سنگ شکن فکی دو ضامنه

مقدمه ای مفصل بر سنگ شکن های فکی دو پاندولی

I. ترکیب و ساختار

۱. اجزای ساختاری کلیدی

• قاب: به عنوان چارچوب پشتیبان عمل می‌کند و تمام بارها را در طول خردایش تحمل می‌کند. معمولاً از چدن خاکستری (HT250) یا سازه‌های فولادی جوش داده شده (Q355B) ساخته می‌شود که در طرح‌های یکپارچه یا مدولار (برای حمل و نقل و نصب آسان‌تر) موجود است.

• فک ثابتسطح آن که به دیواره جلویی قاب محکم شده است، با یک صفحه فک ثابت (ساخته شده از مواد مقاوم در برابر سایش مانند ZGMn13 یا چدن با کروم بالا) مجهز شده است که یک محفظه خردکننده را با فک متحرک تشکیل می‌دهد.

• فک متحرک: یک جزء متحرک هسته‌ای که از طریق یاتاقان‌ها در بالا به شفت خارج از مرکز متصل شده و در پایین به صفحه ضامن لولا شده است. سطح آن مجهز به یک صفحه فک متحرک (از همان جنس صفحه فک ثابت) است. فک متحرک یک مسیر بیضوی (با نوسان کوچک در بالا، نوسان بزرگ در پایین) را دنبال می‌کند که ترکیبی از عملیات اکستروژن و سنگ‌زنی است.

• شفت خارج از مرکزاین قطعه از جنس آلیاژ 40Cr یا 42CrMo (با نسبت آهنگری ≥3) ساخته شده و توسط یک موتور و از طریق یک قرقره می‌چرخد و به عنوان قطعه اصلی که فک متحرک را به حرکت در می‌آورد، عمل می‌کند. چرخ لنگرها در دو انتها نصب شده‌اند تا اینرسی را متعادل کرده و ارتعاش را کاهش دهند.

• صفحه ضامن: قسمت پایین فک متحرک را به دیواره پشتی قاب متصل می‌کند، نیروهای خردکننده را منتقل می‌کند و به عنوان یک وسیله ایمنی عمل می‌کند - تحت بارهای بیش از حد (مثلاً مواد غیرقابل خرد شدن) می‌شکند تا از اجزای حیاتی محافظت کند. معمولاً از ZG35CrMo ساخته می‌شود.

• دستگاه تنظیم دهانه تخلیه: با اضافه کردن/حذف واشرها یا تنظیم گوه‌ها، فاصله بین فک متحرک و فک ثابت در پایین را تنظیم می‌کند و اندازه ذرات خروجی (معمولاً 10 تا 300 میلی‌متر) را کنترل می‌کند.

• سیستم روانکاریشامل گریس‌خورها یا دستگاه‌های روانکاری متمرکز در یاتاقان‌های شفت خارج از مرکز و یاتاقان‌های شفت تعلیق، با استفاده از گریس پایه کلسیم (دمای عملیاتی ≤60 درجه سانتیگراد) برای اطمینان از مقاومت در برابر سایش و اتلاف حرارت قطعات متحرک.

۲. ویژگی‌های ساختاری

دوم. فرآیند تولید

1. ساخت قاب

• قاب ریخته‌گری: از ریخته‌گری ماسه‌ای (چدن خاکستری HT250) با دمای ذوب 1400 تا 1450 درجه سانتیگراد استفاده می‌شود. پس از ریخته‌گری، عملیات پیرسازی (200 تا 250 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت) برای از بین بردن تنش داخلی انجام می‌شود. قطعات بحرانی (مانند نشیمنگاه یاتاقان) برای کنترل سختی در HB180 تا 220 تحت عملیات آنیل (600 تا 650 درجه سانتیگراد) قرار می‌گیرند.

• قاب جوش داده شده: صفحات فولادی Q355B برش داده شده، پخ زده شده و جوش داده می‌شوند (با استفاده از الکترودهای E5015). پس از جوشکاری، پیرسازی ارتعاشی یا آنیل تنش‌زدایی (550-600 درجه سانتیگراد) برای جلوگیری از تغییر شکل انجام می‌شود. آزمایش غیرمخرب (دانشگاه یو تی، گواهینامه سطح دوم) پس از جوشکاری انجام می‌شود.

