**خلاصة**
صفيحة الدفع لكسارة الفك هي عنصر أساسي لنقل القوة وحماية من الحمل الزائد، وعادةً ما تُصنع من الحديد الزهر الرمادي (اتش تي 200/اتش تي 250) أو الحديد الزهر القابل للطرق (كيه تي 350-10). تتكون هيكليًا من هيكل، وأطراف داعمة، وأضلاع تقوية (إن وجدت)، وأخاديد إضعاف (للتحكم في الكسر).
تتضمن عملية تصنيعها الصب بالرمل (مع الصهر عند درجة حرارة 1380-1420 درجة مئوية، والمعالجة الحرارية لتخفيف الضغط)، والتشغيل الآلي (التشطيب الدقيق لأطراف الدعم والأخاديد الضعيفة لضمان دقة الملاءمة)، ومراقبة الجودة الصارمة (فحوصات تكوين المواد، إم تي للشقوق، وعمليات التفتيش الأبعادية، واختبار قوة الأخاديد الضعيفة).
تعمل على نقل القوة وحماية الكسارة من التحميل الزائد عن طريق الكسر عند التحميل الزائد، وتضمن السلامة التشغيلية مع عمر خدمة يتراوح من 3 إلى 6 أشهر.
مقدمة تفصيلية عن لوحة التبديل (لوحة الدفع) لكسارات الفك
صفيحة الدفع (صفيحة التثبيت) هي عنصر أساسي لنقل القوة يربط الفك المتحرك بالإطار في كسارات الفك، كما أنها تعمل كجهاز حماية رئيسي من الحمل الزائد، يُعرف باسم فتيل الأمان دي دي اتش للمعدات. أثناء التشغيل، تُحوّل الحركة الدورانية للعمود اللامركزي إلى تأرجح ترددي للفك المتحرك، مما يدفع الفك المتحرك والفك الثابت إلى الإغلاق بشكل دوري لسحق المواد. عند دخول أجسام صلبة غير قابلة للسحق (مثل الكتل الحديدية) إلى الكسارة، مما يتسبب في زيادة مفاجئة في الحمل، تنكسر صفيحة التثبيت تحت ضغط زائد، مما يُؤدي إلى نقل الطاقة لحماية المكونات الأساسية مثل الإطار والعمود اللامركزي من التلف.
أولا: تركيب وبنية لوحة التبديل
تتميز لوحة التبديل ببنية بسيطة نسبيًا، وعادةً ما تكون على شكل صفيحة أو إسفين. ويمكن تقسيمها، حسب طراز الكسارة، إلى: لوحات تبديل متكاملة و لوحات تبديل مشتركة (مكون من صفائح تثبيت علوية/سفلية ومسامير ربط، يُستخدم عادةً في الكسارات الكبيرة). يتضمن هيكله الأساسي:
جسمالجسم الرئيسي عبارة عن صفيحة مسطحة، ذات سطحين مقوسين أو مسطحين عند طرفيها - يُطلق عليهما "أطراف دعم" - تتصل بمقاعد الصفيحة المتحركة على الفك والإطار. يجب أن يتطابق نصف قطر انحناء طرفي الدعم بدقة مع المقاعد لضمان توزيع القوة بالتساوي.
تقوية الأضلاع:يتم صب الأضلاع التعزيزية الطولية على جانبي الجسم في بعض صفائح التثبيت الكبيرة لتعزيز الصلابة الشاملة، ومنع الكسر المبكر بسبب إجهاد الانحناء المفرط أثناء التشغيل.
إضعاف الأخاديد/إضعاف أخاديد التركيز الإجهادي:أخاديد مصممة في المنتصف أو مواضع محددة من لوحة التبديل لتقليل القوة المحلية، مما يضمن الكسر المتحكم فيه (عادة في المنتصف) أثناء التحميل الزائد، مما يسهل الاستبدال ويتجنب إتلاف المكونات الأخرى من شظايا الكسر.
فتحات التوصيل (للوحات التبديل المدمجة):يتم ربط الأجزاء العلوية والسفلية من لوحات التبديل المدمجة بواسطة مسامير، مع وجود فتحات تحديد المواقع في المفاصل لضمان المحورية والعمودية أثناء التجميع.
تُصنع ألواح التثبيت عادةً من الحديد الزهر الرمادي (اتش تي 200، اتش تي 250) أو الحديد الزهر القابل للطرق (كيه تي 350-10). يتميز الحديد الزهر الرمادي بتكلفة منخفضة وهشاشة متوسطة (يلبي متطلبات كسر الحمل الزائد)، وهو مناسب للكسارات الصغيرة والمتوسطة. أما الحديد الزهر القابل للطرق، ذو المتانة العالية، فيُستخدم في الكسارات الكبيرة لتحمل قوى التصادم العالية.
