Sesendal sipi penghancur kon, komponen berputar teras di sekeliling aci utama, adalah penting untuk memacu gerakan penghancuran. Fungsi utamanya ialah menjana gerakan sipi (menukar gerakan putaran kepada pergerakan orbit aci utama dan kon bergerak), menghantar tork, beban galas (sehingga ribuan kilonewton), dan berfungsi sebagai saluran pelinciran.
Dari segi struktur, ia adalah lengan silinder atau kon dengan lubang dalam yang mengimbangi, yang terdiri daripada komponen seperti badan sesendal (keluli aloi kekuatan tinggi atau keluli tuang seperti 42CrMo atau ZG42CrMo), lubang sipi (dengan ofset 5–20 mm), gigi gear (profil involute, tahan haus pelincir, modulus 10/25). pelapik (logam gangsa atau babbitt).
Untuk sesendal besar (diameter luar >500 mm), proses tuangan melibatkan pemilihan bahan (ZG42CrMo), pembuatan corak (dengan elaun pengecutan), pengacuan (acuan pasir terikat resin), pencairan dan penuangan (suhu terkawal dan kadar aliran), penyejukan dan goncangan, dan rawatan haba (penormalan dan pembajaan). Proses pemesinan termasuk pemesinan kasar, pemesinan gear, rawatan haba untuk pengerasan (gigi gear yang dikeraskan aruhan hingga HRC 50–55), pemesinan penamat (pengisaran kepada ketepatan AGMA 6–7), pemasangan pelapik tahan haus dan pengimbangan.
Kawalan kualiti meliputi ujian bahan (komposisi kimia dan sifat mekanikal), pemeriksaan dimensi (CMM dan penjejak laser untuk kesipian dan kepekatan), ujian kekerasan dan struktur mikro, ujian tidak merosakkan (UT dan MPT), dan ujian prestasi (ujian putaran dan beban). Ini memastikan sesendal eksentrik memenuhi keperluan ketepatan dan ketahanan untuk operasi penghancur kon yang cekap dalam aplikasi tugas berat
Pengenalan Terperinci kepada Komponen Sesendal Sipi Penghancur Kon
1. Fungsi dan Peranan Sesendal Sipi
Sesendal sipi penghancur kon (juga dikenali sebagai lengan sipi atau silinder sipi) ialah komponen berputar teras yang terletak di sekeliling aci utama, memainkan peranan penting dalam memacu gerakan penghancuran. Fungsi utamanya termasuk:
Penjanaan Gerakan Sipi: Menukarkan gerakan putaran gear pemacu ke dalam pergerakan sipi (orbital) aci utama dan kon bergerak, mewujudkan tindakan penghancuran dengan menutup dan membuka celah secara berkala antara kon bergerak dan tetap.
Penghantaran Tork: Memindahkan tork dari gear pinion (melalui meshing dengan gear eksentrik) ke aci utama, memastikan daya yang mencukupi untuk menghancurkan bahan keras seperti bijih dan batu.
Galas Beban: Menyokong beban jejarian dan paksi yang dijana semasa penghancuran (sehingga ribuan kilonewton), mengagihkannya secara sama rata ke bingkai dan galas.
Saluran Pelinciran: Menampung saluran minyak dalaman yang menghantar pelincir ke aci dan galas utama, mengurangkan geseran dan pembentukan haba semasa putaran berkelajuan tinggi (biasanya 150–300 rpm).
Memandangkan peranannya dalam beban tinggi, operasi berkelajuan tinggi, sesendal sipi mesti 具备 kekuatan luar biasa, rintangan haus, dan ketepatan dimensi untuk mengelakkan kegagalan pramatang.
2. Komposisi dan Struktur Sesendal Sipi
Sesendal eksentrik ialah lengan silinder atau kon dengan lubang dalam yang mengimbangi, menampilkan komponen utama dan butiran struktur berikut:
Badan Bushing: Struktur silinder berdinding tebal yang diperbuat daripada keluli aloi berkekuatan tinggi (cth, 42CrMo atau 35CrMo) atau keluli tuang berkualiti tinggi (ZG42CrMo). Permukaan luar selalunya dilengkapi dengan gear besar (gear eksentrik) yang menyatu dengan gear pinion, dengan julat modulus 10–25 dan kiraan gigi 30–80.
Lubang Sipi: Satu lubang tengah dengan offset (sipi) berbanding dengan diameter luar, biasanya 5–20 mm bergantung pada model penghancur. Offset ini menentukan lejang kon yang bergerak, secara langsung menjejaskan kecekapan penghancuran dan daya pemprosesan.