2. تولید شفت خارج از مرکز

• مواد اولیه: فولاد گرد 40Cr با آهنگری (آهنگری آزاد) به قطعات خام با نسبت آهنگری ≥3 (برای اطمینان از ریزدانه شدن) تبدیل می‌شود. پس از آهنگری، نرماله کردن (خنک شدن در هوا در دمای 860-880 درجه سانتیگراد) برای دستیابی به سختی اچ‌بی۲۰۰-230 انجام می‌شود.

• ماشینکاری: پس از تراشکاری خشن، عملیات کوئنچ و تمپرینگ (کوئینچ در روغن ۸۴۰-۸۶۰ درجه سانتیگراد + تمپرینگ ۵۸۰-۶۰۰ درجه سانتیگراد) برای رسیدن به HRC28-32 انجام می‌شود. مقطع خارج از مرکز و ژورنال تا تلرانس آی تی۶ با زبری سطح را ≤1.6 میکرومتر تراشکاری نهایی می‌شوند. در نهایت بازرسی ذرات مغناطیسی (تن) برای اطمینان از عدم وجود ترک انجام می‌شود.

3. ساخت فک متحرک و لاینر

• بدنه فک متحرک: از جنس ZG35CrMo ساخته شده و پس از ریخته‌گری، برای از بین بردن تنش، تحت عملیات آنیل قرار می‌گیرد و پس از ماشینکاری خشن، کوئنچ و تمپر (HRC25-30) می‌شود. قطعات حساس (مانند سوراخ‌های یاتاقان) تا تلرانس آی تی۷ سوراخ‌کاری نهایی می‌شوند و فاصله انطباق 0.1 تا 0.2 میلی‌متر با شفت خارج از مرکز دارند.

• آسترها: از فولاد منگنز بالای ZGMn13 (سخت‌شده با آب: تا دمای 1050 تا 1100 درجه سانتیگراد گرم شده، نگه داشته شده و برای دستیابی به ساختار آستنیتی با خواص کارسختی، در آب سرد می‌شوند) یا چدن پرکروم (کروم ۱۵-20، HRC60-65، مناسب برای خرد کردن سنگ سخت) استفاده می‌شود. آسترها از طریق پیچ یا گوه با فاصله ضربه‌گیر 1 تا 2 میلی‌متری به بدنه فک متصل می‌شوند.

4. قطعات صفحه ضامن و انتقال

• صفحه ضامن: از جنس ZG35 یا کیوتی۵۰۰-7 ساخته شده و پس از ریخته‌گری، تحت عملیات آنیل تنش‌زدایی قرار می‌گیرد. سطوح تماس در هر دو انتها با فرزکاری به زبری سطح را ≤6.3 میکرومتر می‌رسند تا مفصل‌بندی انعطاف‌پذیر با فک و قاب متحرک تضمین شود.

• قرقره و فلایویل: از چدن خاکستری HT200 ریخته‌گری شده‌اند و برای اطمینان از عملکرد پایدار، تحت آزمایش تعادل استاتیک (خروج از مرکز ≤0.05 میلی‌متر بر کیلوگرم) قرار می‌گیرند.

سوم. فرآیندهای کنترل کیفیت

1. بازرسی مواد اولیه

• صفحات فولادی، فولاد گرد و سایر مواد اولیه باید گواهی مواد (مثلاً گزارش ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی) ارائه دهند. نمونه‌برداری برای آنالیز طیفی (برای اطمینان از انطباق محتوای عناصر) و آزمایش کشش (برای تأیید مطابقت مقاومت کششی و استحکام تسلیم با استانداردها) انجام می‌شود.

• قطعات ریخته‌گری شده (قاب‌ها، فک‌های متحرک و غیره) تحت بازرسی چشمی (بدون منافذ یا انقباض)، آزمایش اولتراسونیک (دانشگاه یو تی، عیوب داخلی ≤Φ3 میلی‌متر) و آزمایش سختی (به عنوان مثال، سختی HT250 ≥HB180) قرار می‌گیرند.

2. کنترل دقت پردازش اجزای کلیدی

• شفت خارج از مرکز: خطای گردی ژورنال ≤0.01 میلی‌متر، خطای هم محوری ≤0.02 میلی‌متر بر متر، با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری مختصات بررسی شد.

