عمود المطحنة الكروية الرئيسي

مقدمة تفصيلية، عملية التصنيع وعملية فحص عمود مطحنة الكرات

أولاً: وظائف وخصائص هيكل عمود مطحنة الكرات

• نقل عزم الدوران: نقل عزم الدوران الناتج من المحرك من خلال المخفض إلى الأسطوانة، مما يؤدي إلى دوران الأسطوانة (سرعة الدوران: 15-30 دورة في الدقيقة)؛

• تحمل الأحمال: تحمل الوزن الإجمالي للأسطوانة، ووسائط الطحن (كرات فولاذية) والمواد (حتى آلاف الأطنان لمطاحن الكرات الكبيرة)؛

• وصلة مانعة للتسرب: تعاون مع جهاز منع التسرب عند منافذ التغذية والتفريغ لمنع تسرب المواد.

• الشكل: أسطوانة مجوفة متدرجة (الهيكل المجوف يقلل الوزن)، مع محور (محامل متطابقة) في كلا الطرفين ووصلة مسمار شفة مع الأسطوانة في المنتصف؛

• الأبعاد: عادةً ما يكون قطر عمود المطاحن الكروية الصغيرة والمتوسطة الحجم 300-800 مم، بينما يمكن أن يتجاوز قطر عمود المطاحن الكبيرة 1500 مم؛ ويتناسب الطول مع الأسطوانة (2-10 م)؛

• المادة: تتطلب قوة ومتانة عاليتين. تستخدم الأعمدة الصغيرة والمتوسطة الحجم فولاذ كربوني عالي الجودة رقم 45 (تكلفة منخفضة، قابلية جيدة للتشغيل الآلي)، بينما تعتمد النماذج الكبيرة أو الثقيلة الفولاذ الإنشائي المصنوع من سبيكة 42CrMo (قوة الشد ≥ 800 ميجا باسكال، صلابة الصدمة ≥ 60 جول/سم²).

ثانياً: عملية تصنيع عمود مطحنة الكرات (باستخدام مادة 42CrMo كمثال)

1. المعالجة الأولية للمواد الخام والتشكيل

• اختيار المواد الخام: استخدم الفولاذ الدائري 42CrMo بقطر 300-1800 مم، مصحوبًا بشهادة المواد (التركيب الكيميائي: C 0.38-0.45%، Cr 0.9-1.2%، شهر 0.15-0.25%)؛

• عملية التشكيل:

• التسخين: سخن الفولاذ الدائري في فرن يعمل بالغاز الطبيعي إلى درجة حرارة 1100-1150 درجة مئوية (درجة حرارة الأوستنة) واحتفظ بها لمدة 2-4 ساعات (يتم تعديلها وفقًا للقطر)؛

• التشكيل: اعتمد التشكيل الحر أو التشكيل بالضغط الهيدروليكي، مع التشكيل التدريجي والسحب لضمان نسبة التشكيل (نسبة الطول إلى القطر) ≤ 3.5 والقضاء على المسامية الداخلية؛

• المعالجة اللاحقة للتشكيل: التبريد ببطء إلى 600 درجة مئوية ثم التبريد بالهواء لتجنب التشققات الناتجة عن فرق درجة الحرارة المفرط؛ التحكم في سماحية التشكيل عند 15-20 مم.

2. المعالجة الحرارية (عملية أساسية تحدد الخواص الميكانيكية)

• التطبيع: التسخين إلى 860-880 درجة مئوية، والاحتفاظ بها لمدة 3 ساعات، ثم التبريد بالهواء لتنقية الحبيبات، والقضاء على إجهاد التشكيل، وتقليل الصلابة إلى 220-250 HBW؛

• التبريد والتلطيف:

• التبريد السريع: التسخين إلى 840-860 درجة مئوية، ثم تثبيته، ثم تبريده بالزيت (معدل التبريد ≥ 50 درجة مئوية/ثانية) لضمان تصلب القلب؛

• التصليد بدرجة حرارة عالية: يتم الاحتفاظ بها عند 580-620 درجة مئوية لمدة 4 ساعات، ثم يتم تبريدها بالهواء لتحقيق صلابة نهائية تتراوح بين 280-320 HBW، مع تحقيق التوازن بين القوة والمتانة؛

• كشف العيوب: إجراء اختبار الموجات فوق الصوتية بنسبة 100% بعد التبريد والتطبيع (متوافق مع JB/T 4730.3 المستوى الأول)، مع عدم السماح بوجود أي تشققات أو رقائق.

