تُفصّل هذه الورقة غلاف العمود الرئيسي للكسارات المخروطية، وهو مُكوّن أساسي يقع بين العمود الرئيسي والتجميع اللامركزي. يعمل هذا الغلاف بشكل أساسي على الدعم الشعاعي، وتقليل الاحتكاك، وتوزيع الحمل، والحفاظ على التزييت. يتكون هذا المُكوّن من جسم الغلاف، والتجويف الداخلي، والسطح الخارجي، وقنوات التزييت، والشفة (في بعض التصاميم)، وأخاديد مؤشر التآكل، ولكل منها خصائص هيكلية مُحددة. وقد وُضّحت عملية صب غلاف العمود الرئيسي البرونزي، بما في ذلك أيون المادة (البرونز الفسفوري)، وصنع الأنماط، والقولبة، والصهر، والصب، والمعالجة الحرارية، والفحص. كما وُصفت عملية التشغيل والتصنيع، والتي تشمل التشغيل الخشن/النهائي، ومعالجة السطح، وتحضير التجميع. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد إجراءات مراقبة الجودة، مثل التحقق من صحة المواد، وفحوصات دقة الأبعاد، وفحص جودة السطح، والاختبار الوظيفي، واختبار مقاومة التآكل. تضمن هذه العمليات أن يوفر غلاف العمود الرئيسي دعمًا موثوقًا به وتقليلًا للاحتكاك، مما يُعزز كفاءة الكسارة المخروطية وعمرها الافتراضي تحت الأحمال الثقيلة.
مقدمة تفصيلية لمكون غلاف العمود الرئيسي لكسارة المخروط
1. وظيفة ودور غلاف العمود الرئيسي
يُعد غلاف العمود الرئيسي (ويُسمى أيضًا جلبة العمود الرئيسي) مكونًا أساسيًا في الكسارات المخروطية، ويقع بين العمود الرئيسي والتجميع اللامركزي. وتشمل وظائفه الرئيسية ما يلي:
الدعم الشعاعي:تثبيت العمود الرئيسي أثناء الدوران بسرعة عالية، وضمان المحاذاة المركزية مع الغلاف اللامركزي لمنع الاهتزاز.
تقليل الاحتكاك:يعمل كواجهة مقاومة للتآكل بين العمود الرئيسي الدوار والمكونات الثابتة أو شبه الثابتة، مما يقلل من احتكاك المعدن بالمعدن.
توزيع الحمل:امتصاص القوى الشعاعية الناتجة أثناء السحق، وحماية العمود الرئيسي من الإجهاد المفرط والفشل المبكر.
الاحتفاظ بالتشحيم:يحتوي على مواد تشحيم في الخلوص بين الغلاف والعمود، مما يحافظ على طبقة زيت هيدروديناميكية لضمان التشغيل السلس.
2. تكوين وبنية غلاف العمود الرئيسي
عادةً ما يكون غلاف العمود الرئيسي عبارة عن مكون أسطواني أو مجوف مدبب ذو أبعاد داخلية وخارجية دقيقة، ويتكون من:
كم الجسم:الهيكل الأسطواني الأساسي، المصنوع عادةً من البرونز المصبوب عالي القوة (مثل CuSn10Pb1) أو الفولاذ السبائكي (42CrMo)، ذو سطح مقاوم للتآكل. يختلف طوله وسمكه باختلاف طراز الكسارة، بما يتوافق مع قطر العمود الرئيسي ومتطلبات الحمل.
التجويف الداخليثقب مركزي مُصنَّع بدقة، يُثبَّت فوق العمود الرئيسي بخلوص مُتحكَّم فيه (0.1-0.3 مم)، مما يسمح بالدوران مع الحفاظ على طبقة الزيت. قد يحتوي الثقب على أخاديد حلزونية أو جيوب زيتية لتحسين توزيع الزيت.