الثاني. عملية صب لوحة التبديل
يجب أن تُوازن عملية صبّ صفيحة المفصلة بين قوة المادة وهشاشتها، مما يضمن انتقالًا مستقرًا للقوة أثناء التشغيل العادي وكسرًا موثوقًا به أثناء التحميل الزائد. وتتم العملية على النحو التالي:
تحضير القالب
يُعتمد الصب بالرمل (الرمل الأخضر أو رمل الراتنج). تُصنع أنماط خشبية أو معدنية بناءً على رسومات ألواح التثبيت، مع محاكاة دقيقة للهيكل، مع تقوية الأضلاع، وإضعاف الأخاديد، مع الاحتفاظ بمساحة تشغيل تتراوح بين 2 و3 مم (يبلغ معدل انكماش الحديد الزهر الرمادي حوالي 0.8-1%).
يجب أن يكون سطح تجويف قالب الرمل أملسًا لتجنب ثقوب الرمل في الصب. تُضاف قنوات تهوية على سطح الفصل لمنع احتباس الغازات والمسامية أثناء الصب.
الذوبان والصب
صهر الحديد الزهر الرمادي: يُصهر الحديد الزهر، وخردة الفولاذ، وخردة الحديد المرتجعة بنسب متناسبة، في فرن قبة أو فرن متوسط التردد عند درجة حرارة تتراوح بين 1380 و1420 درجة مئوية. يُضبط التركيب الكيميائي (C: 3.0-3.4%، سي: 1.8-2.2%، من: 0.5-0.8%، S ≤0.12%، P ≤0.2%) لتحقيق التوازن بين القوة والهشاشة (السيليكون الزائد يُقلل من الهشاشة، مما قد يمنع الكسر أثناء التحميل الزائد).
يتم صب الحديد الزهر القابل للطرق أولاً على شكل حديد أبيض (مع مكافئ كربوني مخفض لتجنب تكوين الجرافيت)، يليه التلدين للحصول على بنية قابلة للطرق.
يُستخدم نظام صب مفتوح لضمان تدفق سلس للمعدن المنصهر إلى التجويف، مع تجنب انجراف الخبث. بالنسبة للألواح المفصلية ذات الأضلاع المقوّاة، يُضبط معدل الصب عند 5-8 كجم/ثانية لمنع الانسدادات الباردة في الأضلاع.
الهز والتنظيف
يُهزّ الصب بعد تبريده إلى أقل من ٣٠٠ درجة مئوية. تُزال الرافعات والبوابات (الصفائح الصغيرة بالطرق، والكبيرة بالقطع باللهب)، وتُصقل علامات البوابة لتنعيمها.
يتم تنظيف الرمال السطحية والنتوءات، مع فحص المناطق الرئيسية (أطراف الدعم، والأخاديد الضعيفة) للتأكد من عدم وجود عيوب واضحة.
المعالجة الحرارية
صفائح تبديل الحديد الزهر الرمادي: يتم إجراء عملية تخفيف الإجهاد (تسخينها إلى 500-550 درجة مئوية، والاحتفاظ بها لمدة 2-3 ساعات، ثم تبريدها في الفرن إلى 200 درجة مئوية) لإزالة إجهاد الصب ومنع التشوه أثناء التشغيل أو التصنيع.
صفائح حديد الزهر القابلة للطرق: يتم إجراء عملية التلدين الجرافيتي (تسخينها إلى 900-950 درجة مئوية، والاحتفاظ بها لمدة 3-5 ساعات، ثم تبريدها ببطء إلى 700 درجة مئوية قبل التبريد بالهواء) لتحلل السمنتيت إلى جرافيت عقدي، وتحقيق المتانة المطلوبة (قوة الشد ≥ 350 ميجا باسكال، الاستطالة ≥ 10٪).
ثالثًا. عملية تصنيع لوحة التبديل
تؤثر دقة تشغيل صفيحة التثبيت بشكل مباشر على ثبات تركيبها مع الفك والإطار المتحركين، بالإضافة إلى كفاءة نقل القوة. تتم العملية المحددة كما يلي:
التشغيل الخشن
باستخدام الدائرة الخارجية لأطراف الدعم والسطوح الجانبية كمراجع، يتم استخدام آلة طحن أو مسوي لتصنيع المستويين العلوي والسفلي (الأسطح المتصلة للألواح المفصلية المدمجة)، مع ترك بدل تشطيب يتراوح بين 1 إلى 2 مم لضمان خطأ التسطيح ≤ 0.5 مم/م.
يتم تشكيل الأسطح القوسية لأطراف الدعم بشكل خشن أو طحنها بشكل خشن لضمان انحراف نصف قطر الانحناء ≤ 0.5 مم، مما يضع الأساس للتشطيب اللاحق.
التشطيب
التشغيل الدقيق لأطراف الدعم: يتم استخدام آلة طحن عمودية أو آلة ثقب لتشغيل القوس أو الأسطح المستوية لأطراف الدعم، مما يضمن فجوة تركيب مع مقاعد لوحة التبديل ≤0.1 مم (الفجوة المفرطة تسبب الضوضاء والتآكل أثناء التشغيل)، مع خشونة السطح را ≤6.3 ميكرومتر.
