كسارة الفك الجدار الأمامي

مقدمة تفصيلية لمكون الجدار الأمامي لكسارات الفك

أولا: تركيب وبنية الجدار الأمامي

1. اللوحة الرئيسية
   هيكل تحمل الأحمال الأساسي، على شكل صفيحة مسطحة مائلة بزاوية 25-35 درجة على المستوى الأفقي (مما يُحسّن مسار سقوط المواد ويقلل من مخاطر الانسداد). يتراوح سمكه بين 30-50 مم للكسارات الصغيرة و80-120 مم للكسارات الكبيرة. وهو مصنوع من فولاذ مصبوب عالي القوة (مثل ZG30Mn) أو فولاذ هيكلي منخفض السبائك (Q355B) بصلابة سطحية ≥200 HBW لمقاومة صدمات المواد والتآكل. يتصل الجزء العلوي من الصفيحة الرئيسية بالصفيحة العلوية للإطار، بينما يمتد الجزء السفلي إلى الجزء الأوسط السفلي من حجرة التكسير، مما يوفر دعمًا كاملاً للصفيحة الفكية الثابتة.
2. هيكل تركيب لوحة الفك الثابت

• فتحات على شكل حرف T وفتحات البراغي:الجانب الداخلي للصفيحة الرئيسية (المواجه لحجرة التكسير) مُشَكَّل بفتحات أفقية على شكل حرف T (عرضها 20-50 مم) أو فتحات براغي مصفوفة (بمسافات 150-300 مم) لتثبيت صفيحة الفك الثابتة بواسطة براغي على شكل حرف T أو براغي غاطسة. تتيح الفتحات على شكل حرف T تعديلًا جانبيًا لصفيحة الفك الثابتة (±5 مم)، بينما تُستخدم براغي عالية القوة (درجة 8.8) في فتحات البراغي لضمان إحكام التوصيلات ومنع الارتخاء تحت تأثير الأحمال الصدمية.

• تحديد موقع الرؤساء: توجد نتوءات بارتفاع 5-10 مم على حواف اللوحة الرئيسية، مع أخاديد متطابقة على حواف لوحة الفك الثابت للحد من الإزاحة الجانبية. يجب أن تكون دقة التموضع ≤ 0.5 مم لتجنب انحشار المادة بسبب الفجوات الزائدة.

3. شفة التوصيل
   هيكل ذو حواف على جانبي وأعلى اللوحة الرئيسية، يزيد سمكه عن سمك اللوحة الرئيسية بمقدار 10-20 مم، للتوصيل الثابت بالإطار (ملحومًا أو مثبتًا بمسامير). سطح الحافة مُشَكَّل بثقوب تثبيت (قطرها 16-30 مم) وفتحات براغي توصيل (M20-M48) بتفاوت موضعي ±0.5 مم لضمان ترابط المحور أثناء تجميع الإطار. تُصب حواف الجدران الأمامية الكبيرة بشكل متكامل مع اللوحة الرئيسية، بينما تُوصل حواف الجدران الأمامية الصغيرة/المتوسطة عبر لحام أخدودي (ارتفاع الساق ≥10 مم)، مع فحص اللحامات بحثًا عن أي عيوب من خلال اختبار غير إتلافي.
4. هياكل التعزيز

• المقويات الطولية:تُلحم أو تُصب أضلاع طولية (على شكل حرف L أو مقطع عرضي مستطيل) على الجانب الخارجي للصفيحة الرئيسية (جانب حجرة التكسير) على مسافات تتراوح بين 200 و400 مم. ويتراوح ارتفاعها بين 1.5 و2 ضعف سمك الصفيحة الرئيسية لتعزيز مقاومة الانحناء.

• ألواح تقوية الزوايا:يتم لحام صفائح التعزيز المثلثة (سمكها 10-20 مم) في زوايا الحواف واللوحة الرئيسية لتوزيع تركيز الإجهاد، ومنع الشقوق في مناطق التوصيل تحت الأحمال الصدمية.

5. هياكل الحماية المساعدة

• شفة منع التسرب:يتم ثني الحافة السفلية للوحة الرئيسية إلى الداخل بمقدار 5-10 مم، مع وجود فجوة تتراوح بين 3-5 مم من حافة الفك المتأرجح لمنع تسرب المواد الدقيقة من جانبي غرفة التكسير.

• بطانات مقاومة للتآكل (اختياري):لسحق المواد ذات الصلابة العالية، يمكن تثبيت بطانات مقاومة للتآكل من الفولاذ المنجنيز العالي (ZGMn13) (سمكها 10-15 مم) على الجانب الداخلي للوحة الرئيسية (المناطق غير المغطاة بلوحة الفك الثابتة) لإطالة عمر الخدمة.

