Mangkuk penghancur kon, juga dikenali sebagai perumah kon tetap atau bingkai cekung, ialah komponen struktur utama yang membentuk cangkang luar pegun ruang penghancuran. Diletakkan di atas sesendal sipi dan mengelilingi mantel, fungsi utamanya termasuk menyediakan sokongan struktur untuk pelapik mangkuk, membentuk ruang penghancur dengan mantel, mengagihkan beban ke rangka asas, dan mengandungi bahan untuk memastikan aliran yang cekap. Ia memerlukan kekuatan mekanikal yang tinggi, ketegaran dan ketepatan dimensi, biasanya diperbuat daripada keluli tuang berkekuatan tinggi atau plat keluli yang dikimpal.
Dari segi struktur, ia adalah komponen kon atau silinder-frustokonik yang besar dengan bahagian dalam berongga, yang terdiri daripada badan mangkuk (keluli tuangan berkekuatan tinggi seperti ZG35CrMo), antara muka pelekap pelapik mangkuk (alur dovetail, bebibir pengapit), antara muka mekanisme pelarasan (permukaan luar berulir, slot panduan), rusuk pengukuhan/pelinciran
Proses tuangan untuk mangkuk melibatkan pemilihan bahan (ZG35CrMo), pembuatan corak (dengan elaun pengecutan), pengacuan (acuan pasir terikat resin), pencairan dan penuangan (suhu terkawal dan kadar aliran), dan penyejukan dengan rawatan haba (penormalan dan pembajaan). Proses pemesinannya termasuk pemesinan kasar, pemesinan ciri benang dan panduan, pemesinan permukaan dalam dan antara muka pelekap, pemesinan lubang bebibir dan bolt, dan rawatan permukaan.
Proses kawalan kualiti meliputi ujian bahan (komposisi kimia dan kekuatan tegangan), pemeriksaan ketepatan dimensi (CMM dan pengimbas laser), ujian integriti struktur (ujian zarah ultrasonik dan magnet), ujian prestasi mekanikal (ujian kekerasan dan beban), dan ujian pemasangan/fungsi. Ini memastikan mangkuk mempunyai kekuatan struktur yang diperlukan, ketepatan dan kebolehpercayaan untuk menahan daya penghancuran yang melampau, membolehkan operasi jangka panjang yang cekap dalam perlombongan dan pemprosesan agregat.
Pengenalan Terperinci kepada Komponen Mangkuk Penghancur Kon
1. Fungsi dan Peranan Mangkuk
Mangkuk penghancur kon (juga dirujuk sebagai perumah kon tetap atau rangka cekung) ialah komponen struktur utama yang membentuk cangkang luar pegun bagi ruang penghancur. Diletakkan di atas sesendal sipi dan mengelilingi mantel, fungsi utamanya termasuk:
Sokongan Struktur: Memasang dan mengamankan pelapik mangkuk (pelapik kon tetap), menyediakan rangka kerja yang stabil untuk menahan daya penghancuran tinggi (sehingga ribuan kilonewton) yang dijana semasa operasi.
Pembentukan Dewan Penghancur: Bekerja bersama-sama dengan mantel untuk membentuk rongga penghancuran anulus, di mana bahan dimampatkan dan patah di antara pelapik mangkuk pegun dan mantel berputar.
Pengagihan Beban: Menghantar beban paksi dan jejarian daripada proses penghancuran ke rangka asas penghancur, mengurangkan kepekatan tegasan pada komponen kritikal seperti aci dan galas utama.
Penahanan Bahan: Menghalang bahan hancur daripada tumpah keluar dari ruang penghancur, memastikan aliran bahan yang cekap melalui bukaan pelepasan.
Memandangkan peranannya dalam galas beban berat dan kestabilan struktur, mangkuk memerlukan kekuatan mekanikal yang tinggi, ketegaran dan ketepatan dimensi, selalunya diperbuat daripada keluli tuang berkekuatan tinggi atau plat keluli yang dikimpal.
2. Komposisi dan Struktur Mangkuk
Mangkuk biasanya merupakan komponen besar, kon atau silinder- frustokonik dengan bahagian dalam berongga, yang terdiri daripada bahagian utama dan butiran struktur berikut:
Badan Mangkuk: Cengkerang struktur utama, dengan ketebalan dinding 80–200 mm, diperbuat daripada keluli tuang (cth, ZG35CrMo) atau keluli aloi rendah yang dikimpal (cth, Q355B). Permukaan luarnya mungkin mempunyai tulang rusuk yang menguatkan, manakala permukaan dalam dimesin untuk memuatkan pelapik mangkuk.
