سنگ شکن مخروطی سری سی اس

قاب بالاییقاب بالایی که از فولاد ریخته‌گری با مقاومت بالا (مانند ZG270 - 500) ساخته شده است، به شکل استوانه‌ای طراحی شده است. این قاب دارای یک فلنج در بالا است که به عنوان نقطه اتصال برای قیف تغذیه عمل می‌کند. دیواره داخلی قاب بالایی با دقت ماشینکاری شده است تا دقیقاً با آستر مخروطی ثابت مطابقت داشته باشد. برای افزایش یکپارچگی ساختاری و مقاومت در برابر نیروهای خردکننده قابل توجه، دنده‌های تقویت‌کننده شعاعی در آن گنجانده شده است. این دنده‌ها، که معمولاً ضخامتی بین 40 تا 100 میلی‌متر دارند، به طور استراتژیک قرار گرفته‌اند تا بار را به طور مساوی توزیع کنند و دوام طولانی مدت قاب را تضمین کنند.

قاب پایینقاب پایینی، که از فولاد ریخته‌گری سنگین (مانند ZG35CrMo) ساخته شده است، فونداسیون سنگ‌شکن را تشکیل می‌دهد. این قاب اجزای حیاتی مانند غلاف شفت خارج از مرکز، یاتاقان شفت اصلی و در برخی مدل‌ها، سیلندرهای هیدرولیک را در خود جای داده است. این قاب با استفاده از پیچ‌های لنگر (معمولاً در محدوده M30 تا M60) به طور ایمن به فونداسیون متصل شده است. قاب پایینی همچنین شامل مجاری روغن داخلی است که برای روانکاری مناسب قطعات متحرک، کاهش اصطکاک و تضمین عملکرد روان ضروری هستند.

مخروط متحرکمخروط متحرک بخش مهمی از مکانیزم خردایش است. این مخروط از یک بدنه مخروطی فورج شده از جنس 42CrMo و یک آستر مقاوم در برابر سایش تشکیل شده است. بدنه مخروطی با دقت فورج شده است و کف کروی آن به گونه‌ای طراحی شده است که به طور محکم با یاتاقان کروی شفت اصلی جفت شود. این امر امکان حرکت نوسانی روان و انعطاف‌پذیر را در حین کار فراهم می‌کند. آستر مقاوم در برابر سایش، ساخته شده از چدن پر کروم (کروم20) یا فولاد منگنز (ZGMn13)، با استفاده از ریخته‌گری آلیاژ روی به بدنه مخروطی متصل می‌شود. این روش اتصال محکم و ایمن را تضمین می‌کند و لایه مقاوم در برابر سایش معمولاً ضخامتی بین 30 تا 80 میلی‌متر دارد تا در برابر نیروهای سایشی فرآیند خردایش مقاومت کند.

مخروط ثابت (مقعر)مخروط ثابت که به عنوان مقعر نیز شناخته می‌شود، یک آستر حلقوی است که بر روی دیواره داخلی قاب بالایی نصب شده است. معمولاً به ۳ تا ۶ بخش تقسیم می‌شود که نصب و تعویض را ساده می‌کند. جنس مخروط ثابت همان جنس آستر مخروط متحرک است که مقاومت بالایی در برابر سایش ایجاد می‌کند. هر بخش دارای یک پروفیل حفره با طراحی دقیق است که زاویه آن معمولاً بین ۱۸ تا ۲۵ درجه است. ساختارهای به هم پیوسته بین بخش‌ها از نشت مواد جلوگیری می‌کنند و خردایش کارآمد و مداوم را تضمین می‌کنند.

آستین شافت خارج از مرکزغلاف خارج از مرکز شفت که از فولاد ریخته‌گری (ZG35CrMo) ساخته شده است، جزء کلیدی در ایجاد نوسان شفت اصلی است. این غلاف دارای یک خروج از مرکز است که معمولاً بین 10 تا 30 میلی‌متر متغیر است و دامنه نوسان مخروط متحرک را تعیین می‌کند. سطح بیرونی غلاف خارج از مرکز شفت مجهز به یک چرخ‌دنده مخروطی بزرگ است که از فولاد آلیاژی 20CrMnTi ساخته شده و تحت عملیات کربن‌دهی و کوئنچ قرار می‌گیرد. این عملیات، مقاومت در برابر سایش و استحکام خستگی چرخ‌دنده را افزایش می‌دهد و انتقال قدرت قابل اعتمادی را تضمین می‌کند.

