کنترل شکاف خردایش: امکان تنظیم دقیق فاصله بین مخروط متحرک و مخروط ثابت (شکاف خردایش) با چرخش یا جابجایی نسبت به حلقه تنظیم، که مستقیماً بر اندازه مواد تخلیه شده تأثیر میگذارد.
قفل کردن کامپوننت: محکم کردن حلقه تنظیم در موقعیت تنظیم شده خود پس از تنظیم فاصله، جلوگیری از حرکت ناخواسته ناشی از لرزش در حین عملیات خردایش.
توزیع بارتوزیع بارهای محوری از حلقه تنظیم به قاب بالایی، کاهش تنش موضعی روی اجزای جفت شونده.
پشتیبانی آب بندی: فراهم کردن سطح نصب برای آببندهایی که از نشت گرد و غبار، خرده آشغال یا روانکننده بین سیستم تنظیم و مکانیسمهای داخلی سنگشکن جلوگیری میکنند.
بدنه کلاهبخش اصلی سازه، که معمولاً از فولاد ریختهگری شده با استحکام بالا (مثلاً 40Cr یا ZG310-570) یا فولاد آهنگری شده برای افزایش دوام ساخته میشود. ضخامت دیواره آن از 30 تا 80 میلیمتر متغیر است و بخشهای ضخیمتری در رابطهای تحمل بار دارد.
رزوههای سوراخدار یا رزوههای خارجی: یک ویژگی رزوهدار مرکزی که با حلقه تنظیم جفت میشود - یا رزوههای داخلی (برای درپوشهایی که روی حلقه تنظیم پیچ میشوند) یا رزوههای خارجی (برای درپوشهایی که توسط مهره قفلکننده محکم میشوند). رزوهها اغلب ذوزنقهای (متریک یا اینچی) هستند تا بارهای محوری بالا را تحمل کنند.
مکانیزم قفلویژگیهایی برای محکم کردن درپوش پس از تنظیم، مانند:
اسلاتهای قفل شوندهشیارهای محیطی اطراف سطح بیرونی درپوش که با پیچهای قفلکننده روی حلقه تنظیم همتراز میشوند و از چرخش جلوگیری میکنند.
سوراخهای پیچ را تنظیم کنیدسوراخهای رزوهای شعاعی که پیچهای تنظیم را برای فشار دادن به حلقه تنظیم میپذیرند و قفل مبتنی بر اصطکاک ایجاد میکنند.
رابط مخروطی: یک سطح مخروطی که با یک مخروط متناظر روی حلقه تنظیم جفت میشود و چسبندگی زیر بار را افزایش میدهد.
فلنج بالایی: یک فلنج شعاعی در انتهای بالایی کلاهک، سطحی را برای اعمال گشتاور در حین تنظیم (از طریق آچار یا ابزار هیدرولیکی) و محدود کردن حرکت محوری فراهم میکند.
شیارهای آببندیشیارهای محیطی روی سطح بیرونی یا داخلی که حلقههای اورینگ، واشر یا آببندهای مارپیچی را در خود جای میدهند تا از آلودگی یا هدر رفتن روانکار جلوگیری کنند.
تقویت دنده هادندههای داخلی یا خارجی (با ضخامت ۵ تا ۱۵ میلیمتر) که بدنه کلاهک را، بهویژه در اطراف نواحی رزوهدار، تقویت میکنند تا در برابر تغییر شکل تحت بار مقاومت کنند.
علائم نشانگرخطوط حکاکی شده یا مهر شده روی سطح بیرونی که با علائم مرجع روی حلقه تنظیم همسو میشوند و تنظیم دقیق فاصله را تسهیل میکنند (معمولاً با فواصل 0.1 میلیمتری درجهبندی میشوند).
انتخاب مواد:
فولاد ریختهگری با استحکام بالا (ZG310-570) به دلیل استحکام کششی (≥570 مگاپاسکال) و چقرمگی ضربهای مناسب برای کاربردهای تحمل بار انتخاب میشود. برای کلاهکهای کوچکتر، چدن داکتیل (کیوتی۵۰۰-7) میتواند به دلیل مقرون به صرفه بودن و قابلیت ماشینکاری خوب مورد استفاده قرار گیرد.
