سنگ شکن مخروطی مقعر

خردایش موادهمکاری با گوشته چرخان (پوشش مخروطی متحرک) برای اعمال نیروهای فشاری و برشی به مواد (سنگ معدن، سنگ) و کاهش آنها به اندازه ذرات مورد نظر از طریق فشردن و آسیاب کردن مکرر.

محافظت در برابر سایشمحافظت از کاسه در برابر تماس مستقیم با مواد ساینده، جلوگیری از سایش زودرس قاب سازه و کاهش هزینه‌های نگهداری.

هدایت جریان موادهدایت مواد از طریق محفظه خردایش از طریق پروفیل داخلی مخروطی یا پله‌ای آن، که توزیع یکنواخت و کاهش تدریجی اندازه را از دهانه تغذیه تا محل تخلیه تضمین می‌کند.

کنترل اندازه محصولهندسه داخلی مقعر (مثلاً بخش‌های موازی، شعاع منحنی) مستقیماً بر شکاف خردایش و توزیع اندازه ذرات تأثیر می‌گذارد و کیفیت محصول نهایی را تعیین می‌کند.

بخش‌های مقعر (برای سنگ‌شکن‌های بزرگ)قطعات قوسی شکل چندگانه (۳ تا ۸ قطعه) که هنگام مونتاژ یک مخروط کامل تشکیل می‌دهند و امکان تعویض آسان قطعات فرسوده را فراهم می‌کنند. هر قطعه بسته به اندازه سنگ شکن، ضخامتی بین ۵۰ تا ۱۵۰ میلی‌متر دارد.

مقعر یک تکه (برای سنگ شکن های کوچک): یک ساختار مخروطی منفرد بدون درز، که استحکام ساختاری بالاتری را برای کاربردهای سبک ارائه می‌دهد.

بدنه مقاوم در برابر سایشساخته شده از چدن پر کروم (کروم20–کروم26) یا چدن نیکل-سخت (نیکل-سخت 4)، با زمینه مارتنزیتی تقویت شده با کاربیدهای کروم سخت (M7C3) برای مقاومت در برابر سایش.

مشخصات لباس داخلی:

طراحی مخروطیزاویه مخروطی ۱۵ تا ۳۰ درجه (مطابق با شیب مخروطی گوشته) برای ایجاد یک محفظه خردایش که به تدریج باریک می‌شود و کاهش تدریجی مواد را تضمین می‌کند.

دنده‌ها یا شیارهاشیارهای عرضی یا طولی (به ارتفاع ۵ تا ۱۵ میلی‌متر) در سطح داخلی برای افزایش چسبندگی مواد، جلوگیری از لغزش و ایجاد سایش یکنواخت.

بخش‌های موازیبخش‌های مسطح نزدیک به انتهای تخلیه برای تولید ذرات ریزتر و یکنواخت‌تر با حفظ فاصله خردایش ثابت.

ویژگی‌های نصب:

زبانه‌های دم‌چلچله‌ایبرآمدگی‌هایی روی سطح بیرونی که در شیارهای دم چلچله‌ای متناظر در کاسه قرار می‌گیرند و قسمت مقعر را در برابر نیروهای چرخشی در حین خرد شدن ایمن می‌کنند.

سوراخ‌های بستسوراخ‌های پیچ روی فلنج یا لبه بیرونی برای اتصال به کاسه، که از جابجایی محوری تحت بارهای ضربه‌ای جلوگیری می‌کند.

پیدا کردن پین‌هابرآمدگی‌ها یا سوراخ‌های کوچکی که قطعات را در حین مونتاژ هم‌تراز می‌کنند و یک پروفیل داخلی پیوسته با حداقل فاصله (≤0.5 میلی‌متر بین قطعات) را تضمین می‌کنند.

پشتوانه بیرونی: یک لایه تقویت‌کننده چدنی یا فولادی (در طرح‌های دوفلزی) که با جذب ضربه، مقاومت در برابر ضربه را بهبود می‌بخشد، و لایه مقاوم در برابر سایش (آهن پر کروم) روی پشت آن ریخته می‌شود.

