العمود الرئيسي لمطحنة الكرات

مقدمة تفصيلية وعملية تصنيع وفحص عمود مطحنة الكرات

1. وظائف وخصائص هيكل عمود مطحنة الكرات

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

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

• اتصال الختم: التعاون مع جهاز الختم في منافذ التغذية والتفريغ لمنع تسرب المواد.

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

• الأبعاد: يبلغ قطر عمود المطاحن الكروية الصغيرة والمتوسطة الحجم عادة 300-800 مم، في حين أن قطر المطاحن الكبيرة يمكن أن يتجاوز 1500 مم؛ يتناسب الطول مع الأسطوانة (2-10 م)؛

• المادة: تتطلب قوة وصلابة عاليتين. تستخدم الأعمدة الصغيرة والمتوسطة الحجم فولاذ كربوني عالي الجودة 45# (منخفضة التكلفة، وقابلية تشغيل جيدة)، في حين تعتمد النماذج الكبيرة أو الثقيلة الفولاذ الهيكلي المصنوع من سبائك 42CrMo (قوة الشد ≥ 800 ميجا باسكال، صلابة التأثير ≥ 60 جول/سم²).

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

1. معالجة المواد الخام والتشكيل

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

• عملية التشكيل:

• التسخين: قم بتسخين الفولاذ المستدير في فرن الغاز الطبيعي إلى 1100-1150 درجة مئوية (درجة حرارة الأوستنيت) واتركه لمدة 2-4 ساعات (يتم تعديله وفقًا للقطر)؛

• التشكيل: اعتماد التشكيل الحر أو التشكيل بالضغط الهيدروليكي، مع الاضطراب والرسم على مراحل لضمان نسبة التشكيل (نسبة الطول إلى القطر) ≤ 3.5 والقضاء على المسامية الداخلية؛

• معالجة ما بعد التشكيل: تبريد ببطء إلى 600 درجة مئوية ثم تبريد بالهواء لتجنب الشقوق الناجمة عن الاختلاف المفرط في درجة الحرارة؛ التحكم في بدل التشكيل عند 15-20 ملم.

2. المعالجة الحرارية (العملية الرئيسية لتحديد الخصائص الميكانيكية)

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

• التبريد والتهدئة:

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

• التبريد في درجات حرارة عالية: يُحفظ عند درجة حرارة 580-620 درجة مئوية لمدة 4 ساعات، ثم يُبرد بالهواء لتحقيق صلابة نهائية تبلغ 280-320 HBW، مع موازنة القوة والمتانة؛

• اكتشاف العيوب:إجراء اختبار الموجات فوق الصوتية (جامعة تكساس) بنسبة 100% بعد الإطفاء والتكييف (متوافق مع جيه بي/T 4730.3 المستوى الأول)، مع عدم السماح بأي شقوق أو رقائق.

3. التشغيل الخشن والتشطيب شبه النهائي

• التشغيل الخشن:

• الدوران: قم بتدوير الدائرة الخارجية والوجه النهائي على مخرطة أرضية أو مخرطة التحكم الرقمي بالكمبيوتر، مع ترك بدل تشغيل 8-10 مم؛

• الحفر والتثقيب: قم بثقب الثقب الداخلي المجوف (قطر 1/3-1/2 من قطر العمود) لإزالة مناطق تركيز الإجهاد الداخلي؛

• نصف تشطيب:

• الانتهاء من الدوران: قم بتدوير الجزء العلوي من المحور ووجه نهاية الحافة بشكل إضافي، مع ترك بدل طحن بمقدار 2-3 مم، وقم بتشكيل طاولة عملية في الجزء العلوي (للتحديد اللاحق)؛

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

4. التصنيع الدقيق (ضمان دقة التجميع)

• طحن:

• طحن المحور: طحن المحور الذي يطابق المحمل على مطحنة أسطوانية عالمية (التسامح تكنولوجيا المعلومات 6، خشونة السطح را ≤ 0.8 ميكرومتر)، مع ضمان أن تكون الأسطوانة ≤ 0.005 مم/م؛

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

• التفتيش الدقيق:استخدم آلة قياس إحداثيات للتحقق من الأبعاد الرئيسية (على سبيل المثال، قطر المحور، سمك الشفة) مع التحكم في الانحراف في حدود ±0.02 مم؛

• معالجة السطح: معالجة الفسفرة على سطح الأسطوانة (للوقاية من الصدأ)، ووضع طبقة أساس وطبقة علوية على الأسطح غير المتزاوجة (السمك الإجمالي ≥ 80 ميكرومتر).

5. التفتيش النهائي والتجميع التجريبي

• التنظيف: تنظيف سطح الزيت وبرادة الحديد بالديزل؛

• التجميع التجريبي: قم بالتجميع المسبق مع مقعد المحمل وشفة الأسطوانة، وتحقق من الملاءمة بين المحور والحلقة الداخلية للمحمل (تداخل 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 محتويات كر وMo تقع ضمن النطاقات القياسية؛

• فحص جودة التشكيل:

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

• الخصائص الميكانيكية: أخذ عينات من التشكيل لاختبار الشد (قوة الشد ≥ 800 ميجا باسكال، قوة الخضوع ≥ 600 ميجا باسكال) واختبار التأثير (طاقة التأثير -20 درجة مئوية ≥ 40 جول).

2. فحص المعالجة الحرارية

• اختبار الصلابة:قم بقياس الصلابة في نقاط متعددة على المحور والحافة باستخدام جهاز اختبار صلابة برينيل، مع التأكد من صلابة 280-320 HBW (انحراف التوحيد ≤ 20 HBW)؛

• البنية المعدنية:فحص الهيكل المطفأ والمخفف (سوربيت مخفف، درجة ≤ 3) بدون كربيدات شبكية أو فيريت حر.

3. فحص دقة التشغيل

• دقة الأبعاد:

• قطر المحور: يتم قياسه باستخدام ميكرومتر (التسامح تكنولوجيا المعلومات 6، على سبيل المثال، محور φ500 مم يسمح بـ +0.03-+0.05 مم)؛

• قطر الفتحة الداخلية: يتم قياسه باستخدام مقياس قرص داخلي، التسامح H8 (ضمان الخلوص الملائم مع أنبوب التغذية)؛

• التسامح الهندسي:

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

• الاستقامة: تم اكتشافها باستخدام انحراف مستوي كامل الطول ≤ 0.05 مم/م.

4. فحص المنتج النهائي

• جودة السطح:الفحص البصري أو عن طريق الاختبار النافذ (العلاج الطبيعي) للتحقق من السطح، دون وجود خدوش أو نتوءات (العمق ≤ 0.5 مم)؛

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

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

رابعًا: الملخص