الگوسازی:
یک الگوی دقیق با استفاده از چوب، فوم یا پلاستیک چاپ سهبعدی ایجاد میشود که شکل خارجی، رزوهها (به شکل سادهشده)، فلنجها و شیارهای کلاه را تکرار میکند. مقادیر انقباض (۱.۵ تا ۲ درصد) و زاویههای برش (۲ تا ۴ درجه) برای سهولت در حذف قالب اضافه میشوند.
الگوهای رزوه اغلب در ریختهگری حذف یا ساده میشوند و رزوهکاری نهایی از طریق ماشینکاری انجام میشود.
قالبگیری:
یک قالب ماسهای (ماسه سبز یا ماسه پیوندی با رزین) در اطراف الگو تشکیل میشود و از یک هسته برای ایجاد سوراخ مرکزی استفاده میشود. حفره قالب با یک ماده شوینده نسوز پوشانده میشود تا سطح نهایی بهبود یابد و از نفوذ فلز به داخل ماسه جلوگیری شود.
ذوب و ریختن:
فولاد ریختهگری شده در کوره قوس الکتریکی در دمای ۱۵۲۰ تا ۱۵۶۰ درجه سانتیگراد ذوب میشود و ترکیب شیمیایی آن برای ایجاد تعادل بین استحکام و قابلیت ماشینکاری، بین ۰.۲۵ تا ۰.۳۵ درصد کربن، ۰.۸ تا ۱.۲ درصد منگنز و ۰.۲ تا ۰.۶ درصد سیلیسیم کنترل میشود.
ریختن در دمای ۱۴۸۰ تا ۱۵۲۰ درجه سانتیگراد با استفاده از یک ملاقه، با سرعت جریان ثابت برای جلوگیری از تلاطم انجام میشود و از پر شدن کامل حفره قالب اطمینان حاصل میشود.
خنکسازی و تخلیه:
قطعه ریختهگری شده به مدت ۲۴ تا ۴۸ ساعت در قالب خنک میشود تا تنش حرارتی کاهش یابد، سپس با ویبره برداشته میشود. بقایای ماسه با استفاده از شات بلاست (شن فولادی G25) تمیز میشوند و زبری سطح Ra25 تا ۵۰ میکرومتر حاصل میشود.
عملیات حرارتی:
نرمالسازی (۸۵۰-۹۰۰ درجه سانتیگراد، خنکشده با هوا) ساختار دانه را اصلاح میکند و پس از آن عملیات تمپر (۶۰۰-۶۵۰ درجه سانتیگراد) برای کاهش سختی به ۲۰۰-۲۵۰ اچ بی دبلیو انجام میشود که باعث بهبود قابلیت ماشینکاری در عین حفظ استحکام میشود.
ماشینکاری خشن:
قطعه ریختهگری شده روی دستگاه تراش سی ان سی نصب میشود تا قطر خارجی، فلنج بالایی و سوراخ مرکزی آن تراشیده شود و 2 تا 3 میلیمتر جای خالی برای پرداخت نهایی باقی بماند. سطوح کلیدی برای ایجاد سطوح مرجع تراش داده میشوند.
ماشینکاری رزوه:
رزوههای داخلی یا خارجی با استفاده از دستگاه تراش رزوه سی ان سی یا فرز رزوه با دقت ماشینکاری میشوند. رزوههای ذوزنقهای با ابزار فرمدهی بریده میشوند و دقت گام (±0.05 میلیمتر) و تلرانس پروفیل رزوه برای تنظیم روان تضمین میشود.
ماشینکاری با ویژگی قفل شوندگی:
شیارهای قفل شونده با استفاده از دستگاه فرز سی ان سی، با تلرانس عمق (±0.1 میلیمتر) و فاصله یکنواخت (±0.5 میلیمتر) در اطراف محیط درپوش، روی سطح بیرونی فرزکاری میشوند.
