Bu makalede, silindirin çıkış ucunda bulunan ve silindiri sızdırmaz hale getiren, öğütülmüş malzemeleri çıkışa yönlendiren, toz ve ortam sızıntısını önleyen ve içi boş şaftla birlikte kısmi yükleri taşıyan önemli bir bileşen olan bilyalı değirmen çıkış ucu kapağı ayrıntılı olarak ele alınmaktadır. Bu kapak, yaygın olarak kullanılan malzemeler olan Q235B ve Q355B çelikleri ile mukavemet ve tokluk gerektirir. Ortada kademeli bir delik (içi boş şaft bağlantısı için) ve isteğe bağlı olarak iç aşınmaya dayanıklı gömlekler veya ızgara plakaları bulunan flanşlı bir disk yapısına sahiptir.
Bilyalı Değirmen Tahliye Uç Kapaklarının Ayrıntılı Tanıtımı, Üretim Süreci ve Muayene Süreci
I. Tahliye Uç Kapaklarının İşlevleri ve Yapısal Özellikleri
Bir bilyalı değirmenin tahliye ucu kapağı, silindirin tahliye ucunda bulunan önemli bir bileşendir. Başlıca işlevleri şunlardır: silindir ucunun sızdırmazlığı, zemin malzemelerini boşaltmaya yönlendirmek, toz ve ortamın sızmasını önlemek için sızdırmazlık cihazlarıyla işbirliği yapmakve silindirin radyal yükünü içi boş mil ile birlikte taşır. Performansı, bilyalı değirmenin boşaltma verimliliğini ve çalışma sızdırmazlığını doğrudan etkiler.
Temel Fonksiyonlar:
Malzeme boşaltma kılavuzu: Nitelikli öğütülmüş malzemeler, içerideki konik yapılar veya ızgara plakaları (ızgara tipi bilyalı değirmenlerde) aracılığıyla, tutulmayı önlemek için boşaltma portuna yönlendirilir;
Sızdırmazlık koruması: Silindirden toz ve bulamacın (ıslak bilyalı değirmenlerde) sızmasını önlemek için harici sızdırmazlık cihazlarıyla (labirent contalar veya pnömatik contalar gibi) birlikte çalışır;
Yapısal yük taşıyıcı: Silindirin uç desteği olarak, silindirin kendi ağırlığının bir kısmını ve öğütme ortamından gelen darbe yüklerini taşıyan içi boş şafta kaynaklanır veya cıvatalanır.
Yapısal Özellikler:
Şekil: Çoğunlukla flanşlı disk şeklinde bir yapıdır; merkezi içi boş şafta, kenarı ise flanş cıvatalarıyla silindire sabitlenmiştir. Çapı silindirle aynıdır (genellikle 1-5 m);
Malzeme: Hem dayanıklılık hem de tokluk gerektirir. Küçük ve orta ölçekli fabrikalar genellikle Q235B karbon çeliği, büyük veya ağır hizmet tipi modeller ise Q355B düşük alaşımlı çelik (akma dayanımı ≥355MPa) 25-80 mm duvar kalınlığına sahip (çap arttıkça artan);
Tasarım detayları: İç taraf, ızgara plakaları (ızgara tipi) veya aşınmaya dayanıklı gömlekler (malzeme: ZGMn13) ile kaynaklanabilir. Orta kısım, içi boş şafta uygun kademeli bir delik ile işlenmiştir ve dış taraf, conta takmak için bir sızdırmazlık oluğu ile donatılmıştır.
II. Tahliye Uç Kapaklarının Üretim Süreci (Örnek Olarak Büyük Q355B Uç Kapakları Alınmıştır)
1. Hammadde Ön İşlemi ve Kesimi
Hammadde seçimi: 25-80 mm kalınlığında Q355B çelik saclar kullanılır, malzeme sertifikaları ile birlikte (kimyasal bileşim: C ≤%0,20, Mn 1,2-1,6%). Mekanik özellikler 470-630 MPa çekme dayanımı ve ≥%20 uzamayı karşılamalıdır;
Kesme:
CNC alev veya plazma kesim, uç kapağın genişletilmiş boyutuna (flanş payı dahil) göre kesim yapmak için kullanılır. Kesme yüzeyinin dikliği ≤1mm/m'dir ve kenarda çatlak yoktur (10x büyüteçle kontrol edilmiştir);
Merkezi içi boş mil bağlantı deliği (φ200-φ500mm) için 5-10mm'lik bir işleme payı ayrılmıştır ve flanş cıvata deliklerinin konumları önceden işaretlenmiştir.
2. Şekillendirme ve Kaba İşleme
Genel şekillendirme:
Küçük ve orta boy uç kapakları doğrudan kesilip şekillendirilir; büyük uç kapakları (çap ≥3 m), üç silindirli bir bükme makinesi (silindirle eşleşen eğrilik) kullanılarak flanş kenarının önceden bükülmesini gerektirir. Soğuk çatlamayı önlemek için gerekirse yerel ısıtma (200-250℃) uygulanır;
Kaba işleme:
CNC dikey torna tezgahları flanş yüzeyini ve uç yüzeyini kaba tornalayarak, düzlük ≤1mm olacak şekilde 3-5mm'lik bir finiş payı bırakır;
Ortadaki kademeli delik (içi boş şaftla eşleşen) kabaca delinir, açıklık ve yüzey pürüzlülüğü Ra ≤12,5 μm için 2-3 mm taşlama payı bırakılır.
