यह शोधपत्र शंकु क्रशर हेड, एक कोर क्रशिंग घटक, का विस्तृत विवरण देता है जो स्थिर शंकु के साथ मिलकर दोलन गति के माध्यम से पदार्थों को कुचलता है। इसका प्रदर्शन सीधे तौर पर थ्रूपुट, उत्पाद ग्रैन्युलैरिटी और घिसाव प्रतिरोध को प्रभावित करता है। इसमें इसकी संरचना, जिसमें हेड बॉडी (कोर संरचना), घिसाव लाइनर (मेंटल), बेयरिंग बोर, माउंटिंग विशेषताएँ, और वेंटिलेशन/वजन कम करने वाले कैविटीज़, और उनकी संरचनात्मक विशेषताएँ शामिल हैं, का विवरण दिया गया है। हेड बॉडी के लिए कास्टिंग प्रक्रिया का विस्तृत विवरण दिया गया है, जिसमें सामग्री आयन (कास्ट स्टील या डक्टाइल आयरन), पैटर्न निर्माण, मोल्डिंग, पिघलने, डालने, ऊष्मा उपचार और निरीक्षण शामिल हैं। इसमें हेड बॉडी और घिसाव लाइनर की मशीनिंग के साथ-साथ असेंबली चरणों का भी वर्णन किया गया है। इसके अतिरिक्त, गुणवत्ता नियंत्रण उपायों को भी निर्दिष्ट किया गया है, जैसे कि सामग्री परीक्षण, आयामी सटीकता जाँच, घिसाव प्रतिरोध परीक्षण, असेंबली और प्रदर्शन परीक्षण, और गैर-विनाशकारी परीक्षण। ये प्रक्रियाएँ सुनिश्चित करती हैं कि हेड में उच्च शक्ति, घिसाव प्रतिरोध और आयामी सटीकता हो, जिससे भारी-भरकम क्रशिंग कार्यों में विश्वसनीय प्रदर्शन की गारंटी मिलती है।
शंकु क्रशर हेड (जिसे चल शंकु या शंकु भी कहा जाता है) मुख्य क्रशिंग घटक है जो सीधे संपर्क में आकर पदार्थों को कुचलता है। यह स्थिर शंकु (बाउल लाइनर) के साथ मिलकर एक क्रशिंग चैंबर बनाता है, और इसकी दोलन गति (सनकी शाफ्ट द्वारा संचालित) चट्टानों, अयस्कों और अन्य थोक पदार्थों को संपीड़ित और कुचलती है। हेड का आकार, सतह की कठोरता और संरचनात्मक मजबूती सीधे क्रशर के थ्रूपुट, उत्पाद की बारीकता और घिसाव प्रतिरोध को निर्धारित करती है। उच्च दबाव वाली कार्य स्थितियों में, इसे तीव्र प्रभाव और घर्षण का सामना करना पड़ता है, जो इसे उपकरण में सबसे महत्वपूर्ण घिसाव वाले भागों में से एक बनाता है।
2. शंकु कोल्हू सिर की संरचना और संरचना
कोन क्रशर हेड एक मिश्रित संरचना है जिसमें ढलवाँ लोहे या स्टील की बॉडी और घिसाव-रोधी लाइनर का संयोजन होता है। इसके मुख्य घटक और संरचनात्मक विशेषताएँ इस प्रकार हैं:
सिर शरीर (कोर संरचना)उच्च-शक्ति वाले ढले हुए स्टील (जैसे, ZG35CrMo) या तन्य लौह (क्यूटी600-3) से बनी एक शंक्वाकार या फ्रुस्टोकोनिक ढलाई। यह वियर लाइनर के लिए संरचनात्मक आधार का काम करता है और एक केंद्रीय छिद्र के माध्यम से उत्केंद्री शाफ्ट से जुड़ता है। बॉडी की आंतरिक गुहा उत्केंद्री बुशिंग में फिट होने के लिए डिज़ाइन की गई है, जिसमें कनेक्शन को सुरक्षित करने और टॉर्क संचारित करने के लिए कीवे या बोल्ट लगे हैं।
वियर लाइनर (मेंटल): उच्च-क्रोमियम कच्चा लोहा (सीआर20-सीआर26) या उच्च कठोरता (एचआरसी 55-65) वाले मिश्र धातु इस्पात से बनी एक बदली जा सकने वाली बाहरी परत। इसे बोल्ट, डवटेल ग्रूव्स या वेज ब्लॉक्स के माध्यम से हेड बॉडी से जोड़ा जाता है, जिससे क्रशिंग के दौरान गति को रोकने के लिए इसकी फिटिंग मज़बूत रहती है। सामग्री की पकड़ और क्रशिंग दक्षता को बेहतर बनाने के लिए लाइनर की सतह को अक्सर अवतल या उत्तल प्रोफ़ाइल (जैसे, मानक, खुरदरी या बारीक क्रशिंग प्रोफ़ाइल) के साथ डिज़ाइन किया जाता है।
