سنگ شکن فکی صفحات فک ثابت

مقدمه‌ای مفصل بر قطعات صفحه فک ثابت سنگ شکن‌های فکی

I. ترکیب و ساختار صفحه فک ثابت

1. بدنه اصلی
   یک سازه صفحه‌ای ضخیم با ضخامت معمولاً ۵۰ تا ۱۵۰ میلی‌متر برای سنگ‌شکن‌های کوچک تا متوسط و ۲۰۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر برای ماشین‌های بزرگ. این سازه عمدتاً از فولاد منگنز بالا (ZGMn13) برای شرایط ضربه بالا ساخته می‌شود، در حالی که چدن کروم بالا (کروم26-30) ممکن است برای سناریوهای ضربه کم استفاده شود. سطح جلویی به عنوان صفحه خردکننده عمل می‌کند و سطح پشتی، سطح نصب است که با قاب مطابقت دارد. شکل کلی یا مستقیم یا منحنی است (طرح‌های منحنی، پروفیل محفظه خردایش را بهینه می‌کنند تا انسداد مواد را کاهش دهند).
2. سطح کار دندانه دار
   سطح تماس با ماده دارای دندانه‌های منظم، معمولاً مثلثی یا ذوزنقه‌ای، با ارتفاع ۸ تا ۳۰ میلی‌متر (تنظیم‌شده برای سختی ماده) و گام‌های ۲۰ تا ۶۰ میلی‌متر و زاویه رأس دندانه‌ها ۶۰ تا ۹۰ درجه است. دندانه‌ها اغلب به صورت متقارن چیده شده‌اند یا به صورت عمودی به صورت پلکانی قرار گرفته‌اند. طرح‌های متقارن امکان برگشت پس از ساییدگی یک سر را فراهم می‌کنند و عمر مفید را بیش از ۵۰٪ افزایش می‌دهند. الگوی دندانه‌دار، چسبندگی مواد را افزایش می‌دهد تا از لغزش جلوگیری کرده و راندمان خردایش را بهبود بخشد.
3. ساختار نصب
   صفحه فک ثابت از طریق پیچ یا بلوک‌های گوه‌ای به قاب متصل می‌شود، بنابراین سطح پشتی شامل موارد زیر است:

• سوراخ‌های پیچ/سوراخ‌های متقابلبه طور یکنواخت در طول صفحه توزیع شده است، با قطرهایی ۱ تا ۲ میلی‌متر بزرگتر از پیچ‌ها تا امکان تنظیم دقیق موقعیت در حین نصب فراهم شود.

• پیدا کردن شیرها/سرسیلندرها: با شیارهایی روی قاب جفت می‌شود تا جابجایی جانبی را محدود کند و دقت موقعیت را نسبت به صفحه فک چرخان تضمین کند.

• شیارهای کاهش وزن (صفحات بزرگ): شکاف های مستطیلی یا دایره ای در نواحی غیر باربر، وزن را بدون کاهش مقاومت سازه کاهش می دهند.

4. تقویت لبه‌ها
   لبه‌های بالایی و پایینی معمولاً ضخیم‌تر هستند (۵ تا ۱۰ میلی‌متر ضخیم‌تر از قسمت میانی) تا مقاومت در برابر ضربه را افزایش دهند و از لب‌پریدگی لبه در اثر ضربات جانبی مواد جلوگیری کنند. برخی از صفحات فک ثابت دارای یک محافظ دریچه تخلیه در پایین هستند تا مواد خرد شده را برای تخلیه روان هدایت کنند.

دوم. فرآیند ریخته‌گری صفحه فک ثابت

1. آماده سازی قالب

• ریخته‌گری ماسه‌ای رزینی (صفحات کوچک تا متوسط) یا ریخته‌گری ماسه‌ای سیلیکات سدیم (صفحات بزرگ) استفاده می‌شود. الگوهای چوبی یا فومی از روی نقشه‌های سه‌بعدی ساخته می‌شوند، دندانه‌ها، سوراخ‌های پیچ و سطوح نصب به طور دقیق تکرار می‌شوند، با فاصله ماشینکاری ۵ تا ۸ میلی‌متر (فولاد منگنز بالا نرخ انقباض حدود ۲٪ دارد).

