Cincin penyesuai penghancur kon, komponen utama antara aci utama dan kon yang bergerak, menghantar tork dan beban paksi, mengimbangi kesilapan kecil, melindungi bahagian kos tinggi dan memudahkan pemasangan. Ia beroperasi di bawah tork tinggi dan beban kitaran, menuntut kekuatan dan ketepatan.
Dari segi struktur, ia menampilkan badan keluli aloi tirus (40CrNiMoA atau 45#) dengan tirus dalam ketepatan (1:10 hingga 1:20), benang/bebibir luar, alur kunci, alur pelinciran dan bahu penentu kedudukan.
Pembuatan melibatkan penempaan (pemanasan hingga 1150–1200°C, menjengkelkan/menindik) atau tuangan, diikuti dengan pelindapkejutan/pembajaan (HRC 28–35). Pemesinan termasuk pengisaran ketepatan tirus (Ra0.8 μm) dan benang.
Kawalan kualiti meliputi ujian bahan (komposisi, kekuatan tegangan/impak), pemeriksaan dimensi (CMM, tolok tirus), NDT (UT, MPT), ujian tork/keletihan dan pengesahan pemasangan. Ini memastikan prestasi yang boleh dipercayai dalam penghantaran tork/beban untuk operasi penghancur yang cekap.
Pengenalan Terperinci kepada Komponen Cincin Penyesuai Penghancur Kon
1. Fungsi dan Peranan Gelang Penyesuai
Cincin penyesuai penghancur kon (juga dikenali sebagai cincin peralihan atau cincin gandingan) ialah komponen penyambung utama yang terletak di antara aci utama dan kon bergerak, berfungsi sebagai antara muka mekanikal untuk menghantar tork dan beban paksi. Fungsi utamanya termasuk:
Penghantaran Beban: Memindahkan daya putaran dari sesendal sipi ke kon bergerak, memastikan gerakan disegerakkan semasa penghancuran. Ia juga mengagihkan beban paksi dari kon yang bergerak ke aci utama, menghalang kepekatan tegasan pada titik sambungan.
Pampasan Penjajaran: Membenarkan salah jajaran kecil antara aci utama dan kon bergerak (sehingga 0.1 mm) disebabkan oleh toleransi pembuatan atau kehausan operasi, mengurangkan getaran dan memanjangkan hayat komponen.
Perlindungan Pakai: Bertindak sebagai perantara yang boleh diganti untuk melindungi aci utama dan kon bergerak daripada sentuhan langsung, meminimumkan haus pada komponen kos tinggi ini.
Kemudahan Perhimpunan: Memudahkan pemasangan dan penggantian kon bergerak dengan menyediakan antara muka sambungan standard, mengurangkan masa penyelenggaraan.
Beroperasi di bawah tork tinggi (sehingga beribu-ribu N·m) dan beban kitaran, gelang penyesuai memerlukan kekuatan tegangan tinggi, rintangan keletihan dan ketepatan dimensi untuk memastikan prestasi yang boleh dipercayai.
2. Komposisi dan Struktur Cincin Penyesuai
Cincin penyesuai lazimnya ialah komponen anulus, tirus dengan pusat berongga, menampilkan bahagian utama dan butiran struktur berikut:
Badan Cincin: Penempaan atau tuangan satu keping yang diperbuat daripada keluli aloi berkekuatan tinggi (cth, 40CrNiMoA) atau keluli karbon sederhana (45#), dengan diameter luar antara 300 mm hingga 1200 mm. Ketebalan dinding ialah 20–50 mm, dengan permukaan dalam yang tirus untuk dipadankan dengan aci utama.
Permukaan Dalaman Tirus: Permukaan kon yang dimesin ketepatan (nisbah tirus 1:10 hingga 1:20) yang dipadankan dengan hujung tirus aci utama, memastikan muat gangguan yang ketat (0.02–0.05 mm) untuk menghantar tork tanpa gelincir. Kekasaran permukaan ialah Ra0.8–1.6 μm.
Benang Luar/Bebibir: Bahagian berulir luaran atau bebibir jejari pada hujung atas yang bersambung dengan kon bergerak, dengan kelas benang 6g atau kerataan bebibir (≤0.05 mm/m) untuk pengikat yang selamat.
Alur kunci/Keyseat: Slot membujur atau ceruk pada permukaan dalam yang memuatkan kunci, meningkatkan penghantaran tork antara gelang penyesuai dan aci utama. Dimensi alur kunci mengikut standard ISO 4156 (cth, toleransi lebar H9).
Alur Pelinciran: Alur lilitan pada permukaan dalam tirus yang mengedarkan pelincir semasa pemasangan/pembukaan, mengurangkan geseran semasa memasang atau menanggalkan gelang.
Bahu: Langkah jejari di hujung bawah yang mengehadkan pergerakan paksi, memastikan gelang penyesuai diletakkan dengan betul pada aci utama. Bahu mempunyai toleransi serenjang (≤0.03 mm/100 mm) berbanding dengan tirus dalam.
Alur Penandaan: Ceruk kecil atau tanda terukir laser yang menunjukkan orientasi atau berat untuk pemasangan seimbang, kritikal untuk operasi berkelajuan tinggi.
