Pelapik mangkuk penghancur kon, juga dikenali sebagai pelapik kon tetap atau pelapik cekung, ialah komponen tahan haus yang dipasang pada permukaan dalaman bingkai atas atau mangkuk, membentuk bahagian pegun ruang penghancuran. Fungsi utamanya termasuk penghancuran bahan (bekerjasama dengan pelapik kon bergerak untuk mengurangkan bahan), perlindungan haus (melindungi bingkai atas), panduan bahan (memastikan pengedaran bahan seragam melalui profil dalamannya), dan kawalan saiz produk (mempengaruhi pengedaran saiz zarah melalui profil dalamannya). Ia memerlukan rintangan haus yang luar biasa, keliatan impak dan integriti struktur, dengan hayat perkhidmatan 500–2000 jam bergantung pada kekerasan bahan.
Dari segi struktur, ia adalah komponen kon atau frustokonik yang terdiri daripada badan pelapik (besi tuang kromium tinggi seperti Cr20–Cr26 atau keluli martensit), profil haus dalam (dengan bahagian selari, permukaan berpijak/beralur, dan sudut tirus 15°–30°), ciri pelekap (alur ekor dovetail, penjepit, penyambung semula), bebibir atas
Proses tuangan pelapik mangkuk melibatkan pemilihan bahan (besi tuang kromium tinggi Cr20Mo3), pembuatan corak (dengan elaun pengecutan), pengacuan (acuan pasir terikat resin), pencairan dan penuangan (suhu terkawal dan kadar aliran), penyejukan dan goncangan, dan rawatan haba (penyepuhlindapan dan penyedapan larutan). Proses pemesinan dan pembuatannya termasuk pemesinan kasar, pemesinan ciri pelekap, pemesinan profil dalaman dan rawatan permukaan.
Proses kawalan kualiti meliputi ujian bahan (komposisi kimia dan analisis metalografi), ujian sifat mekanikal (ujian kekerasan dan hentaman), semakan ketepatan dimensi (menggunakan pengimbas CMM dan laser), ujian tidak merosakkan (ujian zarah ultrasonik dan magnet), dan ujian prestasi haus. Proses ini memastikan pelapik mangkuk mempunyai rintangan haus, ketepatan dan ketahanan yang diperlukan
Pengenalan Terperinci kepada Komponen Pelapik Mangkuk Penghancur Kon
1. Fungsi dan Peranan Pelapik Mangkuk
Pelapik mangkuk penghancur kon (juga dipanggil pelapik kon tetap atau pelapik cekung) ialah komponen tahan haus yang dipasang pada permukaan dalaman bingkai atas atau mangkuk, membentuk bahagian pegun ruang penghancuran. Fungsi utamanya termasuk:
Penghancuran Bahan: Bekerja bersama-sama dengan pelapik kon bergerak (mantel) untuk menggunakan daya mampatan dan ricih pada bahan (bijih, batu), mengurangkannya kepada saiz zarah yang dikehendaki.
Perlindungan Pakai: Melindungi bingkai atas daripada sentuhan langsung dengan bahan yang melelas, memanjangkan hayat perkhidmatan bingkai dan mengurangkan kos penyelenggaraan.
Bimbingan Bahan: Membimbing bahan melalui ruang penghancur melalui permukaan dalam yang tirus atau bertingkat, memastikan pengedaran seragam dan penghancuran yang cekap.
Kawalan Saiz Produk: Profil dalaman pelapik (cth, bahagian selari, cembung atau cekung) secara langsung mempengaruhi jurang penghancuran dan taburan saiz zarah produk akhir.
Memandangkan pendedahannya kepada kesan tinggi, keadaan lelasan tinggi, pelapik mangkuk mestilah 具备 rintangan haus yang luar biasa, keliatan hentaman dan integriti struktur, biasanya bertahan 500–2000 jam bergantung pada kekerasan bahan.
2. Komposisi dan Struktur Pelapik Mangkuk
Pelapik mangkuk ialah komponen kon atau frustokonik dengan profil dalaman yang kompleks, yang terdiri daripada bahagian utama dan ciri struktur berikut:
Badan Pelapik: Struktur utama, diperbuat daripada besi tuang kromium tinggi (cth, Cr20–Cr26) atau keluli martensit (cth, 12Cr13), dengan ketebalan antara 50–150 mm. Permukaan luarnya dimesin agar sesuai dengan bingkai atas, manakala permukaan dalam menampilkan profil tahan haus.
Profil Pakaian Dalam: Direka dengan geometri khusus untuk mengoptimumkan kecekapan penghancuran:
Bahagian Selari: Untuk menghasilkan zarah halus seragam dengan mengekalkan jurang penghancuran yang konsisten.
Permukaan Berlangkah atau Beralur: Meningkatkan cengkaman bahan dan mengurangkan gelinciran, sesuai untuk penghancuran kasar.
Sudut Tirus: Biasanya 15°–30° berbanding paksi menegak, menentukan kadar aliran bahan dan taburan daya penghancuran.
Ciri-ciri Pemasangan:
Alur Dovetail: Alur membujur pada permukaan luar yang mengawan dengan tonjolan yang sepadan pada bingkai atas, melindungi pelapik terhadap daya putaran.
Lubang Bolt: Lubang lilitan berhampiran tepi atas/bawah untuk bolt yang mengikat pelapik pada bingkai, menghalang anjakan paksi.
Mengesan Pin: Tonjolan kecil atau lubang yang menjajarkan pelapik dengan bingkai, memastikan kedudukan profil dalam yang betul.
Tulang Rusuk Pengukuhan: Rusuk jejari luaran (tebal 10–30 mm) yang menguatkan badan pelapik, mengurangkan ubah bentuk di bawah beban hentaman.