السطح الخارجي:مُصنعة لتتناسب بشكل محكم مع الغلاف أو الإطار اللامركزي، غالبًا مع ملف تعريف مدبب (1:10 أو 1:20) لتناسب التداخل، ومنع الحركة النسبية تحت الحمل.
قنوات التزييت:ثقوب محورية أو شعاعية يتم حفرها من خلال الغلاف لتوصيل الزيت من نظام التشحيم الرئيسي إلى التجويف الداخلي، مما يضمن التشحيم المستمر عند واجهة العمود-الغلاف.
الحافة أو الطوق (في بعض التصاميم):إسقاط شعاعي في أحد الأطراف لتحديد موقع الغلاف محوريًا، مما يمنع الإزاحة المحورية أثناء التشغيل.
أخاديد مؤشر التآكل:أخاديد محيطية ضحلة على التجويف الداخلي للإشارة بصريًا إلى مستويات التآكل - عندما تتآكل الأخاديد، يتطلب الغلاف الاستبدال.
3. عملية الصب لجسم الغلاف
بالنسبة للأكمام البرونزية (الأكثر شيوعًا بسبب خصائص مقاومة الاحتكاك الممتازة)، تكون عملية الصب على النحو التالي:
اختيار المواديُفضّل استخدام البرونز الفوسفوري (CuSn10Pb1) لمقاومته العالية للتآكل، وموصليته الحرارية الجيدة، وتوافقه مع أعمدة الفولاذ. يحتوي على 10% قصدير (القصدير)، و1% رصاص (الرصاص)، ونسبة متوازنة من النحاس (النحاس) لضمان سهولة التشغيل.
صنع الأنماطيُصنع نمط معدني أو شمعي لمحاكاة هندسة الغلاف، بما في ذلك التجويف الداخلي والسطح الخارجي وقنوات التزييت. أما في حالة الصب الاستثماري (المستخدم في التصاميم المعقدة)، فتُجمع أنماط الشمع على مجرى.
صب:
للصب الرملي: يتم تشكيل قوالب رملية مرتبطة بالراتنج حول النموذج، مع وجود قلب لتشكيل التجويف الداخلي.
للصب الاستثماري: يتم طلاء أنماط الشمع بمزيج سيراميكي، وتجفيفها لتشكيل غلاف، ثم إذابتها لترك قالب سيراميكي مجوف.
الذوبان والصبيُصهر البرونز في فرن حثي عند درجة حرارة تتراوح بين ١٠٨٠ و١١٢٠ درجة مئوية. يُسكب المعدن المنصهر في القالب تحت تأثير الجاذبية أو الضغط، مما يضمن ملء المقاطع الرقيقة (مثل حواف الشفة) بالكامل.
التبريد والرجيُبرَّد المصبوب إلى درجة حرارة الغرفة، ثم يُزال من القالب. تُنفَّذ عملية تفجير بالرمل لإزالة الرمل المتبقي؛ وتُزال الأغلفة الخزفية للمصبوبات الاستثمارية بالاهتزاز أو نفث الماء.
المعالجة الحرارية:يتم تسخين الأكمام البرونزية عند درجة حرارة تتراوح بين 600 إلى 650 درجة مئوية لمدة تتراوح بين ساعة إلى ساعتين، ثم يتم تبريدها بالهواء لتخفيف الضغط الداخلي وتحسين قابلية التصنيع.
فحص الصب:فحوصات بصرية لعيوب السطح (المسامية، الشقوق، أو عدم اكتمال الحشو). يكشف الفحص بالموجات فوق الصوتية (جامعة تكساس) عن العيوب الداخلية، مما يضمن عدم وجود عيوب أكبر من φ1 مم في المناطق الحرجة الحاملة للأحمال.
4. عملية التصنيع والتشغيل الآلي
التشغيل الخشن:
يتم تدوير السطح الخارجي والحافة (إن وجدت) لإزالة المواد الزائدة، مع ترك بدل تشطيب يتراوح من 0.5 إلى 1 ملم.