جفت چرخ‌دنده مخروطیاین جفت چرخ‌دنده مخروطی شامل یک چرخ‌دنده مخروطی کوچک نصب‌شده روی شفت ورودی و یک چرخ‌دنده مخروطی بزرگ ثابت‌شده روی غلاف شفت خارج از مرکز است که وظیفه انتقال قدرت از موتور را بر عهده دارند. نسبت دنده با دقت انتخاب می‌شود، معمولاً در محدوده ۱:۴ تا ۱:۶، تا سرعت چرخش و گشتاور مورد نظر برای غلاف شفت خارج از مرکز حاصل شود.

موتور و تسمه V شکلیک موتور با فرکانس متغیر، با توان نامی معمولاً بین ۱۶۰ تا ۶۳۰ کیلووات، منبع تغذیه سنگ‌شکن را فراهم می‌کند. موتور از طریق تسمه‌های V شکل به شفت ورودی متصل است و سرعت قرقره را می‌توان در محدوده ۹۸۰ تا ۱۴۸۰ دور در دقیقه تنظیم کرد. این سیستم محرک با سرعت متغیر، انعطاف‌پذیری در عملکرد را فراهم می‌کند و سنگ‌شکن را قادر می‌سازد تا با مواد مختلف و نیازهای تولید سازگار شود.

واحد تنظیم هیدرولیکدر برخی از مدل‌های پیشرفته سری سی اس، یک واحد تنظیم هیدرولیک تعبیه شده است. این واحد معمولاً از ۶ تا ۱۲ سیلندر هیدرولیک تشکیل شده است که در اطراف قاب پایینی قرار گرفته‌اند. این سیلندرها با فشار کاری ۱۶ تا ۲۵ مگاپاسکال کار می‌کنند و برای تنظیم اندازه دهانه تخلیه، که می‌تواند از ۵ تا ۵۰ میلی‌متر متغیر باشد، استفاده می‌شوند. سنسورهای موقعیت در سیستم ادغام شده‌اند تا کنترل دقیق عرض دهانه تخلیه را با دقت ±۰.۱ میلی‌متر تضمین کنند.

سیستم ایمنیاین سنگ شکن مجهز به سیستم محافظت در برابر اضافه بار است. در مدل‌های دارای سیلندرهای هیدرولیک، از شیرهای اطمینان فشار برای محافظت در برابر اضافه بار استفاده می‌شود. هنگامی که مواد غیرقابل خرد شدن، مانند اشیاء فلزی، وارد حفره خردکننده می‌شوند، سیلندرهای هیدرولیک جمع می‌شوند و دریچه تخلیه را گسترش می‌دهند تا مواد خارجی خارج شوند. پس از رفع انسداد، سیلندرها به طور خودکار به موقعیت اصلی خود باز می‌گردند. در مدل‌های سنتی مبتنی بر فنر، مجموعه‌ای از فنرها (معمولاً 16 جفت فنر فولادی آلیاژی با کارایی بالا) به عنوان مکانیسم محافظت در برابر اضافه بار عمل می‌کنند. هنگامی که نیروی بیش از حد اعمال می‌شود، فنرها فشرده می‌شوند و به قطعات متحرک اجازه حرکت می‌دهند و از آسیب به سنگ شکن جلوگیری می‌کنند.

کابینت کنترل هوشمندبرخی از سنگ شکن های مخروطی مدرن سری سی اس مجهز به یک کابینت کنترل هوشمند هستند. این کابینت مبتنی بر یک سیستم کنترل منطقی قابل برنامه ریزی (پی ال سی) است که پارامترهای مختلفی مانند دما، فشار و مصرف برق را کنترل می کند. همچنین امکان کنترل از راه دور و تشخیص خطا را فراهم می کند و به اپراتورها اجازه می دهد تا به سرعت هرگونه مشکلی را که ممکن است در حین کار ایجاد شود، شناسایی و برطرف کنند.