• سوراخ یاتاقان فک متحرک: فاصله مناسب با شفت خارج از مرکز با استفاده از گیج‌های فیلر بررسی می‌شود تا اطمینان حاصل شود که بین 0.1 تا 0.2 میلی‌متر است؛ فاصله بیش از حد باعث ایجاد سر و صدا و سایش می‌شود.

• ابعاد محفظه خردایش: خطای توازی بین فک ثابت و فک متحرک ≤0.5 میلی‌متر بر متر (بالا و پایین)، با استفاده از تراز لیزری کالیبره شده تا از اندازه ذرات خروجی ناهموار جلوگیری شود.

3. کنترل کیفیت مونتاژ

• مونتاژ یاتاقان: برای جلوگیری از تغییر شکل ناشی از چکش‌کاری شدید، از اتصالات حرارتی (گرم کردن یاتاقان‌ها تا دمای ۸۰ تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد) استفاده می‌شود. پس از مونتاژ، شفت خارج از مرکز باید بدون گیر کردن و با حرکت محوری ≤۰.۳ میلی‌متر با دست بچرخد.

• اتصال صفحه ضامن: سطوح تماس با فک متحرک و قاب با گریس پوشانده شده و فاصله با گیج‌های فیلر بررسی می‌شود تا از توزیع یکنواخت نیرو، ≤0.1 میلی‌متر اطمینان حاصل شود.

4. آزمایش بدون بار و بار

• تست بدون بار: کارکرد ۲ ساعته با افزایش دمای یاتاقان ≤۴۰ درجه سانتیگراد (بالاتر از دمای محیط)، بدون لرزش غیرعادی (دامنه ≤۰.۱ میلی‌متر) و نویز ≤۸۵ دسی‌بل.

• آزمایش بارگذاری: خردایش ۴ ساعته مواد با سختی متوسط (مثلاً سنگ آهک) با تطابق ۹۰٪ یا بیشتر اندازه ذرات خروجی (به ازای هر دهانه تخلیه)، سایش یکنواخت آستر و عدم گرمایش بیش از حد موضعی.

چهارم. کاربردهای اصلی در خطوط تولید و صنایع

۱. نقش در خطوط تولید

• خردایش بیشتر مواد از پیش خرد شده (مثلاً ۱۰۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر) تا رسیدن به ابعاد ۲۰ تا ۱۰۰ میلی‌متر، که مواد اولیه واجد شرایط را برای خردایش مخروطی بعدی یا ماسه‌سازی فراهم می‌کند.

• با استفاده از مسیر پیچیده فک متحرک برای خم کردن، آسیاب کردن و خرد کردن مواد، راندمان خردایش بهبود می‌یابد (۱۵ تا ۳۰ درصد بیشتر از نوع پاندولی ساده)، مناسب برای خردایش مواد با سختی متوسط (مانند گرانیت، سنگ آهن).

۲. کاربردهای صنعتی

• صنعت معدن: برای خردایش متوسط و ریز سنگ معدن فلزی (آهن، مس، طلا) و سنگ معدن غیرفلزی (سنگ آهک، ماسه کوارتز) استفاده می‌شود. به عنوان مثال، خرد کردن سنگ آهن از قبل خرد شده (200-300 میلی‌متر) تا 50-100 میلی‌متر برای آسیاب گلوله‌ای.

• صنعت مصالح ساختمانیخرد کردن نخاله‌های ساختمانی (بلوک‌های بتنی، آجر) برای تولید سنگدانه‌های بازیافتی (۵ تا ۳۰ میلی‌متر)؛ خرد کردن سنگ آهک، گچ و غیره برای تولید سیمان و آهک.

• ساخت بزرگراه و راه آهنخرد کردن سنگ‌های سخت (بازالت، گرانیت) برای تولید سنگدانه‌های زیرسازی جاده (۱۰ تا ۳۰ میلی‌متر) با دانه‌بندی یکنواخت ذرات.

• صنعت متالورژیخردایش کک، سنگ آهن و سایر مواد اولیه برای تهیه مواد اولیه مرغوب جهت ذوب در کوره بلند.

• صنایع شیمیاییخرد کردن سنگ فسفات، پیریت و غیره، برای فرآوری کود و مواد اولیه شیمیایی.