• نواحی دندانه‌دار از هسته‌های ماسه‌ای شکافته شده یا قالب‌گیری یکپارچه برای اطمینان از دقت نوک و ریشه دندانه (انحراف ارتفاع دندانه ≤ 0.5 میلی‌متر) استفاده می‌کنند. قالب‌های سطح نصب، پرداخت‌کاری شده‌اند تا خطای صافی ریخته‌گری ≤ 2 میلی‌متر بر متر تضمین شود.

2. ذوب و ریختن

• ذوب فولاد منگنز بالا: آهن خام و قراضه فولاد با فسفر کم (P ≤ 0.07%) و گوگرد کم (S ≤ 0.05%) در کوره فرکانس متوسط در دمای 1500 تا 1550 درجه سانتیگراد ذوب می‌شوند. ترکیب شیمیایی کنترل می‌شود (C: 1.0-1.4%، منگنز: 11-14%، سی: 0.3-0.8%) تا نسبت منگنز/C ≥ 10 (که برای ساختار آستنیتی حیاتی است) تضمین شود.

• اکسیداسیون زدایی: فروسیلیسیم (0.5-1.0٪) و بلوک‌های آلومینیومی (0.1-0.2٪) برای اکسیداسیون نهایی اضافه می‌شوند و میزان اکسیژن را به ≤ 0.005٪ کاهش می‌دهند تا از تخلخل جلوگیری شود.

• ریختن: از سیستم ریختن از کف با دمای ۱۴۰۰ تا ۱۴۵۰ درجه سانتیگراد استفاده می‌شود. صفحات فکی ثابت بزرگ در ۲ تا ۳ مرحله (با فاصله ۳۰ تا ۶۰ ثانیه برای جلوگیری از بسته شدن سرد) ریخته می‌شوند که مدت زمان آن بسته به وزن ۳ تا ۱۰ دقیقه است و پر شدن کامل را تضمین می‌کند.

3. لرزش و آنیل محلول

• قطعه ریخته‌گری شده پس از خنک شدن تا زیر ۲۰۰ درجه سانتیگراد، تکانده می‌شود. برآمدگی‌ها با برش شعله برداشته می‌شوند و خطوط دروازه با سنگ‌زنی همسطح می‌شوند. شن و ماسه سطحی و پلیسه تمیز می‌شوند.

• آنیل انحلالی (مرحله بحرانی): قطعه ریخته‌گری به آرامی تا دمای 1050 تا 1100 درجه سانتیگراد گرم می‌شود (نرخ گرمایش ≤ 100 درجه سانتیگراد در ساعت برای جلوگیری از ترک خوردگی) و به مدت 2 تا 4 ساعت در این دما نگه داشته می‌شود (تا انحلال کامل کاربید به آستنیت تضمین شود). سپس به سرعت با آب سرد می‌شود (دمای آب ≤ 30 درجه سانتیگراد، نرخ سرمایش ≥ 50 درجه سانتیگراد در ثانیه) تا یک ساختار آستنیتی واحد با سختی ≤ 230 اچ بی دبلیو و انرژی ضربه ≥ 180 ژول (-40 درجه سانتیگراد) تشکیل شود.

سوم. فرآیند ساخت صفحه فک ثابت

1. ماشینکاری خشن

• با استفاده از سطح نصب ریخته‌گری شده به عنوان مرجع، سطح کار (به استثنای دندانه‌ها) توسط فرز دروازه‌ای خشن‌کاری می‌شود و 2 تا 3 میلی‌متر به عنوان جای خالی باقی می‌ماند. خطای صافی ≤ 1 میلی‌متر بر متر و توازی با سطح نصب ≤ 0.5 میلی‌متر بر متر کنترل می‌شود.

