الإطار، وهو مكون أساسي يتحمل الأحمال في كسارات الفك، يدعم أجزاءً رئيسية مثل صفيحة الفك الثابتة والعمود اللامركزي، متحملاً جميع قوى السحق. يتميز بهيكل متكامل (في الكسارات الصغيرة/المتوسطة) أو منفصل (في الطرازات الكبيرة) مع تجاويف تحميل، وسطح تثبيت للفك الثابت، وحوامل مقاعد لوحة مفصلية، وأضلاع تقوية، مصنوعة من الفولاذ المصبوب زد جي 270-500 أو كيو تي 500-7.
تتضمن عملية التصنيع صبًا رمليًا (صبًا بدرجة حرارة تتراوح بين ١٤٨٠ و١٥٢٠ درجة مئوية) مع التلدين لتخفيف الإجهاد، يليه تشغيل آلي دقيق (تفاوت سماكة المحمل H٧، استواء ≤ ٠٫١ مم/م). تشمل مراقبة الجودة اختبار جامعة تكساس/إم تي للكشف عن العيوب، واختبار الشد (≥ ٥٠٠ ميجا باسكال)، واختبارات التحميل لضمان تشوه ≤ ٠٫٢ مم/م تحت حمل مُصنّف قدره ١٫٢ ×.
يعتبر هذا العنصر ضروريًا للصلابة الهيكلية، ويضمن تشغيل الكسارة بشكل مستقر مع المتانة على المدى الطويل.
الإطار هو العنصر الأساسي الحامل للأوزان في كسارات الفك، ويعمل كهيكل عظمي لدعم الأجزاء الأساسية مثل صفيحة الفك الثابتة، والفك المتأرجح، والعمود اللامركزي، وأغطية المحامل. يتحمل الإطار جميع الأحمال الناتجة أثناء التكسير (بما في ذلك قوى تأثير المواد وقوى البثق). ويحدد استقراره الهيكلي بشكل مباشر صلابة الكسارة الكلية، ودقتها التشغيلية، وعمرها الافتراضي، مما يجعله عنصرًا أساسيًا يضمن تشغيلًا آمنًا وفعالًا للمعدات.
أولا: تكوين وبنية الإطار
صُمم الإطار ليُوازن بين خصائص القوة والصلابة وخفة الوزن، ويُصنّف إلى نوعين متكامل ومُقسّم بناءً على حجم الكسارة (صغير/متوسط مقابل كبير). مكوناته الرئيسية وخصائصه الهيكلية هي كما يلي:
هيكل الإطار الرئيسي
إطار متكاملالكسارات الصغيرة/المتوسطة (سعة ≤ 100 طن/ساعة) غالبًا ما تستخدم هياكل متكاملة مصبوبة أو ملحومة، على شكل "U"، بجدران جانبية عمودية (بسمك 30-80 مم)، ولوحة قاعدة أفقية (بسمك 50-100 مم)، وقسم علوي متصل بلوحة الفك الثابت. يوجد ثقب مركزي لغلاف محمل العمود اللامركزي، ويشكل الإطار ما بين 30% و40% من إجمالي وزن المعدات.
إطار منقسمالكسارات الكبيرة (سعة ١٠٠ طن/ساعة) تتكون من هيكلين علوي وسفلي متصلين بمسامير عالية القوة (M36-M64، درجة ٨.٨+)، مما يُسهّل النقل والتجميع في الموقع. يدعم الهيكل العلوي صفيحة الفك الثابتة والعمود اللامركزي، بينما يحمل الهيكل السفلي الفك المتأرجح ومقعد صفيحة التثبيت. يضمن وجود مسمار تثبيت (خلوص التركيب ≤ ٠.١ مم) دقة التجميع عند المفصل.
تجويف غلاف المحمل ثقب دائري في جوانب الإطار لتثبيت محمل العمود اللامركزي. صُمم قطر التجويف وفقًا لنموذج المحمل (التسامح H7)، بسمك جدار ≥ 1/3 القطر الخارجي للمحمل (لزيادة سعة التحميل). تُحدد سمات الدرج (بعمق 10-20 مم) في كلا الطرفين الحلقة الخارجية للمحمل وغطاء الختم، مع خشونة سطح داخلية تبلغ را ≤ 1.6 ميكرومتر (مما يُقلل من تآكل المحمل).