يتم حفر الثقب الداخلي بشكل خشن وتوسيعه إلى الحجم التقريبي، مع التشغيل الأولي لثقوب قناة التشحيم.
تشطيب الآلات:
التجويف الداخلي: مُصقول بدقة لتحقيق تفاوت تكنولوجيا المعلومات 6، مع خشونة سطح تتراوح بين 0.4 و0.8 ميكرومتر لتقليل الاحتكاك. تُقطع الأخاديد الحلزونية (عند الحاجة) باستخدام مخرطة التحكم الرقمي بالكمبيوتر مع أداة حفر، مع ضبط العمق وزاوية الميل إلى ±0.02 مم.
السطح الخارجي: مُصقول إلى شكل مخروطي أو أسطواني (حسب التصميم) بتسامح تكنولوجيا المعلومات 7، لضمان ملاءمة محكمة مع الغلاف اللامركزي. يتم التحقق من الأسطح المخروطية باستخدام مقياس مخروطي.
قنوات التزييت: يتم حفرها وتركيبها للاتصال بنظام تزييت الكسارة، مع حواف غير مشقوقة لمنع انسداد تدفق الزيت.
معالجة السطح:
يمكن طلاء التجويف الداخلي بمادة تشحيم صلبة (على سبيل المثال، ثاني كبريتيد الموليبدينوم) أو طلائه كهربائيًا بالكروم الصلب (سمكه 5-10 ميكرومتر) لتعزيز مقاومة التآكل.
يتم تلميع السطح الخارجي لإزالة النتوءات وضمان التوافق المناسب مع المكونات المتزاوجة.
تحضير التجميع:
يتم تسخين الغلاف (200-300 درجة مئوية) لتوسيع قطره الخارجي ليتم تثبيته بالضغط في الغلاف اللامركزي (الملاءمة المنكمش).
بعد التبريد، يتم قياس الخلوص الداخلي مع العمود الرئيسي باستخدام مقاييس الاستشعار للتأكد من أنه يلبي المواصفات (0.1–0.3 مم).
5. عمليات مراقبة الجودة
التحقق من صحة المواديؤكد التحليل الطيفي تركيب البرونز (نحاس: 88-90%، قصدير: 9-11%، رصاص: 0.5-1.5%). ويضمن اختبار الصلابة (80-100 HBW) مطابقة خصائص المادة للمعايير.
فحوصات دقة الأبعاد:
تتحقق آلة القياس الإحداثية (آلة قياس الإحداثيات) من قطر التجويف الداخلي، والقطر الخارجي، وزاوية المخروط، وأبعاد الأخدود.
يتم قياس استدارة التجويف الداخلي باستخدام جهاز اختبار الاستدارة، والذي يتطلب انحرافًا ≤0.005 مم.
فحص جودة السطح:
يتم فحص خشونة سطح التجويف الداخلي باستخدام مقياس الانحدار، مما يضمن را ≤0.8 μm.
يكتشف الاختبار البصري واختبار اختراق الصبغة (العلاج الكيميائي) الشقوق أو الخدوش على الأسطح الحساسة.
الاختبار الوظيفي:
التحقق من الخلوص: يتم تركيب الغلاف تجريبياً على عمود اختبار لتأكيد الخلوص الشعاعي ضمن نطاق التصميم.
اختبار تدفق التشحيم: يتم ضخ الزيت عبر القنوات لضمان تدفق غير معوق إلى الأخاديد الداخلية.
اختبار مقاومة التآكل:
يخضع غلاف العينة لاختبار التآكل المتسارع في ظل ظروف محاكاة الحمل والسرعة، للتحقق من معدل التآكل ≤0.01 مم/100 ساعة.
يضمن التصنيع الدقيق لغلاف العمود الرئيسي ومراقبة الجودة الصارمة أنه يوفر دعمًا موثوقًا به وتقليل الاحتكاك، مما يساهم بشكل مباشر في كفاءة كسارة المخروط وعمر الخدمة تحت أحمال التكسير الثقيلة