• سوراخ‌های پیچ طبق مشخصات نقشه با دستگاه سوراخ‌کاری و با تلرانس قطر ± 0.5 میلی‌متر و عمق 2 تا 3 میلی‌متر بیشتر از طول پیچ ایجاد می‌شوند تا از درگیری کامل رزوه اطمینان حاصل شود.

2. ماشینکاری دندان

• یک ابزار برش مخصوص شکل‌دهی در یک فرز دروازه‌ای سی ان سی برای ماشینکاری دندانه‌ها استفاده می‌شود که تلرانس ارتفاع/گام دندانه ± 0.5 میلی‌متر و زبری سطح را ≤ 6.3 میکرومتر را تضمین می‌کند. برای دندانه‌های متقارن، انحراف تقارن ≤ 0.3 میلی‌متر (برای امکان معکوس کردن) است.

• فیلت کردن ریشه دندان: یک ابزار برش شعاعی، ریشه‌ها را (R = 2-5 میلی‌متر) کوتاه می‌کند تا از تمرکز تنش و شکستگی ریشه دندان جلوگیری شود.

3. پرداخت سطح نصب

• سطح نصب با فرزکاری نهایی تا را ≤ 12.5 μm، صافی ≤ 0.5 میلی‌متر/m و عمود بودن بر سطح کار ≤ 0.1 میلی‌متر/100 میلی‌متر (با یک نشانگر عقربه‌ای تأیید شده است) انجام می‌شود.

• محل قرارگیری اسپیگات‌ها برای جفت شدن با قاب، با تلرانس عرض ± 0.2 میلی‌متر و تلرانس عمق ± 0.1 میلی‌متر، فرزکاری می‌شود و ≥ 85٪ تماس با قاب را تضمین می‌کند (فاصله ≤ 0.1 میلی‌متر از طریق گیج فیلر).

4. درمان سطحی

• براده‌های ماشینکاری برداشته می‌شوند. سطوح غیرکاری شده سندبلاست می‌شوند (را = 25-50 μm) تا اصطکاک با قاب افزایش یابد. چسب مقاوم در برابر سایش (به عنوان مثال، رزین اپوکسی) به صورت اختیاری برای بهبود آب‌بندی به سطح نصب اعمال می‌شود.

چهارم. فرآیند کنترل کیفیت صفحه فک ثابت

1. کنترل عملکرد مواد

• بررسی ترکیب شیمیایی: یک طیف‌سنج خوانش مستقیم، کربن، منگنز و غیره را تجزیه و تحلیل می‌کند و از مطابقت با استانداردهای ZGMn13 (منگنز: 11-14٪، کربن: 1.0-1.4٪) اطمینان حاصل می‌کند.

• آزمایش خواص مکانیکی: نمونه‌ها تحت آزمایش ضربه (انرژی ضربه در دمای پایین -40 درجه سانتیگراد ≥ 120 ژول) و اندازه‌گیری سختی (≤ 230 اچ بی دبلیو پس از آنیل محلولی) قرار می‌گیرند.

• بازرسی متالوگرافی: آنالیز ریزساختار، یک فاز آستنیتی منفرد را تأیید می‌کند (بدون کاربیدهای شبکه‌ای که چقرمگی را کاهش می‌دهند).

2. کنترل کیفیت ریخته‌گری

• بازرسی بصری نقص: بررسی‌های بصری ۱۰۰٪، ترک‌ها، حفره‌های ناشی از انقباض یا خطاهای اجرا را حذف می‌کنند. آزمایش ذرات مغناطیسی (تن) روی دندانه‌ها، عدم وجود ترک‌های سطحی یا بسته شدن سرد را تضمین می‌کند.

