شفت اصلی سنگ شکن مخروطی

انتقال قدرتانتقال گشتاور از بوش خارج از مرکز به مخروط متحرک، و ایجاد چرخش خارج از مرکز آن برای تولید نیروهای خردکننده.

باربریتحمل بارهای محوری و شعاعی ناشی از مخروط متحرک و فرآیند خردایش (تا هزاران کیلونیوتن)، و انتقال این نیروها به یاتاقان‌های قاب.

هدایت حرکت خارج از مرکزکار با بوش خارج از مرکز برای حفظ مسیر مداری مخروط متحرک، تضمین کنترل پایدار شکاف خردایش و پردازش یکنواخت مواد.

هم‌ترازی ساختاریحفظ هم‌مرکزی بین مخروط متحرک و مخروط ثابت، که برای اندازه ثابت محصول و کاهش سایش آسترها بسیار مهم است.

بدنه شفت: یک سازه آهنگری شده یکپارچه ساخته شده از فولاد آلیاژی با استحکام بالا (به عنوان مثال، 42CrMo یا 35CrNiMo) با قطری از 100 میلی متر تا 500 میلی متر. طول آن بسته به اندازه سنگ شکن متفاوت است، معمولاً 500 تا 2000 میلی متر.

پایه مخروطی بالایی: یک بخش مخروطی یا رزوه‌دار در بالا برای اتصال مخروط متحرک، با سطحی ماشینکاری شده با دقت (تلرانس آی تی۶) برای اطمینان از هم‌مرکزی.

رابط بوشینگ خارج از مرکز: یک بخش میانی استوانه‌ای با سطح صیقلی (را0.8 μm) که در بوش خارج از مرکز قرار می‌گیرد، اغلب با شیارهای روغن برای روانکاری.

ژورنال‌های بلبرینگدو یا چند بخش استوانه‌ای (بالا و پایین) که با یاتاقان‌های قاب جفت می‌شوند و دارای تلرانس‌های ابعادی دقیق (آی تی۵-آی تی۶) و زبری سطح (را0.4 μm) برای به حداقل رساندن اصطکاک هستند.

شانه‌ها و شیارهاشانه‌های شعاعی که حرکت محوری یاتاقان‌ها یا بوش‌ها را محدود می‌کنند، و شیارهای کلید برای انتقال گشتاور بین شفت و مخروط متحرک.

کانال‌های روانکاریسوراخ‌های محوری و شعاعی که روان‌کننده را به یاتاقان‌ها و رابط بوش خارج از مرکز می‌رسانند و از گرم شدن بیش از حد و سایش جلوگیری می‌کنند.

فولاد آلیاژی با استحکام بالا (42CrMo) به دلیل استحکام کششی عالی (≥1080 مگاپاسکال)، استحکام تسلیم (≥930 مگاپاسکال) و چقرمگی ضربه (≥60 ژول بر سانتی‌متر مربع) که برای کاربردهای بارگذاری دینامیکی مناسب است، ترجیح داده می‌شود.

گرمایش بیلتشمش فولادی در یک کوره گازی تا دمای ۱۱۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شود تا توزیع یکنواخت دما برای بهبود پلاستیسیته تضمین شود.

آهنگری قالب بازشمش با استفاده از پرس‌های هیدرولیک (1000 تا 5000 تن) و با چندین پاس آهنگری به شکل پله‌ای خشن آهنگری می‌شود تا ساختار دانه‌بندی اصلاح شده و عیوب داخلی از بین برود. مراحل کلیدی شامل کوبیدن (برای افزایش قطر) و کشش (برای افزایش طول) است.

آهنگری دقیقآهنگری خشن به شکل پروفیل پله‌ای نهایی با ابعاد نزدیک به ابعاد نهایی شکل داده می‌شود و مقادیر مجاز ماشینکاری را به ۵ تا ۱۰ میلی‌متر کاهش می‌دهد.

کوئنچ و تمپرینگشفت آهنگری شده تا دمای ۸۵۰ تا ۸۸۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شود، به مدت ۲ تا ۴ ساعت در این دما نگه داشته می‌شود، سپس در روغن کوئنچ می‌شود تا ساختار مارتنزیتی حاصل شود. تمپر کردن در دمای ۵۵۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۴ تا ۶ ساعت، شکنندگی را کاهش می‌دهد و در نتیجه سختی اچ آر سی 28-35 و چقرمگی بهینه حاصل می‌شود.

سخت شدن سطحی موضعییاتاقان‌ها و شیارهای کلید تا عمق ۲ تا ۵ میلی‌متر به روش القایی سخت‌کاری شده‌اند و به اچ آر سی 50 تا ۵۵ دست یافته‌اند تا مقاومت در برابر سایش افزایش یابد و در عین حال چقرمگی هسته حفظ شود.

