Kertas kerja ini memberikan gambaran keseluruhan terperinci tentang pinion penghancur kon, komponen penghantaran kritikal yang menyatu dengan gear lembu untuk memindahkan kuasa motor ke pemasangan sipi, membolehkan gerakan berayun kon bergerak. Ia menghuraikan fungsi pinion, termasuk penghantaran kuasa, penguatan tork, dan jalinan ketepatan. Komposisi dan struktur adalah terperinci, terdiri daripada gigi gear, badan aci, jurnal galas, bahu/kolar, lubang pelinciran, dan alur kunci/spline, bersama dengan ciri-ciri strukturnya. Untuk pinion berskala besar, proses tuangan diterangkan, meliputi ion bahan, pembuatan corak, pengacuan, pencairan dan penuangan, penyejukan dan goncangan, rawatan haba dan pemeriksaan. Untuk pinion tempa, proses pemesinan dan pembuatan digariskan, termasuk penempaan, pemesinan kasar, rawatan haba, pemesinan kemasan dan deburring/penggilap. Selain itu, langkah kawalan kualiti ditentukan, seperti pengesahan bahan, pemeriksaan ketepatan dimensi, ujian kekerasan dan struktur mikro, ujian prestasi dinamik, ujian tidak merosakkan dan pemeriksaan akhir. Proses ini memastikan pinion mencapai kekuatan, ketepatan dan ketahanan yang diperlukan, menjamin penghantaran kuasa yang boleh dipercayai dalam menuntut operasi penghancuran
Pengenalan Terperinci kepada Komponen Pinion Penghancur Kon
1. Fungsi dan Peranan Pinion
Pinan penghancur kon (juga dikenali sebagai pinion pemacu atau gear kecil) ialah komponen penghantaran kritikal dalam sistem kuasa penghancur, bercantum secara langsung dengan gear lembu besar untuk memindahkan tenaga putaran dari motor ke pemasangan sipi. Fungsi utamanya termasuk:
Penghantaran Kuasa: Menukarkan putaran berkelajuan tinggi motor (biasanya 1450 rpm untuk motor elektrik) kepada gerakan tork berkelajuan rendah dan tinggi yang diperlukan oleh gear lembu, memacu pergerakan berayun kon bergerak.
Penguatan Tork: Bertindak sebagai pengurang kelajuan (nisbah gear 5:1 hingga 8:1) untuk mendarab tork, membolehkan penghancur mengendalikan bahan keras seperti granit atau basalt.
Meshing Ketepatan: Mengekalkan penglibatan yang stabil dengan gear lembu untuk memastikan operasi lancar, mengurangkan getaran dan bunyi semasa penghancuran.
Oleh kerana peranannya dalam tekanan tinggi, operasi berterusan, pinion mesti mengimbangi kekuatan tinggi, rintangan haus, dan ketepatan dimensi untuk mengelakkan kegagalan pramatang.
2. Komposisi dan Struktur Pinion
Pinion ialah gear silinder kecil dengan aci pepejal atau berongga, menampilkan komponen dan butiran struktur berikut:
Gigi Gear: Gigi involute luaran (modulus 6–16, bergantung pada saiz penghancur) dengan sudut tekanan 20°，direka bentuk untuk menyatu dengan gear lembu. Profil gigi termasuk jejari fillet pada akar untuk mengurangkan kepekatan tekanan.
Badan Aci: Aci silinder disepadukan dengan gear, dengan satu hujung disambungkan kepada motor melalui gandingan (cth, gandingan fleksibel atau bendalir) dan satu lagi disokong oleh galas (gelek atau galas bebola). Diameter aci berjulat dari 50 mm hingga 300 mm, dengan alur kekunci atau spline untuk penghantaran tork.
Membawa Jurnal: Bahagian silinder bermesin ketepatan pada aci tempat galas dipasang，dengan had terima yang ketat (IT5–IT6) untuk memastikan putaran lancar dan kehabisan minimum.
Bahu atau Kolar: Unjuran paksi pada aci yang meletakkan galas dan menghalang pergerakan paksi semasa operasi.
Lubang Pelinciran: Lubang gerudi kecil yang menuju ke gigi gear dan jurnal galas, menghantar minyak atau gris untuk mengurangkan geseran dan haus.
Alur kunci atau Spline: Satu slot atau siri rabung pada hujung aci yang dipadankan dengan gandingan motor，memastikan pemindahan tork tanpa gelincir.
3. Proses Casting untuk Pinion (untuk Pinion Berskala Besar)
Walaupun pinion kecil sering ditempa, pinion besar (diameter aci >150 mm) boleh menggunakan tuangan untuk keberkesanan kos, dengan langkah berikut:
Pemilihan Bahan:
Keluli tuang aloi berkekuatan tinggi (ZG40CrNiMo) diutamakan，menawarkan kekuatan tegangan ≥800 MPa dan keliatan hentaman ≥60 J/cm² untuk menahan beban kitaran.
Membuat Corak:
Buih berskala penuh atau corak kayu dicipta，meniru gigi gear, aci dan jurnal. Elaun pengecutan (2–2.5%) ditambah untuk mengambil kira pengecutan penyejukan.
pengacuan:
Acuan pasir terikat resin terbentuk di sekeliling corak, dengan teras pasir untuk aci berongga (jika berkenaan). Rongga acuan disalut dengan pencuci tahan api untuk memastikan permukaan licin.
