ختم مطحنة الكرات

مقدمة تفصيلية عن حلقات ختم مطحنة الكرات وعمليات تصنيعها وفحصها

1. وظائف وخصائص هيكل حلقات ختم مطحنة الكرات

• حسب مبدأ الختم:

• حلقات إحكام التلامس: تُحقق إحكام التلامس من خلال التلامس الوثيق بين المواد المرنة (مثل المطاط والبولي يوريثان) وسطح العمود المجوف. مناسبة للسرعات المنخفضة (≤ 30 دورة/دقيقة) وظروف الغبار المنخفض.

• حلقات مانعة للتسرب غير تلامسية: تُستخدم هياكل متاهية (فجوات ملتوية بين الحلقات المعدنية والأعمدة المجوفة) لمنع التسرب عبر مقاومة السوائل. مثالية للبيئات عالية السرعة ودرجات الحرارة المرتفعة، أو في الحالات التي تتآكل فيها أختام وسائط الطحن بسهولة (مثل مطاحن الكرات الكبيرة في قطاع التعدين).

• حلقات مانعة للتسرب مُدمجة: تجمع بين خصائص التلامس وعدم التلامس (مثل: متاهة دي دي اتش + هيكل شفة مطاطية دي دي اتش)، مما يُوازن بين فعالية الختم ومقاومة التآكل. تُستخدم على نطاق واسع.

• حسب المادة:

• حلقات الختم المعدنية: عادة ما تكون مصنوعة من الحديد الزهر الرمادي (اتش تي 250)، أو الحديد المطاوع (كيو تي 500-7)، أو الفولاذ المقاوم للصدأ (304)، وتستخدم في الهياكل المتاهية.

• حلقات مانعة للتسرب غير معدنية: مطاط (مطاط النتريل، مطاط الفلوروبروبر)، أو بولي يوريثان، أو جرافيت، تُستخدم في مانعات التسرب. يجب أن تكون مقاومة للزيت ودرجات الحرارة (من -20 إلى 120 درجة مئوية).

• متطلبات الأداء الرئيسية:

• موثوقية الختم: لا يوجد تسرب كبير (≤5 مل في 24 ساعة)؛

• مقاومة التآكل: التآكل على الأجزاء التي تلامس العمود المجوف ≤0.1 مم/1000 ساعة؛

• القدرة على التكيف: تناسب الخلوص مع العمود المجوف (تداخل 0.1-0.3 مم لأنواع الاتصال، وخلوص 0.5-1.5 مم لأنواع عدم الاتصال).

الثاني. عملية تصنيع حلقات ختم مطحنة الكرات

1. تصنيع الهيكل المعدني (حديد الزهر الرمادي اتش تي 250)

• صب الفراغات:

• تصميم القالب: قوالب الصب الرملية مع بدل تشغيل 3-5 مم وارتفاعات لمنع تجاويف الانكماش؛

• الصهر والصب: التحكم في تركيبة الحديد المنصهر (C 3.1-3.4%، سي 1.8-2.2%، من 0.8-1.0%) ودرجة حرارة الصب (1350-1400 درجة مئوية)؛

• معالجة الشيخوخة: الشيخوخة الطبيعية لمدة 3 أسابيع (أو الشيخوخة الاصطناعية عند 200 درجة مئوية لمدة 8 ساعات) للقضاء على إجهاد الصب.

• التصنيع:

• الخراطة الخشنة: تشغيل الدائرة الخارجية والوجوه النهائية باستخدام مخرطة، مع ترك 1-2 مم للخراطة النهائية؛

• الخراطة النهائية: تشغيل مخرطة التحكم الرقمي بالكمبيوتر لإغلاق أسطح التزاوج (الأخاديد لربط المطاط، فجوات المتاهة) مع خشونة السطح را≤3.2μm وتسامح القطر الداخلي H8؛

• الحفر: تشغيل ثقوب مسامير التثبيت (موزعة بشكل متساوٍ محيطيًا، وتفاوت الموضع ± 0.1 مم).

