دیوار عقب، یک جزء کلیدی تحمل بار در سنگ شکن های فکی، از نشیمنگاه صفحه ضامن پشتیبانی می کند و از طریق صفحه ضامن، نیروهای ضربه ای فک چرخان را تحمل می کند. این دیوار که از ZG35SiMn/Q355D ساخته شده است، شامل یک صفحه دیواری اصلی، ویژگی های نصب نشیمنگاه ضامن (فرورفتگی/برجستگی با آرایه های پیچ و مهره)، دنده های تقویتی و سازه های کمکی (سوراخ های بازرسی، گیره های بالابر) است.
تولید شامل ریخته‌گری فولاد ریخته‌گری شده (ریخته‌گری ۱۵۰۰-۱۵۴۰ درجه سانتیگراد) به همراه نرماله کردن + تمپر کردن، و به دنبال آن ماشینکاری دقیق (صاف بودن نشیمنگاه ضامن ≤۰.۰۸ میلی‌متر بر متر) و پوشش سطح است. کنترل کیفیت شامل تن/دانشگاه یو تی برای بررسی عیوب، آزمایش مکانیکی (استحکام کششی ≥۵۵۰ مگاپاسکال) و آزمایش‌های بارگذاری استاتیک (۱.۵ برابر بار نامی، تغییر شکل ≤۰.۱ میلی‌متر بر متر) می‌شود.
با طول عمر مفید ۴ تا ۶ سال، از طریق طراحی قوی و کنترل دقیق فرآیند، انتقال نیروی پایدار و استحکام سنگ شکن را تضمین می‌کند.
مقدمه‌ای مفصل بر اجزای دیواره عقبی سنگ‌شکن‌های فکی
دیواره عقبی یک جزء تحمل بار حیاتی در قسمت عقب قاب سنگ شکن فکی است که با دیواره جلویی و دیواره‌های جانبی برای تشکیل ساختار قاب محصور همکاری می‌کند. وظایف اصلی آن شامل پشتیبانی از نشیمنگاه صفحه ضامن، تحمل نیروهای ضربه معکوس منتقل شده توسط فک چرخان از طریق صفحه ضامن و تعریف مرز عقب محفظه خردایش برای جلوگیری از ریزش مواد از عقب است. استحکام و پایداری ساختاری دیواره عقبی مستقیماً بر راندمان انتقال نیرو و استحکام کلی سنگ شکن تأثیر می‌گذارد و آن را برای اطمینان از عملکرد پایدار درازمدت ضروری می‌سازد.
I. ترکیب و ساختار دیوار پشتی
دیوار عقب که برای مطابقت با نوع قاب (یکپارچه یا چند تکه) و ویژگی‌های بار طراحی شده است، بر اساس مشخصات سنگ‌شکن به انواع صفحه مستقیم (کوچک/متوسط) و تقویت‌شده با قوس (بزرگ) طبقه‌بندی می‌شود. اجزای اصلی و ویژگی‌های ساختاری آن به شرح زیر است:
صفحه دیوار اصلی بخش تحمل‌کننده بار هسته، به شکل یک صفحه عمودی یا کمی شیب‌دار (مدل‌های بزرگ برای بهینه‌سازی جریان نیرو، ۳ تا ۵ درجه به عقب کج می‌شوند). ضخامت از ۴۰ میلی‌متر (کوچک) تا ۱۲۰ میلی‌متر (بزرگ) متغیر است. این قطعه از فولاد ریخته‌گری با استحکام بالا (ZG35SiMn) یا فولاد سازه‌ای کم آلیاژ (Q355D) با سختی سطحی ≥۲۲۰ اچ بی دبلیو ساخته شده است تا در برابر بارهای ضربه‌ای چرخه‌ای از صفحه ضامن مقاومت کند. قسمت بالایی به صفحه بالایی قاب متصل می‌شود و قسمت پایینی به صفحه پایه جوش داده شده یا پیچ می‌شود و یک مسیر انتقال نیرو کامل را تشکیل می‌دهد.