روانکاری با روغن رقیقیک سیستم روانکاری روغن رقیق مستقل برای اطمینان از عملکرد روان اجزای حیاتی به کار گرفته شده است. این سیستم دارای پمپ‌های دوگانه برای افزونگی، خنک‌کننده‌ها برای تنظیم دمای روغن و فیلترها برای حذف آلاینده‌ها است. این سیستم روغن ایزو وی جی 46 را به یاتاقان‌ها و چرخ‌دنده‌ها می‌چرخاند و فشار روغن را در محدوده 0.2 تا 0.4 مگاپاسکال حفظ می‌کند و دمای روغن را زیر 55 درجه سانتیگراد نگه می‌دارد.

ساختار ضد گرد و غباربرای جلوگیری از ورود گرد و غبار به سنگ شکن و تأثیر بر عملکرد آن، یک ساختار جامع ضد گرد و غبار پیاده‌سازی شده است. این ساختار معمولاً شامل ترکیبی از آب‌بندهای مارپیچی، آب‌بندهای روغنی و سیستم تخلیه هوا است. سیستم تخلیه هوا که با فشار 0.3 تا 0.5 مگاپاسکال کار می‌کند، فشار مثبتی را در داخل سنگ شکن ایجاد می‌کند و از ورود گرد و غبار جلوگیری می‌کند. در محیط‌های با گرد و غبار بالا، برخی از مدل‌ها ممکن است به گزینه اسپری آب نیز مجهز باشند تا گرد و غبار را بیشتر سرکوب کنند.

الگوسازیالگوهای با دقت بالا برای ریخته‌گری قاب ایجاد می‌شوند. در تولید مدرن، اغلب از الگوهای رزینی چاپ سه‌بعدی استفاده می‌شود. این الگوها با در نظر گرفتن انقباض مجاز، معمولاً در محدوده ۱.۲ تا ۱.۵ درصد، طراحی می‌شوند تا تغییرات ابعادی که در طول فرآیند ریخته‌گری رخ می‌دهد را در نظر بگیرند. این الگوها همچنین تمام جزئیات پیچیده، مانند ساختارهای دنده‌ای و مجاری روغن را با دقت بالا در بر می‌گیرند.

قالب‌گیریقالب‌های ماسه‌ای رزینی معمولاً برای ریخته‌گری قاب استفاده می‌شوند. حفره قالب با یک پوشش نسوز پایه زیرکونیوم پوشانده شده است که معمولاً 0.2 تا 0.3 میلی‌متر ضخامت دارد. این پوشش، سطح نهایی ریخته‌گری را بهبود می‌بخشد و به کاهش عیوب کمک می‌کند. از ماهیچه‌ها برای تشکیل حفره‌های داخلی، مانند مجاری روغن، استفاده می‌شود که ترازبندی مناسب و دقت ابعادی را تضمین می‌کند.

ذوب و ریختن:

برای فولاد ریخته‌گری ZG270 - 500، مواد اولیه در کوره القایی ذوب می‌شوند. دمای ذوب با دقت در محدوده 1520 تا 1560 درجه سانتیگراد کنترل می‌شود. برای بهبود بیشتر کیفیت ریخته‌گری، می‌توان از ریخته‌گری با کمک خلاء استفاده کرد. سپس فولاد مذاب با دمای 1480 تا 1520 درجه سانتیگراد در قالب ریخته می‌شود و سرعت ریختن به شدت کنترل می‌شود تا از تلاطم و تشکیل آخال جلوگیری شود.

برای فولاد ریخته‌گری ZG35CrMo، کروم (0.8 - 1.2٪) و مولیبدن (0.2 - 0.3٪) در طول فرآیند ذوب اضافه می‌شوند تا به خواص مکانیکی مطلوب دست یابند. دمای ریختن برای ZG35CrMo معمولاً 1500 - 1540 درجه سانتیگراد است.

