میله کششی یک جزء کمکی کلیدی در سنگ شکن های فکی است که قسمت پایینی فک متحرک را به قاب متصل می کند و از طریق یک فنر، صفحه ضامن را کشش داده و ضربات را جذب می کند. این میله شامل یک بدنه میله با استحکام بالا، فنر کششی (60Si2Mn)، مهره تنظیم و پین های اتصال است و میله از موادی مانند 40Cr (استحکام کششی ≥800 مگاپاسکال) ساخته شده است.
تولید شامل آهنگری و ماشینکاری دقیق میله (با عملیات حرارتی تا 240-280 اچ بی دبلیو)، سیم پیچی فنر/عملیات حرارتی (38-42 اچ آر سی) و بررسی‌های دقیق کیفیت (تن/دانشگاه یو تی برای عیوب، تأیید ابعادی و آزمایش کشش) است.
کنترل کیفیت، عملکرد پایدار تحت بار را با طول عمر ۱ تا ۲ سال تضمین می‌کند که برای ایمنی و پایداری عملیاتی سنگ‌شکن بسیار مهم است.
میله کششی یک جزء کمکی مهم برای تحمل بار در سنگ شکن های فکی است که بین قسمت پایینی فک چرخان و دیواره پشتی قاب نصب می شود. این میله کشش ثابتی را حفظ می کند تا اطمینان حاصل شود که صفحه ضامن محکم در جایگاه های ضامن فک چرخان و قاب قرار گرفته است، در حالی که با یک فنر برای جذب ارتعاشات ضربه در حین خردایش همکاری می کند. این میله برای تثبیت عملکرد سنگ شکن و ارائه محافظت در برابر اضافه بار ضروری است و مستقیماً بر پایداری شکاف خردایش و ایمنی تجهیزات تأثیر می گذارد.
I. ترکیب و ساختار میله کششی
طراحی میله کششی، راندمان انتقال کشش و عملکرد ضربه‌گیری را با اجزای کلیدی و ویژگی‌های ساختاری زیر متعادل می‌کند:
بدنه میله کششی میله‌ای بلند ساخته شده از فولاد گرد با استحکام بالا یا فولاد آهنگری شده، با قطرهایی معمولاً ۳۰ تا ۸۰ میلی‌متر برای سنگ‌شکن‌های کوچک تا متوسط و ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلی‌متر برای ماشین‌های بزرگ. یک سر آن با رزوه‌های خارجی (برای اتصال مهره تنظیم) ماشینکاری شده است و سر دیگر آن دارای یک زبانه حلقوی یا چنگالی شکل است (که از طریق یک پین به فک نوسانی پایینی متصل است). قطر سوراخ زبانه باید دقیقاً با پین مطابقت داشته باشد تا چرخش روان تضمین شود.
فنر کششی یک فنر مارپیچ استوانه‌ای که روی بدنه میله قرار گرفته و از فولاد فنر با مقاومت بالا (مثلاً 60Si2Mn) ساخته شده است. قطر سیم فنر از 8 تا 30 میلی‌متر متغیر است و 5 تا 15 سیم‌پیچ فعال دارد. هر دو انتها به نشیمنگاه‌های فنر متصل می‌شوند و از طریق پیش فشرده‌سازی، کشش ایجاد می‌کنند. در حین کار، انرژی ضربه را از طریق تغییر شکل جذب می‌کند و ارتعاشات ناشی از نوسان فک چرخان را کاهش می‌دهد.
مهره و واشر تنظیم یک مهره شش ضلعی (فولاد ۴۵# یا ۳۵CrMo) که با انتهای رزوه‌دار میله مطابقت دارد و برای تنظیم پیش‌بار فنر (با سفت کردن/شل کردن برای تغییر فشردگی) استفاده می‌شود. واشرهای مقاوم در برابر سایش (مثلاً فولاد کوئنچ شده) معمولاً بین مهره و نشیمنگاه فنر قرار می‌گیرند تا اصطکاک را کاهش دهند.
نشیمنگاه‌های فنری و حلقه‌های نگهدارنده قطعات دایره‌ای یا حلقوی (نشیمنگاه فنر) در دو انتهای فنر، آن را در موقعیت مناسب قرار داده و نیرو را منتقل می‌کنند. یک شانه یا حلقه نگهدارنده نزدیک انتهای لنگه از جدا شدن فنر در حین کشش جلوگیری می‌کند.
