Bilyalı Değirmen Ana Şaftı

Bilyalı Değirmen Şaftının Ayrıntılı Tanıtımı, Üretim Süreci ve Muayene Süreci

I. Bilyalı Değirmen Şaftının İşlevleri ve Yapısal Özellikleri

• Tork iletimi: Motordan çıkan torku redüktör aracılığıyla silindire ileterek silindirin dönmesini sağlar (dönme hızı: 15-30 devir/dakika);

• Yük taşıma: Silindirin, öğütme ortamının (çelik bilyeler) ve malzemelerin (büyük bilyalı değirmenler için binlerce tona kadar) toplam ağırlığını taşır;

• Sızdırmazlık bağlantısı: Malzeme sızıntısını önlemek için besleme ve boşaltma portlarındaki sızdırmazlık tertibatı ile birlikte çalışır.

• Şekil: Her iki ucunda mil (uyumlu yataklar) ve ortada silindirle flanş cıvata bağlantısı bulunan, kademeli içi boş silindir (içi boş yapı ağırlığı azaltır);

• Boyutlar: Küçük ve orta boy bilyalı değirmenlerin şaft çapı genellikle 300-800 mm iken, büyük olanların şaft çapı 1500 mm'yi aşabilir; uzunluk silindire uygundur (2-10 m);

• Malzeme: Hem yüksek mukavemet hem de tokluk gerektirir. Küçük ve orta boy şaftlar kullanılır. 45# yüksek kaliteli karbon çeliği (düşük maliyet, iyi işlenebilirlik) büyük veya ağır hizmet tipi modeller ise 42CrMo alaşımlı yapısal çelik (çekme dayanımı ≥ 800 MPa, darbe tokluğu ≥ 60 J/cm²).

II. Bilyalı Değirmen Şaftının Üretim Süreci (Örnek Olarak 42CrMo Malzeme Alınarak)

1. Hammadde Ön İşlemi ve Dövme

• Hammadde seçimi: Çapı 300-1800 mm olan, malzeme sertifikasına sahip 42CrMo yuvarlak çelik kullanın (kimyasal bileşimi: C %0,38-0,45, Cr %0,9-1,2, Mo %0,15-0,25);

• Dövme işlemi:

• Isıtma: Yuvarlak çeliği doğal gaz fırınında 1100-1150℃'ye (ostenitleme sıcaklığı) ısıtın ve 2-4 saat tutun (çapa göre ayarlanır);

• Dövme: Dövme oranının (uzunluk-çap oranı) ≤ 3,5 olmasını sağlamak ve iç gözenekliliği ortadan kaldırmak için aşamalı olarak üst üste bindirme ve çekme ile serbest dövme veya hidrolik pres kalıp dövmesini benimseyin;

• Dövme sonrası işlem: Aşırı sıcaklık farkından kaynaklanan çatlakları önlemek için yavaşça 600℃'ye kadar soğutun ve ardından havada soğutun; dövme payını 15-20 mm'de kontrol edin.

2. Isıl İşlem (Mekanik Özellikleri Belirleyen Temel İşlem)

• Normalleştirme: 860-880℃'ye ısıtın, 3 saat tutun, ardından taneleri inceltmek, dövme stresini ortadan kaldırmak ve sertliği 220-250 HBW'ye düşürmek için hava ile soğutun;

• Söndürme ve temperleme:

• Söndürme: Çekirdek sertleşmesini sağlamak için 840-860℃'ye ısıtın, tutun, ardından yağda soğutun (soğutma hızı ≥ 50℃/s);

• Yüksek sıcaklıkta tavlama: 580-620℃'de 4 saat tutun, ardından 280-320 HBW'lik son sertliğe ulaşmak için hava ile soğutun, mukavemet ve tokluğu dengeleyin;

• Kusur tespiti: Söndürme ve temperlemeden sonra %100 ultrasonik test (UT) yapın (JB/T 4730.3 Seviye I ile uyumlu), çatlak veya pul oluşumuna izin vermeyin.

3. Kaba İşleme ve Yarı Son İşlem

• Kaba işleme:

• Tornalama: Dış daireyi ve uç yüzeyini bir zemin torna tezgahında veya CNC torna tezgahında 8-10 mm işleme payı bırakarak tornalayın;

• Delme ve delme: İç gerilim yoğunlaşma alanlarını gidermek için içi boş iç deliği (mil çapının 1/3-1/2'si çapında) delin;

• Yarı-bitirme:

• Tornalama işlemini tamamlayın: Mil ve flanş uç yüzeyini daha fazla döndürün, 2-3 mm taşlama payı bırakın ve mil üzerinde bir işlem tablası işleyin (sonraki konumlandırma için);

• Frezeleme: Freze flanş bağlantı delikleri (çevresel olarak eşit dağıtılmış, 8-32 delik, çap φ20-φ60 mm).