الثاني. عملية صب الجدار الأمامي (مثال: صب الفولاذ)

1. تحضير القالب والرمل

• يُستخدم صبّ رمل الراتنج (صغير/متوسط) أو صبّ رمل سيليكات الصوديوم (كبير). تُصنع الأنماط الخشبية أو الإسفنجية من نماذج ثلاثية الأبعاد، مع هامش انكماش صبّ يتراوح بين 2% و2.5% (انكماش خطي للفولاذ المصبوب). تُحفظ الأبعاد الحرجة (مثل سُمك الحافة، وموضع الشق على شكل حرف T) هامش تشغيل يتراوح بين 3 و5 مم.

• تُطلى أسطح قوالب الرمل بطلاء مسحوق الزركون (بسمك 0.8-1.2 مم) وتُجفف عند درجة حرارة 200 درجة مئوية لمدة ساعتين لتشكيل سطح أملس، مما يمنع التصاق المعدن أثناء الصب. تُصقل قوالب الرمل عند زوايا الدعامات واللوحة الرئيسية (R≥10 مم) لتقليل تركيز إجهاد الصب.

2. الذوبان والصب

• يُصهر فولاذ الخردة منخفض الفوسفور والكبريت (P ≤ 0.03%، S ≤ 0.02%) في فرن قوس كهربائي إلى درجة حرارة تتراوح بين 1520 و1560 درجة مئوية. يُضاف إليه الحديد المنغنيز (من 1.2%-1.5%) والحديد السيليكوني (سي 0.5%-0.8%) لضبط التركيب. بعد إزالة الأكسدة (إزالة أكسدة الألومنيوم)، تصل نقاء الفولاذ المنصهر إلى أكثر من 99.9% (شوائب غير معدنية ≤ الدرجة 2).

• يُستخدم نظام صب سفلي، مع بوابات موضوعة في مناطق الشفة السميكة. تتراوح درجة حرارة الصب بين 1460 و1500 درجة مئوية، ويستغرق الصب من 5 إلى 20 دقيقة (حسب وزن الجدار الأمامي: 500-5000 كجم) لتجنب احتباس الخبث أو الانسدادات الباردة الناتجة عن التعبئة السريعة.

3. الهز والمعالجة الحرارية

• تُهزّ المصبوبات بعد تبريدها إلى أقل من ٢٥٠ درجة مئوية. تُزال الرافعات بالقطع بالغاز وتُطحن حتى تصبح مستوية مع السطح، وتُنظّف الشوائب والنتوءات والالتصاق الرملي.

• التلدين لتخفيف الإجهاد: يتم تسخين المسبوكات إلى 620-660 درجة مئوية، ويتم الاحتفاظ بها لمدة 4-6 ساعات، ثم يتم تبريدها بالفرن إلى 300 درجة مئوية وتبريدها بالهواء لإزالة الإجهاد المتبقي (≤120 ميجا باسكال) ومنع التشوه أثناء المعالجة أو الاستخدام اللاحق.

ثالثًا: عملية تشغيل الجدار الأمامي

1. التشغيل الخشن

• باستخدام السطح الخارجي للصفيحة الرئيسية كمرجع، يُطحن السطح الداخلي (سطح التركيب بالفك الثابت) وسطح توصيل الحافة طحنًا خشنًا على آلة طحن جسرية، مع ترك مسافة تشطيب تتراوح بين 3 و5 مم. استواء السطح الداخلي ≤ 1 مم/م، والتعامد بين سطح الحافة والصفيحة الرئيسية ≤ 0.5 مم/100 مم.

• يتم تصنيع فتحات T أو ثقوب البراغي بشكل خشن: يتم طحن الفراغات ذات الفتحات T (2-3 مم أوسع من التصميم) على مطحنة رأسية، أو يتم حفر ثقوب البراغي (1-2 مم أكبر من التصميم) على مثقاب شعاعي.

2. التشطيب شبه النهائي والشيخوخة

• الأسطح شبه مُشَقّة (بِزَوْجِ 1-2 مم)، وفتحات حرف T شبه مُفَرْزَة (بِزَوْجِ 0.5 مم). يُخفِّفُ التَّعَتُّقُ بالاهتزاز (50-100 هرتز لمدة ساعتين) من إجهاد التشغيل، مما يُجنِّب التشوه بعد التشطيب.

3. تشطيب الآلات

• سطح تثبيت الفك الثابت: تم الانتهاء من تصنيعه على آلة طحن التحكم الرقمي بالكمبيوتر لتحقيق تسطيح ≤0.1 مم/م، وخشونة السطح را≤6.3 ميكرومتر، وخطأ زاوية الميل ≤0.1 درجة (ضمان خلوص موحد مع لوحة الفك المتأرجح).