Mencair dan Menuang:
Aloi dicairkan dalam relau arka elektrik pada 1550–1600°C，dengan komposisi kimia dikawal kepada C 0.38–0.45%，Cr 0.8–1.1%，Ni 1.2–1.5%，dan Mo 0.2–0.3%.
Penuangan dilakukan pada 1500–1530°C menggunakan senduk menuang bawah untuk meminimumkan pergolakan, memastikan pengisian acuan sepenuhnya.
Penyejukan dan Shakeout:
Tuangan disejukkan dalam acuan selama 48–72 jam untuk mengurangkan tekanan haba, kemudian dikeluarkan melalui getaran. Sisa pasir dibersihkan menggunakan letupan tembakan.
Rawatan Haba:
Normalisasi (880–920°C，bersejuk udara) menapis struktur butiran，diikuti dengan pembajaan (600–650°C) untuk mencapai kekerasan 220–250 HBW，meningkatkan kebolehmesinan.
Pemeriksaan Pemutus:
Pemeriksaan visual dan ujian penembus pewarna (DPT) memeriksa keretakan permukaan atau lubang semburan.
Ujian ultrasonik (UT) mengesan kecacatan dalaman，dengan had yang ketat (tiada kecacatan >φ2 mm pada gigi gear atau teras aci).
4. Proses Pemesinan dan Pembuatan (Pin Palsu)
Kebanyakan pinion dipalsukan untuk kekuatan yang lebih tinggi，dengan langkah pembuatan berikut:
Menempa:
Bilet keluli (40CrNiMoA) dipanaskan hingga 1100–1200°C dan ditempa menjadi bentuk aci-gear kasar menggunakan penekan hidraulik，meningkatkan aliran butiran dan sifat mekanikal.
Pemesinan Kasar:
Kosong tempa dihidupkan mesin pelarik CNC untuk memesin diameter luar aci, bahu, dan jurnal galas, meninggalkan elaun penamat 2–3 mm.
Gigi gear dipotong kasar menggunakan mesin hobbing gear，dengan elaun 0.5 mm untuk kemasan.
Rawatan Haba:
Karburasi: Gigi gear dan permukaan aci dikarburkan pada 900–930°C selama 6–10 jam untuk menghasilkan lapisan keras (tebal 0.8–1.2 mm), meningkatkan rintangan haus.
Pelindapkejutan dan Pembajaan: Dipadamkan minyak hingga 850–880°C，kemudian dibaja pada 180–200°C untuk mencapai kekerasan permukaan HRC 58–62 (gigi) dan kekerasan teras HRC 30–35 (aci).
Selesai Pemesinan:
Gigi gear dikisar menggunakan pengisar gear kepada ketepatan AGMA 7–8，dengan sisihan profil gigi ≤0.015 mm dan kekasaran permukaan Ra0.8 μm.
Jurnal galas adalah ketepatan dikisar kepada toleransi IT5，dengan kebulatan ≤0.005 mm dan kekasaran permukaan Ra0.4 μm untuk memastikan operasi galas yang lancar.
Alur kekunci atau spline dijulurkan kepada had terima yang ketat (lebar ±0.01 mm) untuk penglibatan gandingan yang selamat.
Deburring dan Menggilap:
Tepi gigi dibuang menggunakan berus atau roda yang melelas untuk mengelakkan kepekatan tekanan.
Lubang pelinciran dibenamkan balas dan digilap untuk mengelakkan halangan aliran minyak.
5. Proses Kawalan Kualiti
Pengesahan Bahan:
Analisis kimia (spektrometri) mengesahkan komposisi aloi (cth, 40CrNiMoA: C 0.37–0.44%, Ni 1.25–1.65%, Mo 0.15–0.25%).
Ujian tegangan pada sampel palsu mengesahkan kekuatan hasil (≥835 MPa) dan pemanjangan (≥12%).
Pemeriksaan Ketepatan Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa parameter gear: ralat padang (≤0.02 mm), ketebalan gigi (±0.01 mm), dan kehabisan aci (≤0.02 mm).
Jurnal galas diperiksa untuk kepekatan dengan paksi gear (≤0.01 mm) menggunakan penunjuk dail.
Ujian Kekerasan dan Mikrostruktur:
Kekerasan permukaan gigi diukur menggunakan penguji Rockwell (HRC 58–62 diperlukan).
Analisis metalografi memastikan kedalaman lapisan karburisasi seragam dan tiada austenit tertahan berlebihan.
Ujian Prestasi Dinamik:
Ujian meshing: Pinan dipasangkan dengan gear lembu pada pelantar ujian untuk mengukur hingar (≤80 dB pada kelajuan undian) dan getaran (≤0.05 mm/s).
Ujian beban lampau: Dikendalikan pada tork berkadar 120% selama 2 jam untuk memeriksa ubah bentuk gigi atau bearing terlalu panas.
Ujian Tanpa Musnah (NDT):
Ujian zarah magnetik (MPT) mengesan keretakan permukaan pada gigi, bahu aci, dan alur kunci.
Audit penuh laporan ujian, termasuk sijil bahan dan rekod dimensi, dijalankan sebelum kelulusan.
Pinan ditandakan dengan nombor bahagian, kekerasan, dan tarikh pemeriksaan untuk kebolehkesanan.
Melalui proses yang ketat ini, pinion penghancur kon mencapai kekuatan yang diperlukan, ketepatan, dan ketahanan, memastikan penghantaran kuasa yang boleh dipercayai dan hayat perkhidmatan yang panjang dalam menuntut persekitaran penghancuran