3. التشغيل الخشن والتشطيب شبه النهائي

• التشغيل الخشن:

• الخراطة: قم بخرط الدائرة الخارجية والوجه النهائي على مخرطة أرضية أو مخرطة التحكم الرقمي الحاسوبي، مع ترك سماحية تشغيل 8-10 مم؛

• الحفر والتجويف: حفر الثقب الداخلي المجوف (قطره من 1/3 إلى 1/2 من قطر العمود) لإزالة مناطق تركيز الإجهاد الداخلي؛

• تشطيبات نصفية:

• إنهاء عملية الخراطة: قم بخراطة المحور ووجه نهاية الشفة بشكل أكبر، مع ترك مسافة طحن من 2 إلى 3 مم، وقم بتصنيع طاولة معالجة عند المحور (للتحديد اللاحق للموقع)؛

• الطحن: فتحات توصيل شفة الطحن (موزعة بالتساوي بشكل محيطي، 8-32 فتحة، قطر φ20-φ60 مم).

4. التصنيع الدقيق (ضمان دقة التجميع)

• طحن:

• طحن المحاور: قم بطحن المحور المطابق للمحمل على آلة طحن أسطوانية عالمية (التفاوت IT6، خشونة السطح رع ≤ 0.8 ميكرومتر)، مع ضمان أسطوانية ≤ 0.005 مم/م؛

• طحن الوجه النهائي: قم بطحن الوجه النهائي للشفة (التسطيح ≤ 0.02 مم/م) لضمان التعامد على المحور ≤ 0.01 مم/100 مم؛

• فحص دقيق: استخدم آلة قياس الإحداثيات للتحقق من الأبعاد الرئيسية (مثل قطر المحور، وسمك الشفة) مع التحكم في الانحراف في حدود ±0.02 مم؛

• معالجة السطح: معالجة الفوسفات على سطح المحور (للوقاية من الصدأ)، والطبقة التمهيدية + الطبقة النهائية على الأسطح غير المتزاوجة (السمك الكلي ≥ 80 ميكرومتر).

5. الفحص النهائي والتجميع التجريبي

• التنظيف: نظف سطح الزيت وبرادة الحديد باستخدام الديزل؛

• التجميع التجريبي: قم بالتجميع المسبق مع مقعد المحمل وشفة الأسطوانة، وتحقق من التوافق بين العمود والحلقة الداخلية للمحمل (التداخل 0.01-0.03 مم)، ودرجة موضع فتحات توصيل الشفة (≤ 0.1 مم).

ثالثًا: عملية فحص عمود مطحنة الكرات

1. فحص المواد الخام والتشكيل

• تحليل التركيب الكيميائي: استخدم مطياف القراءة المباشرة للكشف عن تركيبة 42CrMo، مع التأكد من أن محتوى الكروم والموليبدينوم ضمن النطاقات القياسية؛

• فحص جودة التشكيل:

• البنية الكلية: اختبار الحفر (محلول كحول حمض النيتريك بنسبة 10٪)، مع عدم السماح بالانكماش أو القشرة أو الشقوق؛

• الخواص الميكانيكية: خذ عينات التشكيل لاختبار الشد (قوة الشد ≥ 800 ميجا باسكال، قوة الخضوع ≥ 600 ميجا باسكال) واختبار الصدم (-20 درجة مئوية طاقة الصدم ≥ 40 جول).

2. فحص المعالجة الحرارية

• اختبار الصلابة: قياس الصلابة في نقاط متعددة على المحور والشفة باستخدام جهاز اختبار صلابة برينل، مع ضمان صلابة تتراوح بين 280-320 HBW (انحراف التجانس ≤ 20 HBW)؛

• البنية المعدنية: افحص البنية المبردة والمخففة (السوربيت المخفف، الدرجة ≤ 3) بدون كربيدات شبكية أو فيريت حر.

3. فحص دقة التشغيل الآلي

• الدقة البُعدية:

• قطر المحور: تم قياسه باستخدام الميكرومتر (التفاوت IT6، على سبيل المثال، يسمح المحور φ500 مم بـ +0.03-+0.05 مم)؛

• قطر الفتحة الداخلية: تم قياسه باستخدام مقياس قرص داخلي، التفاوت H8 (ضمان خلوص التركيب مع أنبوب التغذية)؛

• التفاوت الهندسي:

• الانحراف الشعاعي: تم قياسه على مخرطة دقيقة أو أداة انحراف، ≤ 0.02 مم/م عند المحور؛

• الاستقامة: يتم الكشف عنها بمستوى، انحراف كامل الطول ≤ 0.05 مم/م.

4. فحص المنتج النهائي

• جودة السطح: بصريًا أو عن طريق اختبار الاختراق (العلاج الطبيعي) للتحقق من السطح، مع عدم وجود خدوش أو نتوءات (عمق ≤ 0.5 مم)؛

• اختبار التوازن الديناميكي: بالنسبة للأعمدة ذات سرعة الدوران ≥ 30 دورة في الدقيقة، قم بإجراء اختبار التوازن الديناميكي (عدم التوازن ≤ 50 جم·مم/كجم)؛

• اختبار الضغط الهيدروستاتيكي: قم بإجراء اختبار هيدروستاتيكي بقوة 0.5 ميجا باسكال على الفتحة الداخلية للعمود المجوف، مع عدم وجود أي تسرب لمدة 30 دقيقة (لضمان أداء الختم).

رابعاً: ملخص