پین و پین کاتر یک پین استوانه‌ای (40Cr) که زبانه را به فک چرخان متصل می‌کند، با آبکاری سطحی (50-55 اچ آر سی) آبکاری شده و برای اتصال مطمئن با یک پین رابط یا گیره حلقه‌ای محکم شده است.
دوم. فرآیند تولید بدنه میله کششی
بدنه میله در برابر تنش ثابت و بارهای متناوب مقاومت می‌کند و از فولاد ۴۵# (کوئینچ-تمپر شده) یا ۴۰Cr (کوئینچ-تمپر شده) استفاده می‌کند و تولید آن بر آهنگری و ماشینکاری متمرکز است:
آماده‌سازی مواد اولیه و آهنگری
شمش‌های فولادی گرد با کیفیت بالا (10 تا 15 میلی‌متر بزرگتر از قطر نهایی) از طریق آزمایش غیرمخرب از نظر ترک‌های داخلی بررسی می‌شوند.
برای آهنگری آزاد تا دمای ۸۵۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شود، و برای تشکیل دهانه، تحت عملیات کشش و کوبیدن قرار می‌گیرد (دهانه‌های چنگالی شکل نیاز به برش پس از آهنگری دارند). آهنگری جریان مداوم دانه‌ها، بدون تاخوردگی یا گرمای بیش از حد را تضمین می‌کند.
برای تنش‌زدایی نرمالیزه شده (860-880 درجه سانتیگراد، خنک شده با هوا) و سختی آن 180-220 اچ بی دبلیو برای بهبود قابلیت ماشینکاری است.
ماشینکاری خشن
دایره بیرونی میله با دستگاه تراش یا ماشین تراش سی ان سی تراشکاری خشن‌کاری می‌شود و ۱ تا ۲ میلی‌متر جای خالی برای پرداخت نهایی باقی می‌ماند. مرحله قرارگیری انتهای رزوه‌دار نیز تراش داده می‌شود تا عمود بودن انتها بر محور ≤ ۰.۱ میلی‌متر / ۱۰۰ میلی‌متر تضمین شود.
سوراخ چرخ‌دنده فرزکاری یا سوراخ‌کاری می‌شود: چرخ‌دنده‌های چنگالی شکل برای ایجاد تقارن، با خطای ماشینکاری ۰.۵ تا ۱ میلی‌متر فرزکاری می‌شوند؛ عمود بودن محور سوراخ بر محور میله ≤ ۰.۱ میلی‌متر / ۱۰۰ میلی‌متر.
عملیات حرارتی
کوئنچ و تمپر کردن: برای کوئنچ در روغن تا دمای ۸۴۰ تا ۸۶۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شود، سپس در دمای ۵۵۰ تا ۵۸۰ درجه سانتیگراد تمپر می‌شود تا سوربیت تمپر شده تشکیل شود و به استحکام کششی ≥ ۸۰۰ مگاپاسکال، استحکام تسلیم ≥ ۶۰۰ مگاپاسکال و سختی ۲۴۰ تا ۲۸۰ گرم بر کیلوگرم برسد.
سخت‌کاری القایی برای سوراخ دهانه و انتهای رزوه‌دار: سختی سطحی ۴۵-۵۰ راکول، با یک لایه سخت‌شده ۲-۵ میلی‌متری برای مقاومت در برابر سایش.
اتمام
دایره بیرونی میله با دقت و مطابق با ابعاد طراحی (تلرانس آی تی۷، را ≤ 1.6 میکرومتر) تراش داده شده است. رزوه‌ها با دقت 6 گرم، نورد یا تراش داده می‌شوند و پروفیل‌های سالم و بدون پلیسه دارند.
سوراخ شیار با دقت تا تلرانس H7 سوراخ‌کاری شده است، را ≤ 0.8 μm، گردی ≤ 0.01 میلی‌متر و عمود بودن محور بر محور میله ≤ 0.05 میلی‌متر/100 میلی‌متر.