سوراخهای پیچ تنظیم شده با مته و با تلرانس کلاس 6H و با عمود بودن (±0.1 میلیمتر/100 میلیمتر) نسبت به محور درپوش ایجاد و کوبیده میشوند تا از اتصال صحیح پیچ اطمینان حاصل شود.
ماشینکاری نهایی:
سطوح فلنج بالایی و آببندی برای دستیابی به صافی (≤0.05 میلیمتر بر متر) و زبری سطح را1.6 میکرومتر، تراشکاری نهایی شدهاند که آببندی مؤثر و اعمال گشتاور را تضمین میکند.
رابطهای مخروطی (در صورت وجود) برای اتصال ایمن با حلقه تنظیم، با تلرانس زاویه (±0.1°) و زبری سطح را3.2 μm ماشینکاری میشوند.
درمان سطحی:
سطح بیرونی کلاهک با رنگ ضد زنگ یا آبکاری روی (با ضخامت ۵ تا ۸ میکرومتر) پوشانده شده است تا در برابر خوردگی مقاوم باشد. رزوهها با ترکیب ضد گیرپاژ (مثلاً دیسولفید مولیبدن) پوشش داده میشوند تا تنظیم روان را تسهیل کرده و از ساییدگی جلوگیری شود.
مونتاژ مهر و موم ها:
حلقههای اورینگ یا واشرها در شیارهای آببند نصب میشوند و ابعاد آنها با عرض و عمق شیار مطابقت دارد تا آببندی محکمی تحت فشار تضمین شود.
اعتبارسنجی مواد:
تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی (از طریق طیفسنجی) تأیید میکند که ماده پایه با مشخصات مطابقت دارد (به عنوان مثال، 40Cr: C 0.37–0.44%, کروم 0.8–1.1%).
آزمایش سختی (برینل یا راکول) سختی بدنه کلاهک را بین ۲۰۰ تا ۲۵۰ اچ بی دبلیو تأیید میکند و تعادل بین استحکام و قابلیت ماشینکاری را تضمین میکند.
بررسی دقت ابعادی:
یک دستگاه اندازهگیری مختصات (سی ام ام) ابعاد بحرانی را بررسی میکند: قطر گام رزوه (±0.03 میلیمتر)، قطر خارجی (±0.1 میلیمتر)، صافی فلنج و موقعیت شیار/شیار.
کیفیت رزوه با استفاده از گیجهای رزوه (گیجهای حلقهای یا دوشاخهای) ارزیابی میشود تا از تناسب مناسب با حلقه تنظیم اطمینان حاصل شود.
تست یکپارچگی سازه:
آزمایشهای غیرمخرب (آزمایش غیر مخرب (NDT)) مانند آزمایش ذرات مغناطیسی (ام پی تی) ترکهای سطحی در رزوهها، فلنجها یا ویژگیهای قفل را تشخیص میدهند و هرگونه نقص با طول کمتر از 0.5 میلیمتر را رد میکنند.
آزمایش فراصوت (دانشگاه یو تی) روی کلاهکهای بزرگ انجام میشود تا عیوب داخلی (مثلاً منافذ ناشی از انقباض) در نواحی تحت بار بررسی شود.
تست عملکردی:
تأیید محدوده تنظیم: کلاهک به یک حلقه تنظیم آزمایشی متصل میشود و محدوده چرخش/انتقال آن اندازهگیری میشود تا اطمینان حاصل شود که محدوده شکاف طراحی (معمولاً ۵ تا ۵۰ میلیمتر) را پوشش میدهد.
آزمون اثربخشی قفل: پس از تنظیم درپوش در موقعیت میانی، آزمون ارتعاش (۱۰ تا ۵۰۰ هرتز به مدت ۱ ساعت) انجام میشود، بدون اینکه هیچ حرکت قابل اندازهگیری (≤۰.۰۱ میلیمتر) مجاز باشد.
تست عملکرد آببند:
آزمایش فشار با نصب درپوش به همراه آببندیها روی یک وسیله آزمایش و اعمال فشار هوای 0.3 مگاپاسکال انجام میشود، بدون اینکه هیچ نشتی از طریق بازرسی محلول صابون مشاهده شود.