यह शोधपत्र बॉल मिल बुल गियर के बारे में विस्तार से बताता है, जो एक प्रमुख संचरण घटक है और पिनियन के साथ मिलकर भारी भार (लाखों न्यूटन मीटर तक का टॉर्क) के तहत सिलेंडर को कम गति (15-30 आरपीएम) पर चलाता है। इसमें विभिन्न आकारों के लिए 45# स्टील, 42CrMo मिश्र धातु इस्पात और ZG35CrMo ढलवां इस्पात जैसी सामग्रियां और आसान परिवहन और स्थापना के लिए बड़े गियर (व्यास ≥3 मीटर) के लिए आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले विभाजित ढांचे (2-4 खंड) का इस्तेमाल किया गया है। यह 42CrMo विभाजित गियर की निर्माण प्रक्रिया का विवरण देता है, जिसमें ब्लैंक तैयारी (फोर्जिंग/कटिंग), असेंबली के साथ रफ मशीनिंग, क्वेंचिंग और टेम्परिंग, फिनिश मशीनिंग (प्रिसिजन गियर हॉबिंग, ग्राइंडिंग) और सतह उपचार शामिल हैं। इसके अतिरिक्त, यह कच्चे माल (रासायनिक संरचना, फोर्जिंग गुणवत्ता), ताप उपचार (कठोरता, मेटलोग्राफिक संरचना), टूथ प्रोफाइल सटीकता (पिच विचलन, रेडियल रनआउट) और अंतिम उत्पाद परीक्षण (असेंबली सटीकता, मेशिंग प्रदर्शन) को कवर करने वाली व्यापक निरीक्षण प्रक्रियाओं की रूपरेखा प्रस्तुत करता है। ये सुनिश्चित करते हैं कि बुल गियर ताकत, मजबूती और परिशुद्धता की आवश्यकताओं को पूरा करता है, जिससे ≥94% दक्षता और 3-5 वर्षों की सेवा अवधि के साथ स्थिर संचरण संभव हो पाता है।
बॉल मिल बुल गियर्स का विस्तृत परिचय, निर्माण प्रक्रिया और निरीक्षण प्रक्रिया
I. बॉल मिल बुल गियर्स के कार्य और संरचनात्मक विशेषताएं
बुल गियर बॉल मिल के ट्रांसमिशन सिस्टम का एक महत्वपूर्ण घटक है। यह पिनियन के साथ मिलकर मंद संचरण प्राप्त करता है, सिलेंडर को शक्ति हस्तांतरित करता है और उसे कम गति (आमतौर पर 15-30 आरपीएम) पर घुमाता है। एक कम गति, भारी भार वाले गियर (लाखों न्यूटन मीटर तक का टॉर्क सहन करने योग्य) के रूप में, इसका प्रदर्शन बॉल मिल की परिचालन स्थिरता को सीधे प्रभावित करता है। प्रमुख आवश्यकताओं में शामिल हैं:
उच्च शक्ति और पहनने के प्रतिरोध: दांत की सतह में घिसाव का प्रतिरोध करने के लिए पर्याप्त कठोरता (शमन और टेम्परिंग के बाद ≥240HBW) होनी चाहिए, जबकि दांत के शरीर को जाल के प्रभावों का सामना करने के लिए अच्छी मजबूती (प्रभाव मजबूती ≥40J/सेमी²) की आवश्यकता होती है;
उच्च-परिशुद्धता जाल: दांत प्रोफ़ाइल त्रुटियों को जीबी/टी 10095 के ग्रेड 7 के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए, पिनियन के साथ संपर्क क्षेत्र सुनिश्चित करना चाहिए (दांत की ऊंचाई के साथ ≥50%, दांत की लंबाई के साथ ≥60%);