बेयरिंग बोरहेड बॉडी में एक केंद्रीय बेलनाकार या पतला छेद जो एक्सेंट्रिक शाफ्ट के ऊपरी सिरे को समायोजित करता है। शाफ्ट के साथ एक स्थिर फिट सुनिश्चित करने के लिए बोर को सटीक रूप से मशीन किया जाता है, और संपर्क सतह तक तेल पहुँचाने के लिए स्नेहन चैनल ड्रिल किए जाते हैं, जिससे घर्षण और घिसाव कम होता है।
माउंटिंग फ्लैंज या बोल्ट छेदहेड बॉडी के आधार पर स्थित, ये विशेषताएँ वियर लाइनर को बॉडी से सुरक्षित रखती हैं। लाइनर की आंतरिक सतह पर बने डवटेल खांचे, हेड बॉडी पर मौजूद संबंधित उभारों से मेल खाते हैं, जिससे प्रभाव भार के तहत कनेक्शन की मज़बूती बढ़ती है।
वेंटिलेशन और वजन घटाने वाली गुहाएँकुछ बड़े आकार के सिरों में आंतरिक खोखली संरचनाएँ होती हैं जो वज़न कम करने, ऊष्मा अपव्यय में सुधार करने और दोलन के दौरान अत्यधिक जड़त्व से बचने में मदद करती हैं। इन गुहाओं को शरीर की संरचनात्मक अखंडता से समझौता न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
3. सिर और शरीर के लिए कास्टिंग प्रक्रिया
हेड बॉडी का निर्माण मुख्यतः सैंड कास्टिंग या लॉस्ट फ़ोम कास्टिंग का उपयोग करके किया जाता है, क्योंकि इसका आकार बड़ा और आकार में जटिल होता है। प्रक्रिया के चरण इस प्रकार हैं:
सामग्री चयन:
कास्ट स्टील (ZG35CrMo) को इसकी उच्च तन्य शक्ति (≥785 एमपीए) और प्रभाव कठोरता के कारण बड़े क्रशरों के लिए पसंद किया जाता है, जो भारी-भरकम क्रशिंग के लिए उपयुक्त है।
तन्य लौह (क्यूटी600-3) का उपयोग मध्यम आकार के सिरों के लिए किया जाता है, जो पर्याप्त मजबूती बनाए रखते हुए अच्छी ढलाई और लागत प्रभावशीलता प्रदान करता है।
पैटर्न बनाना:
लकड़ी, फोम या 3D-मुद्रित सामग्रियों का उपयोग करके एक पूर्ण-स्तरीय पैटर्न बनाया जाता है, जो सिर के बाहरी आकार, आंतरिक गुहा और माउंटिंग विशेषताओं की नकल करता है। खोई हुई फोम कास्टिंग के लिए, फोम पैटर्न में एकीकृत रनर और राइज़र शामिल होते हैं।
ढलाई के बाद संकुचन की क्षतिपूर्ति करने और पैटर्न हटाने में सुविधा प्रदान करने के लिए संकोचन भत्ते (ढलाई इस्पात के लिए 2-3%) और ड्राफ्ट कोण (3-5°) जोड़े जाते हैं।
ढलाई:
रेत कास्टिंग के लिए: मोल्ड कैविटी बनाने के लिए पैटर्न के चारों ओर रेज़िन-बंधित रेत भरी जाती है, और केंद्रीय छिद्र और आंतरिक कैविटी बनाने के लिए एक रेत कोर डाला जाता है। कठोरता और आयामी स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए मोल्ड को ठीक किया जाता है।
खोई हुई फोम कास्टिंग के लिए: फोम पैटर्न को एक दुर्दम्य घोल (सिरेमिक या जिरकोनियम-आधारित) के साथ लेपित किया जाता है, जिससे 3-5 मिमी मोटी खोल बनती है, फिर इसे सूखी रेत में दबा दिया जाता है।
पिघलना और डालना:
ढलवाँ इस्पात को 1500-1600°C पर विद्युत चाप भट्टी में पिघलाया जाता है, और आवश्यक रासायनिक संरचना प्राप्त करने के लिए मिश्रधातु तत्व (करोड़, एमओ) मिलाए जाते हैं। पिघली हुई धातु को अशुद्धियों को कम करने के लिए विऑक्सीकृत और विसल्फरीकृत किया जाता है।