ساختار نصب نشیمنگاه صفحه ضامن
زنگ تفریح/رئیسیک فرورفتگی (به عمق ۱۰ تا ۳۰ میلی‌متر) یا برآمدگی (به ارتفاع ۵ تا ۱۵ میلی‌متر) مطابق با محل قرارگیری صفحه ضامن در وسط صفحه دیوار اصلی (هم‌تراز با محل قرارگیری فک گردان) طراحی شده است. عمود بودن بین مرکز فرورفتگی/برجستگی و سطح نصب فک ثابت دیوار جلویی باید ≤۰.۱ میلی‌متر/۱۰۰ میلی‌متر باشد تا از هم‌ترازی جهت نیروی صفحه ضامن با محور نیروی خردکننده اطمینان حاصل شود.
آرایه سوراخ پیچ۴ تا ۸ سوراخ پیچ (M24-M48) با توزیع محیطی، در اطراف فرورفتگی/برجستگی با تلرانس موقعیتی ±۰.۳ میلی‌متر ماشینکاری شده‌اند. پیچ‌های با استحکام بالا (درجه ۱۰.۹) محل قرارگیری صفحه ضامن را محکم می‌کنند تا از جابجایی آن تحت بارهای ضربه‌ای جلوگیری شود.
دنده‌های تقویتی
دنده‌های عرضی: دنده‌های عرضی T شکل یا I شکل در قسمت بیرونی (سمت محفظه غیر له کننده) صفحه دیوار اصلی با فواصل 300 تا 500 میلی‌متر جوش داده شده یا ریخته‌گری می‌شوند. ارتفاع آنها 2 تا 3 برابر ضخامت دیوار است تا مقاومت برشی را افزایش دهد.
قاب تقویت محیطییک قاب تقویتی مستطیلی (با ضخامت ۱۵ تا ۳۰ میلی‌متر) در لبه‌های اتصال صفحه دیوار اصلی به صفحه بالایی، صفحه پایینی و دیوارهای جانبی جوش داده شده است که تمرکز تنش را پراکنده می‌کند تا از ترک خوردگی لبه‌ها جلوگیری شود.
سازه‌های کمکی
سوراخ بازرسییک سوراخ بازرسی دایره‌ای یا مستطیلی (با قطر/طول ضلع ۱۵۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر) با پوشش قابل جدا شدن در وسط دیواره‌های پشتی بزرگ برای بررسی سایش صفحه ضامن و شرایط داخلی محفظه تعبیه شده است. لبه‌های سوراخ گرد شده‌اند (R≥۱۰ میلی‌متر) تا از تمرکز تنش جلوگیری شود.
گیره‌های بالابر: گیره‌های بالابر (با ضخامت ۲۰ تا ۴۰ میلی‌متر) با سوراخ‌هایی به قطر ۳۰ تا ۸۰ میلی‌متر برای جابجایی و نصب به بالا یا کناره‌ها جوش داده می‌شوند. جوش‌های بین گیره‌ها و صفحه دیوار تحت آزمایش غیرمخرب قرار می‌گیرند.
از قالب‌های خودسخت‌شونده ماسه رزینی استفاده می‌شود. الگوهای فومی (کوچک/متوسط) یا الگوهای چوبی (بزرگ) از مدل‌های سه‌بعدی با انقباض مجاز ۲.۵٪ تا ۳٪ ساخته می‌شوند (انقباض خطی فولاد ریخته‌گری: ۲.۲٪ تا ۲.۸٪).
برای نواحی بحرانی (فرورفتگی نشیمنگاه ضامن، اطراف سوراخ پیچ) از مغزه‌های شنی با دقت بالا استفاده می‌شود. سطوح مغزه با رنگ سرامیکی (ضخامت ۱ تا ۱.۵ میلی‌متر) پوشش داده شده و (به مدت ۳ ساعت در دمای ۱۵۰ درجه سانتیگراد) پخته می‌شوند تا یک لایه با استحکام بالا تشکیل شود که دقت ابعادی را تضمین می‌کند.
