رأس كرة كسارة المخروط

دعم الحمل المحوري:تحمل الأحمال الرأسية الناتجة أثناء السحق (تصل إلى عشرات الآلاف من الكيلو نيوتن) ونقلها إلى الإطار العلوي أو حلقة الضبط، مما يضمن حفاظ المخروط المتحرك على وضعه الرأسي.

التوجيه الدوراني:يعمل كنقطة محورية للدوران اللامركزي للمخروط المتحرك، مما يسمح بالتذبذب السلس (سعة 5-20 ملم) مع تقليل الإزاحة الجانبية.

تقليل التآكل:توفير سطح مقوى منخفض الاحتكاك يتفاعل مع المحمل العلوي أو المقبس، مما يقلل من التآكل الناتج عن الحركة المستمرة.

صيانة المحاذاة:ضمان بقاء المخروط المتحرك متحد المركز مع المخروط المقعر (المخروط الثابت)، والحفاظ على دقة فجوة السحق ومنع التآكل غير المتساوي في كلا المكونين.

رأس الكرة: طرف نصف كروي أو كروي الشكل، يتراوح نصف قطره بين 50 و300 مم، حسب حجم الكسارة. وهو مصنوع من فولاذ عالي الكربون يحمل الكروم (مثل GCr15) أو فولاذ سبائكي (42CrMo) بسطح مُقسّى (حقوق الإنسان 58-62).

رقبة العمود: مقطع أسطواني أو مدبب يربط رأس الكرة بجسم المخروط المتحرك، بقطر يتراوح بين 1.5 و2 ضعف نصف قطر رأس الكرة. غالبًا ما يُشكَّل كقطعة واحدة مع رأس الكرة لضمان سلامة هيكله.

شريحة انتقالية:زاوية مستديرة (نصف قطرها 10-30 ملم) بين رأس الكرة وعنق العمود، مصممة لتقليل تركيز الإجهاد ومنع التشقق الناتج عن التعب تحت الأحمال الدورية.

أخدود التشحيمأخدود محيطي قرب قاعدة رأس الكرة، يُخزّن مادة التشحيم (الشحم أو الزيت)، مما يضمن طبقةً متواصلةً بين رأس الكرة والمحمل العلوي. يتراوح عمق الأخدود بين ٢ و٥ مم، وعرضه بين ٥ و١٠ مم.

خيوط التركيب/مسارات المفتاح:ميزات اختيارية على عنق العمود لتأمين كرة الرأس إلى المخروط المتحرك، مع الخيوط (الفئة 6g) أو المفاتيح (ايزو 4156) لتسهيل نقل عزم الدوران.

طبقة صلبة:طبقة مقواة بعمق 2-5 مم على سطح رأس الكرة، يتم تحقيقها عن طريق التكرير أو التصلب بالحث، لموازنة مقاومة التآكل (حقوق الإنسان السطحي 58-62) مع صلابة القلب (حقوق الإنسان 25-35).

اختيار المواديُفضّل استخدام الفولاذ عالي الكربون الحامل للكروم (GCr15) لمقاومته الممتازة للتآكل وعمره الافتراضي الطويل. التركيب الكيميائي: كربون 0.95-1.05%، كروم 1.3-1.65%، منجنيز ≤0.4%، سيليكون ≤0.35%.

تحضير القضبان:يتم قطع كتل الصلب حسب الوزن (10-50 كجم) وتسخينها إلى 1100-1200 درجة مئوية في فرن مستمر، مما يضمن توزيع درجة الحرارة بشكل موحد.

مُزعج ومُشكّل:تُشكّل السبيكة المُسخّنة لتقليل الارتفاع وزيادة القطر، ثم تُشكّل في قالب مسبق ذي شكل كروي خشن باستخدام تقنية التشكيل بالقالب المغلق. تُحسّن هذه العملية بنية الحبيبات وتُوازي تدفق المعدن مع اتجاه إجهاد المُكوّن.

تشطيب التشكيل:يتم إعادة تسخين القالب الأولي إلى 1050-1100 درجة مئوية وتشكيله إلى الشكل النهائي، مع تشكيل رأس الكرة وعنق العمود في عملية واحدة لضمان دقة الأبعاد (±1 مم).

اختيار المواد:تم استخدام الفولاذ المصبوب بالسبائك (ZG42CrMo)، بقوة شد ≥ 600 ميجا باسكال وصلابة تأثير ≥ 30 J/سم².

