عدم وجود تشوه أو تجريد للخيط.
اختبار الاهتزاز: يتم تعريض الصمولة لاهتزاز يتراوح بين 10 إلى 500 هرتز لمدة ساعتين، دون اكتشاف أي تخفيف قابل للقياس (دوران ≤ 0.01 مم) باستخدام مفتاح عزم الدوران.
اختبار أداء الختم:
بالنسبة للصواميل ذات الأخاديد المانعة للتسرب، يتم تركيب حلقة O، ويتم اختبار التجميع تحت ضغط الهواء (0.2 ميجا باسكال) للتأكد من عدم وجود تسرب، والتحقق من منع التلوث الفعال.