2. تصنيع شفة الختم المطاطية (مطاط النتريل إن بي آر)

• التركيب والخلط:خلط المطاط النتريل (70-80 جزءًا) + الكربون الأسود (20-30 جزءًا) + عامل الفلكنة (الكبريت 2-3 أجزاء) في خلاط داخلي عند 120-140 درجة مئوية لمدة 10-15 دقيقة لضمان التشتت المنتظم؛

• صب الفلكنة:

• تسخين القالب إلى 160-170 درجة مئوية ووضع الهيكل المعدني في القالب؛

• حقن مركب المطاط، والبركنة تحت الضغط (10-15 ميجا باسكال) لمدة 15-20 دقيقة، وربط المطاط بالهيكل المعدني بقوة باستخدام مادة لاصقة (على سبيل المثال، شيملوك 205)؛

• التشذيب:إزالة الوميض والنتوءات لضمان شفة مانعة للتسرب مسطحة (انحراف السُمك ≤0.1 مم).

3. التجميع ومعالجة السطح

• الأجزاء المعدنية: تنظيف الأسطح غير المتزاوجة بالرمل لإزالة الصدأ، ثم وضع طلاء مضاد للصدأ (سمك ≥ 60 ميكرومتر)؛

• التجميع المشترك: فحص قوة الترابط بين الشفة المطاطية والهيكل المعدني (قوة التقشير ≥ 5 نيوتن / سم) وتثبيت حلقة زنبركية (لتعزيز ضغط الشفة)؛

• التشذيب النهائي: اختبار ملاءمة شفة الختم باستخدام عمود وهمي لضمان التلامس المنتظم (تم فحصه باستخدام مسحوق الرصاص الأحمر، مساحة التلامس ≥90%).

ثالثًا. عملية فحص حلقات ختم مطحنة الكرات

1. فحص المواد الخام

• المواد المعدنية:

• أجزاء الحديد الزهر: التحليل الطيفي للتحقق من التركيب، واختبار الشد لقوة الشد ≥250 ميجا باسكال، والصلابة 180-240HBW؛

• المطاط: مطيافية الأشعة تحت الحمراء لتأكيد نقاء مطاط النتريل (محتوى أكريلونيتريل 30-40٪)، اختبار مقاومة الزيت (الغمر في زيت توربين L-TSA46 لمدة 24 ساعة، معدل التغير في الحجم ≤ 10٪).

• فحص العيوب الفارغة:

• أجزاء الحديد الزهر: اختبار الجسيمات المغناطيسية (إم تي) للشقوق السطحية (لا يُسمح بأي عيوب ≥ 0.5 مم)، واختبار الاختراق (العلاج الطبيعي) للمسام (العمق ≤ 1 مم).

2. التفتيش أثناء العملية

• تصنيع الهياكل المعدنية:

• دقة الأبعاد: قياس آلة قياس الإحداثيات للقطر الداخلي (التسامح H8) وعمق الأخدود المختوم (± 0.05 مم)؛

• التسامح الهندسي: الانحراف النهائي ≤0.05 مم، الانحراف الدائري الشعاعي ≤0.03 مم (يتم قياسه باستخدام مقياس الاستدارة).

• شفة مانعة للتسرب مطاطية:

• الصلابة: صلابة الشاطئ أ 65±5 درجة (ضمان مرونة معتدلة)؛

• جودة الفلكنة: فحص المقطع بحثًا عن عدم وجود فقاعات أو مطاط مفقود، وعدم وجود انفصال في واجهة الترابط المطاطي المعدني.

3. فحص المنتج النهائي

• اختبار أداء الختم:

• اختبار الضغط الثابت: التثبيت على عمود وهمي، وإدخال هواء مضغوط بضغط 0.3 ميجا باسكال (أو زيت التشحيم)، والحفاظ على الضغط لمدة 30 دقيقة دون أي تسرب؛

• اختبار ديناميكي: التشغيل على مقعد اختبار بسرعة 30 دورة في الدقيقة لمدة 100 ساعة، وقياس التسرب (≤5 مل) وتآكل شفة الختم (≤0.05 مم).

• أبعاد التجميع:

• الملاءمة بين القطر الداخلي والعمود المجوف: تداخل 0.1-0.3 مم لأنواع التلامس (يتم فحصها باستخدام مقاييس الاستشعار)، فجوة متاهة 0.5-1.5 مم لأنواع غير التلامس (يتم قياسها باستخدام مؤشر الاتصال)؛

• دقة تحديد موضع فتحات التركيب: التحقق من التوافق المحوري بين فتحات البراغي وتحديد موقع الصنابير باستخدام مقياس (≤0.1 مم).

• المظهر والتغليف:

• أسطح مطاطية خالية من الخدوش والفقاعات، وأجزاء معدنية خالية من الصدأ؛

• تطبيق زيت مضاد للصدأ قبل التعبئة والتثبيت بصناديق خشبية (لمنع التشوه أثناء النقل).