نقل الطاقة:نقل عزم الدوران من الجلبة اللامركزية إلى المخروط المتحرك، مما يؤدي إلى دورانها اللامركزي لتوليد قوى سحق.
تحمل الحمل:تحمل الأحمال المحورية والشعاعية من المخروط المتحرك وعملية التكسير (حتى آلاف الكيلو نيوتن)، ونقل هذه القوى إلى محامل الإطار.
توجيه الحركة اللامركزية:العمل مع البطانة اللامركزية للحفاظ على المسار المداري للمخروط المتحرك، وضمان التحكم في فجوة السحق المستقرة ومعالجة المواد بشكل موحد.
المحاذاة الهيكلية:الحفاظ على المركز بين المخروط المتحرك والمخروط الثابت، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق حجم ثابت للمنتج وتقليل التآكل على البطانة.
جسم العمودهيكل مطروق من قطعة واحدة مصنوع من فولاذ سبائك عالي القوة (مثل 42CrMo أو 35CrNiMo) بقطر يتراوح بين 100 و500 مم. يختلف طوله باختلاف حجم الكسارة، وعادةً ما يتراوح بين 500 و2000 مم.
حامل المخروط العلوي:قسم مخروطي أو ملولب في الأعلى لربط المخروط المتحرك، مع سطح مُجهز بدقة (التسامح تكنولوجيا المعلومات 6) لضمان المركزة.
واجهة البطانة اللامركزية:قسم أوسط أسطواني ذو سطح مصقول (را0.8 ميكرومتر) يتناسب مع الجلبة اللامركزية، وغالبًا ما يحتوي على أخاديد زيتية للتزييت.
مجلات المحامل:قطعتان أسطوانيتان أو أكثر (علوي وسفلي) تتوافق مع محامل الإطار، وتتميز بتفاوتات أبعادية ضيقة (تكنولوجيا المعلومات 5–تكنولوجيا المعلومات 6) وخشونة سطحية (را0.4 μm) لتقليل الاحتكاك.
الأكتاف والمفاتيح:أكتاف شعاعية تحد من الحركة المحورية للمحامل أو البطانات، ومفاتيح لنقل عزم الدوران بين العمود والمخروط المتحرك.
قنوات التزييت:ثقوب محفورة محورية وقطرية لتوصيل مواد التشحيم إلى محاور المحمل وواجهة البطانة اللامركزية، مما يمنع ارتفاع درجة الحرارة والتآكل.
اختيار المواد:
يُفضل استخدام الفولاذ السبائكي عالي القوة (42CrMo) نظرًا لقوته الممتازة في الشد (≥1080 ميجا باسكال)، وقوة الخضوع (≥930 ميجا باسكال)، ومتانته في مواجهة الصدمات (≥60 J/سم²)، وهو مناسب لتطبيقات الأحمال الديناميكية.
عملية التشكيل:
تدفئة القضبان:يتم تسخين كتلة الفولاذ إلى 1100-1200 درجة مئوية في فرن الغاز، مما يضمن توزيعًا موحدًا لدرجة الحرارة لتحسين اللدونة.
التشكيل بالقالب المفتوحيُشكَّل السبيكة على شكل متدرج خشن باستخدام مكابس هيدروليكية (سعة ١٠٠٠-٥٠٠٠ طن)، مع مرور عدة مرات لتحسين بنية الحبيبات وإزالة العيوب الداخلية. تشمل الخطوات الرئيسية التكسير (لزيادة القطر) والسحب (لإطالة الطول).
التشكيل الدقيق:يتم تشكيل التشكيل الخشن إلى الشكل النهائي المتدرج بأبعاد قريبة من الصافي، مما يقلل بدلات التشغيل إلى 5-10 ملم.
المعالجة الحرارية:
التبريد والتهدئةيُسخّن العمود المطروق إلى درجة حرارة تتراوح بين 850 و880 درجة مئوية، ويُترك لمدة ساعتين إلى أربع ساعات، ثم يُبرّد في الزيت للحصول على بنية مارتنسيتية. يُقلّل التطبيع عند درجة حرارة تتراوح بين 550 و600 درجة مئوية لمدة 4 إلى 6 ساعات من الهشاشة، مما يُنتج صلابة تتراوح بين 28 و35 درجة مئوية (حقوق الإنسان) ومتانة مُحسّنة.
تصلب السطح المحلي:يتم تقوية محاور المحامل ومفاتيحها بالحث إلى عمق يتراوح بين 2 إلى 5 مم، مما يحقق حقوق الإنسان 50–55 لتعزيز مقاومة التآكل مع الحفاظ على صلابة القلب.
