Concave penghancur kon, juga dipanggil pelapik kon tetap atau pelapik mangkuk, ialah komponen tahan haus utama yang dipasang pada permukaan dalaman mangkuk, membentuk bahagian pegun ruang penghancuran. Fungsi utamanya termasuk penghancuran bahan (bekerjasama dengan mantel berputar), perlindungan haus (melindungi mangkuk), panduan aliran bahan (melalui profil dalamannya), dan kawalan saiz produk (dipengaruhi oleh geometri dalam). Ia memerlukan rintangan haus yang luar biasa (kekerasan permukaan ≥HRC 60), keliatan hentaman (≥12 J/cm²), dan integriti struktur untuk menahan kesan bahan yang berterusan.
Dari segi struktur, ia adalah bersegmen (3-8 keping untuk penghancur besar) atau komponen kon satu keping. Ia terdiri daripada segmen cekung/struktur satu keping, badan tahan haus (besi tuang kromium tinggi Cr20–Cr26 atau Ni-Hard 4), profil haus dalam (reka bentuk tirus dengan sudut 15°–30°, rusuk/alur, bahagian selari), ciri pelekap (tab dovetail, lubang penjepit belakang), longkang dwicatan bebibir atas/bawah.
Proses penuangan untuk cekung besi tuang kromium tinggi melibatkan pemilihan bahan (Cr20Mo3 dengan komposisi terkawal), pembuatan corak (corak berperingkat dengan elaun pengecutan), pengacuan (acuan pasir terikat resin dengan basuhan refraktori), pencairan dan penuangan (relau aruhan, suhu terkawal dan kadar alir), dan rawatan penyejukan dan penyejukan (pemanasan). Proses pemesinan termasuk pemesinan kasar, pemesinan ciri pelekap, kemasan profil dalam, pemasangan segmen (untuk reka bentuk berbilang keping) dan rawatan permukaan.
Proses kawalan kualiti meliputi ujian bahan (komposisi kimia dan analisis metalografi), ujian sifat mekanikal (ujian kekerasan dan hentaman), semakan ketepatan dimensi (CMM dan pengimbas laser), ujian tidak merosakkan (UT dan MPT), dan pengesahan prestasi haus (ujian dipercepatkan dan ujian lapangan). Ini memastikan cekung mencapai rintangan haus, ketepatan dan ketahanan yang diperlukan untuk prestasi penghancuran jangka panjang yang cekap dalam perlombongan, kuari dan pemprosesan agregat
Pengenalan Terperinci kepada Komponen Cekung Penghancur Kon
1. Fungsi dan Peranan Cekung
Concave penghancur kon (juga dikenali sebagai pelapik kon tetap atau pelapik mangkuk) ialah komponen tahan haus kritikal yang dipasang pada permukaan dalam mangkuk (perumah kon tetap), membentuk bahagian pegun ruang penghancuran. Fungsi utamanya termasuk:
Penghancuran Bahan: Bekerjasama dengan mantel berputar (pelapik kon bergerak) untuk menggunakan daya mampatan dan ricih pada bahan (bijih, batu), mengurangkannya kepada saiz zarah yang diingini melalui memerah dan mengisar berulang kali.
Perlindungan Pakai: Melindungi mangkuk daripada sentuhan terus dengan bahan yang melelas, mencegah kehausan pramatang rangka struktur dan mengurangkan kos penyelenggaraan.
Panduan Aliran Bahan: Membimbing bahan melalui ruang penghancur melalui profil dalamannya yang tirus atau bertingkat, memastikan pengedaran seragam dan pengurangan saiz yang progresif dari pembukaan suapan hingga pelepasan.
Kawalan Saiz Produk: Geometri dalam cekung (cth, bahagian selari, jejari lengkung) secara langsung mempengaruhi jurang penghancuran dan taburan saiz zarah, menentukan kualiti produk akhir.
Beroperasi dalam persekitaran berimpak tinggi, lelasan tinggi, cekung mesti 具备 rintangan haus yang luar biasa (kekerasan permukaan ≥HRC 60), keliatan hentaman (≥12 J/cm²), dan integriti struktur untuk menahan kesan bahan yang berterusan.
2. Komposisi dan Struktur Cekung
Cekung biasanya merupakan komponen kon yang bersegmen atau satu keping dengan profil haus dalaman yang kompleks, yang terdiri daripada bahagian utama dan butiran struktur berikut:
Segmen Cekung (untuk penghancur besar): Berbilang segmen berbentuk arka (3–8 keping) yang membentuk kon lengkap apabila dipasang, membolehkan penggantian mudah bagi segmen haus individu. Setiap segmen mempunyai ketebalan 50–150 mm, bergantung pada saiz penghancur.
