گوشته سنگ شکن مخروطی

خردایش فعالچرخش خارج از مرکز برای اعمال نیروهای فشاری و برشی به مواد (سنگ‌های معدنی، سنگ‌ها) همراه با آستر کاسه، و کاهش آنها به اندازه ذرات هدف.

محافظت در برابر سایشمحافظت از ساختار فلزی مخروط متحرک در برابر سایش و ضربه مستقیم، که باعث افزایش طول عمر بدنه مخروط می‌شود.

کنترل جریان موادهدایت مواد خرد شده از طریق محفظه خردایش باریک شونده از طریق پروفیل مخروطی آن، که کاهش تدریجی اندازه را تضمین می‌کند.

توزیع نیروتوزیع یکنواخت نیروهای خردکننده در سراسر سطح آن برای به حداقل رساندن سایش موضعی و حفظ عملکرد پایدار تحت سختی‌های مختلف مواد.

بدنه گوشتهبخش اصلی مقاوم در برابر سایش، که معمولاً از چدن پر کروم (کروم20-کروم26) یا چدن نیکل-سخت (نیکل-سخت 4) با ضخامت ۵۰ تا ۱۵۰ میلی‌متر ساخته می‌شود. سطح داخلی آن برای قرارگیری در مخروط متحرک ماشینکاری شده است، در حالی که سطح بیرونی دارای پروفیل سایش مهندسی‌شده دقیقی است.

مشخصات لباس بیرونیطراحی شده برای بهینه سازی راندمان خردایش و توزیع سایش:

هندسه مخروطیزاویه مخروطی ۱۵ تا ۳۰ درجه (مطابق با مخروطی شدن آستر کاسه) برای ایجاد یک محفظه خردایش که به تدریج باریک می‌شود و کاهش تدریجی مواد را تسهیل می‌کند.

سطوح شیاردار یا آجدارافزایش چسبندگی مواد برای جلوگیری از لغزش، به ویژه برای سنگ‌های معدنی درشت، و افزایش سایش یکنواخت.

مناطق انتقال نرم: کاهش تمرکز تنش در لبه‌های بالا و پایین برای جلوگیری از لب‌پریدگی یا ترک‌خوردگی.

ویژگی‌های نصب:

سطح داخلی مخروطی: یک سوراخ مخروطی که با مخروط بیرونی متحرک جفت می‌شود و از طریق تداخل (0.1-0.3 میلی‌متر) برای جلوگیری از چرخش نسبی، تناسب محکمی را تضمین می‌کند.

سیستم نگهداری:

فلنج پیچ: یک فلنج شعاعی در بالا با سوراخ‌های پیچ برای محکم کردن گوشته به مخروط متحرک، که از جابجایی محوری در حین چرخش جلوگیری می‌کند.

رابط مهره قفل شونده: یک بخش رزوه‌دار در بالا که با یک مهره قفل‌کننده درگیر می‌شود و برای پایداری بیشتر، گوشته را روی مخروط متحرک فشرده می‌کند.

پیدا کردن کلیدهابرآمدگی‌ها یا شیارهایی روی سطح داخلی که با شیارهای روی مخروط متحرک هم‌تراز می‌شوند و موقعیت‌یابی شعاعی دقیق را تضمین می‌کنند.

دنده‌های تقویتیدنده‌های شعاعی داخلی (با ضخامت ۱۰ تا ۲۰ میلی‌متر) نزدیک لبه بالایی برای تقویت گوشته و کاهش تغییر شکل تحت بارهای محوری زیاد.

لبه‌های بالا و پایینلبه‌های پخ‌دار یا گرد برای به حداقل رساندن تمرکز تنش و جلوگیری از تجمع یا گیر کردن مواد.

چدن پر کروم (Cr20Mo3) به دلیل فاز سخت کاربید کروم (M7C3) که مقاومت سایشی استثنایی ایجاد می‌کند، ترجیح داده می‌شود. ترکیب شیمیایی آن به میزان 2.5 تا 3.5 درصد کربن، 20 تا 26 درصد کروم و 0.5 تا 1.0 درصد مولیبدن کنترل می‌شود تا سختی و چقرمگی متعادل شوند.

یک الگوی در مقیاس کامل (فوم، چوب یا رزین چاپ سه‌بعدی) ایجاد می‌شود که پروفیل بیرونی، سوراخ داخلی، فلنج و دنده‌های گوشته را تکرار می‌کند. مقادیر انقباض (۱.۵ تا ۲.۵ درصد) اضافه می‌شوند و مقادیر بیشتری برای بخش‌های دیواره ضخیم در نظر گرفته می‌شود تا انقباض ناشی از خنک شدن را در نظر بگیرد.

