यह लेख बॉल मिल गियरबॉक्स के कार्यों और संरचना का विस्तृत विवरण देता है, जिन्हें उच्च भार वहन क्षमता, संचरण दक्षता और विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। इसमें बॉल मिलों की भारी भार और निरंतर संचालन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, आवास, गियर और शाफ्ट की निर्माण प्रक्रिया, संयोजन प्रक्रिया और कच्चे माल से लेकर तैयार उत्पाद तक की संपूर्ण प्रक्रिया निरीक्षण भी शामिल है।
बॉल मिल गियरबॉक्स और उनकी विनिर्माण एवं निरीक्षण प्रक्रियाओं का विस्तृत परिचय
I. बॉल मिल गियरबॉक्स का विस्तृत परिचय
बॉल मिल गियरबॉक्स बॉल मिल के ट्रांसमिशन सिस्टम का एक मुख्य घटक है, जिसका प्राथमिक कार्य है मोटर की उच्च गति को बॉल मिल सिलेंडर द्वारा आवश्यक निम्न गति में परिवर्तित करना (आमतौर पर 15-30 आरपीएम) जबकि टॉर्क को बढ़ानासामग्री पीसने के लिए सिलेंडर के स्थिर घूर्णन को सुनिश्चित करते हुए। चूँकि बॉल मिल भारी भार, धूल भरे और निरंतर चलने वाले वातावरण (अक्सर 24/7) में काम करती हैं, इसलिए उनके गियरबॉक्स को निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना होगा:
उच्च भार वहन क्षमता: सिलेंडर, पीसने वाले माध्यम और सामग्रियों (दसियों से लेकर सैकड़ों टन तक) के कुल वजन को सहन करने और प्रभाव भार (जैसे, असमान फीडिंग के कारण क्षणिक अधिभार) का प्रतिरोध करने में सक्षम।
उच्च संचरण दक्षताऊर्जा हानि को न्यूनतम करने के लिए सामान्यतः ≥90% दक्षता की आवश्यकता होती है।
उच्च विश्वसनीयता: लंबे समय तक निरंतर संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया, जिसमें कमजोर भागों (जैसे, गियर, बीयरिंग) का सेवा जीवन बॉल मिल से मेल खाता है (आमतौर पर प्रमुख ओवरहाल के बिना ≥10,000 घंटे)।
विशिष्ट संरचनात्मक घटक:
आवास (कास्ट या वेल्डेड, आंतरिक भागों का समर्थन);
गियर ट्रेन (इनपुट शाफ्ट गियर, इंटरमीडिएट शाफ्ट गियर, आउटपुट शाफ्ट गियर, ज्यादातर हार्ड-फेस बेलनाकार या बेवल गियर, ट्रांसमिशन अनुपात द्वारा निर्धारित चरणों के साथ);
शाफ्टिंग (इनपुट शाफ्ट, इंटरमीडिएट शाफ्ट, आउटपुट शाफ्ट, आमतौर पर 40Cr या 42CrMo से बना);
बियरिंग्स (अधिकतर गोलाकार रोलर बियरिंग्स या पतला रोलर बियरिंग्स, रेडियल और अक्षीय भार वहन करने वाले);
सील (फ्रेमवर्क तेल सील, ओ-रिंग, आदि, स्नेहक रिसाव और धूल के प्रवेश को रोकने के लिए);
स्नेहन प्रणाली (तेल सम्प स्नेहन या बलपूर्वक स्नेहन; बड़े गियरबॉक्स में तेल पंप और कूलर शामिल हो सकते हैं)।
द्वितीय. बॉल मिल गियरबॉक्स की निर्माण प्रक्रिया
संरचनात्मक जटिलता, सामग्री आवश्यकताओं और प्रदर्शन संकेतकों के अनुरूप विनिर्माण प्रक्रिया में चार मुख्य चरण शामिल हैं: आवास निर्माण, गियर प्रसंस्करण, शाफ्टिंग प्रसंस्करण और असेंबली.