Cekung satu keping (untuk penghancur kecil): Struktur kon tunggal tanpa jahitan, menawarkan ketegaran struktur yang lebih tinggi untuk aplikasi tugas ringan.
Badan tahan haus: Diperbuat daripada besi tuang kromium tinggi (Cr20–Cr26) atau besi tuangan keras nikel (Ni-Hard 4), dengan matriks martensit yang diperkukuh oleh karbida kromium keras (M7C3) untuk menahan lelasan.
Profil Pakaian Dalam:
Reka Bentuk Tirus: Sudut kon 15°–30° (padanan dengan tirus mantel) untuk mencipta ruang penghancuran yang mengecil secara beransur-ansur, memastikan pengurangan bahan yang progresif.
Rusuk atau Alur: Rusuk melintang atau membujur (5–15 mm tinggi) pada permukaan dalam untuk meningkatkan cengkaman bahan, mengelakkan gelinciran dan menggalakkan pemakaian seragam.
Bahagian Selari: Segmen rata berhampiran hujung nyahcas untuk menghasilkan zarah yang lebih halus dan lebih seragam dengan mengekalkan jurang penghancuran yang konsisten.
Ciri-ciri Pemasangan:
Tab Dovetail: Tonjolan pada permukaan luar yang sesuai dengan alur dovetail yang sepadan di dalam mangkuk, melindungi cekung terhadap daya putaran semasa penghancuran.
Lubang Pengapit: Lubang bolt pada bebibir luar atau tepi untuk diikat pada mangkuk, menghalang anjakan paksi di bawah beban hentaman.
Mengesan Pin: Tonjolan kecil atau lubang yang menjajarkan segmen semasa pemasangan, memastikan profil dalaman berterusan dengan jurang minimum (≤0.5 mm antara segmen).
Sandaran Luar: Lapisan tetulang besi tuang atau keluli (dalam reka bentuk dwilogam) yang meningkatkan rintangan hentaman dengan menyerap hentakan, dengan lapisan tahan haus (besi kromium tinggi) dilemparkan ke bahagian belakang.
Bebibir Atas dan Bawah: Tepi jejari pada suapan dan hujung pelepasan yang bertindih dengan bebibir mangkuk, mengelakkan kebocoran bahan antara cekung dan mangkuk.
3. Proses Tuangan untuk Cekung
Besi tuang kromium tinggi, bahan utama untuk cekung, dihasilkan melalui tuangan pasir untuk mencapai profil haus yang kompleks:
Pemilihan Bahan:
Besi tuang kromium tinggi (Cr20Mo3) lebih disukai kerana rintangan hausnya yang sangat baik, dengan komposisi kimia dikawal kepada C 2.5–3.5%, Cr 20–26%, Mo 0.5–1.0%. Ini membentuk rangkaian karbida keras (30–40% pecahan isipadu) dalam matriks martensit, memastikan kekerasan ≥HRC 60.
Membuat Corak:
Corak bersegmen (buih, kayu atau resin bercetak 3D) dicipta untuk setiap segmen cekung, mereplikasi profil haus dalam, ciri pelekap luar dan rusuk. Elaun pengecutan (1.5–2.5%) ditambah untuk mengambil kira pengecutan penyejukan.
pengacuan:
Acuan pasir berikat resin disediakan untuk setiap segmen, dengan teras pasir membentuk profil haus dalaman. Rongga acuan disalut dengan pencucian refraktori (berasaskan alumina) untuk mengelakkan kemasukan pasir dan memperbaiki kemasan permukaan.
Mencair dan Menuang:
Besi tuang dicairkan dalam relau aruhan pada 1450–1500°C, dengan kawalan ketat setara karbon (CE = C + 0.3(Si + P) ≤4.2%) untuk mengelakkan kecacatan pengecutan.
Penuangan dilakukan pada 1380–1420°C menggunakan senduk, dengan kadar aliran yang perlahan dan stabil untuk mengisi rongga acuan tanpa pergolakan, memastikan struktur padat dalam rusuk nipis.
Penyejukan dan Rawatan Haba:
Acuan disejukkan selama 24–48 jam untuk mengurangkan tekanan haba, kemudian tuangan dikeluarkan melalui goncangan. Letupan tembakan (grit keluli G25) menghilangkan sisa pasir, mencapai kekasaran permukaan Ra50–100 μm.
Penyepuhlindapan Penyelesaian: Pemanasan kepada 950–1050°C selama 2–4 jam, diikuti dengan penyejukan udara untuk melarutkan karbida dan menyeragamkan struktur.
Penjimatan: Pelindapkejutan dalam minyak pada 250–350°C, kemudian pembajaan pada 200–250°C untuk mengubah matriks menjadi martensit, mencapai kekerasan HRC 60–65 sambil mengekalkan keliatan.