4. Hassas İşleme (Montaj Doğruluğunun Sağlanması)

• Bileme:

• Dergi taşlama: Üniversal silindirik taşlama makinesindeki yatağa uyan dergiyi taşlayın (tolerans IT6, yüzey pürüzlülüğü Ra ≤ 0,8 μm), silindiriklik ≤ 0,005 mm/m sağlanarak;

• Uç yüzey taşlama: Eksen dikliğinin ≤ 0,01 mm/100 mm olmasını sağlamak için flanş uç yüzeyini (düzlük ≤ 0,02 mm/m) taşlayın;

• Hassas muayene: Ana boyutları (örneğin, mil çapı, flanş kalınlığı) sapmayı ±0,02 mm içinde kontrol ederek kontrol etmek için bir koordinat ölçüm makinesi kullanın;

• Yüzey işleme: Dergi yüzeyine fosfatlama işlemi (paslanmayı önlemek için) ve eşleşmeyen yüzeylere astar + son kat (toplam kalınlık ≥ 80 μm).

5. Son Muayene ve Deneme Montajı

• Temizlik: Yüzeydeki yağ ve demir talaşlarını dizel ile temizleyin;

• Deneme montajı: Yatak yuvası ve silindir flanşı ile ön montaj yapın, yatak muylusu ile yatak iç halkası arasındaki uyumu (girişim 0,01-0,03 mm) ve flanş bağlantı deliklerinin konum derecesini (≤ 0,1 mm) kontrol edin.

III. Bilyalı Değirmen Şaftının Muayene Süreci

1. Hammadde ve Dövme Muayenesi

• Kimyasal bileşim analizi: 42CrMo bileşimini tespit etmek için doğrudan okuma spektrometresi kullanın ve Cr ve Mo içeriklerinin standart aralıklarda olduğundan emin olun;

• Dövme kalite kontrolü:

• Makro yapı: Aşındırma testi (10% nitrik asit alkol çözeltisi), büzülme, kabuklanma veya çatlağın oluşmasına izin verilmez;

• Mekanik özellikler: Çekme testi (çekme dayanımı ≥ 800 MPa, akma dayanımı ≥ 600 MPa) ve darbe testi (-20℃ darbe enerjisi ≥ 40 J) için dövme numuneleri alın.

2. Isıl İşlem Muayenesi

• Sertlik testi: Brinell sertlik ölçüm cihazı ile mil ve flanş üzerindeki birden fazla noktadan sertliği ölçün ve sertliğin 280-320 HBW (üniformite sapması ≤ 20 HBW) olduğundan emin olun;

• Metalografik yapı:Söndürülmüş ve temperlenmiş yapıyı (temperlenmiş sorbit, derece ≤ 3) ağ karbürleri veya serbest ferrit olmadan inceleyin.

3. İşleme Doğruluğu Denetimi

• Boyutsal doğruluk:

• Dergi çapı: Mikrometre ile ölçülür (tolerans IT6, örneğin, φ500 mm dergi +0,03-+0,05 mm'ye izin verir);

• İç delik çapı: Dahili kadran göstergesi ile ölçülmüştür, tolerans H8'dir (besleme borusuyla uyum boşluğunun sağlanması);

• Geometrik tolerans:

• Radyal sapma: Hassas torna tezgahında veya sapma aletinde ölçüldüğünde, mil yatağında ≤ 0,02 mm/m;

• Doğruluk: Düz, tam uzunlukta sapma ≤ 0,05 mm/m ile tespit edilir.

4. Son Ürün Denetimi

• Yüzey kalitesi: Yüzeyin çizik veya tümsek içermediğini (derinlik ≤ 0,5 mm) görsel olarak veya penetrant testi (PT) ile kontrol etmek;

• Dinamik denge testi:Dönme hızı ≥ 30 rpm olan miller için dinamik denge testi yapın (dengesizlik ≤ 50 g·mm/kg);

• Hidrostatik test: 30 dakika boyunca herhangi bir sızıntı olmadan içi boş şaftın iç deliğinde 0,5 MPa hidrostatik test gerçekleştirin (sızdırmazlık performansını garantilemek için).

IV. Özet