Antara Muka Pemasangan Pelapik Mangkuk:
Alur Dovetail: Alur membujur atau lilitan pada permukaan dalam yang mengawan dengan tonjolan yang sepadan pada pelapik mangkuk, menahannya daripada daya putaran semasa penghancuran.
Bebibir Pengapit: Bebibir jejari di bahagian atas mangkuk dengan lubang bolt untuk mengikat pelapik mangkuk, memastikan ia kekal terduduk di bawah beban hentaman.
Antara Muka Mekanisme Pelarasan:
Permukaan Luar Berulir: Banyak mangkuk menampilkan benang trapezoid luaran yang terlibat dengan gelang pelarasan, membenarkan pelarasan menegak mangkuk mengubah suai jurang penghancuran (dan dengan itu saiz produk).
Slot Panduan: Alur linear pada permukaan luar yang sejajar dengan pin panduan pada bingkai atas, menghalang putaran mangkuk semasa pelarasan celah.
Mengukuhkan Tulang Rusuk: Jejari atau rusuk paksi (20–50 mm tebal) diedarkan pada permukaan luar untuk meningkatkan ketegaran, mengurangkan pesongan di bawah beban kepada ≤0.5 mm pada tekanan operasi maksimum.
Pembukaan Pelepasan: Alur keluar bulat atau segi empat tepat di bahagian bawah mangkuk, bersaiz untuk mengawal saiz produk maksimum dan memudahkan aliran bahan ke penghantar nyahcas.
Pelabuhan Pelinciran dan Pemeriksaan: Bukaan atau saluran kecil untuk penghantaran pelincir ke antara muka benang pelarasan dan untuk pemeriksaan visual status kehausan pelapik mangkuk.
3. Proses Casting untuk Mangkuk
Untuk reka bentuk mangkuk besar dan kompleks, tuangan pasir ialah kaedah pembuatan utama, memastikan integriti struktur dan ketepatan dimensi:
Pemilihan Bahan:
Keluli tuang berkekuatan tinggi (ZG35CrMo) lebih disukai kerana kekuatan tegangannya yang sangat baik (≥700 MPa), keliatan hentaman (≥35 J/cm²), dan kebolehkimpalan, menjadikannya sesuai untuk aplikasi beban berat.
Membuat Corak:
Corak berskala penuh dibuat menggunakan buih poliuretana atau kayu, mereplikasi bentuk luar mangkuk, rongga dalam, rusuk, benang (dipermudahkan) dan butiran bebibir. Elaun pengecutan (1.5–2.5%) ditambah, dengan elaun yang lebih besar untuk bahagian berdinding tebal.
Corak itu termasuk teras dalaman untuk membentuk rongga berongga dan alur pelekap, memastikan perhubungan dimensi yang tepat antara ciri.
pengacuan:
Acuan pasir berikat resin disediakan, dengan corak diletakkan dalam seretan (separuh acuan bawah) dan cop (separuh acuan atas) terbentuk di atasnya. Teras pasir dimasukkan untuk mencipta rongga dalam dan rusuk, dengan penjajaran yang tepat untuk memastikan keseragaman ketebalan dinding (toleransi ±3 mm).
Mencair dan Menuang:
Keluli tuangan dileburkan dalam relau arka elektrik pada suhu 1520–1560°C, dengan komposisi kimia dikawal kepada C 0.32–0.40%, Cr 0.8–1.1%, dan Mo 0.15–0.25% untuk mengimbangi kekuatan dan keliatan.
Penuangan dilakukan menggunakan senduk tuang bawah, dengan kadar aliran terkawal (50–100 kg/s) untuk mengisi rongga acuan tanpa pergolakan, meminimumkan keliangan dan memastikan pengisian lengkap rusuk nipis.
Penyejukan dan Rawatan Haba:
Tuangan disejukkan dalam acuan selama 72–120 jam untuk mengurangkan tekanan haba, kemudian dikeluarkan melalui goncangan. Letupan tembakan (grit keluli G18) membuang sisa pasir, mencapai kekasaran permukaan Ra50–100 μm.
Normalisasi: Pemanasan kepada 850–900°C selama 4–6 jam, diikuti dengan penyejukan udara untuk memperhalusi struktur butiran.
Tempering: Pemanasan kepada 600–650°C selama 3–5 jam untuk mengurangkan kekerasan kepada 180–230 HBW, meningkatkan kebolehmesinan sambil mengekalkan kekuatan.
4. Proses Pemesinan dan Pembuatan
Pemesinan Kasar:
Mangkuk tuang dipasang pada mesin pelarik menegak CNC untuk memesin permukaan luar, bebibir atas dan bukaan nyahcas bawah, meninggalkan elaun penamat 5–8 mm. Dimensi utama (diameter luar, ketinggian) dikawal kepada ±1 mm.