تشغيل أخدود الإضعاف: تُستخدم آلة طحن طرفية لتشغيل أخدود الإضعاف الأوسط، مع تفاوت في عرض وعمق الأخدود يبلغ ±0.3 مم. يجب أن يتوافق نصف قطر القطع في أسفل الأخدود مع متطلبات الرسم (لتجنب الكسر المبكر الناتج عن صغر القطع بشكل مفرط).
تشغيل ثقوب التوصيل (للصفائح المتشابكة المدمجة): يتم حفر ثقوب البراغي لتوصيل صفائح التوصيل العلوية والسفلية على آلة الحفر، مع تفاوت موضع الثقب ±0.2 مم، وخشونة جدار الثقب را ≤12.5 ميكرومتر، ويتم تثبيت الخيوط (دقة الخيط 6H) بنقرة.
معالجة السطح
تُزال نتوءات التشغيل. تُفسفت الأسطح المتزاوجة لأطراف الدعم (لزيادة مقاومة التآكل)، وتُطلى الأسطح غير المتزاوجة لمنع الصدأ (بسمك طبقة الطلاء ٤٠-٦٠ ميكرومتر)، مما يضمن عدم وجود طبقة مفقودة أو ترهل.
رابعًا: عملية مراقبة جودة لوحة التبديل
تؤثر جودة لوحة التبديل بشكل مباشر على استقرار تشغيل الكسارة وسلامتها. يتم تطبيق ضوابط متعددة المراحل لضمان توافق الأداء:
مراقبة جودة المواد
فحص المواد الخام: يُجرى تحليل طيفي على الحديد الزهر للتحقق من توافق تركيبه الكيميائي (على سبيل المثال، محتوى الكربون 3.0-3.4% لحديد الزهر الرمادي اتش تي 250). تُجرى اختبارات الشد على العينات لضمان استيفاء قوة الشد (حديد الزهر الرمادي ≥ 250 ميجا باسكال) وصلابته (170-240 HBW) للمعايير.
الفحص المعدني: يجب أن يحتوي الحديد الزهر الرمادي على جرافيت من النوع أ (متقشر) بدون كربيدات شبكية. يُفحص الحديد الزهر القابل للطرق بحثًا عن الجرافيت العقدي، مع تجنب هياكل الحديد الأبيض (التي تسبب هشاشة مفرطة).
مراقبة جودة الصب
فحص العيوب البصرية: يُجرى فحص بصري كامل لاستبعاد أي شقوق أو تجاويف انكماشية أو مسام. يُجرى اختبار الجسيمات المغناطيسية (إم تي) على مناطق رئيسية (أطراف الدعم، أخاديد الضعف) لضمان عدم وجود أي شقوق سطحية.
فحص الانحراف الأبعادي: يتم استخدام الفرجار والقوالب للتحقق من انحرافات الطول والعرض (≤±1 مم)، وتتحقق قوالب القوس من ملاءمة أقواس نهاية الدعم (الفجوة ≤0.3 مم).
التحكم في دقة التصنيع
فحص التفاوت الهندسي: يُستخدم مؤشر قرص ومسطرة مستقيمة للتحقق من الاستواء والعمودية (خطأ ≤ 0.1 مم/100 مم). وتتحقق آلة قياس إحداثيات من دقة موضع ثقوب التوصيل (انحراف ≤ 0.2 مم).
التحقق من قوة أخدود الضعف: تخضع صفائح التبديل النهائية التي تم أخذ عينات منها لاختبار الضغط، مع تطبيق 1.5 مرة من الحمل التشغيلي المقدر لمراقبة ما إذا كان الكسر يحدث في الموضع المحدد مسبقًا (أخدود الضعف) مع سطح كسر مسطح وعدم وجود شظايا متناثرة.
الفحص النهائي قبل التجميع
تجربة تركيب مع مقاعد لوحة التبديل: تُركّب لوحة التبديل في مقاعد لوحة التبديل للفك المتحرك والإطار، مع استخدام مقياس تحسس للتحقق من فجوة التركيب، لضمان عدم وجود أي انحشار أو ارتخاء. يجب أن يدور الفك المتحرك بمرونة عند تشغيله يدويًا.
فحص الملصقات: يجب وضع علامة على المنتجات النهائية بالطراز والمادة وتاريخ الإنتاج لضمان إمكانية تتبعها. تُوضع علامات على المنتجات غير المؤهلة بشكل فردي وتُعزل لمنع اختلاطها بمنتجات مؤهلة.
بفضل عمليات الصب والتشغيل الآلي ومراقبة الجودة الصارمة، تضمن لوحة التبديل نقلًا مستقرًا للقوة أثناء التشغيل العادي وحماية موثوقة من الحمل الزائد. يتراوح عمر الخدمة عادةً بين 3 و6 أشهر (يُعدّل بناءً على صلابة المادة وتكرار التكسير)، كما أن استبدالها بانتظام يُقلل بفعالية من تكاليف صيانة الكسارة ومخاطر الأعطال.