بلوک‌های بلبرینگ آسیاب گلوله‌ای

مقدمه‌ای مفصل بر بلوک‌های یاتاقان آسیاب گلوله‌ای و فرآیندهای تولید و بازرسی آنها

I. بررسی اجمالی و ویژگی‌های ساختاری بلوک‌های یاتاقان آسیاب گلوله‌ای

• تحمل بار: وزن کل سیلندر، محیط سنگ‌زنی و مواد (تا ده‌ها یا صدها تن) را تحمل می‌کند و بارهای ضربه‌ای را در حین چرخش جذب می‌کند.

• موقعیت‌یابی: از طریق همکاری با یاتاقان، هم‌محوری و دقت چرخشی شفت توخالی را تضمین می‌کند.

• آب‌بندی و روانکاری: کانال‌های روانکاری و سازه‌های آب‌بندی را برای روانکاری یاتاقان‌ها و جلوگیری از ورود گرد و غبار و مایع خنک‌کننده، یکپارچه می‌کند.

• مواد: آسیاب‌های گلوله‌ای کوچک و متوسط معمولاً از چدن خاکستری (HT300) (قابلیت ریخته‌گری عالی و جذب ضربه)؛ آسیاب‌های بزرگ یا سنگین چدن داکتیل (کیوتی۴۵۰-10) یا فولاد سازه‌ای جوش داده شده (Q355B) (استحکام بالاتر).

• انواع ساختاری: یکپارچه (کوچک تا متوسط) و دو تکه (بزرگ، برای نصب و نگهداری آسان). آنها معمولاً شامل سوراخ‌های نصب یاتاقان (تداخل با حلقه‌های بیرونی یاتاقان)، محل قرارگیری اسپیگات‌ها، سوراخ‌های پیچ، سوراخ‌های روانکاری و پره‌های خنک‌کننده هستند.

دوم. فرآیند تولید بلوک‌های یاتاقان آسیاب گلوله‌ای

(الف) بلوک‌های یاتاقان ریخته‌گری شده (به عنوان مثال HT300)

1. طراحی قالب و ماهیچه سازی

• قالب‌های ماسه‌ای (چوبی یا رزینی) بر اساس مدل‌های سه‌بعدی و با میزان ماشینکاری مجاز ۳ تا ۵ میلی‌متر ساخته می‌شوند. رایزرها طوری طراحی شده‌اند که از ایجاد حفره‌های ناشی از انقباض جلوگیری کنند؛

• نواحی بحرانی (مثلاً سوراخ‌های یاتاقان) برای اطمینان از دقت ابعادی، از ماهیچه‌سازی جعبه سرد استفاده می‌کنند.

2. ذوب و ریختن

• کنترل ترکیب آهن مذاب: کربن ۳.۲-۳.۶٪، سیلیسیم ۱.۸-۲.۲٪، منگنز ۰.۸-۱.۲٪، گوگرد≤۰.۱۲٪، فسفر≤۰.۱۵٪؛

• ریختن در دمای ۱۳۸۰-۱۴۵۰ درجه سانتیگراد با استفاده از ریختن مرحله‌ای برای کاهش تمرکز تنش و اطمینان از چگالی ریخته‌گری.

3. درمان پیری

• قطعات ریخته‌گری شده به مدت ۲ تا ۴ هفته تحت فرآیند پیرسازی طبیعی (یا پیرسازی مصنوعی: ۲۰۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد به مدت ۸ ساعت) قرار می‌گیرند تا تنش ریخته‌گری از بین رفته و از تغییر شکل ماشینکاری بعدی جلوگیری شود.

4. ماشینکاری خشن

• ماشین‌های تراش یا بورینگ سی ان سی سوراخ‌های یاتاقان (با در نظر گرفتن ۲-۳ میلی‌متر فضای اضافی پرداخت)، سطوح انتهایی و محل قرارگیری اسپیگات‌ها را پردازش می‌کنند و از صافی سطوح مبنا با دقت ≤۰.۱ میلی‌متر/۱۰۰ میلی‌متر اطمینان حاصل می‌کنند.

5. نیمه پرداخت و کهنه سازی ثانویه

• تراشکاری دایره‌های بیرونی و سطوح انتهایی را تمام کنید و ۱ تا ۱.۵ میلی‌متر جای سنگ‌زنی باقی بگذارید؛

• پیرسازی ثانویه (۱۸۰-۲۲۰ درجه سانتیگراد به مدت ۴ ساعت) برای تثبیت بیشتر ابعاد.

6. ماشینکاری نهایی

• سوراخ‌های بلبرینگ با مته پرداخت‌کاری سی ان سی: درجه تلرانس آی تی۶، زبری سطح را≤1.6μm، گردی ≤0.01 میلی‌متر، استوانه‌ای بودن ≤0.015 میلی‌متر/100 میلی‌متر؛

• دستگاه سنگ‌زنی سطح، سطوح انتهایی توپی را پیدا می‌کند: صافی ≤0.03 میلی‌متر/100 میلی‌متر، عمود بودن بر محور سوراخ یاتاقان ≤0.02 میلی‌متر/100 میلی‌متر؛

• سوراخ‌های روانکاری مته‌کاری و قلاویزکاری و سوراخ‌های اتصال: دقت رزوه 6H، تلرانس موقعیت سوراخ ±0.1 میلی‌متر.