Bebibir Atas: Tepi jejari di hujung atas yang bertindih dengan corong suapan, menghalang kebocoran bahan antara pelapik dan bingkai.
3. Proses Tuangan untuk Pelapik Mangkuk
Besi tuang kromium tinggi, bahan utama untuk pelapik mangkuk, 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 (kekerasan ≥HRC 60) dan keliatan hentaman (≥15 J/cm²). Komposisi kimia dikawal kepada C 2.5–3.5%, Cr 20–26%, Mo 0.5–1.0% untuk membentuk karbida kromium keras (M7C3) dalam matriks.
Membuat Corak:
Corak berskala penuh dibuat menggunakan kayu, buih atau resin bercetak 3D, mereplikasi profil dalam pelapik, permukaan luar, ciri pelekap dan rusuk. Elaun pengecutan (1.5–2.5%) ditambah untuk mengambil kira pengecutan penyejukan besi tuang.
pengacuan:
Acuan pasir berikat resin disediakan, dengan corak diposisikan untuk membentuk permukaan luar pelapik. Teras pasir (bersalut dengan pencuci tahan api) mencipta profil haus dalaman, memastikan ketepatan dimensi sudut tirus dan alur.
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, yang boleh menyebabkan keliangan dalam tuangan.
Penyejukan dan Shakeout:
Acuan disejukkan selama 24–48 jam untuk mengurangkan tekanan haba, kemudian tuangan dikeluarkan melalui getaran. Sisa pasir dibersihkan menggunakan letupan tembakan (grit keluli G25), mencapai kekasaran permukaan Ra50–100 μm.
Rawatan Haba:
Penyepuhlindapan Penyelesaian: Tuangan dipanaskan hingga 950–1050°C, dipegang selama 2–4 jam, kemudian disejukkan dengan udara untuk melarutkan karbida dan menyeragamkan struktur.
Penjimatan: Pelindapkejutan dalam minyak pada 250–350°C, diikuti dengan 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:
Pelapik tuang dipasang pada pelarik menegak CNC untuk memesin permukaan luar, bebibir atas dan lokasi lubang bolt, meninggalkan elaun penamat 1–2 mm. Dimensi utama (cth, diameter luar, sudut tirus) dikawal kepada ±0.5 mm.
Pemesinan Ciri Pemasangan:
Alur dovetail dikisar ke permukaan luar menggunakan mesin pengisar CNC, dengan toleransi kedalaman (±0.1 mm) dan jarak seragam untuk memastikan kesesuaian ketat dengan tonjolan bingkai.
Lubang bolt digerudi dan diketuk pada toleransi kelas 6H, dengan ketepatan kedudukan (±0.2 mm) berbanding paksi pelapik, menghalang kepekatan tegasan bolt.
Pemesinan Profil Dalaman:
Permukaan haus dalam dipusing secara kasar ke profil anggaran, kemudian dikisar menggunakan pengisar CNC dengan alat kontur. Kekasaran permukaan dikawal kepada Ra3.2 μm untuk mengoptimumkan aliran bahan dan mengurangkan haus.
Sudut tirus disahkan menggunakan pengimbas laser, memastikan ia sepadan dengan reka bentuk (toleransi ±0.1°) untuk mengekalkan jurang penghancuran yang betul dengan kon bergerak.
Rawatan Permukaan:
Permukaan luar (berkawin dengan bingkai) disalut dengan cat anti karat untuk mengelakkan kakisan semasa penyimpanan.
Permukaan haus dalam mungkin tertakluk kepada pukulan peening (menggunakan pukulan keluli 0.3–0.8 mm) untuk mendorong tegasan mampatan, meningkatkan rintangan keletihan.
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 kromium karbida (pecahan isipadu ≥30%) dan struktur matriks (martensit dengan ≤5% perlit).
Pengujian Harta Mekanikal:
Ujian kekerasan (Rockwell) memastikan permukaan dalam mempunyai kekerasan ≥HRC 60; kekerasan teras diperiksa untuk mengesahkan rawatan haba seragam (≤HRC 55 untuk keliatan).
Ujian kesan (Charpy V-notch) mengukur keliatan pada suhu bilik, memerlukan ≥12 J/cm² untuk menahan patah akibat hentaman.
Pemeriksaan Ketepatan Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa dimensi utama: diameter luar (±0.2 mm), profil dalam (sisihan ±0.1 mm daripada model CAD) dan sudut tirus (±0.1°).
Tolok templat mengesahkan profil haus dalaman sepadan dengan reka bentuk, memastikan jurang penghancuran yang betul dengan kon bergerak.
Ujian Tanpa Musnah (NDT):
Ujian ultrasonik (UT) mengesan kecacatan dalaman (cth, liang pengecutan, retak) pada badan pelapik, dengan had saiz φ3 mm.
Ujian zarah magnetik (MPT) memeriksa keretakan permukaan dalam alur dovetail dan lubang bolt, dengan sebarang retakan >0.2 mm panjangnya mengakibatkan penolakan.
Ujian Prestasi Pakai:
Ujian haus dipercepatkan menggunakan radas pasir/getah roda kering (ASTM G65) mengukur penurunan berat badan, dengan pelapik Cr20 memerlukan ≤0.5 g/1000 kitaran.
Ujian bangku memasang pelapik dengan kon bergerak, menghancurkan 10 tan bijih standard; pemeriksaan pasca ujian menunjukkan pemakaian seragam tanpa serpihan atau pengelupasan.
Melalui proses pembuatan dan kawalan kualiti ini, pelapik mangkuk mencapai rintangan haus, ketepatan dan ketahanan yang diperlukan untuk memastikan prestasi penghancuran jangka panjang yang cekap dalam penghancur kon, sesuai untuk aplikasi perlombongan, kuari dan pemprosesan agregat