(ए) आवास निर्माण प्रक्रिया
गियरबॉक्स के आवास, यानी ढाँचे, को उच्च कठोरता और आयामी सटीकता की आवश्यकता होती है। सामान्य सामग्रियाँ हैं ग्रे कास्ट आयरन (एचटी300) (छोटे से मध्यम गियरबॉक्स के लिए) या वेल्डेड संरचनात्मक स्टील (Q355B) (बड़े गियरबॉक्स के लिए, वजन ≥5 टन)।
(बी) गियर प्रसंस्करण प्रक्रिया (हार्ड-फेस्ड बेलनाकार गियर, उदाहरण के तौर पर 20CrMnTi)
गियर, मुख्य ट्रांसमिशन घटकों, को उच्च परिशुद्धता वाले टूथ प्रोफाइल और पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है:
रिक्त तैयारी:
फोर्जिंग: डाई फोर्जिंग (फोर्जिंग भत्ता 5-8 मिमी), इसके बाद फोर्जिंग तनाव को खत्म करने के लिए सामान्यीकरण (2 घंटे के लिए 860-880 डिग्री सेल्सियस, वायु शीतलन), कठोरता को 180-220 एचबीडब्लू पर नियंत्रित किया जाता है।
निरीक्षण: आंतरिक दोषों के लिए यूटी (दरारें, सिकुड़न गुहाएं नहीं), सतही दोषों के लिए एमटी।
रफ मशीनिंग:
टर्निंग: बाहरी व्यास, अंत चेहरों और आंतरिक छिद्रों की सीएनसी खराद मशीनिंग (2-3 मिमी परिष्करण भत्ता छोड़कर), यह सुनिश्चित करना कि डेटाम लंबवतता ≤0.02 मिमी / 100 मिमी।
टूथ ब्लैंक प्रसंस्करण:
हॉबिंग: मशीन टूथ प्रोफाइल के लिए गियर हॉबिंग (0.3-0.5 मिमी ग्राइंडिंग भत्ता छोड़कर), संचयी पिच त्रुटि ≤0.1 मिमी और हेलिक्स त्रुटि ≤0.05 मिमी/100 मिमी के साथ।
चैम्फरिंग: ऊष्मा उपचार के दौरान दरार को रोकने के लिए दांत के अंत में मौजूद गड़गड़ाहट को हटाना।
उष्मा उपचार:
कार्बराइजिंग और शमन: 920-940°C पर कार्बराइजिंग (केस की गहराई 1.2-2.0 मिमी, मॉड्यूल द्वारा समायोजित), 850°C पर शमन (तेल शीतलन), और 200-220°C पर निम्न-तापमान टेम्परिंग। सतह कठोरता 58-62HRC, कोर कठोरता 30-45HRC।
सीधा करना: सहिष्णुता से अधिक विरूपण के लिए दबाव सीधा करना (रेडियल रनआउट शशशश0.1 मिमी), प्रभाव से बचना।
फिनिश मशीनिंग:
आंतरिक/बाहरी पीसना: दांत की सतहों को डेटाम (या समर्पित मैंड्रेल) के रूप में उपयोग करते हुए आंतरिक छिद्रों या बाहरी वृत्तों को पीसना, जिसमें गोलाई ≤0.005 मिमी और बेलनाकारता ≤0.01 मिमी/100 मिमी हो।
गियर ग्राइंडिंग: दांत प्रोफाइल सटीकता जीबी/T 10095.1-2008 ग्रेड 6, हेलिक्स सटीकता ग्रेड 6, और सतह खुरदरापन आरए≤0.8μm प्राप्त करने के लिए सीएनसी फॉर्म ग्राइंडिंग या वर्म ग्राइंडिंग।
होनिंग (वैकल्पिक): उच्च गति वाले गियर के लिए, सतह की खुरदरापन को आरए≤0.4μm तक कम करने और मेशिंग शोर को न्यूनतम करने के लिए होनिंग।
(सी) शाफ्टिंग प्रसंस्करण प्रक्रिया (आउटपुट शाफ्ट, उदाहरण के तौर पर 42CrMo)
शाफ्ट गियर से टॉर्क और रेडियल भार सहन करते हैं:
रिक्त तैयारी:
फोर्जिंग: ओपन डाई फोर्जिंग या डाई फोर्जिंग (लंबाई-व्यास अनुपात शशशश5 के लिए), इसके बाद 180-220HBW पर कठोरता को नियंत्रित करने के लिए सामान्यीकरण (2 घंटे के लिए 850-870 ℃, वायु शीतलन)।
निरीक्षण: आंतरिक दोषों के लिए केन्द्र शासित प्रदेशों, सतही दोषों के लिए मीट्रिक टन.