سطح تركيب لوحة الفك الثابتة سطح أمامي مائل (20-30 درجة عن الأفقي، مما يُحسّن شكل حجرة التكسير) مزود بفتحات على شكل حرف T أو ثقوب براغي (بمسافات 150-300 مم) لتثبيت صفيحة الفك الثابت. يضمن استواء الصفيحة ≤0.5 مم/م، وعموديتها على محور تجويف المحمل ≤0.1 مم/100 مم، التوازي بين صفيحة الفك الثابت والفك المتحرك.
حامل مقعد لوحة التبديل هيكل مقعر على الجدار الخلفي للإطار أو قاعدته السفلية، متصل بمقعد لوحة التثبيت بواسطة مسامير أو مصبوب بشكل متكامل. يطابق سطحه مقعد لوحة التثبيت (مسطح أو شبه منحرف) لضمان انتقال متساوٍ للقوة. تُعزز أضلاع التعزيز (بسمك 20-50 مم) حول الحامل مقاومة الصدمات.
هياكل التعزيز
العوارض العرضية:تتميز الإطارات الكبيرة بوجود عوارض عرضية ملحومة أو مصبوبة (مقطع عرضي مستطيل أو على شكل حرف I) بين الجدران الجانبية (بمسافة 500-800 ملم) لمنع التشوه الجانبي تحت الحمل.
الأضلاع:أضلاع تشبه الشبكة (ارتفاع 50-150 ملم) على الإطار الداخلي، مع زوايا مقسمة (R10-R20) عند مفاصل الضلع إلى الحائط/القاعدة لتجنب تركيز الإجهاد.
الهياكل المساعدة
ثقوب الرفع:فتحات φ50–φ100 مم (ملولبة أو من خلال) على الجزء العلوي/الجانب للتعامل، مع محيطات معززة (سمكها ≥30 مم) لمنع التمزق.
حوامل تعديل التفريغ:فتحات البراغي أو الشرائح الموجودة على الإطار السفلي لتثبيت منظمات فجوة التفريغ (على سبيل المثال، مجموعات الشرائح أو الأوتاد) لتنظيم حجم المنتج.
ثانيًا: عملية صب الإطار (إطار فولاذي مصبوب متكامل)
تُصنع الإطارات عادةً من فولاذ مصبوب عالي القوة (زد جي 270-500، ZG35CrMo) أو حديد مطاوع (كيو تي 500-7 للطرازات الصغيرة والمتوسطة). تضمن عملية الصب الكثافة الداخلية والقوة الهيكلية.
تحضير القالب والرمل
تُستخدم قوالب رمل سيليكات الصوديوم أو الراتنج. تُصنع أنماط خشبية (كبيرة) أو أنماط رغوية (صغيرة/متوسطة) من نماذج ثلاثية الأبعاد، مع نسبة انكماش تتراوح بين 3% و5% (2% و2.5% انكماش خطي للصلب المصبوب).
تُطلى أسطح القوالب بمسحوق الزركون (بسمك 0.5-1 مم) لتحسين التشطيب. تُستخدم رمل مُقسّى على البارد (صلابة السطح ≥80 شاطئ D) في المناطق الحرجة (ثقوب المحامل، أسطح التركيب) لضمان دقة الأبعاد.
الذوبان والصب
يُصهر الفولاذ الخردة منخفض الفسفور/الكبريت والحديد الزهر في فرن قوسي عند درجة حرارة تتراوح بين 1520 و1580 درجة مئوية. يُضبط التركيب (زد جي 270-500: 0.24-0.32% كربون، 0.5-0.8%)، ثم يُزال الأكسجين منه إلى درجة نقاء ≥99.9% (شوائب غير معدنية ≤ الدرجة الثانية).
يُستخدم نظام بوابات متدرج، مع صب سفلي متعدد النقاط (3-5 بوابات للإطارات الكبيرة) عند درجة حرارة تتراوح بين 1480 و1520 درجة مئوية. مدة الصب تتراوح بين 15 و40 دقيقة (حسب الوزن) لضمان ملء سلس وتجنب احتباس الخبث.
الهز والمعالجة الحرارية
تُهزّ المصبوبات بعد تبريدها إلى أقل من ٢٠٠ درجة مئوية. تُزال الرافعات (تُقطع باللهب وتُطحن)، ويُنظّف رمل السطح/الفلاش.
التلدين: يتم تسخينه إلى 650-700 درجة مئوية، ويتم الاحتفاظ به لمدة 6-8 ساعات، ثم يتم تبريده في الفرن إلى 300 درجة مئوية للتبريد بالهواء لإزالة الإجهاد المتبقي (≤100 ميجا باسكال) ومنع تشوه ما بعد التصنيع.
