دعم الحمل المحوري:امتصاص القوى الرأسية (ما يصل إلى آلاف الكيلو نيوتن) من المخروط المتحرك والعمود الرئيسي وسحق المواد، مما يمنع الإزاحة المحورية للمكونات الرئيسية.
تسهيل التناوب:السماح بالدوران السلس للعمود الرئيسي أو حلقة الضبط مع الحفاظ على الاستقرار المحوري، وتقليل الاحتكاك وفقدان الطاقة.
صيانة المحاذاة:التأكد من بقاء العمود الرئيسي متحدة المركز مع الإطار، ومنع سوء المحاذاة الذي قد يتسبب في تآكل غير متساوٍ على الغطاء أو المقعر أو المكونات الأخرى.
تكامل التشحيم:العمل مع نظام التشحيم لتوزيع الزيت بالتساوي على أسطح التلامس، مما يقلل من التآكل وتوليد الحرارة تحت الأحمال العالية.
طوق الدفع (العنصر الدوار)مكون على شكل قرص مُثبَّت على العمود الرئيسي، يتميز بسطح دفع مُشَكَّل بدقة (را0.8–1.6 ميكرومتر) يلامس وسادات المحمل. وهو مصنوع من فولاذ سبائكي عالي القوة (مثل 42CrMo) بسطح مُقَسّى (حقوق الإنسان 50–55).
وسادات الدفع (العناصر الثابتة)وسادات مجزأة أو دائرية بالكامل (3-8 قطع) تتحمل أحمالًا محورية على طوق الدفع. وهي مصنوعة من معدن بابيت (مصنوعة من القصدير: 83-85% القصدير، 11-13% سب)، أو البرونز (ZCuSn10Pb1)، أو مواد ثنائية المعدن ذات قاعدة فولاذية مع طبقة مقاومة للتآكل.
غلاف المحمل: غلاف أسطواني أو حلقي يُثبّت وسادات الدفع في مكانها، مُثبّت على الإطار أو حلقة الضبط. وهو مصنوع من الحديد الزهر (اتش تي 300) أو الفولاذ المصبوب (ZG270-500)، ومُزوّد بأخاديد زيت لتوزيع مواد التشحيم.
نظام التزييت:
منافذ دخول/خروج الزيت:قنوات في الغلاف تقوم بتوصيل مواد التشحيم المضغوطة (الزيت المعدني أو الشحم الاصطناعي) إلى أسطح التلامس بين الطوق والوسادات.
أخاديد الزيت:أخاديد محيطية أو شعاعية في أسطح غلاف المحمل أو الوسادة لضمان توزيع الزيت بشكل موحد ومنع الاحتكاك الجاف.
تحديد موقع الدبابيس/المشابك:الأجهزة التي تثبت وسادات الدفع في الهيكل، مما يمنع الدوران أو الإزاحة تحت الحمل.
عناصر الختم:حلقات O أو أختام متاهة تمنع تسرب مواد التشحيم وتمنع التلوث الناتج عن الغبار أو الماء أو جزيئات الخام.
اختيار المواد:تم اختيار الفولاذ السبائكي عالي القوة (42CrMo) لقوته الممتازة في الشد (≥1080 ميجا باسكال) ومتانته في مقاومة الصدمات (≥60 J/سم²).
التشكيل:يتم تسخين كتلة الفولاذ إلى درجة حرارة تتراوح بين 1100 و1200 درجة مئوية ويتم تشكيلها على شكل قرص من خلال التشكيل بالقالب المفتوح، مما يؤدي إلى تحسين بنية الحبوب والقضاء على العيوب الداخلية.
المعالجة الحرارية: يُحقق التبريد بالزيت (٨٥٠-٨٨٠ درجة مئوية)، متبوعًا بالتسخين (٥٥٠-٦٠٠ درجة مئوية)، صلابةً أساسيةً تتراوح بين ٢٨ و٣٥ درجة مئوية. يُصلَّى سطح الدفع بالحث إلى ٥٠-٥٥ درجة مئوية لمقاومة التآكل.
التشغيل الآلي:تحقق عمليات الخراطة والطحن باستخدام الحاسب الآلي تسطيحًا (≤0.01 مم/م) وخشونة السطح (را0.8 ميكرومتر) على سطح الدفع، مع التسامح البعدي (±0.02 مم) للقطر الخارجي.