فلنج‌های بالا و پایینلبه‌های شعاعی در انتهای تغذیه و تخلیه که با فلنج‌های کاسه همپوشانی دارند و از نشت مواد بین قسمت مقعر و کاسه جلوگیری می‌کنند.

چدن پرکروم (Cr20Mo3) به دلیل مقاومت عالی در برابر سایش، با ترکیب شیمیایی کنترل‌شده بین 2.5 تا 3.5 درصد کربن، 20 تا 26 درصد کروم، 0.5 تا 1.0 درصد مولیبدن، ترجیح داده می‌شود. این ترکیب یک شبکه کاربیدی سخت (کسر حجمی 30 تا 40 درصد) را در یک زمینه مارتنزیتی تشکیل می‌دهد و سختی ≥اچ آر سی 60 را تضمین می‌کند.

الگوهای قطعه‌بندی‌شده (فوم، چوب یا رزین چاپ سه‌بعدی) برای هر بخش مقعر ایجاد می‌شوند که پروفیل سایش داخلی، ویژگی‌های نصب خارجی و دنده‌ها را تکرار می‌کنند. مقادیر انقباض (۱.۵ تا ۲.۵ درصد) برای در نظر گرفتن انقباض ناشی از خنک شدن اضافه می‌شوند.

برای هر بخش، یک قالب ماسه‌ای متصل به رزین آماده می‌شود که یک هسته ماسه‌ای، پروفیل سایش داخلی را تشکیل می‌دهد. حفره قالب با یک ماده شوینده نسوز (بر پایه آلومینا) پوشانده می‌شود تا از ورود ماسه جلوگیری شود و سطح نهایی بهبود یابد.

چدن در کوره القایی در دمای ۱۴۵۰ تا ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد ذوب می‌شود و برای جلوگیری از عیوب انقباضی، کربن معادل (م. = C + 0.3(سی + P) ≤4.2%) به شدت کنترل می‌شود.

ریختن در دمای ۱۳۸۰ تا ۱۴۲۰ درجه سانتیگراد با استفاده از یک ملاقه، با سرعت جریان آهسته و ثابت برای پر کردن حفره قالب بدون تلاطم انجام می‌شود و ساختاری متراکم در دنده‌های نازک را تضمین می‌کند.

قالب به مدت ۲۴ تا ۴۸ ساعت خنک می‌شود تا تنش حرارتی کاهش یابد، سپس قطعه ریخته‌گری شده با روش تخلیه مکانیکی (تکان دادن بیرون) خارج می‌شود. شات بلاست (شن و ماسه فولادی G25) بقایای ماسه را از بین می‌برد و به زبری سطحی در حدود Ra50 تا ۱۰۰ میکرومتر دست می‌یابد.

آنیل محلولیحرارت دادن تا دمای ۹۵۰ تا ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲ تا ۴ ساعت و سپس خنک کردن در هوا برای حل شدن کاربیدها و همگن شدن ساختار.

آستمپر کردنکوئنچ در روغن در دمای ۲۵۰ تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد، سپس تمپر کردن در دمای ۲۰۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد برای تبدیل زمینه به مارتنزیت، دستیابی به سختی اچ آر سی 60 تا ۶۵ در عین حفظ چقرمگی.

هر قطعه مقعر بر روی یک دستگاه تراش عمودی سی ان سی نصب می‌شود تا سطح بیرونی، زبانه‌های نصب و لبه‌های فلنج ماشینکاری شوند و ۱ تا ۲ میلی‌متر فضای اضافی برای پرداخت نهایی باقی بماند. ابعاد کلیدی (مثلاً طول قوس قطعه، ضخامت) تا ±۰.۵ میلی‌متر کنترل می‌شوند.

زبانه‌های دم چلچله‌ای با استفاده از دستگاه فرز سی ان سی و با تلرانس ابعادی (±0.1 میلی‌متر) به سطح بیرونی فرزکاری می‌شوند تا از تطابق کامل آنها با شیارهای کاسه اطمینان حاصل شود.

سوراخ‌های بست با مته و قلاویز تا تلرانس کلاس 6H و با دقت موقعیتی (±0.2 میلی‌متر) ایجاد می‌شوند تا با سوراخ‌های پیچ کاسه هم‌تراز شوند.