(ب) بلوک‌های یاتاقان جوش داده شده (به عنوان مثال Q355B)

1. خالی کردن و شکل دادن

• برش سی ان سی برای برش ورق (ضخامت ورق ≥20 میلی‌متر). نواحی سوراخ یاتاقان با فلنج‌های فولادی آهنگری شده (فولاد 20#) به هم متصل می‌شوند تا استحکام تحمل بار افزایش یابد.

2. فرآیند جوشکاری

• روش جوشکاری: جوشکاری قوسی زیرپودری یا جوشکاری قوسی با گاز محافظ، با شیارهای جوش V شکل (زاویه ۶۰ درجه)؛

• ترتیب جوشکاری: ابتدا نواحی کم‌تنش و سپس جوش‌های اصلی را با استفاده از جوشکاری لایه‌ای (ضخامت هر لایه ≤5 میلی‌متر) جوش دهید. چکش‌کاری پس از جوشکاری برای آزادسازی تنش؛

• عملیات پس از جوشکاری: آنیل تنش‌زدایی در دمای ۳۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۶ ساعت برای از بین بردن تنش جوشکاری (جلوگیری از ترک خوردگی).

3. ماشینکاری

• مراحل ماشینکاری خشن، پیرسازی ثانویه و ماشینکاری نهایی مشابه بلوک‌های یاتاقان ریخته‌گری شده را دنبال می‌کند، اما سطوح جوش داده شده ابتدا باید صاف شوند (زبری سطح را≤12.5μm).

سوم. فرآیند بازرسی بلوک‌های یاتاقان آسیاب گلوله‌ای

(الف) بازرسی مواد اولیه و مواد اولیه

1. بازرسی مواد:

• قطعات چدنی: آنالیز طیفی برای تأیید ترکیب شیمیایی (مثلاً محتوای کربن و سیلیسیم در HT300) و آزمایش کشش برای بررسی استحکام کششی ≥300MPa؛

• قطعات جوش داده شده: گواهی‌های صفحات فولادی را تأیید کنید؛ فلنج‌های آهنگری شده تحت بازرسی دانشگاه یو تی (مطابق با جی بی/T 5000.15 کلاس دوم) قرار می‌گیرند.

2. بازرسی نقص خالی:

• قطعات ریخته‌گری شده: بازرسی تن (بدون ترک سطحی یا انقباض)، با تمرکز بر سوراخ‌های یاتاقان (بدون منافذ ≥φ3 میلی‌متر)؛

• قطعات جوشکاری شده: بازرسی ۱۰۰٪ دانشگاه یو تی برای جوش‌ها (بدون ذوب ناقص یا ناخالصی‌های سرباره) و بازرسی تن (بدون ترک‌های سطحی).

(ب) بازرسی در حین فرآیند (گره‌های کلیدی)

1. پس از ماشینکاری خشن:

• قطر سوراخ یاتاقان (با خطای یکنواخت) و قطر توپی (با خطای ±0.5 میلی‌متر) را با استفاده از کولیس ورنیه یا سی ام ام بررسی کنید.

2. پس از عملیات حرارتی:

• تست سختی: تستر سختی برینل برای چدن (180-240HBW) و قطعات جوش داده شده آنیل شده (≤220HBW).

3. پس از اتمام ماشینکاری:

• دقت ابعادی: سی ام ام قطر سوراخ یاتاقان (تلرانس آی تی۶)، گردی (≤0.008 میلی‌متر) و استوانه‌ای بودن (≤0.01 میلی‌متر/100 میلی‌متر) را اندازه‌گیری می‌کند.

• تلرانس هندسی: نشانگر عقربه‌ای، عمود بودن سطح انتهای نری بر محور سوراخ یاتاقان را بررسی می‌کند (≤0.02 میلی‌متر/100 میلی‌متر)؛

• کیفیت سطح: پروفیل‌متر، زبری سوراخ یاتاقان (را≤1.6μm) را تأیید می‌کند؛ بازرسی بصری برای عدم وجود خراش یا پلیسه انجام می‌شود.

(ج) بازرسی نهایی محصول

1. بازرسی سازگاری مونتاژ:

• تناسب سوراخ یاتاقان: گیج فیلر، تداخل را بررسی می‌کند (معمولاً 0.01-0.03 میلی‌متر برای اطمینان از پایداری حلقه بیرونی یاتاقان)؛

• موقعیت سوراخ پیچ: گیج، هم محوری سوراخ‌های اتصال با محل قرارگیری توپی (≤0.1 میلی‌متر) را تأیید می‌کند.

2. بازرسی فشار و آب‌بندی:

• تست فشار سوراخ روغن کاری: هوای فشرده 0.5 مگاپاسکال به مدت 30 ثانیه، به همراه بررسی عدم نشتی با محلول صابون؛

• آب‌بندی کلی: شبیه‌سازی مونتاژ یاتاقان، پر کردن روغن (تا نصف سوراخ یاتاقان)، چرخش 10 دقیقه‌ای و بررسی عدم نشتی.

3. بازرسی ظاهری:

• رنگ‌آمیزی سطح (پرایمر + لایه رویه، ضخامت کل ۶۰-۸۰ میکرومتر) بدون هیچ گونه رد یا پوسته‌ریزی؛ علامت‌گذاری واضح (مدل، جنس).

چهارم. خلاصه