• بازرسی کیفیت داخلی: آزمایش اولتراسونیک (دانشگاه یو تی) روی صفحات بزرگ، وجود منافذ یا آخال‌های بزرگتر یا مساوی ۳ میلی‌متر در نواحی بحرانی (ریشه دندانه، سوراخ پیچ و مهره) را ممنوع می‌کند.

3. کنترل دقت ماشینکاری

• بازرسی تلرانس ابعادی: انطباق پروفیل دندانه با قالب‌ها بررسی می‌شود. یک دستگاه اندازه‌گیری مختصات، تلرانس موقعیت سوراخ پیچ (± 0.2 میلی‌متر) را تأیید می‌کند.

• بازرسی تلرانس هندسی: یک تراز لیزری، صافی سطح کار را بررسی می‌کند. یک گونیا، عمود بودن بین سطوح نصب و کار را تأیید می‌کند.

4. تأیید مونتاژ

• نصب آزمایشی: صفحه فک ثابت به قاب نصب می‌شود تا سفتی آن بررسی شود (پیش‌تنیدگی پیچ مطابق با مشخصات باشد) و هنگام تکان دادن دستی، هیچ شلی وجود نداشته باشد.

• آزمایش خردایش: خردایش مواد استاندارد (مثلاً گرانیت) با بار نامی ۸ ساعته، سایش دندانه (≤ ۰.۵ میلی‌متر)، عدم وجود ترک/تغییر شکل و انحراف اندازه محصول ≤ ۵٪ را بررسی می‌کند.

از طریق این فرآیندها، صفحه فک ثابت در شرایط ضربه شدید، مقاومت در برابر سایش را حفظ می‌کند و عمر مفید آن 4 تا 8 ماه (با توجه به سختی مواد) است. بازرسی‌های منظم سایش دندانه‌ها و تعویض/بازسازی به موقع، راندمان خردایش ثابت را تضمین می‌کند.

۱. نوع صفحه دندانه

ساختار مقطع صفحه دندانه سنگ شکن فکی دو نوع دارد: سطح صاف و سطح شبکه ای. دومی به مثلث و ذوزنقه تقسیم می شود. برای اطمینان از اندازه و شکل محصول، معمولاً از صفحات دندانه مثلثی یا ذوزنقه ای استفاده می شود.

2. جنس صفحه دندانه

صفحات دندانه مورد استفاده در سنگ شکن های فکی موجود معمولاً از منگنز 13ZGMn13 استفاده می کنند که با سخت شدن سطح تحت بار ضربه مشخص می شود. منگنز 13ZGMn13 می تواند سطحی سخت و مقاوم در برابر سایش تشکیل دهد و در عین حال فلز اصلی لایه داخلی خود را حفظ کند. چقرمگی، بنابراین نوعی ماده مقاوم در برابر سایش است که معمولاً در سنگ شکن ها استفاده می شود.

۳. طرح اصلاح صفحه دندانه

در این تبدیل، قطعات کاری سنگ شکن، صفحه دندانه ثابت و صفحه دندانه متحرک هستند. صفحه دندانه متحرک روی فک متحرک ثابت شده است و قطعات اصلی سایش آن عمدتاً در وسط متمرکز شده‌اند. در این تبدیل، صفحه دندانه متحرک اصلاح نشده است، عمدتاً صفحه دندانه ثابت. پس از اصلاح صفحه دندانه ثابت، به دلیل اتصال صفحه دندانه ثابت به بدنه قاب، وزن صفحه دندانه ثابت افزایش می‌یابد و هیچ تأثیر نامطلوبی بر کار کل سنگ شکن ندارد.

۴. عمر صفحه دندانه

صفحه دندانه نیروی ضربه و فشار زیادی را تحمل می‌کند، بنابراین به شدت ساییده می‌شود. برای افزایش طول عمر آن، می‌توان آن را از دو جنبه مورد مطالعه قرار داد: یکی یافتن مواد با مقاومت سایشی بالا از جنس ماده؛ و دیگری تعیین منطقی طراحی ساختاری و ابعاد هندسی صفحه دندانه.