عملیات حرارتیپس از ریخته‌گری، قاب تحت یک سری فرآیندهای عملیات حرارتی قرار می‌گیرد. ابتدا، نرمال‌سازی در دمای ۸۸۰ تا ۹۲۰ درجه سانتیگراد انجام می‌شود و پس از آن در هوا خنک می‌شود. این فرآیند ساختار دانه‌بندی فلز را اصلاح می‌کند. متعاقباً، عملیات تمپرینگ در دمای ۵۵۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد انجام می‌شود تا تنش‌های داخلی کاهش یافته و به محدوده سختی اچ بی ۱۸۰ تا ۲۲۰ برسد و یکپارچگی ساختاری و دوام قاب تضمین شود.

قالب‌گیریقالب‌گیری پوسته‌ای، که از یک چسب رزین فنلی استفاده می‌کند، روشی ترجیحی برای ریخته‌گری غلاف شفت خارج از مرکز است. این فرآیند دقت ابعادی بالایی را با تلرانس ±0.1 میلی‌متر در سوراخ خارج از مرکز ارائه می‌دهد. قالب پوسته‌ای سطح نهایی صافی را فراهم می‌کند و نیاز به ماشینکاری گسترده پس از ریخته‌گری را کاهش می‌دهد.

ریخته‌گری و عملیات حرارتیفولاد مذاب ZG35CrMo در دمای ۱۵۰۰ تا ۱۵۴۰ درجه سانتیگراد در قالب پوسته‌ای ریخته می‌شود. پس از ریخته‌گری، غلاف شفت خارج از مرکز در دمای ۸۵۰ درجه سانتیگراد در روغن کوئنچ می‌شود تا سطح آن سخت شود. پس از آن، در دمای ۵۸۰ درجه سانتیگراد بازپخت می‌شود تا به ترکیب مطلوب سختی (اچ بی 220 - 260) و استحکام کششی (≥۷۸۵ مگاپاسکال) دست یابد و توانایی آن در مقاومت در برابر شرایط عملیاتی پرفشار تضمین شود.

آهنگریشمش فولادی 42CrMo ابتدا در کوره گازی تا محدوده دمایی 1150 تا 1200 درجه سانتیگراد گرم می‌شود. این دمای بالا، فولاد را انعطاف‌پذیر می‌کند و امکان آهنگری کارآمد را فراهم می‌کند. سپس شمش تحت یک سری عملیات نورد و آهنگری قرار می‌گیرد تا به شکل مخروطی با پایه کروی درآید. این فرآیندهای آهنگری تضمین می‌کنند که جریان دانه‌های فلز با جهت تنش همسو باشد و خواص مکانیکی بدنه مخروطی متحرک را افزایش می‌دهد.

عملیات حرارتیپس از آهنگری، بدنه مخروطی متحرک در دمای ۸۴۰ درجه سانتیگراد در آب کوئنچ می‌شود که به سرعت فلز را خنک و سخت می‌کند. پس از آن، در دمای ۵۶۰ درجه سانتیگراد بازپخت می‌شود تا تنش داخلی آزاد شود و به سختی اچ آر سی 28 تا ۳۲ و همچنین استحکام کششی ۹۰۰ مگاپاسکال برسد که استحکام و چقرمگی لازم را برای عملکرد در سنگ‌شکن فراهم می‌کند.

ماشینکاری خشنماشین‌های فرز سی ان سی برای شکل‌دهی اولیه فلنج‌ها و دنده‌های قاب استفاده می‌شوند. در طول این فرآیند، 2 تا 3 میلی‌متر از سطح مورد نظر برای ماشینکاری باقی می‌ماند تا بعداً پرداخت شود. سپس از ماشین‌های سوراخ‌کاری برای ایجاد نشیمنگاه‌های یاتاقان استفاده می‌شود و تلرانس‌های ابعادی در آی تی۷ نگه داشته می‌شوند تا از تناسب مناسب یاتاقان‌ها اطمینان حاصل شود.

ماشینکاری دقیقسطوح فلنج برای دستیابی به صافی ≤0.1 میلی‌متر بر متر و زبری سطح را1.6 میکرومتر، سنگ‌زنی می‌شوند. این سطح صاف برای آب‌بندی مناسب و اتصال مکانیکی بسیار مهم است. سوراخ‌های پیچ، معمولاً در محدوده M30 تا M60، با تلرانس رزوه 6H سوراخ‌کاری و قلاویز می‌شوند. موقعیت دقیق این سوراخ‌های پیچ با دقت ±0.1 میلی‌متر تضمین می‌شود تا امکان اتصال ایمن اجزای مختلف فراهم شود.