अशांति से बचने और साँचे के पूरी तरह से भर जाने को सुनिश्चित करने के लिए, ढलाई नियंत्रित दर (बड़े सिरों के लिए 50-100 किग्रा/सेकंड) पर की जाती है। लॉस्ट फ़ोम कास्टिंग के लिए, पिघली हुई धातु फ़ोम पैटर्न को वाष्पीकृत कर देती है और उसे साँचे की गुहा में पुनः स्थापित कर देती है।
शीतलन और सफाई:
तापीय दरारों से बचने के लिए ढलाई को धीरे-धीरे (24-48 घंटों में) ठंडा होने दिया जाता है, फिर उसे साँचे से निकाल लिया जाता है। रेत या आग रोक सामग्री को शॉट ब्लास्टिंग या वाटर जेटिंग द्वारा साफ किया जाता है।
मशीनिंग के लिए तैयार करने हेतु राइज़र और गेटिंग सिस्टम को काट दिया जाता है, तथा खुरदुरे किनारों को घिस दिया जाता है।
उष्मा उपचार:
कास्ट स्टील हेड्स को अनाज संरचना को परिष्कृत करने के लिए सामान्यीकरण (850-900 डिग्री सेल्सियस, वायु-शीतित) से गुजरना पड़ता है, इसके बाद 220-260 एचबीडब्ल्यू की कठोरता प्राप्त करने के लिए शमन और टेम्परिंग (600-650 डिग्री सेल्सियस) की जाती है, जिससे ताकत और मशीनीकरण में संतुलन होता है।
कार्बाइड को हटाने और मजबूती में सुधार करने के लिए तन्य लौह सिरों को तापानुशीतन (900-950°C) की प्रक्रिया से गुजारा जाता है।
कास्टिंग निरीक्षण:
सतही दोषों (दरारें, छिद्र, सिकुड़न) की जांच दृश्य निरीक्षण और डाई पेनेट्रेंट परीक्षण (डीपीटी) के माध्यम से की जाती है।
आंतरिक दोषों का पता अल्ट्रासोनिक परीक्षण (यूटी) और चुंबकीय कण परीक्षण (एमपीटी) का उपयोग करके लगाया जाता है, सख्त मानकों के साथ (महत्वपूर्ण भार वहन करने वाले क्षेत्रों में φ3 मिमी से बड़ा कोई दोष नहीं)।
4. मशीनिंग और विनिर्माण प्रक्रिया
हेड बॉडी मशीनिंग:
रफ मशीनिंगबाहरी सतह, बेस फ्लैंज और सेंट्रल बोर को 2-3 मिमी की फिनिशिंग छूट के साथ खुरदुरा करने के लिए सीएनसी लेथ या बोरिंग मशीनों का उपयोग किया जाता है। की-वे और बोल्ट के छेद पहले से ड्रिल करके टैप किए जाते हैं।
उष्मा उपचार: कास्टिंग और प्रारंभिक कटिंग से अवशिष्ट तनाव को खत्म करने के लिए रफ मशीनिंग के बाद तनाव राहत एनीलिंग (550-600 डिग्री सेल्सियस) किया जाता है।
फिनिश मशीनिंग: केंद्रीय बोर को आईटी7 सहनशीलता के अनुसार परिशुद्धता से ग्राउंड किया गया है, जिसकी सतह खुरदरापन रा1.6-3.2 μm है ताकि एक्सेंट्रिक शाफ्ट के साथ इसकी चुस्त फिटिंग सुनिश्चित हो सके। बेस फ्लैंज और माउंटिंग सतहों को सुरक्षित लाइनर अटैचमेंट के लिए समतलता (≤0.1 मिमी/मी) प्राप्त करने के लिए मिलिंग की जाती है।
वियर लाइनर निर्माण:
ढलाईउच्च-क्रोमियम वाले ढलवाँ लोहे के लाइनर रेत-ढालकर बनाए जाते हैं, जिनमें कठोरता और घिसाव प्रतिरोधकता बढ़ाने के लिए मिश्रधातु तत्व (करोड़, एमओ, नी) मिलाए जाते हैं। एचआरसी 55-65 प्राप्त करने के लिए ढलाई को शमन और टेम्परिंग की प्रक्रिया से गुज़ारा जाता है।
मशीनिंगलाइनर की आंतरिक सतह (हेड बॉडी के साथ मिलकर) को डवटेल ग्रूव्स या बोल्ट होल में फिट करने के लिए मशीनिंग की जाती है, जिससे एक मज़बूत कनेक्शन सुनिश्चित होता है। बाहरी क्रशिंग सतह को कास्टिंग की गड़गड़ाहट दूर करने और डिज़ाइन की गई प्रोफ़ाइल प्राप्त करने के लिए पीस या पॉलिश किया जाता है।