ذوب و ریختن
فولاد قراضه و آلیاژهای با کیفیت بالا در کوره القایی فرکانس متوسط تا دمای ۱۵۴۰ تا ۱۵۸۰ درجه سانتیگراد ذوب می‌شوند. ترکیب شیمیایی تنظیم شده (ZG35SiMn: کربن ۰.۳۲٪ تا ۰.۴۰٪، سیلیسیم ۱.۱٪ تا ۱.۴٪، منگنز ۱.۱٪ تا ۱.۴٪) و در کوره ال اف تصفیه می‌شود تا گازها و آخال‌ها حذف شوند و به خلوص ≥۹۹.۹۵٪ برسند.
از سیستم راهگاهی پله‌ای استفاده می‌شود که همزمان از هر دو طرف کف بتن ریخته می‌شود. دمای ریختن ۱۵۰۰ تا ۱۵۴۰ درجه سانتیگراد و زمان ۱۰ تا ۳۰ دقیقه (بسته به وزن: ۸۰۰ تا ۸۰۰۰ کیلوگرم) است تا پر شدن یکنواخت بتن تضمین شود و از گیر کردن سرباره جلوگیری شود.
لرزش و عملیات حرارتی
قطعات ریخته‌گری شده پس از خنک شدن تا زیر ۲۰۰ درجه سانتیگراد، از قالب جدا می‌شوند. رایزرها به صورت مکانیکی برش داده شده و همسطح می‌شوند و پلیسه و چسبندگی ماسه از بین می‌رود.
نرماله کردن + تمپر کردن: به مدت ۲ تا ۳ ساعت تا دمای ۸۸۰ تا ۹۲۰ درجه سانتیگراد گرم شده، در هوا خنک می‌شود، سپس به مدت ۴ تا ۵ ساعت در دمای ۵۵۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد تمپر شده و در هوا خنک می‌شود. این کار ساختار (پرلیت + فریت) را تا ۲۲۰ تا ۲۶۰ گرم بر کیلوگرم وزنی (اچ بی دبلیو) با چقرمگی ضربه ≥۳۰ ژول بر سانتی‌متر مربع همگن می‌کند.
سوم. فرآیند ماشینکاری دیواره پشتی
ماشینکاری خشن
با استفاده از ضلع داخلی (رو به محفظه خردایش) به عنوان مرجع، سطح بیرونی و سطوح اتصال محیطی توسط یک آسیاب دروازه‌ای خشن‌کاری می‌شوند و ۳ تا ۵ میلی‌متر جای خالی برای پرداخت نهایی باقی می‌ماند. صافی سطح بیرونی ≤۱ میلی‌متر بر متر؛ عمود بودن بر صفحه پایه ≤۰.۵ میلی‌متر بر ۱۰۰ میلی‌متر.
فرورفتگی نشیمنگاه ضامن با فرز عمودی تا عمق ۲ تا ۳ میلی‌متر عمیق‌تر از طراحی، با انحراف مرکزی از خط مرکزی صفحه دیوار ≤۱ میلی‌متر، تراش داده می‌شود.
نیمه تمام کردن و کاهش استرس
سطوح به صورت نیمه‌پرداخت (با ضخامت ۱ تا ۲ میلی‌متر) و سوراخ‌های پیچ با مته (با ضخامت ۱ تا ۲ میلی‌متر بزرگتر) ایجاد می‌شوند. پیرسازی حرارتی (۲۵۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۶ ساعت) تنش ماشینکاری را کاهش می‌دهد.
ماشینکاری نهایی
سطح نصب نشیمنگاه ضامن: با دستگاه سی ان سی سوراخکاری و فرزکاری شده تا به صافی ≤0.08 میلی‌متر بر متر، را≤3.2 میکرومتر و موازی بودن با سطح فک ثابت دیواره جلویی ≤0.15 میلی‌متر بر متر برسد.
سوراخکاری و رزوه‌کاری پیچ‌ها: با دقت بالا روی دستگاه سوراخکاری مختصاتی سوراخکاری شده و با دقت رزوه 6H ضربه زده می‌شود. تلرانس موقعیتی بین سوراخکاری پیچ‌ها و مرکز فرورفتگی ≤0.2 میلی‌متر است.