چرخشماشین‌های تراش سی ان سی برای ماشینکاری قطر خارجی و سوراخ خارج از مرکز غلاف شفت استفاده می‌شوند. در طول فرآیند تراشکاری، 0.5 میلی‌متر برای عملیات سنگ‌زنی بعدی در نظر گرفته می‌شود. خروج از مرکز سوراخ با استفاده از یک نشانگر عقربه‌ای به دقت کنترل می‌شود تا از مطابقت آن با الزامات طراحی، با تلرانس ±0.05 میلی‌متر، اطمینان حاصل شود.

سنگ زنیقطر خارجی و سوراخ خارج از مرکز برای دستیابی به تلرانس ابعادی آی تی۶ و زبری سطح را0.8 میکرومتر سنگ‌زنی شده‌اند. سطح نصب چرخ‌دنده نیز برای اطمینان از عمود بودن بر محور، با تلرانس ≤0.02 میلی‌متر/100 میلی‌متر، ماشینکاری شده است. این ماشینکاری با دقت بالا برای عملکرد روان غلاف شفت خارج از مرکز و درگیری مناسب چرخ‌دنده‌های مخروطی ضروری است.

فرزکاریبرای شکل‌دهی سطح مخروطی مخروط متحرک از مراکز ماشینکاری سی ان سی استفاده می‌شود. زاویه مخروط با تلرانس ±0.05 درجه حفظ می‌شود و زبری سطح در را3.2 میکرومتر نگه داشته می‌شود. پایه کروی مخروط متحرک نیز برای اطمینان از تطابق مناسب با یاتاقان کروی ماشینکاری می‌شود.

سطح نصب آسترسطحی که آستر مقاوم در برابر سایش روی آن نصب می‌شود، با ماشین‌کاری به صافی ≤0.1 میلی‌متر بر متر می‌رسد. این سطح صاف برای فرآیند ریخته‌گری آلیاژ روی که آستر را به بدنه مخروط متصل می‌کند و اتصال محکم و یکنواختی را تضمین می‌کند، ضروری است.

آزمایش مواد:

آنالیز طیف‌سنجی روی تمام قطعات ریخته‌گری شده و آهنگری شده انجام می‌شود تا ترکیب شیمیایی آنها تأیید شود. به عنوان مثال، برای ZG35CrMo، میزان کربن باید در محدوده 0.32 تا 0.40 درصد و میزان منگنز باید 0.5 تا 0.8 درصد باشد. هرگونه انحراف از این محدوده‌های مشخص شده می‌تواند بر خواص مکانیکی ماده تأثیر بگذارد.

آزمایش‌های کشش و ضربه روی قطعات آزمایشی گرفته شده از همان دسته مواد انجام می‌شود. برای آهنگری 42CrMo، استحکام تسلیم باید ≥785 مگاپاسکال و انرژی ضربه باید ≥60 ژول بر سانتی‌متر مربع باشد. این آزمایش‌ها تضمین می‌کنند که مواد می‌توانند در طول عملیات سنگ‌شکن، شرایط تنش بالا را تحمل کنند.

بازرسی ابعادی:

ماشین‌های اندازه‌گیری مختصات (سی ام ام) برای اندازه‌گیری ابعاد کلیدی اجزا استفاده می‌شوند. این شامل اندازه‌گیری میزان خروج از مرکز غلاف شفت خارج از مرکز، میزان مخروطی بودن مخروط متحرک و موقعیت سوراخ‌های پیچ می‌شود. سی ام ام اندازه‌گیری‌های بسیار دقیقی با تلرانس ±0.05 میلی‌متر ارائه می‌دهد و تضمین می‌کند که اجزا در حین مونتاژ به درستی در کنار هم قرار می‌گیرند.