Gigi Gear: Dibentuk secara bersepadu atau dikimpal pada permukaan luar sesendal, dengan profil involute (sudut tekanan 20°) untuk memastikan jaringan licin dengan gear pinion. Gear direka untuk penghantaran tork tinggi, dengan lebar muka 150–400 mm.
Laluan Pelinciran: Lubang atau alur gerudi dalaman yang bersambung ke sistem pelinciran utama, menghantar minyak ke antara muka antara sesendal dan aci utama, serta ke galas atas dan bawah.
Bebibir atau Bahu: Unjuran jejari pada satu hujung sesendal, bertindak sebagai permukaan galas tujahan untuk menyerap beban paksi dan mengehadkan pergerakan paksi berbanding rangka.
Pelapik Tahan Haus: Lengan dalam boleh diganti yang diperbuat daripada gangsa galas (cth, ZCuSn10Pb1) atau logam babbitt, ditekan ke dalam lubang dalam untuk mengurangkan geseran antara sesendal dan aci utama.
Sipi (mengimbangi antara paksi dalam dan luar) dikawal dengan tepat untuk memastikan lejang kon bergerak adalah konsisten, secara langsung mempengaruhi kapasiti pengeluaran penghancur dan saiz produk.
3. Proses Tuangan untuk Sesendal Sipi
Untuk sesendal sipi besar (diameter luar >500 mm), tuangan ialah kaedah pembuatan pilihan untuk mencapai bentuk yang kompleks dan pembentukan gear integral:
Pemilihan Bahan:
Keluli tuang berkekuatan tinggi (ZG42CrMo) dipilih kerana sifat mekanikalnya yang sangat baik: kekuatan tegangan ≥800 MPa, kekuatan alah ≥600 MPa, dan keliatan hentaman ≥45 J/cm². Ia menawarkan kebolehkerasan yang baik dan rintangan haus selepas rawatan haba.
Membuat Corak:
Corak berskala penuh dibuat menggunakan kayu, buih atau resin bercetak 3D, mereplikasi diameter luar sesendal, lubang sipi, gigi gear (dipermudahkan), bebibir dan kedudukan laluan pelinciran. Elaun pengecutan (2–2.5%) ditambah, dengan elaun yang lebih besar untuk gigi gear dan bahagian berdinding tebal.
Corak termasuk teras untuk membentuk lubang dalam sipi dan laluan minyak, memastikan ketepatan dimensi offset.
pengacuan:
Acuan pasir berikat resin disediakan, dengan teras berasingan untuk lubang dalam dan gigi gear. Acuan dan teras disalut dengan pencuci tahan api (berasaskan alumina) untuk mengelakkan penembusan logam dan memperbaiki kemasan permukaan.
Acuan dipasang dengan penjajaran tepat teras dalam untuk memastikan kesipian (offset) memenuhi spesifikasi reka bentuk (toleransi ±0.1 mm).
Mencair dan Menuang:
Keluli tuang dileburkan dalam relau arka elektrik pada 1530–1570°C, dengan komposisi kimia dikawal kepada C 0.38–0.45%, Cr 0.9–1.2%, Mo 0.15–0.25% untuk mengimbangi kekuatan dan keliatan.
Penuangan dilakukan menggunakan senduk tuang bawah, dengan kadar alir terkawal (100–200 kg/s) untuk mengelakkan pergolakan dan memastikan pengisian penuh acuan, terutamanya butiran gigi gear. Suhu penuangan dikekalkan pada 1490–1530°C.
Penyejukan dan Shakeout:
Tuangan disejukkan dalam acuan selama 72–120 jam untuk meminimumkan tegasan haba, kemudian dikeluarkan melalui getaran. Sisa pasir dibersihkan menggunakan letupan tembakan (grit keluli G18), mencapai kekasaran permukaan Ra50–100 μm.
Rawatan Haba:
Normalisasi (860–900°C, sejukan udara) menapis struktur butiran, diikuti dengan pembajaan (600–650°C) untuk mengurangkan kekerasan kepada 220–260 HBW, meningkatkan kebolehmesinan.
4. Proses Pemesinan dan Pembuatan
Pemesinan Kasar:
Kosong tuangan dipasang pada mesin pelarik CNC dengan lekapan sipi untuk memesin diameter luar, muka bebibir dan permukaan rujukan gear luar, meninggalkan elaun kemasan 5–8 mm. Bor dalam adalah boring kasar untuk mewujudkan kesipian, dengan toleransi ±0.2 mm.