• فتحات على شكل حرف T واللولبة: تُجهز فتحات على شكل حرف T بقاطع مخصص (بتفاوت عرض ±0.1 مم)، مع عمودية قاع الفتحة على سطح التركيب ≤0.05 مم/100 مم. تُثقب ثقوب البراغي بدقة 6H لضمان إحكام الربط باستخدام براغي الفك الثابت.

• تحديد موضع ثقوب المسامير: تُثقب وتُثقب بالتزامن مع الإطار، باستخدام مُلاءمة انتقالية H7/m6. التفاوت الموضعي بين ثقوب المسامير وثقوب البراغي ≤0.3 مم لضمان محاذاة دقيقة بين الجدار الأمامي والإطار.

4. معالجة الأسطح والتصنيع المساعد للتجميع

• تُنفَّس الأسطح غير المُشَكَّلة بالرمل (سا2.5) وتُطلى بطبقة أساس إيبوكسي غنية بالزنك (50-70 ميكرومتر) وطبقة علوية مطاطية مكلورة (40-60 ميكرومتر) لمقاومة التآكل. تُدهن الأسطح المُشَكَّلة بزيت مانع للصدأ (كبير) أو تُفَسَّر (فيلم صغير/متوسط، 5-8 ميكرومتر).

• تشطيب الحواف: يتم تقريب جميع الحواف الحادة (R2–R3)، ويتم تشطيب فتحات الفتحات على شكل حرف T (1×45°) لتجنب إتلاف لوحة الفك الثابتة أو المشغلين أثناء التجميع.

رابعًا: عملية مراقبة جودة الجدار الأمامي

1. مراقبة جودة الصب

• الفحص البصري: فحص شامل للكشف عن أي شقوق أو انكماش أو خلل في التشغيل. تخضع مناطق تركيز الإجهاد (مثل وصلات الوصلة الرئيسية للمقوّي، وجذور الشفة) لاختبار الجسيمات المغناطيسية (إم تي) لضمان عدم وجود شقوق سطحية أو تحت سطحية (بطول ≤ 0.5 مم).

• الجودة الداخلية: تتطلب الجدران الأمامية الكبيرة (بوزن ٢٠٠٠ كجم) اختبارًا بالموجات فوق الصوتية (جامعة تكساس). يجب أن تكون المنطقة الداخلية للصفيحة الرئيسية (بسمك نصف بوصة) خالية من أي مسام أو شوائب أو انكماشات بقطر φ٣ مم أو أكثر، مع تغطية فحص بنسبة ٨٠٪ أو أكثر.

2. فحص دقة الأبعاد

• تقوم آلة القياس الإحداثية بفحص التسطيح (≤0.1 مم/م)، وزاوية الميل (الانحراف ≤0.1 درجة)، وموضع فتحة T (التسامح ±0.3 مم)، وموضع ثقب البرغي (الانحراف ≤0.5 مم) لسطح التركيب الفك الثابت.

• اختبار الانحراف: يُطبَّق حمل صدمات مُصنَّف 1.5× (يُحاكي تأثير المادة) على مركز اللوحة الرئيسية. يُقاس التشوه المتبقي بمقياس قرصي بعد التفريغ، ويتطلب معامل ≤0.2 مم لضمان صلابة الهيكل.

3. اختبار الخواص الميكانيكية

• اختبار الشد: اختبارات عينات لخصائص الفولاذ المصبوب. يجب أن يحقق الفولاذ ZG30Mn قوة شد ≥ 600 ميجا باسكال واستطالة ≥ 15%؛ ويجب أن يحقق الفولاذ Q355B قوة شد ≥ 500 ميجا باسكال واستطالة ≥ 20%.

• اختبار الصلابة: يتم قياس صلابة برينيل لسطح اللوحة الرئيسية (≥200 HBW)، مع وجود فرق صلابة ≤30 HBW على نفس السطح لضمان اتساق المادة.

4. التحقق من أداء التجميع

• تجميع تجريبي مع لوح الفك الثابت والإطار: يتم التحقق من ملاءمة لوح الفك الثابت وسطح التركيب (باستخدام مقياس تحسس ٠٫١ مم، بعمق إدخال لا يقل عن ٢٠ مم في ٨٠٪ من المناطق). فجوة ملاءمة الحافة بين الجدار الأمامي والإطار لا تقل عن ٠٫١ مم (اختبار مقياس التحسس).

• اختبار الحمل: تُطبّق قوة سحق مُصنّفة قدرها 1.2× لمدة 30 دقيقة. يجب ألا تُظهر مسامير التوصيل بين الجدار الأمامي والإطار أي ارتخاء (فقدان عزم ≤ 5%)، وألا يُسمَح بأي تشوّه مرئي أو ضوضاء غير طبيعية في اللوحة الرئيسية.