3. Kaynak ve Isıl İşlem (Temel İşlemler)
Bileşen kaynağı:
Izgara plakaları veya gömleklerin takılması gerekiyorsa, ZGMn13 aşınmaya dayanıklı parçalar, 280-350A kaynak akımıyla düşük hidrojenli elektrotlar (E5015-G) kullanılarak uç kapağın iç tarafına kaynaklanır. Kaynaktan önce 150℃'ye ön ısıtma ve kaynaktan sonra yavaş soğutma gereklidir;
Flanş ile uç kapak gövdesi arasındaki uç kaynakları (büyük uç kapaklar parçalara ayrılarak kaynaklanabilir) otomatik tozaltı ark kaynağı kullanılarak yapılır. Kaynak gerilimini ortadan kaldırmak için kaynak işleminden hemen sonra 250-300℃'de 2 saat son ısıtma yapılır;
Genel söndürme ve temperleme:
Büyük uç kapakları 850-870℃'de normalizasyona tabi tutulur + 600-620℃'de tavlanır, işlenebilirlik ve tokluğun sağlanması için sertlik 180-230HBW'de kontrol edilir.
4. Son İşleme
Flanş yüzey işleme:
CNC dikey torna tezgahları flanş bağlantı yüzeyini ≤0,05mm/m düzlüğe ve Ra ≤3,2μm yüzey pürüzlülüğüne getirerek silindir flanşıyla uyum boşluğunun ≤0,1mm olmasını sağlar;
Flanş cıvata delikleri (16-48 delik, açıklık φ25-φ60mm) ±0,1 mm konumsal tolerans ve kümülatif delik mesafesi hatası ≤0,2 mm ile işlenir;
Merkezi delik ve sızdırmazlık oluğu işleme:
Ortadaki kademeli delik, içi boş şaftın eşleşen kısmı H7 toleransına (örneğin, φ400mm'lik bir delik +0,03-+0,08mm'ye izin verir) ve yüzey pürüzlülüğü Ra ≤1,6μm olacak şekilde kontrol edilerek son delme işlemi yapılır;
Dış sızdırmazlık oluğu (genişlik × derinlik: 15×8mm) oluk tabanı pürüzlülüğü Ra ≤3,2μm ve oluk konumu sapması ±0,1mm olacak şekilde işlenmiştir.
5. Aksesuar Montajı ve Yüzey İşlemi
Aşınmaya dayanıklı gömlek montajı: ZGMn13 gömlekleri, gevşeklik olmadan sıkı bir şekilde oturmasını sağlamak için ön sıkma torku ≥500N·m olan cıvatalar aracılığıyla uç kapağın iç tarafına sabitlenir;
Yüzey işleme:
İşlenmemiş yüzeyler Sa2.5 derecesine kadar kumlanır ve epoksi astar (kalınlık ≥60μm) + poliüretan son kat (kalınlık ≥40μm) ile kaplanır;
İşlenmiş yüzeyler pas önleyici yağ ile kaplanır (örneğin; 30# makine yağı) ve sızdırmazlık oluklarına su geçirmez sızdırmazlık şeritleri takılır.
III. Tahliye Uç Kapaklarının Muayene Süreci
1. Hammadde Muayenesi
Kimyasal bileşim analizi: Q355B çelik levhalardaki C ve Mn içeriklerini tespit ederek standartlara uygunluğun sağlanması (C ≤0,20%, Mn 1,2-1,6%);
Mekanik özellik doğrulaması:Çekme testleri çekme dayanımını (470-630MPa) ve uzamayı (≥%20) ölçer; darbe testleri (-20℃ darbe enerjisi ≥34J) yapılır.
2. İşlem Sırasında Denetim (Anahtar Düğümler)
Kesim sonrası muayene: Kesim boyutu sapması ≤±3mm; kenarlarda çatlak veya delaminasyon yok (örnekleme ultrasonik test);
Kaynak kalite denetimi:
Görünüm: Kaynaklar gözeneklerden ve cüruf kalıntılarından arındırılmış, alt kesim derinliği ≤0,5 mm ve kaynak ayağı yüksekliği tasarım gereksinimlerini karşılamaktadır (≥10 mm);
Tahribatsız muayene: Flanş uç kaynaklarına %100 ultrasonik test (UT) uygulanır (JB/T 4730.3 Sınıf II ile uyumludur); yüzey çatlakları olmadığından emin olmak için astar kaynak alanlarına %100 penetrant testi (PT) uygulanır.
3. Boyutsal Doğruluk Denetimi
Flanş yüzey doğruluğu:
Düzlük: Lazer düzlük ölçer ile ölçülmüştür, ≤0,05mm/m;
Flanş kalınlığı: Mikrometre ile ölçülmüştür, sapma ±0,5 mm;
Cıvata deliği konumları: Koordinat ölçüm makinesi ile tespit edildi, pozisyon toleransı ±0,1mm, kümülatif delik mesafesi hatası ≤0,2mm.
4. Bitmiş Ürünlerin Son Muayenesi
Montaj uyumluluğu: Silindir flanşı ve içi boş şaft ile yapılan deneme montajı, cıvataların serbestçe yerleştirilebildiğini ve bağlantı yüzeyi boşluğunun ≤0,1 mm olduğunu (kumpasla kontrol edilmiştir) göstermektedir;
Sızdırmazlık performans testi: Contalar takıldıktan sonra 0,3MPa hava basınç testi (kuru tip) veya su basınç testi (ıslak tip) yapılır, basınç tutulduktan sonra 30 dakika içinde herhangi bir sızıntı olmazsa;
Kaynak kalitesi ve boyut doğruluğu sıkı bir şekilde kontrol edilerek, boşaltma ucu kapağı silindir ve içi boş şaft ile istikrarlı bir uyum sağlar. Aşınmaya dayanıklı gömlekleri sayesinde kullanım ömrü 8-10 yıla ulaşır ve bilyalı değirmenin verimli bir şekilde boşaltılmasını ve sızdırmaz bir şekilde çalışmasını garanti eder.