संरचनात्मक स्थिरताबड़े गियर (व्यास ≥3 मीटर) अक्सर परिवहन और स्थापना में आसानी के लिए विभाजित संरचनाओं (2-4 खंडों) का उपयोग करते हैं। संयुक्त सतहों को स्थिति सटीकता (रेडियल मिसअलाइनमेंट ≤0.1 मिमी) सुनिश्चित करनी चाहिए।
सामान्य संरचनाएं हैं सीधे या कुंडलित बेलनाकार गियर मॉड्यूल आमतौर पर 15-50 मिमी और 50-150 दांतों के साथ। सामग्री में मुख्य रूप से शामिल हैं 45# स्टील (छोटे और मध्यम आकार के गियर के लिए) या 42CrMo मिश्र धातु इस्पात (बड़े गियर के लिए)। कुछ अतिरिक्त बड़े गियर में ZG35CrMo कास्ट स्टील का उपयोग किया जाता है (कास्टिंग दोषों पर सख्त नियंत्रण के साथ)।
द्वितीय. बॉल मिल बुल गियर्स की निर्माण प्रक्रिया (उदाहरण के तौर पर 42CrMo स्प्लिट गियर्स लेते हुए)
1. रिक्त तैयारी (फोर्ज्ड स्टील)
कच्चा माल: ≥100 मिमी मोटाई वाली 42CrMo स्टील प्लेट या फोर्जिंग का चयन किया जाता है, जिसमें स्पेक्ट्रल विश्लेषण संरचना की पुष्टि करता है (C 0.38-0.45%, करोड़ 0.9-1.2%, एमओ 0.15-0.25%);
फोर्जिंग/कटिंग:
इंटीग्रल फोर्जिंग: 1100-1150°C तक गर्म करें, हाइड्रोलिक प्रेस (≤5 मीटर व्यास के लिए) का उपयोग करके रिंग ब्लैंक में फोर्ज करें। फोर्जिंग के बाद, तनाव कम करने के लिए सामान्यीकृत करें (860°C×3 घंटे, वायु-शीतित), जिससे कठोरता 200-230HBW तक कम हो जाती है;
विभाजित कटिंग: बड़े गियर्स को 10-15 मिमी की मशीनिंग छूट के साथ खंडों (जैसे, 2 खंड) में काटा जाता है। संयुक्त सतहों को समतल किया जाता है (समतलता ≤0.05 मिमी/मी)।
2. रफ मशीनिंग और असेंबली (स्प्लिट गियर्स)
उबड़-खाबड़ मोड़: सीएनसी वर्टिकल लेथ बाहरी सर्कल, आंतरिक बोर और अंतिम चेहरों को मशीन करते हैं, आंतरिक बोर के लिए 5-8 मिमी पीसने का भत्ता छोड़ते हैं;
असेंबली पोजिशनिंग: जोड़ों पर परिधि विचलन ≤1 मिमी सुनिश्चित करने के लिए लोकेटिंग पिन और बोल्ट (बोल्ट प्रीलोड ≥800N·m) के साथ खंडित रिक्त स्थान को ठीक करें;
रफ गियर हॉबिंगगियर हॉबिंग मशीन से दांत के प्रोफाइल को मोटे तौर पर काटें, 3-5 मिमी का फिनिशिंग भत्ता छोड़ें (क्वेंचिंग और टेम्परिंग के बाद विरूपण क्षतिपूर्ति सहित)।
3. शमन और तड़का (मुख्य प्रक्रिया)
840-860°C तक गर्म करें, इंसुलेशन (शमन) के बाद तेल से ठंडा करें, फिर 580-620°C पर 4 घंटे के लिए टेम्पर करें (उच्च तापमान टेम्परिंग)। अंतिम कठोरता 250-280HBW है, जो ≥800MPa की तन्य शक्ति सुनिश्चित करती है;
शमन और टेम्परिंग के बाद 100% अल्ट्रासोनिक परीक्षण (यूटी) (जेबी/टी 4730.3 ग्रेड द्वितीय के अनुरूप), जिसमें कोई दरार या परत की अनुमति नहीं है।
4. फिनिश मशीनिंग
अर्ध-परिष्करण मोड़: मशीन संयुक्त सतहों, आंतरिक बोर, और संदर्भ अंत चेहरे, 2-3 मिमी पीसने की भत्ता छोड़कर;