سوراخ‌های بازرسی و بلند کردن: سوراخ‌های بازرسی با برش پلاسما و سوراخکاری (تلرانس H12) با لبه‌های گرد (R5-R10) سوراخ می‌شوند. سوراخ‌های بلند کردن با رزوه (بزرگ) یا غلاف‌های تقویت‌شده (کوچک/متوسط) تا تلرانس H11 سوراخکاری می‌شوند.
عملیات سطحی و مونتاژ
سطوح ماشینکاری نشده سندبلاست (سا۲.5) شده و با پرایمر اپوکسی (60-80 میکرومتر) و پوشش نهایی پلی اورتان (40-60 میکرومتر) پوشش داده می‌شوند. سطوح ماشینکاری شده روغن ضد زنگ (بزرگ) یا گالوانیزه (کوچک/متوسط) دریافت می‌کنند.
مونتاژ آزمایشی با قاب: بررسی تطابق با دیواره‌های جانبی (فاصله ≤0.3 میلی‌متر) و علامت‌گذاری موقعیت سوراخ‌های پیچ برای اطمینان از سفتی قاب.
چهارم. کنترل کیفیت دیواره پشتی
کیفیت ریخته‌گری
بازرسی بصری: بدون ترک، انقباض یا نقص. آزمایش ۱۰۰٪ ذرات مغناطیسی (تن) روی نواحی نشیمنگاه ضامن، عدم وجود ترک‌های سطحی/زیرسطحی (طول ≤۰.۳ میلی‌متر) را تضمین می‌کند.
کیفیت داخلی: آزمایش اولتراسونیک (دانشگاه یو تی) برای دیوارهای پشتی بزرگ (ههههه3000 کیلوگرم) تمام ضخامت را پوشش می‌دهد و هیچ نقصی با ابعاد ≥φ4 میلی‌متر در ≥95% از ناحیه مورد نظر وجود ندارد.
دقت ابعادی
دستگاه‌های اندازه‌گیری مختصات، صافی، تلرانس موقعیتی و عمود بودن سطح نشیمنگاه ضامن (تلرانس ±0.1 میلی‌متر) را تأیید می‌کنند.
ردیاب‌های لیزری، راستی (≤0.5 میلی‌متر بر متر) و عمود بودن (≤0.1 میلی‌متر بر 100 میلی‌متر) را بررسی می‌کنند تا از خطاهای انتقال نیرو جلوگیری شود.
خواص مکانیکی
آزمایش کشش: نمونه‌ها استحکام کششی ≥550 مگاپاسکال، استحکام تسلیم ≥300 مگاپاسکال و ازدیاد طول ≥18٪ را نشان می‌دهند.
آزمایش ضربه: انرژی ضربه -20 درجه سانتیگراد ≥27 ژول (ZG35SiMn) برای مقاومت در برابر دمای پایین.
تست مونتاژ و بارگذاری
مونتاژ آزمایشی با نشیمنگاه ضامن: بررسی تناسب (ورود گیج فیلر 0.05 میلی‌متری ≤10 میلی‌متر). سفت کردن پس از پیچ، تغییر صافی ≤0.05 میلی‌متر.
آزمایش بار استاتیک: اعمال بار نامی ۱.۵ برابر بار مجاز به مدت ۱ ساعت، تغییر شکل ≤۰.۱ میلی‌متر بر متر را بدون تغییر شکل باقیمانده نشان می‌دهد؛ افت گشتاور پیچ ≤۳٪ است.
با طول عمر مفید ۴ تا ۶ سال (بسته به سختی مواد و نحوه نگهداری)، دیواره پشتی از طریق کنترل‌های دقیق تولید، عملکرد پایدار را تضمین می‌کند. بررسی‌های معمول سفتی پیچ‌ها و ساییدگی سطح نشیمنگاه ضامن (تعمیر در صورت آسیب ۱ میلی‌متری) یکپارچگی انتقال نیرو را حفظ می‌کند.