فناوری اسکن لیزری همچنین برای تشخیص پروفیل حفره خردایش تشکیل شده توسط مخروط متحرک و مخروط ثابت به کار گرفته می‌شود. این فناوری می‌تواند پروفیل واقعی را با مشخصات طراحی به طور دقیق مقایسه کند و از سازگاری و کارایی فرآیند خردایش اطمینان حاصل کند.

آزمایش‌های غیرمخرب (آزمایش غیر مخرب (NDT)):

تست اولتراسونیک (دانشگاه یو تی) برای تشخیص عیوب داخلی در قطعات ریخته‌گری، مانند قاب‌ها و غلاف‌های خارج از مرکز شفت، استفاده می‌شود. هرگونه عیوبی با قطر بزرگتر از 3 میلی‌متر غیرقابل قبول تلقی می‌شوند، زیرا می‌توانند یکپارچگی ساختاری قطعه را به خطر بیندازند.

آزمایش ذرات مغناطیسی (ام پی تی) بر روی قطعات آهنگری شده، مانند شفت اصلی و بدنه مخروطی متحرک، برای بررسی ترک‌های سطحی و نزدیک به سطح انجام می‌شود. ترک‌های بلندتر از 1 میلی‌متر رد می‌شوند، زیرا می‌توانند منجر به شکست فاجعه‌بار در حین کار شوند.

تست عملکرد:

بالانس دینامیکی روی مجموعه‌های روتور، مانند غلاف شفت خارج از مرکز و اجزای متصل به آن انجام می‌شود. هدف از فرآیند بالانس، دستیابی به درجه G2.5 است که تضمین می‌کند سطح ارتعاش در حین کار ≤2.5 میلی‌متر بر ثانیه باشد. این عملیات کم ارتعاش، سایش و پارگی قطعات را کاهش داده و پایداری کلی سنگ‌شکن را بهبود می‌بخشد.

یک آزمایش بار ۴۸ ساعته با استفاده از مواد استاندارد مانند گرانیت انجام می‌شود. در طول این آزمایش، پارامترهایی مانند ظرفیت تولید، توزیع اندازه ذرات تخلیه و سایش آستر به دقت مورد بررسی قرار می‌گیرند. ظرفیت تولید باید با مقادیر مشخص شده برای مدل خاص مطابقت داشته باشد، اندازه ذرات تخلیه باید در محدوده مورد نظر باشد و آسترها باید سایش یکنواختی را نشان دهند تا عملکرد طولانی مدت تضمین شود.

آماده سازی فونداسیونیک فونداسیون بتنی با درجه C30 آماده می‌شود. پیچ‌های مهاری تعبیه شده در فونداسیون قرار داده می‌شوند و تراز بودن سطح فونداسیون با دقت بررسی می‌شود تا اطمینان حاصل شود که ≤0.1 میلی‌متر بر متر است. سپس بتن به مدت 28 روز عمل‌آوری می‌شود تا به مقاومت کامل خود برسد.

نصب قاب پایینیقاب پایینی با استفاده از تجهیزات بالابری مناسب، در موقعیت مناسب روی فونداسیون قرار می‌گیرد. از صفحات تراز برای تراز کردن قاب استفاده می‌شود و پیچ‌های مهار در ابتدا تا 30٪ از گشتاور نهایی خود سفت می‌شوند. این سفت شدن اولیه امکان تنظیمات جزئی را در مراحل نصب بعدی فراهم می‌کند.

مجموعه غلاف و شفت اصلی خارج از مرکزغلاف خارج از مرکز در قاب پایینی نصب شده و شفت اصلی با دقت در غلاف قرار داده شده است. تمام یاتاقان‌ها قبل از نصب با روان‌کننده مناسب کاملاً روغن‌کاری می‌شوند تا عملکرد روان تضمین شود.

نصب مخروط متحرکمخروط متحرک بالا برده شده و به طور دقیق با شفت اصلی جفت می‌شود. در حین نصب آستر مقاوم در برابر سایش روی مخروط متحرک، آلیاژ روی بین بدنه مخروط و آستر ریخته می‌شود. آلیاژ روی تا محدوده دمایی ۴۵۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شود تا اتصال مناسب و اتصال محکم تضمین شود.