یک قالب ماسه‌ای متصل به رزین در اطراف الگو تشکیل می‌شود و از یک هسته ماسه‌ای برای ایجاد سوراخ داخلی توخالی استفاده می‌شود. حفره قالب با یک ماده شوینده نسوز (آلومینا-سیلیکا) پوشانده می‌شود تا سطح نهایی بهبود یابد و از ورود ماسه به داخل ریخته‌گری جلوگیری شود.

چدن در کوره القایی در دمای ۱۴۵۰ تا ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد ذوب می‌شود و برای جلوگیری از نقص انقباض، کربن معادل (م. ≤۴.۲٪) به شدت کنترل می‌شود.

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

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

آستمپر کردنکوئنچ کردن در روغن تا 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 ضربه.

گوشته ریخته‌گری شده بر روی یک دستگاه تراش عمودی سی ان سی نصب می‌شود تا سطح مخروطی داخلی، فلنج بالایی و محل سوراخ پیچ‌ها ماشینکاری شود و ۱ تا ۲ میلی‌متر فضای اضافی برای پرداخت باقی بماند. ابعاد کلیدی (زاویه مخروطی داخلی، ضخامت فلنج) تا ±۰.۱ میلی‌متر کنترل می‌شوند.

سوراخ مخروطی داخلی تراشکاری و سنگ‌زنی شده است تا زبری سطح را0.8 میکرومتر حاصل شود و تطابق محکمی با مخروط متحرک ایجاد شود. زاویه مخروطی با مخروط متحرک (با تلرانس ±0.05 درجه) تطبیق داده شده است تا از بارگذاری ناهموار جلوگیری شود.

سوراخ‌های پیچ در فلنج بالایی با تلرانس کلاس 6H و با دقت موقعیتی (±0.2 میلی‌متر) نسبت به محور گوشته سوراخ و کوبیده می‌شوند تا نیروی گیره‌بندی یکنواخت تضمین شود.

شیارهای مکان‌یابی (در صورت وجود) با تلرانس عمق و عرض (±0.05 میلی‌متر) در سطح داخلی فرزکاری می‌شوند تا با شیارهای مخروط متحرک هم‌تراز شوند.

سطح سایش بیرونی از نظر عیوب ریخته‌گری بررسی می‌شود، سپس به آرامی ساییده می‌شود تا ناهمواری‌های سطحی از بین بروند و در عین حال پروفیل سایش طراحی شده حفظ شود. هیچ ماده اضافی برداشته نمی‌شود تا فاصله خردایش بهینه با آستر کاسه حفظ شود.

سطح داخلی (در محل اتصال با مخروط متحرک) با ترکیب ضد گیرپاژ (دی‌سولفید مولیبدن) پوشانده شده است تا نصب از طریق انقباض حرارتی تسهیل شود.

سطح بیرونی ممکن است تحت ساچمه‌زنی قرار گیرد تا تنش فشاری ایجاد شود، مقاومت در برابر خستگی را افزایش داده و انتشار ترک را کاهش دهد.

تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی (از طریق طیف‌سنجی نشری نوری) تأیید می‌کند که آلیاژ با مشخصات مطابقت دارد (به عنوان مثال، Cr20Mo3: کروم 20-23%, C 2.8-3.2%).

آنالیز متالوگرافی، توزیع کاربیدهای سخت (کسر حجمی ≥30%) را در یک ماتریس مارتنزیتی تأیید می‌کند و مقاومت در برابر سایش را تضمین می‌کند.

آزمایش سختی (راکول C) تضمین می‌کند که سطح بیرونی دارای سختی اچ آر سی 60-65 است؛ سختی هسته برای تأیید عملیات حرارتی یکنواخت (≤اچ آر سی 55 برای چقرمگی) بررسی می‌شود.

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: زاویه مخروطی داخلی، قطر خارجی در ارتفاع‌های مختلف و صافی فلنج را با تلرانس ±0.1 میلی‌متر بررسی می‌کند.

یک اسکنر لیزری، تطابق پروفیل سایش بیرونی با مدل دلار کانادا را تأیید می‌کند و از هم‌ترازی مناسب با آستر کاسه برای حفظ شکاف خردایش طراحی‌شده اطمینان حاصل می‌کند.

آزمایش فراصوت (دانشگاه یو تی) عیوب داخلی (مانند منافذ انقباضی، ترک‌ها) را در بدنه گوشته تشخیص می‌دهد و هرگونه عیب >φ3 میلی‌متر منجر به رد شدن می‌شود.

آزمایش ذرات مغناطیسی (ام پی تی) ترک‌های سطحی در فلنج، سوراخ پیچ‌ها و لبه‌ها را بررسی می‌کند و عیوب خطی کمتر از 0.2 میلی‌متر را رد می‌کند.

آزمایش سایش تسریع‌شده (ASTM G65) از دستگاه چرخ لاستیکی/شن خشک برای اندازه‌گیری کاهش وزن استفاده می‌کند و برای پوشش‌های پرکروم، به ≤0.5 گرم در 1000 چرخه نیاز است.

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