Pemesinan Gear:
Gigi gear luar dipotong kasar menggunakan mesin hobbing gear CNC, dengan elaun 0.5–1 mm untuk kemasan. Parameter gear (modulus, sudut tekanan, kiraan gigi) dikawal dengan tepat agar sepadan dengan gear pinion.
Rawatan Haba untuk Pengerasan:
Gigi gear dan permukaan luar dikeraskan aruhan hingga kedalaman 2–5 mm, mencapai kekerasan permukaan HRC 50–55 untuk meningkatkan rintangan haus. Permukaan lubang dalam dan galas dikekalkan pada kekerasan yang lebih rendah (HRC 25–35) untuk keliatan.
Pembajaan pada 200–250°C melegakan tekanan sisa daripada pengerasan, mengelakkan keretakan semasa pemesinan berikutnya.
Selesai Pemesinan:
Diameter Luar dan Gigi Gear: Permukaan luar dan gigi gear dikisar dengan penamat menggunakan pengisar gear CNC untuk mencapai ketepatan AGMA 6–7, dengan sisihan profil gigi ≤0.02 mm dan kekasaran permukaan Ra0.8 μm.
Lubang Dalam: Lubang dalam sipi adalah bosan penamat dan diasah kepada toleransi dimensi IT6, dengan kekasaran permukaan Ra0.4 μm untuk memastikan kesesuaian yang sesuai dengan pelapik kalis haus.
Laluan Pelinciran: Lubang dan alur minyak digerudi dan diketuk, dengan kedudukan yang tepat (±0.2 mm) untuk diselaraskan dengan sistem pelinciran aci utama.
Pemasangan Pelapik Tahan Haus:
Pelapik gangsa atau babbitt ditekan ke dalam lubang dalam menggunakan penekan hidraulik, dengan muat gangguan (0.05–0.1 mm) untuk memastikan ikatan yang selamat. Permukaan dalam pelapik dipusing-kemas agar sepadan dengan diameter aci utama.
Mengimbangi:
Sendal sipi yang dipasang diseimbangkan secara dinamik pada mesin pengimbang untuk membetulkan kesipian jisim, memastikan tahap getaran ≤0.1 mm/s pada kelajuan operasi untuk mengelakkan kehausan berlebihan pada galas.
5. Proses Kawalan Kualiti
Pengujian Bahan:
Analisis komposisi kimia (melalui spektrometri pelepasan optik) mengesahkan kandungan aloi memenuhi piawaian (cth, 42CrMo: C 0.38–0.45%, Cr 0.9–1.2%).
Ujian tegangan pada sampel tuangan mengesahkan sifat mekanikal: kekuatan tegangan ≥800 MPa, pemanjangan ≥12%.
Pemeriksaan Ketepatan Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa dimensi utama: kesipian (mengimbangi antara paksi dalam dan luar, toleransi ±0.05 mm), parameter gear dan toleransi diameter dalam/luar.
Penjejak laser mengesahkan ketumpuan gear luar dan lubang dalam, memastikan penjajaran dengan aci utama.
Ujian Kekerasan dan Mikrostruktur:
Kekerasan permukaan gigi gear diukur menggunakan penguji kekerasan Rockwell (HRC 50–55 diperlukan).
Analisis metalografi memeriksa kedalaman dan keseragaman lapisan yang mengeras, memastikan tiada martensit atau retak yang berlebihan.
Ujian Tanpa Musnah (NDT):
Ujian ultrasonik (UT) memeriksa badan sesendal untuk mengesan kecacatan dalaman (cth, liang pengecutan, retak) dengan had saiz φ2 mm.
Ujian zarah magnetik (MPT) mengesan keretakan permukaan pada gigi gear dan kawasan tertumpu tegasan (cth, akar bebibir).
Ujian Prestasi:
Ujian putaran: Sesendal dipasang pada pelantar ujian dan diputar pada kelajuan operasi selama 2 jam, dengan getaran dan suhu dipantau untuk memastikan kestabilan.
Ujian beban: Beban paksi simulasi (120% daripada beban undian) digunakan selama 1 jam, dengan pemeriksaan pasca ujian tidak menunjukkan ubah bentuk atau kegagalan galas.
Melalui proses pembuatan dan kawalan kualiti yang ketat ini, sesendal sipi mencapai ketepatan dan ketahanan yang diperlukan untuk menjana gerakan sipi yang penting untuk operasi penghancur kon yang cekap, memastikan prestasi yang boleh dipercayai dalam perlombongan tugas berat dan aplikasi pemprosesan agregat