4. Proses Pemesinan dan Pembuatan
Pemesinan Kasar:
Setiap segmen cekung dipasang pada mesin pelarik menegak CNC untuk memesin permukaan luar, tab pelekap, dan tepi bebibir, meninggalkan elaun penamat 1–2 mm. Dimensi utama (cth, panjang arka segmen, ketebalan) dikawal kepada ±0.5 mm.
Pemesinan Ciri Pemasangan:
Tab dovetail dikisar ke permukaan luar menggunakan mesin pengisar CNC, dengan toleransi dimensi (±0.1 mm) untuk memastikan kesesuaian ketat dengan alur mangkuk.
Lubang pengapit digerudi dan diketuk pada toleransi kelas 6H, dengan ketepatan kedudukan (±0.2 mm) untuk diselaraskan dengan lubang bolt mangkuk.
Kemasan Profil Dalaman:
Permukaan haus dalam diperiksa untuk kecacatan tuangan (cth, liang, retak) dan dikisar ringan untuk menghilangkan ketidakteraturan permukaan, mengekalkan profil yang direka bentuk. Kekasaran permukaan dikawal kepada Ra3.2 μm untuk mengoptimumkan aliran bahan.
Untuk cekung bersegmen, tepi mengawan segmen bersebelahan dimesin untuk memastikan jurang ≤0.5 mm apabila dipasang, mengelakkan kebocoran bahan dan haus tidak sekata.
Perhimpunan Segmen (untuk reka bentuk berbilang keping):
Segmen dipasang percubaan dalam lekapan untuk mengesahkan kesinambungan profil dalam, dengan pelarasan dibuat untuk memastikan permukaan kon yang licin dan berterusan.
Pin penjajaran dipasang untuk mengekalkan kedudukan segmen semasa pemasangan akhir dalam penghancur.
Rawatan Permukaan:
Permukaan luar (mengawan dengan mangkuk) disalut dengan kompaun anti rampas untuk memudahkan pemasangan dan mengelakkan kakisan.
Permukaan haus dalam mungkin mengalami pukulan peening untuk mendorong tegasan mampatan, mengurangkan perambatan retak di bawah hentakan.
5. Proses Kawalan Kualiti
Pengujian Bahan:
Analisis komposisi kimia (spektrometri) mengesahkan besi tuang memenuhi piawaian (cth, Cr20Mo3: Cr 20–23%, C 2.8–3.2%).
Analisis metalografi memeriksa taburan karbida (keseragaman ≥90%) dan struktur matriks (martensit dengan ≤5% perlit).
Pengujian Harta Mekanikal:
Ujian kekerasan (Rockwell C) memastikan permukaan dalam mempunyai kekerasan ≥HRC 60; kekerasan teras ialah ≤HRC 55 untuk mengekalkan keliatan.
Ujian kesan (Charpy V-notch) mengukur keliatan pada suhu bilik, memerlukan ≥12 J/cm² untuk menahan patah akibat hentaman berat.
Pemeriksaan Ketepatan Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa dimensi utama: panjang arka segmen, sudut tirus (±0.1°) dan saiz tab dovetail.
Pengimbas laser mengesahkan profil dalam sepadan dengan model CAD, memastikan penjajaran yang betul dengan mantel untuk mengekalkan jurang penghancuran yang direka bentuk.
Ujian Tanpa Musnah (NDT):
Ujian ultrasonik (UT) mengesan kecacatan dalaman (cth, liang pengecutan >φ3 mm) dalam badan cekung, dengan kawasan kritikal (akar rusuk, tab pelekap) diperiksa dengan teliti.
Ujian zarah magnetik (MPT) memeriksa keretakan permukaan pada tab dovetail dan tepi bebibir, dengan sebarang kecacatan >0.2 mm panjang yang mengakibatkan penolakan.
Pengesahan Prestasi Pakai:
Ujian haus dipercepat (ASTM G65) menggunakan radas pasir/getah roda kering untuk mengukur penurunan berat badan, dengan cekung kromium tinggi memerlukan ≤0.5 g/1000 kitaran.
Percubaan lapangan melibatkan pemasangan cekung dalam penghancur ujian, memantau kadar haus melebihi 500 jam operasi, memastikan haus seragam dan tiada kegagalan pramatang.
Melalui proses pembuatan dan kawalan kualiti ini, concave penghancur kon mencapai rintangan haus, ketepatan dan ketahanan yang diperlukan untuk memastikan prestasi penghancuran jangka panjang yang cekap, menjadikannya sesuai untuk aplikasi perlombongan, kuari dan pemprosesan agregat