रफ मशीनिंग:
टर्निंग: स्टेप्स, अंतिम चेहरे और केंद्र छिद्रों की सीएनसी खराद मशीनिंग (2-3 मिमी परिष्करण भत्ता छोड़कर)।
ठंडा करना और गर्म करना:
840-860°C (तेल शीतलन) पर शमन और 600-620°C (वायु शीतलन) पर टेम्परिंग, कठोरता 280-320HBW। यांत्रिक गुण: तन्य शक्ति ≥900MPa, प्रभाव कठोरता ≥60J/सेमी²।
अर्ध-परिष्करण मशीनिंग:
टर्निंग: टर्निंग चरण (0.5-1 मिमी ग्राइंडिंग भत्ता छोड़कर) और थ्रेडिंग (0.1-0.2 मिमी ग्राइंडिंग भत्ता छोड़कर) समाप्त करें।
पीसना: बेयरिंग और गियर मेटिंग सतहों की बेलनाकार पीसना (गोलाई ≤0.003 मिमी, बेलनाकारता ≤0.005 मिमी/100 मिमी, सतह खुरदरापन आरए≤0.8μm);
धागा पीसना (उच्च परिशुद्धता धागे के लिए): धागा सटीकता 6g और सतह खुरदरापन आरए≤1.6μm सुनिश्चित करना।
(डी) असेंबली प्रक्रिया
असेंबली स्थितिगत सटीकता और संचरण स्थिरता सुनिश्चित करती है:
भाग की सफाई और पूर्व उपचार:
सभी भागों को केरोसिन से साफ किया जाता है (तेल और मलबे को हटाकर); बीयरिंग और सील को समर्पित एजेंटों से साफ किया जाता है, सुखाया जाता है, और जंग रोधी तेल से लेपित किया जाता है;
भाग के फिट की जांच करना (उदाहरण के लिए, बीयरिंग और शाफ्ट के लिए इंटरफेरेंस फिट H7/k6, क्लीयरेंस फिट H7/g6)।
शाफ्टिंग असेंबली:
प्रेस-फिटिंग बीयरिंग: जर्नल पर प्रेस-फिटिंग के लिए बीयरिंग को 80-100 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करना, जिससे हथौड़ा मारने से बचा जा सके;
गियर-शाफ्ट असेंबली: इंटरफेरेंस फिट में हॉट फिटिंग (गियर 120-150°C तक गर्म किए जाते हैं) या कोल्ड फिटिंग (शाफ्ट को लिक्विड नाइट्रोजन से ठंडा किया जाता है) का उपयोग किया जाता है। असेंबली के बाद कोएक्सियलिटी जाँच (रेडियल रनआउट ≤0.02 मिमी)।
इन-हाउसिंग असेंबली:
शाफ्टिंग घटकों की स्थापना: इनपुट, इंटरमीडिएट और आउटपुट शाफ्ट असेंबली को निचले हाउसिंग में माउंट करना। शाफ्ट समांतरता (≤0.03 मिमी/1000 मिमी) सुनिश्चित करने के लिए डायल इंडिकेटर्स के साथ बेयरिंग सीट की स्थिति को समायोजित करना;
गियर मेशिंग समायोजन: फीलर गेज या लीड प्रेसिंग से बैकलैश (ग्रेड 6 गियर के लिए 0.15-0.3 मिमी) की जाँच, और मार्किंग पेस्ट से संपर्क पैटर्न (दांत की ऊँचाई के साथ ≥60%, दांत की लंबाई के साथ ≥70%) की जाँच। शिम की मोटाई समायोजित करके मेशिंग का अनुकूलन।
आवास बंद करना और बांधना:
निचले हाउसिंग जोड़ की सतह पर सीलेंट (जैसे, लॉक्टाइट 510) लगाना, फिर ऊपरी हाउसिंग को बंद करना। बोल्टों को समान रूप से (विकर्ण क्रम, 2-3 चरणों में) निर्दिष्ट टॉर्क (जैसे, M20 बोल्ट के लिए 350-400N·m) तक कसना;
आवास के फिट की जांच करना (0.05 मिमी फीलर गेज अंदर नहीं जाना चाहिए)।
सहायक उपकरण स्थापना:
सील लगाना (फ्रेमवर्क तेल सील होंठ अंदर की ओर, शाफ्ट के साथ 0.1-0.2 मिमी हस्तक्षेप);
स्नेहन प्रणालियाँ (तेल स्तर गेज, ब्रीथर्स, ड्रेन प्लग) लगाना। बड़े गियरबॉक्स में तेल पंप, फ़िल्टर और कूलर लगाना।
बिना लोड परीक्षण रन:
गियर ऑयल (जैसे, L-सीकेडी 220 अत्यधिक दाब वाला औद्योगिक गियर ऑयल) को तेल स्तर गेज की मध्य रेखा तक भरना। 1.2× परिचालन गति पर 2 घंटे तक बिना लोड के चलाना;
निगरानी: कोई असामान्य शोर नहीं (≤85dB), असर तापमान वृद्धि ≤40 ℃ (परिवेश +40 ℃), कोई रिसाव नहीं।
तृतीय. गियरबॉक्स निरीक्षण प्रक्रिया
निरीक्षण कवर कच्चे माल का निरीक्षण, प्रक्रियाधीन निरीक्षण और अंतिम उत्पाद निरीक्षण:
(ए) कच्चे माल का निरीक्षण
सामग्री प्रमाणन: मिल प्रमाणपत्रों (रासायनिक संरचना, यांत्रिक गुण) का सत्यापन, उदाहरण के लिए, 20CrMnTi के लिए करोड़ 1.0-1.3%, एम.एन. 0.8-1.1% की आवश्यकता होती है;
भौतिक और रासायनिक परीक्षणरासायनिक विश्लेषण (प्रत्यक्ष-पठन स्पेक्ट्रोमीटर) और यांत्रिक गुण परीक्षण (तन्य और प्रभाव परीक्षण मशीन) के लिए नमूनाकरण;
निरीक्षण: फोर्जिंग के लिए 100% यूटी (जेबी/टी 5000.15-2007 क्लास द्वितीय) और महत्वपूर्ण कास्टिंग सतहों के लिए एमटी (कोई दरार या छिद्र नहीं)।
(बी) इन-प्रोसेस निरीक्षण (मुख्य नोड्स)
आवास निरीक्षण:
कास्ट हाउसिंग: आयामी जांच (सीएमएम, महत्वपूर्ण छेद स्थितिगत सहिष्णुता ≤0.05 मिमी), सतह की गुणवत्ता (कोई रेत छेद या संकोचन नहीं), और दबाव परीक्षण (30 मिनट के लिए 0.3 एमपीए, कोई रिसाव नहीं);
वेल्डेड आवास: वेल्ड के लिए केन्द्र शासित प्रदेशों/मीट्रिक टन (जेबी/T 5000.3-2007 क्लास द्वितीय) और वेल्ड के बाद विरूपण (समतलता ≤0.05mm/100mm)।
गियर निरीक्षण:
ताप-उपचार के बाद: सतह कठोरता (58-62HRC, रॉकवेल परीक्षक), केस गहराई (1.2-2.0 मिमी, मेटलोग्राफिक विधि), कोर कठोरता (30-45HRC);
परिष्करण के बाद: टूथ प्रोफाइल सटीकता (गियर माप केंद्र, ग्रेड 6), हेलिक्स सटीकता (ग्रेड 6), संचयी पिच त्रुटि (≤0.05 मिमी), और सतह खुरदरापन (आरए≤0.8μm, प्रोफाइलोमीटर)।
शाफ्ट निरीक्षण:
ताप-उपचार के बाद: कठोरता (280-320HBW, ब्रिनेल परीक्षक) और शमन-टेम्पर्ड परत एकरूपता;
परिष्करण के बाद: जर्नल गोलाई (≤0.003 मिमी, गोलाई मीटर), बेलनाकारता (≤0.005 मिमी/100 मिमी), और कुंजी मार्ग समरूपता (≤0.03 मिमी, डायल सूचक + वी-ब्लॉक)।
(सी) अंतिम उत्पाद निरीक्षण
स्वरूप और आयाम:
पेंट की गुणवत्ता (कोई रन या छीलन नहीं, मोटाई 60-80μm, कोटिंग मोटाई गेज) और स्पष्ट चिह्न (मॉडल, अनुपात, वजन);
दक्षता: टॉर्क सेंसर के माध्यम से गणना की जाती है (≥90%);
कंपन: कंपन वेग ≤1.1 मिमी/सेकंड (जीबी/टी 6404.2-2005, कंपन मीटर);
बिना भार परीक्षण: 2 घंटे तक चलना, असर तापमान (≤80 ℃, अवरक्त थर्मामीटर), शोर (≤85dB, ध्वनि स्तर मीटर), और रिसाव की निगरानी करना;
लोड परीक्षण: 25%, 50%, 75%, 100% रेटेड पावर (प्रति चरण 1 घंटा) पर चरण लोडिंग, 100% लोड 4 घंटे तक चलने के साथ;
अधिभार परीक्षण: 1 मिनट के लिए 125% रेटेड लोड, गियर और बीयरिंग में प्लास्टिक विरूपण की जांच।
पैकेजिंग-पूर्व अंतिम निरीक्षण:
तेल अवशेषों को साफ करना, जंग रोधी तेल भरना, सहायक उपकरणों (मैनुअल, प्रमाण पत्र, स्पेयर पार्ट्स सूची) का सत्यापन करना, तथा मौसमरोधी/झटकारोधी पैकेजिंग सुनिश्चित करना।