قطعه خام آهنگری شده روی دستگاه تراش سی ان سی نصب می‌شود تا تمام سطوح بیرونی (قطرها، شانه‌ها، مخروط‌ها) ماشینکاری شوند و ۱ تا ۲ میلی‌متر جای خالی برای پرداخت نهایی باقی بماند. ابعاد کلیدی (مثلاً قطرهای ژورنال) تا ±۰.۱ میلی‌متر کنترل می‌شوند.

ژورنال‌های بلبرینگ: تراشکاری نهایی و سنگ‌زنی شده تا به تلرانس ابعادی آی تی۵ (مثلاً φ200H5) و زبری سطح را0.4 μm دست یابد، که تضمین‌کننده‌ی تطابق مناسب با یاتاقان‌ها و حداقل اصطکاک است.

کوه مخروطیپایه مخروطی بالایی با دقت ±0.05 درجه و زبری سطح را0.8 میکرومتر ماشینکاری شده است تا از هم مرکزیت با مخروط متحرک اطمینان حاصل شود.

شیارهای کلید و روغنفرزکاری شده با استفاده از ماشین‌های سی ان سی با تلرانس موقعیتی (±0.05 میلی‌متر) و پرداخت سطح را3.2 میکرومتر، که از تمرکز تنش جلوگیری می‌کند.

سوراخ‌های روغن محوری و شعاعی (φ5 تا φ15 میلی‌متر) با استفاده از دستگاه‌های حفاری عمیق سی ان سی با دقت موقعیتی (±0.2 میلی‌متر) حفر می‌شوند تا جریان روانکار بدون مانع تضمین شود. انتهای سوراخ‌ها صیقل داده می‌شوند تا از اختلال در جریان روغن جلوگیری شود.

شفت در یک دستگاه بالانس با سرعت ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ دور در دقیقه، بالانس دینامیکی می‌شود و عدم بالانس باقیمانده به کمتر یا مساوی ۵ گرم بر میلی‌متر بر کیلوگرم محدود می‌شود تا ارتعاش و سایش یاتاقان کاهش یابد.

یاتاقان‌ها تا شعاع 0.2 میکرومتر صیقل داده می‌شوند تا اصطکاک کاهش یافته و عمر یاتاقان افزایش یابد.

سطوح غیر یاتاقانی با رنگ ضد زنگ یا آبکاری روی (5-8 میکرومتر) پوشش داده می‌شوند تا در برابر خوردگی در حین انبارداری و بهره‌برداری مقاوم باشند.

تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی (طیف‌سنجی) مطابقت با استانداردهای 42CrMo (C 0.38–0.45%, کروم 0.9–1.2%, مو 0.15–0.25%) را تأیید می‌کند.

کیفیت آهنگری از طریق آزمایش اولتراسونیک (دانشگاه یو تی) برای تشخیص عیوب داخلی (مانند ترک‌ها، آخال‌ها) با محدودیت اندازه ≤φ2 میلی‌متر بررسی می‌شود.

یک دستگاه اندازه‌گیری مختصات (سی ام ام) تمام ابعاد مهم را تأیید می‌کند: قطرهای ژورنال، زوایای مخروطی، موقعیت‌های شیار کلید و محل سوراخ‌های روغن.

گردی و راستی شفت با استفاده از ابزار تراز لیزری، با تلرانس ≤0.01 میلی‌متر بر متر اندازه‌گیری می‌شود.

آزمایش سختی (راکول) تضمین می‌کند که یاتاقان‌ها دارای اچ آر سی 50-55 و هسته دارای اچ آر سی 28-35 هستند.

آزمایش کشش روی نمونه‌های آهنگری شده، استحکام کششی ≥1080 مگاپاسکال و ازدیاد طول ≥12% را تأیید می‌کند.

آزمایش ذرات مغناطیسی (ام پی تی) ترک‌های سطحی در شیارها، شانه‌ها و ژورنال‌ها را تشخیص می‌دهد و هرگونه نقصی با طول کمتر از 0.2 میلی‌متر را رد می‌کند.

آزمایش جریان گردابی، عیوب زیرسطحی در سطوح سخت‌شده‌ی ژورنال را بررسی می‌کند.

آزمایش چرخشی: شفت در یک فیکسچر آزمایش نصب شده و به مدت ۲ ساعت با حداکثر سرعت (۱۵۰۰ دور در دقیقه) چرخانده می‌شود، و ارتعاش آن برای اطمینان از سطح کمتر یا مساوی ۰.۱ میلی‌متر بر ثانیه پایش می‌شود.

آزمایش بارگذاری: یک بار محوری شبیه‌سازی شده (120٪ بار نامی) به مدت 1 ساعت اعمال می‌شود و بازرسی پس از آزمایش هیچ تغییر شکلی را نشان نمی‌دهد (مثلاً تغییر در میزان گردی ژورنال ≤0.005 میلی‌متر).