Pemesinan Ciri Benang dan Panduan:
Benang trapezoid luaran (untuk pelarasan) dipotong kasar menggunakan mesin pengisar benang CNC, dengan elaun kemasan 0.5–1 mm. Parameter benang (pitch, lead, profile) diperiksa untuk memastikan keserasian dengan gelang pelarasan.
Slot panduan digiling ke permukaan luar menggunakan mesin pengisar CNC, dengan kedalaman (10–20 mm) dan lebar (15–30 mm) toleransi ±0.1 mm untuk diselaraskan dengan pin panduan bingkai atas.
Permukaan Dalaman dan Pemesinan Antara Muka Pemasangan:
Permukaan dalam (berkawin dengan pelapik mangkuk) dipusing penamat untuk mencapai kekasaran permukaan Ra3.2 μm dan toleransi sudut tirus ±0.1°, memastikan kesesuaian yang sesuai dengan pelapik mangkuk.
Alur dovetail dimesin dengan ketepatan ke dalam permukaan dalam menggunakan mesin broaching CNC, dengan dimensi (kedalaman, lebar) dikawal hingga ±0.05 mm untuk pengekalan pelapik yang selamat.
Pemesinan Bebibir dan Lubang Bolt:
Bebibir pengapit atas dimesin kemasan hingga rata (≤0.05 mm/m) dan berserenjang dengan paksi mangkuk (≤0.1 mm/100 mm) menggunakan pengisar CNC.
Lubang bolt digerudi dan diketuk pada toleransi kelas 6H, dengan ketepatan kedudukan (±0.2 mm) berbanding garis tengah bebibir untuk memastikan daya pengapit seragam pada pelapik mangkuk.
Rawatan Permukaan:
Permukaan luar disalut dengan primer epoksi dan lapisan atas poliuretana (jumlah ketebalan 100–150 μm) untuk menahan kakisan dalam persekitaran perlombongan yang keras.
Permukaan berulir dirawat dengan kompaun anti rampasan untuk memudahkan pelarasan yang lancar dan mengelakkan sakit perut.
5. Proses Kawalan Kualiti
Pengujian Bahan:
Analisis komposisi kimia (melalui spektrometri pelepasan optik) mengesahkan keluli tuangan memenuhi spesifikasi (cth, ZG35CrMo: C 0.32–0.40%, Cr 0.8–1.1%).
Ujian tegangan pada sampel tuangan mengesahkan kekuatan tegangan ≥700 MPa dan pemanjangan ≥15%.
Pemeriksaan Ketepatan Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa dimensi kritikal: diameter luar (±0.5 mm), sudut tirus dalam (±0.1°), parameter benang dan kerataan bebibir.
Pengimbas laser mengesahkan profil keseluruhan, memastikan pematuhan dengan model CAD 3D.
Ujian Integriti Struktur:
Ujian ultrasonik (UT) dilakukan pada badan mangkuk dan rusuk untuk mengesan kecacatan dalaman (cth, liang pengecutan >φ5 mm ditolak).
Ujian zarah magnetik (MPT) memeriksa keretakan permukaan di kawasan tekanan tinggi (akar benang, tepi bebibir), dengan sebarang kecacatan linear >1 mm mengakibatkan penolakan.
Ujian Prestasi Mekanikal:
Ujian kekerasan (Brinell) memastikan mangkuk mempunyai kekerasan 180–230 HBW, mengimbangi kekuatan dan kebolehmesinan.
Ujian beban melibatkan penggunaan 120% daripada daya penghancur terkadar melalui penekan hidraulik, dengan pemeriksaan pasca ujian tidak menunjukkan ubah bentuk kekal (pesongan ≤0.3 mm).
Perhimpunan dan Ujian Fungsian:
Kesesuaian percubaan dengan pelapik mangkuk dan cincin pelarasan mengesahkan penjajaran yang betul: tempat duduk pelapik dengan selamat dalam alur dovetail, dan gelang pelarasan berputar dengan lancar tanpa mengikat.
Bukaan pelepasan diukur untuk memastikan ia sepadan dengan saiz reka bentuk (toleransi ±2 mm), mengesahkan aliran bahan yang betul.
Melalui proses pembuatan dan kawalan kualiti ini, mangkuk penghancur kon mencapai kekuatan struktur, ketepatan dimensi, dan kebolehpercayaan yang diperlukan untuk menahan daya penghancuran yang melampau, memastikan operasi yang cekap dan jangka panjang dalam aplikasi perlombongan, kuari dan pemprosesan agregat