سطح سایش داخلی از نظر عیوب ریخته‌گری (مثلاً منافذ، ترک‌ها) بررسی شده و به آرامی ساییده می‌شود تا ناهمواری‌های سطحی از بین بروند و پروفیل طراحی شده حفظ شود. زبری سطح تا را3.2 μm کنترل می‌شود تا جریان مواد بهینه شود.

برای قطعات مقعر قطعه‌بندی شده، لبه‌های جفت‌شده قطعات مجاور ماشینکاری می‌شوند تا هنگام مونتاژ، فاصله‌ای کمتر یا مساوی 0.5 میلی‌متر ایجاد شود و از نشت مواد و سایش ناهموار جلوگیری شود.

قطعات به صورت آزمایشی در یک فیکسچر نصب می‌شوند تا پیوستگی پروفیل داخلی تأیید شود و تنظیماتی برای اطمینان از سطح مخروطی صاف و پیوسته انجام می‌شود.

پین‌های تراز برای حفظ موقعیت قطعات در طول مونتاژ نهایی در سنگ‌شکن نصب می‌شوند.

سطح بیرونی (در محل اتصال با کاسه) با ترکیب ضد گیرپاژ پوشانده شده است تا نصب را تسهیل کرده و از خوردگی جلوگیری کند.

سطح داخلی سایش ممکن است تحت ساچمه‌زنی قرار گیرد تا تنش فشاری ایجاد شود و انتشار ترک تحت ضربه کاهش یابد.

تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی (طیف‌سنجی) تأیید می‌کند که چدن مطابق با استانداردها است (به عنوان مثال، Cr20Mo3: کروم 20-23%, C 2.8-3.2%).

آنالیز متالوگرافی، توزیع کاربید (یکنواختی ≥90%) و ساختار زمینه (مارتنزیت با ≤5% پرلیت) را بررسی می‌کند.

آزمایش سختی (راکول C) تضمین می‌کند که سطح داخلی سختی ≥اچ آر سی 60 دارد؛ سختی هسته ≤اچ آر سی 55 است تا چقرمگی حفظ شود.

آزمایش ضربه (شکاف V شکل چارپی) چقرمگی را در دمای اتاق اندازه‌گیری می‌کند و برای مقاومت در برابر شکستگی تحت ضربه سنگین به ≥12 ژول بر سانتی‌متر مربع نیاز دارد.

یک دستگاه اندازه‌گیری مختصات (سی ام ام) ابعاد کلیدی: طول قوس قطعه، زاویه مخروطی (±0.1 درجه) و اندازه زبانه دم چلچله‌ای را بررسی می‌کند.

یک اسکنر لیزری، مطابقت پروفیل داخلی با مدل دلار کانادا را تأیید می‌کند و از هم‌ترازی مناسب با گوشته برای حفظ شکاف خردایش طراحی‌شده اطمینان حاصل می‌کند.

آزمایش فراصوت (دانشگاه یو تی) عیوب داخلی (مثلاً منافذ انقباضی >φ3 میلی‌متر) را در بدنه مقعر تشخیص می‌دهد و نواحی بحرانی (ریشه دنده‌ها، زبانه‌های نصب) را به طور کامل بررسی می‌کند.

آزمایش ذرات مغناطیسی (ام پی تی) ترک‌های سطحی در زبانه‌های دم چلچله‌ای و لبه‌های فلنج را بررسی می‌کند و هرگونه نقصی با طول کمتر از 0.2 میلی‌متر منجر به رد قطعه می‌شود.

آزمایش سایش تسریع‌شده (ASTM G65) از دستگاه چرخ لاستیکی/شن خشک برای اندازه‌گیری کاهش وزن استفاده می‌کند، و در آن، نمونه‌های مقعر با کروم بالا به ≤0.5 گرم در 1000 چرخه نیاز دارند.

آزمایش‌های میدانی شامل نصب مقعر در یک سنگ‌شکن آزمایشی، نظارت بر میزان سایش در طول ۵۰۰ ساعت کار، اطمینان از سایش یکنواخت و عدم خرابی زودرس است.