सटीक गियर हॉबिंग: सीएनसी गियर हॉबिंग मशीनें दांत प्रोफाइल को संसाधित करती हैं, पिच विचलन को ± 0.05 मिमी और दांत दिशा त्रुटि को ≤0.03 मिमी / 100 मिमी तक नियंत्रित करती हैं;
पिसाईसिलेंडर फ्लैंज के साथ फिटिंग सटीकता सुनिश्चित करने के लिए आंतरिक बोर (सहिष्णुता आईटी7) और संदर्भ अंत चेहरे (लंबवतता ≤0.02 मिमी / 100 मिमी) को पीसें।
5. सतह उपचार और संयोजन
दाँत की सतहों को सैंडब्लास्ट किया जाता है (खुरदरापन रा12.5μm) और जंग-रोधी प्राइमर के साथ लेपित किया जाता है; गैर-मशीनीकृत सतहों को टॉपकोट (कुल मोटाई ≥100μm) के साथ पेंट किया जाता है;
स्प्लिट गियर्स की ऑन-साइट असेंबली के दौरान, फीलर गेज से जॉइंट गैप की जाँच करें (गैप ≤0.05 मिमी)। बोल्ट कसने के बाद, गियर रिंग रेडियल रनआउट (≤0.1 मिमी) को दोबारा मापें।
तृतीय. बॉल मिल बुल गियर्स की निरीक्षण प्रक्रिया
1. कच्चे माल और रिक्त स्थान का निरीक्षण
रासायनिक संरचना: वर्णक्रमीय विश्लेषण 42CrMo में योग्य करोड़ और एमओ सामग्री की पुष्टि करता है;
फोर्जिंग गुणवत्ता: फोर्जिंग (एचिंग विधि) के मैक्रोस्ट्रक्चर निरीक्षण से कोई सिकुड़न या छिद्रण (ग्रेड ≤2) नहीं दिखता। तन्यता परीक्षण से ≥600MPa की उपज क्षमता की पुष्टि होती है।
2. ताप उपचार निरीक्षण
कठोरता परीक्षण: ब्रिनेल कठोरता परीक्षक दांत की सतहों और कोर (250-280HBW) को एकरूपता विचलन ≤30HBW के साथ मापता है;
धातु विज्ञान संरचना: नमूने टेम्पर्ड सोर्बाइट (ग्रेड ≤3) दिखाते हैं, जिसमें कोई नेटवर्क कार्बाइड नहीं है।
3. टूथ प्रोफाइल सटीकता निरीक्षण
गियर मापन केंद्र परीक्षण:
संचयी पिच त्रुटि ≤0.15 मिमी (5 मीटर व्यास गियर के लिए), व्यक्तिगत पिच विचलन ±0.03 मिमी;
कुल प्रोफ़ाइल विचलन ≤0.08 मिमी, दांत दिशा त्रुटि ≤0.05 मिमी/100 मिमी;
रेडियल रनआउट: गियर रनआउट परीक्षक गियर रिंग रेडियल रनआउट (≤0.1 मिमी) को मापता है।
4. तैयार उत्पादों का अंतिम निरीक्षण
असेंबली सटीकता: विभाजित गियर को असेंबल करने के बाद, लेजर ट्रैकर्स समग्र गोलाई (≤0.15 मिमी) का पता लगाते हैं;
मेशिंग परीक्षण: पिनियन नमूनों के साथ मेशिंग परीक्षण (2 घंटे का नो-लोड ऑपरेशन) योग्य संपर्क स्पॉट और कोई असामान्य शोर नहीं दिखाता है;
दिखावट की गुणवत्ता: दांत की जड़ के फ़िललेट्स (R≥3 मिमी) के प्रवेशक परीक्षण (पीटी) से कोई दरार या गड़गड़ाहट (गहराई ≤0.5 मिमी) का पता नहीं चलता है।
फोर्जिंग गुणवत्ता, ताप उपचार प्रक्रियाओं और टूथ प्रोफाइल सटीकता का सख्त नियंत्रण बुल गियर और पिनियन के बीच स्थिर मेशिंग सुनिश्चित करता है, जिसमें ट्रांसमिशन दक्षता ≥94% और 3-5 वर्षों का सेवा जीवन (कार्य स्थितियों के आधार पर) होता है।