विधानसभा:
वेयर लाइनर को उच्च शक्ति वाले बोल्ट (ग्रेड 8.8 या 10.9) या वेज ब्लॉक का उपयोग करके हेड बॉडी पर लगाया जाता है, तथा ढीलेपन को रोकने के लिए टॉर्क को समान रूप से (आकार के आधार पर 200-500 एन·एम) लगाया जाता है।
सामग्री के प्रवेश को रोकने के लिए लाइनर और बॉडी के बीच गैस्केट या सीलेंट लगाए जाते हैं, क्योंकि इससे दोनों घटकों के बीच घर्षण हो सकता है।
5. गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रियाएँ
सामग्री परीक्षण:
रासायनिक संरचना विश्लेषण (स्पेक्ट्रोमेट्री के माध्यम से) यह सुनिश्चित करता है कि ढलवां इस्पात/लोहा मिश्र धातु मानकों को पूरा करता है (उदाहरण के लिए, ZG35CrMo: C 0.32-0.40%, करोड़ 0.8-1.1%, एमओ 0.15-0.25%)।
प्रत्येक कास्टिंग बैच से परीक्षण कूपन पर यांत्रिक गुण परीक्षण (तन्य शक्ति, प्रभाव कठोरता, कठोरता) किए जाते हैं।
आयामी सटीकता जांच:
समन्वय मापक मशीनें (सीएमएम) हेड बॉडी के बाहरी व्यास, बोर आकार और लाइनर प्रोफाइल को सत्यापित करती हैं, तथा डिजाइन ड्राइंग (महत्वपूर्ण आयामों के लिए सहनशीलता ± 0.5 मिमी) के अनुपालन को सुनिश्चित करती हैं।
हेड बॉडी की बाहरी सतह और केंद्रीय छिद्र के बीच संकेन्द्रता को मापा जाता है, दोलन के दौरान असंतुलन से बचने के लिए ≤0.05 मिमी/मी की आवश्यकता होती है।
पहनने के प्रतिरोध परीक्षण:
मानकीकृत स्थितियों के तहत भार हानि को मापने के लिए वेयर लाइनर के नमूनों को अपघर्षक वेयर परीक्षण (जैसे, एएसटीएम G65) से गुजारा जाता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि रेटेड लोड के तहत वेयर दर ≤0.1 g/h है।
एचआरसी 55-65 की पुष्टि के लिए लाइनर सतहों पर कठोरता परीक्षण (रॉकवेल सी स्केल) किया जाता है, जिसमें किसी नरम स्थान (≤एचआरसी 50) की अनुमति नहीं होती है।
असेंबली और प्रदर्शन परीक्षण:
लाइनर फिटमेंट परीक्षण यह सुनिश्चित करता है कि लाइनर और हेड बॉडी के बीच कोई अंतराल न हो (फीलर गेज के माध्यम से जांच की जाती है, अधिकतम अंतराल ≤0.1 मिमी के साथ)।
संचालन गति पर कंपन आयाम ≤0.1 मिमी/सेकंड सुनिश्चित करने के लिए, विलक्षण शाफ्ट पर तनाव को कम करने के लिए, इकट्ठे हेड पर गतिशील संतुलन परीक्षण किया जाता है।
गैर-विनाशकारी परीक्षण (एनडीटी):
प्रसंस्करण के दौरान आई किसी भी दरार का पता लगाने के लिए मशीनिंग के बाद हेड बॉडी का यूटी और एमपीटी के माध्यम से पुनः निरीक्षण किया जाता है।
दृश्य निरीक्षण और डीपीटी के माध्यम से लाइनर सतहों की कास्टिंग दोषों (छिद्रता, दरारें) के लिए जांच की जाती है, तथा दोषपूर्ण लाइनरों को अस्वीकार कर दिया जाता है या उनकी मरम्मत की जाती है।
इन कास्टिंग, मशीनिंग और गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रियाओं का पालन करके, शंकु कोल्हू सिर उच्च शक्ति, पहनने के प्रतिरोध और आयामी सटीकता प्राप्त करता है, जो निरंतर, भारी-शुल्क कुचल संचालन में विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करता है