التشغيل الخشن:
يُركَّب القالب المطروق على مخرطة التحكم الرقمي بالكمبيوتر لتصنيع جميع الأسطح الخارجية (الأقطار، والأكتاف، والمخاريط)، مع ترك مسافة تشطيب تتراوح بين 1 و2 مم. تُضبط الأبعاد الرئيسية (مثل أقطار المِحْكَمة) على ±0.1 مم.
التصنيع الدقيق للميزات الحرجة:
مجلات المحامل:تم الانتهاء من تصنيعها وطحنها لتحقيق التسامح البعدي لـ تكنولوجيا المعلومات 5 (على سبيل المثال، φ200H5) وخشونة السطح را0.4 ميكرومتر، مما يضمن الملاءمة المناسبة مع المحامل والحد الأدنى من الاحتكاك.
حامل مدبب:تم تصنيع المخروط العلوي آليًا لزاوية مدببة ±0.05 درجة وخشونة سطح را0.8 ميكرومتر، مما يضمن التمركز مع المخروط المتحرك.
المفاتيح والأخاديد الزيتية:تم طحنها باستخدام آلات التحكم الرقمي بالكمبيوتر ذات التسامح الموضعي (±0.05 مم) واللمسة النهائية للسطح را3.2 ميكرومتر، مما يمنع تركيز الإجهاد.
حفر قناة التشحيم:
يتم حفر ثقوب الزيت المحورية والقطرية (φ5–φ15 مم) باستخدام آلات حفر عميقة ذات تحكم رقمي بالكمبيوتر (التحكم الرقمي بالكمبيوتر)، بدقة موضعية (±0.2 مم) لضمان تدفق سلس للزيت. تُزال النتوءات من أطراف الثقوب لتجنب تعطل تدفق الزيت.
الموازنة:
يتم خضوع العمود للموازنة الديناميكية على آلة موازنة بسرعة 500-1000 دورة في الدقيقة، مع الحد من عدم التوازن المتبقي إلى ≤5 جم·مم/كجم لتقليل الاهتزاز وتآكل المحمل.
معالجة السطح:
يتم تلميع محاور المحمل إلى را0.2 ميكرومتر لتقليل الاحتكاك وتحسين عمر المحمل.
يتم طلاء الأسطح غير الحاملة بطلاء مضاد للصدأ أو طلاء الزنك (5-8 ميكرومتر) لمقاومة التآكل أثناء التخزين والتشغيل.
اختبار المواد والتزوير:
يؤكد تحليل التركيب الكيميائي (مطيافية) الامتثال لمعايير 42CrMo (C 0.38-0.45٪، كر 0.9-1.2٪، شهر 0.15-0.25٪).
يتم فحص جودة التشكيل عن طريق الاختبار بالموجات فوق الصوتية (جامعة تكساس) للكشف عن العيوب الداخلية (على سبيل المثال، الشقوق، الشوائب) مع حدود الحجم ≤φ2 مم.
فحوصات دقة الأبعاد:
تتحقق آلة القياس الإحداثية (آلة قياس الإحداثيات) من جميع الأبعاد الحرجة: أقطار المحور، وزوايا المخروط، ومواضع المفتاح، ومواقع فتحات الزيت.
يتم قياس استدارة واستقامة العمود باستخدام أداة محاذاة الليزر، مع التسامح ≤0.01 مم / م.
اختبار الخواص الميكانيكية:
يضمن اختبار الصلابة (روكويل) أن محاور المحمل لها حقوق الإنسان 50–55 وأن القلب له حقوق الإنسان 28–35.
يؤكد اختبار الشد على العينات المزورة قوة الشد ≥1080 ميجا باسكال والاستطالة ≥12%.
الاختبار غير المدمر (الفحص غير المدمر):
يكتشف اختبار الجسيمات المغناطيسية (إم بي تي) الشقوق السطحية في المفاتيح والأكتاف والمجلات، مع رفض أي عيب يبلغ طوله 0.2 مم.
اختبار التيار الدوامي يتحقق من وجود عيوب تحت السطح في الأسطح المقواة.
الاختبار الوظيفي:
اختبار الدوران: يتم تثبيت العمود في وحدة اختبار ويتم تدويره بأقصى سرعة (1500 دورة في الدقيقة) لمدة ساعتين، مع مراقبة الاهتزاز لضمان مستويات ≤0.1 مم/ثانية.
اختبار الحمل: يتم تطبيق حمل محوري محاكي (120% من الحمل المقدر) لمدة ساعة واحدة، مع عدم إظهار الفحص اللاحق للاختبار أي تشوه (على سبيل المثال، تغيير استدارة المحور ≤0.005 مم).