3. Proses Pengilangan untuk Cincin Penyesuai
Memandangkan keperluan bebannya yang tinggi, gelang penyesuai terutamanya dihasilkan melalui penempaan, dengan tuangan digunakan untuk aplikasi beban yang lebih kecil dan lebih rendah:
Pemilihan Bahan:
Keluli Aloi (40CrNiMoA): Diutamakan untuk penghancur besar, menawarkan kekuatan tegangan ≥980 MPa, kekuatan hasil ≥835 MPa, dan keliatan hentaman ≥60 J/cm². Komposisi kimia: C 0.37–0.44%, Cr 0.6–0.9%, Ni 1.2–1.6%, Mo 0.15–0.25%.
Keluli Karbon Sederhana (45#): Digunakan untuk gelang yang lebih kecil, dengan kekuatan tegangan ≥600 MPa dan kekuatan hasil ≥355 MPa.
Menempa:
Bilet keluli dipanaskan hingga 1150–1200°C dan ditempa menjadi prabentuk silinder atau kon menggunakan penempaan mati terbuka, menapis struktur butiran dan menambah baik sifat mekanikal.
Proses menjengkelkan dan menindik mewujudkan pusat berongga, dengan bentuk kasar diameter luar dan tirus.
Rawatan Haba:
Pelindapkejutan dan Pembajaan: Kosong palsu dipanaskan hingga 820–860°C, dipadamkan dalam minyak, kemudian dibaja pada 500–600°C selama 4–6 jam untuk mencapai kekerasan HRC 28–35, mengimbangi kekuatan dan kebolehmesinan.
Menghilangkan Tekanan: Selepas pemesinan kasar, penyepuhlindapan suhu rendah (300–350°C selama 2 jam) melegakan tekanan sisa daripada penempaan dan pemesinan.
Casting (untuk Cincin Kecil):
Tuangan pasir dengan acuan berikat resin digunakan untuk pengeluaran volum rendah. Keluli cair dituangkan pada 1500–1550°C, diikuti dengan penormalan untuk memperhalusi struktur mikro.
4. Proses Pemesinan dan Pembuatan
Pemesinan Kasar:
Kosong tempa atau tuangan dipasang pada mesin pelarik CNC untuk memesin diameter luar, tirus dalam (meninggalkan elaun 1–2 mm), dan bahu, dengan toleransi dimensi (±0.5 mm).
Pemesinan Ketepatan:
Permukaan Dalaman Tirus: Ground menggunakan pengisar tirus CNC untuk mencapai nisbah tirus yang ditentukan (toleransi ±0.01 mm/m) dan kekasaran permukaan Ra0.8 μm. Kebulatan dikawal kepada ≤0.01 mm.
Benang Luar/Bebibir: Benang dipotong menggunakan pelarik benang CNC (toleransi 6g), manakala bebibir dikisar hingga rata (≤0.05 mm/m) dan serenjang (≤0.03 mm/100 mm).
Alur kunci: Digiling menggunakan mesin pengisar CNC dengan toleransi lebar H9 dan toleransi kedalaman (±0.1 mm), memastikan kesesuaian kunci yang betul.
Pemesinan Alur Pelinciran:
Alur diputar atau dikisar ke dalam tirus dalam dengan kedalaman yang tepat (0.5–1 mm) dan jarak (50–100 mm), memudahkan pengedaran pelincir.
Rawatan Permukaan:
Permukaan luar diletupkan tembakan untuk menghilangkan skala, kemudian disalut dengan minyak atau cat anti karat. Permukaan tirus dalam mungkin bersalut fosfat untuk meningkatkan pelinciran semasa pemasangan.
5. Proses Kawalan Kualiti
Pengujian Bahan:
Analisis komposisi kimia (spektrometri) mengesahkan pematuhan aloi (cth, 40CrNiMoA).
Ujian tegangan dan hentaman pada sampel palsu mengesahkan sifat mekanikal (kekuatan tegangan ≥980 MPa, tenaga hentaman ≥60 J).
Pemeriksaan Ketepatan Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa nisbah tirus, diameter dalam/luar dan dimensi alur, memastikan pematuhan dengan toleransi.
Tolok tirus dan penunjuk dail mengesahkan pematuhan tirus dalam kepada spesifikasi reka bentuk.
Ujian Tanpa Musnah (NDT):
Ujian ultrasonik (UT) mengesan kecacatan dalaman pada badan cincin, dengan sebarang retakan atau kemasukan >φ2 mm ditolak.
Ujian zarah magnetik (MPT) memeriksa keretakan permukaan pada benang, alur kekunci dan bahu, dengan kecacatan linear >0.5 mm mengakibatkan penolakan.
Ujian Prestasi Mekanikal:
Ujian Tork: Gelang dipasang dengan aci ujian dan tertakluk kepada 120% tork terkadar, tanpa gelinciran atau ubah bentuk dibenarkan.
Ujian Keletihan: Sampel menjalani pemuatan kitaran (10⁶ kitaran) pada 70% kekuatan hasil untuk memastikan ketahanan terhadap kegagalan keletihan.
Pengesahan Perhimpunan:
Pemasangan percubaan dengan aci utama dan kon bergerak mengesahkan kesesuaian yang betul: tempat duduk gelang sepenuhnya tanpa mengikat, dan penghantaran tork lancar di bawah beban ujian.
Melalui proses pembuatan dan kawalan kualiti ini, cincin penyesuai memastikan penghantaran tork dan beban yang boleh dipercayai antara aci utama dan kon bergerak, menyumbang kepada operasi penghancur kon yang cekap dan stabil