ثالثًا: عملية تصنيع الإطار
التشغيل الخشن
باستخدام صفيحة القاعدة كمرجع، تُطحن الرافعات الجسرية الجدران الجانبية للطحن الخشن وأسطح التركيب ذات الفك الثابت، مع ترك مسافة تشطيب تتراوح بين 5 و10 مم. توازي الجدران الجانبية ≤ 1 مم/م؛ انحراف زاوية سطح التركيب ≤ 0.5 درجة.
يتم حفر فتحات المحمل بشكل خشن بحجم أكبر من 5 إلى 8 مم على آلة حفر أفقية، مع عمودية محور الثقب على سطح التركيب ≤ 0.3 مم / 100 مم.
التشطيب شبه النهائي والشيخوخة
الأسطح نصف مُجهّزة (بمسافة ٢-٣ مم)، والثقوب نصف مُجوّفة (بمسافة ١-٢ مم). يُخفّف التقادم الاصطناعي (٢٠٠-٢٥٠ درجة مئوية لمدة ٤ ساعات) من إجهاد التشغيل.
تشطيب الآلات
سطح التركيب بالفك الثابت: تم طحنه بواسطة آلة التحكم الرقمي بالكمبيوتر حتى يصل إلى مستوى مسطح ≤0.1 مم/م، را ≤6.3 ميكرومتر، خطأ الزاوية ≤0.1 درجة.
ثقوب المحمل: مُثقبة باستخدام الحاسب الآلي (التحكم الرقمي بالكمبيوتر) بتسامح H7، مع محورية ≤ 0.05 مم بين الجانبين، وRa ≤ 1.6 ميكرومتر. سطوح التدرجات عند أطراف الثقوب عمودية على محور الثقوب بمقدار ≤ 0.02 مم/100 مم.
الثقوب والفتحات: يتم تصنيع ثقوب البراغي ذات الفك الثابت (تفاوت H12)، وثقوب مقعد التبديل، والفتحات على شكل حرف T (عرض ±0.2 مم)، مع انحراف موضعي ≤0.5 مم عن الرسومات.
الفحص البصري: لا توجد شقوق أو انكماشات أو أخطاء في التشغيل. تخضع المناطق الحرجة (محيط تجويف المحمل) لاختبار الجسيمات المغناطيسية (إم تي) للكشف عن أي شقوق سطحية (بطول ≤ 1 مم).
الجودة الداخلية: تخضع الإطارات الكبيرة لاختبارات الموجات فوق الصوتية (جامعة تكساس) بتغطية ≥80%. يجب أن تكون تجاويف وأضلاع المحامل خالية من الشوائب/مسام الغاز التي يبلغ قطرها ≥φ5 مم.
دقة الأبعاد
تتحقق آلات القياس الإحداثية من قطر ثقب المحمل (H7)، والمحورية (≤0.05 مم)، وتتحقق أجهزة التتبع بالليزر من تسطيح سطح الفك الثابت (≤0.1 مم/م) والزاوية.
يتم فحص الإطارات المنقسمة للتأكد من تسطيح سطح الوصلة (≤0.15 مم/م) وخلوص ملاءمة الصنبور (≤0.1 مم).
الخصائص الميكانيكية
يتم إجراء اختبارات الشد (زد جي 270-500: ≥500 ميجا باسكال قوة الشد، ≥20% استطالة) وفحوصات الصلابة (180–230 HBW) على العينات.
تخضع الإطارات المغلفة بالماء لاختبار الضغط الهيدروستاتيكي بمقدار 1.5 × لمدة 30 دقيقة دون أي تسرب.
اختبار التحميل
تم تطبيق قوة سحق مُصنّفة 1.2× لمدة ساعة واحدة. تقيس مقاييس الانفعال أقصى إجهاد (≤80% من مقاومة الخضوع)، مع تشوه ≤0.2 مم/م (إزاحة محور تجويف المحمل ≤0.03 مم).
V. الأسماء الصينية الإنجليزية الشائعة
إطار
إطار الكسارة
قاعدة الآلة
إطار كسارة الفك
الإطار الرئيسي
إطار الدعم
تُستخدم هذه المصطلحات عالميًا في المستندات الفنية للإشارة إلى هيكل تحمل الأحمال الأساسي لكسارة الفك