الاستثمار في الصبللأشكال الهندسية المعقدة، تُستخدم أنماط الشمع لصنع قوالب خزفية. يُسكب الفولاذ المصهور (1520-1560 درجة مئوية) في القوالب، مما يُنتج مكونات شبه شبكية الشكل مع الحد الأدنى من التشغيل الآلي.

يتم تثبيت القطعة المزورة أو المصبوبة على مخرطة التحكم الرقمي بالكمبيوتر لتصنيع عنق العمود، وشرائح الانتقال، وشكل رأس الكرة الأولي، مع ترك بدل تشطيب 1-2 مم.

التبريد والتهدئة:بالنسبة لـ GCr15، يتم تسخين المادة الفارغة إلى 830-860 درجة مئوية، ثم يتم تبريدها في الزيت، ثم يتم تلطيفها عند 150-200 درجة مئوية لتحقيق صلابة القلب حقوق الإنسان 25-35.

تصلب السطح:يتم تقوية رأس الكرة بالحث (تردد 10-50 كيلو هرتز) لتسخين السطح إلى 850-900 درجة مئوية، يليه التبريد بالماء، مما يؤدي إلى طبقة صلبة (عمق 2-5 مم) بدرجة مقاومة للتآكل حقوق الإنسان 58-62.

طحن رأس الكرة:تعمل آلة الطحن الكروية ذات التحكم الرقمي على تشكيل رأس الكرة لتحقيق خشونة سطح تبلغ را0.1–0.4 ميكرومتر وتسامح كروي (≤0.01 مم)، مما يضمن الملاءمة المناسبة مع المحمل العلوي.

تشطيب عنق العمود:تم طحن عنق العمود وفقًا للتسامح الأسطواني تكنولوجيا المعلومات 6، مع خشونة السطح را0.8 ميكرومتر، مما يسهل التركيب الآمن على المخروط المتحرك.

تشغيل الأخدود:يتم طحن أخدود التشحيم أو تحويله إلى عنق العمود، بعمق وعرض دقيقين لتحسين الاحتفاظ بالمواد التشحيمية.

تم تلميع سطح رأس الكرة لتقليل الاحتكاك، وتم طلاء المناطق غير الصلبة بزيت أو طلاء مضاد للصدأ لمنع التآكل.

اختبار المواد:

يؤكد تحليل التركيب الكيميائي (قياس الطيف) على التوافق مع معايير GCr15 أو ZG42CrMo.

فحص المعادن يتحقق من حجم الحبيبات (≤6 ASTM) وتوزيع الكربيد في الطبقة الصلبة.

فحوصات دقة الأبعاد:

تقوم آلة القياس الإحداثي (آلة قياس الإحداثيات) بفحص نصف القطر الكروي لرأس الكرة وقطر عنق العمود وشرائح الانتقال، مما يضمن أن تكون التفاوتات في حدود ±0.01 ملم للميزات الحرجة.

يتحقق جهاز اختبار الاستدارة من أسطوانة عنق العمود (≤0.005 مم) وكروية رأس الكرة (≤0.01 مم).

اختبار الخواص الميكانيكية:

يؤكد اختبار الصلابة (روكويل) صلابة السطح (حقوق الإنسان 58–62) وصلابة اللب (حقوق الإنسان 25–35).

يضمن اختبار الضغط على العينات قوة ضغط ≥ 2000 ميجا باسكال، مع عدم وجود تشوه بلاستيكي تحت 150٪ من الحمل المقدر.

الاختبار غير المدمر (الفحص غير المدمر):

يكشف الاختبار بالموجات فوق الصوتية (جامعة تكساس) عن العيوب الداخلية في التشكيل، مع رفض أي شقوق أو شوائب >φ1 مم.

يقوم اختبار الجسيمات المغناطيسية (إم بي تي) بفحص سطح شريحة الانتقال ورأس الكرة بحثًا عن الشقوق الدقيقة، مع وجود عيوب خطية سسسسسس0.2 مم مما يؤدي إلى الرفض.

التحقق من الأداء:

اختبار التآكل:يُحاكي اختبار الدبوس على القرص الاتصال بالمحمل العلوي، مما يتطلب فقدان الوزن بمقدار ≤0.1 مجم بعد 10⁴ دورة.

اختبار التعب:يتعرض المكون لتحميل دوري (10⁶ دورة) بنسبة 80% من قوة الخضوع، دون أي تشقق أو تشوه مرئي.