سوم. فرآیند تولید فنر کششی
کلاف بندی
سیم فنر 60Si2Mn (با تلرانس قطر ±0.05 میلی‌متر) روی دستگاه فنرسازی پیچیده می‌شود و تلرانس قطر خارجی ±0.5 میلی‌متر، گام یکنواخت (انحراف ≤ 0.3 میلی‌متر) و طول آزاد صحیح را تضمین می‌کند.
عملیات حرارتی
کوئنچ: برای کوئنچ در روغن تا دمای ۸۶۰ تا ۸۸۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شود (سختی ۴۵ تا ۵۰ راکول آر سی). تمپر کردن: به مدت ۲ ساعت در دمای ۳۸۰ تا ۴۲۰ درجه سانتیگراد برای تشکیل تروستیت تمپر شده، با سختی ۳۸ تا ۴۲ راکول آر سی، که حد الاستیک و چقرمگی را متعادل می‌کند.
درمان سطحی
ساچمه‌زنی: سطح قطعه با ساچمه‌های فولادی ۰.۳ تا ۰.۸ میلی‌متری پوشانده می‌شود تا عمر خستگی آن بهبود یابد (افزایش ۳۰ درصدی یا بیشتر).
عملیات ضد خوردگی: آبکاری روی یا فسفاته + رنگ‌آمیزی (پوشش ۸ تا ۱۲ میکرومتر)، با مقاومت در برابر اسپری نمک ≥۴۸ ساعت.
چهارم. فرآیند کنترل کیفیت برای اجزای میله کششی
کنترل کیفیت بدنه میله کششی
بازرسی مواد: آنالیز طیفی، ترکیب را تأیید می‌کند (مثلاً 40Cr با 0.8 تا 1.1 درصد کروم). آزمایش‌های کششی، استحکام (≥800 مگاپاسکال) را تأیید می‌کنند.
آزمایش غیر مخرب: آزمایش ذرات مغناطیسی (تن) برای ترک‌های سطحی روی میله و پیچ؛ آزمایش فلورسنت برای ترک‌های ریز ریشه رزوه.
دقت ابعادی: میکرومترها قطر میله را بررسی می‌کنند؛ گیج‌های رزوه دقت را تأیید می‌کنند. دستگاه‌های اندازه‌گیری مختصات، عمود بودن سوراخ دهانه را بررسی می‌کنند (انحراف ≤ 0.05 میلی‌متر / 100 میلی‌متر).
کنترل کیفیت فنر کششی
عملکرد مکانیکی: نمونه‌برداری برای آزمایش فشار (انحراف نیرو ≤ ۵٪ در فشردگی نامی)؛ آزمایش خستگی (۱ میلیون سیکل) بدون شکستگی یا تغییر شکل دائمی ۲٪.
بررسی ابعاد: کولیس‌ها قطر خارجی و طول آزاد؛ یکنواختی گام (انحراف ≤ 0.3 میلی‌متر) را اندازه‌گیری می‌کنند.
کنترل کیفیت مونتاژ
مونتاژ آزمایشی: پس از مونتاژ قطعات، فشردگی فنر (۱۵ تا ۲۵ درصد طول آزاد) را بررسی کنید. تناسب پین و لولا (تحمل H8/f7) را برای چرخش روان بررسی کنید.
آزمایش کشش: به مدت ۱ ساعت، ۱.۲ برابر کشش مجاز اعمال کنید و تغییر شکل پلاستیک (ازدیاد طول ≤ ۰.۱٪) یا کنده شدن رزوه را بررسی کنید.
تأیید عملکرد کلی
راه‌اندازی: عملکرد ۴ ساعته با بار نامی، دما (≤۶۰ درجه سانتیگراد)، لرزش (دامنه ≤ ۰.۱ میلی‌متر) و عدم وجود صدای غیرعادی را بررسی می‌کند.
آزمایش اضافه بار: بار نامی ۱.۵ برابر، اثربخشی ضربه‌گیری فنر را بدون آسیب به میله یا اتصالات تأیید می‌کند.
با کنترل دقیق فرآیند، میله‌های کششی، قرارگیری پایدار صفحه ضامن و جذب ضربه را با طول عمر ۱ تا ۲ سال تضمین می‌کنند (فنرها نیاز به تعویض منظم دارند). نگهداری معمول شامل بررسی پیش‌بارگذاری فنر و سفتی رزوه برای جلوگیری از جدا شدن صفحه ضامن یا بی‌نظمی در شکاف است.