اختيار المواد:يتم استخدام معدن بابيت القائم على القصدير (سبائك القصدير-سب-النحاس) لمعامل احتكاكه المنخفض (≤0.1) وتوافقه الممتاز مع محاذاة غير دقيقة.
صبيُصبّ معدن بابيت على صفيحة دعم فولاذية (Q235) عن طريق الصب بالطرد المركزي أو الصب بالجاذبية، مُشكّلاً طبقة خارجية بسمك 2-5 مم. تُنظّف الطبقة الداعمة الفولاذية وتُخشن مسبقًا لضمان الترابط المعدني.
التشغيل الآلي: يُصقل سطح الوسادة لتحقيق استواء (≤ 0.02 مم/م) وخشونة سطحية (را1.6 ميكرومتر). تُفرَز أخاديد التزييت في السطح بعمق دقيق (0.5-1 مم).
اختيار المواد:تم اختيار الحديد الزهر الرمادي (اتش تي 300) لقدرته الجيدة على امتصاص الاهتزازات وإمكانية التشغيل الآلي، مع قوة شد ≥300 ميجا باسكال.
صب الرمليُستخدم قالب رمل مُلصق بالراتنج لصب الهيكل، مع تشكيل قنوات زيتية وعناصر تثبيت. تتراوح درجة حرارة الصب بين ١٣٨٠ و١٤٢٠ درجة مئوية.
المعالجة الحرارية:تعمل عملية التلدين عند درجة حرارة تتراوح بين 550 و600 درجة مئوية على تخفيف إجهاد الصب، مما يقلل من خطر التشوه أثناء التشغيل.
التشغيل الآلي:تعمل عمليات الطحن والحفر باستخدام الحاسب الآلي على إنشاء فتحات التركيب، ومنافذ الزيت، وتجاويف الوسادة، مع التسامح البعدي (±0.1 مم) للميزات الحرجة.
تركيب وسادة الدفع:يتم ضغط الوسادات في تجاويف الغلاف بملاءمة تداخلية طفيفة (0.01–0.03 مم) ويتم تأمينها بدبابيس تحديد الموقع.
تكامل نظام التزييت:يتم تنظيف قنوات الزيت واختبار تدفقها، مع تثبيت الأختام لمنع التسرب.
محاذاة طوق الدفع:يتم تثبيت الطوق على العمود الرئيسي ويتم فحصه للتأكد من عموديته على محور العمود (≤0.05 مم/م) باستخدام مؤشر الاتصال.
اختبار التشغيل:يتم تدوير المحمل المجمع في ظل ظروف عدم التحميل لقياس الانحراف الشعاعي والمحوري، مما يضمن قيم ≤0.05 مم.
اختبار المواد:يؤكد تحليل التركيب الكيميائي (مطيافية) مطابقة السبائك (مثل: 42CrMo، اتش تي 300). ويؤكد اختبار الصلابة (روكويل/برينيل) مطابقة صلابة السطح واللب للمواصفات.
التفتيش الأبعادي:تتحقق آلات القياس الإحداثي (آلة قياس الإحداثيات) من الأبعاد الدقيقة للطوق والوسادات والغلاف، لضمان الامتثال للتفاوتات. ويتم التحقق من الاستواء والتوازي باستخدام مسطحات بصرية.
الاختبار غير المدمر (الفحص غير المدمر):
يكشف الاختبار بالموجات فوق الصوتية (جامعة تكساس) عن العيوب الداخلية في طوق الدفع (على سبيل المثال، الشقوق والشوائب).
يقوم اختبار الجسيمات المغناطيسية (إم بي تي) بفحص سطح دفع الطوق بحثًا عن الشقوق السطحية.
يضمن اختبار الرابطة (الاختبارات بالموجات فوق الصوتية أو اختبارات التقشير) ربط مادة بابيت بالفولاذ في منصات الدفع (بدون تقشير).
اختبار الأداء:
يطبق اختبار الحمل 120% من الحمل المحوري المقدر لمدة ساعة واحدة، ومراقبة ارتفاع درجة الحرارة (≤40 درجة مئوية فوق درجة الحرارة المحيطة) والتآكل (≤0.01 مم).
يقيس اختبار الاحتكاك معامل الاحتكاك في ظل ظروف التشغيل المحاكاة، ويتطلب قيمًا ≤0.15 مع التزييت المناسب.
التحقق من صحة التزييت:يضمن اختبار الضغط لقنوات الزيت عدم وجود أي انسدادات، مع التحقق من معدلات التدفق لتلبية مواصفات التصميم.