콘 크러셔 메인 샤프트 슬리브

콘 크러셔 메인 샤프트 슬리브 구성품에 대한 자세한 소개

1. 메인 샤프트 슬리브의 기능 및 역할

• 방사형 지지대: 고속 회전 시 메인 샤프트를 안정화하고, 편심 슬리브와 동심 정렬을 보장하여 흔들림을 방지합니다.

• 마찰 감소: 회전하는 주축과 고정 또는 반고정 구성 요소 사이의 내마모성 인터페이스 역할을 하여 금속 간 접촉을 최소화합니다.

• 하중 분포: 분쇄 중에 발생하는 반경방향 힘을 흡수하여 주축을 과도한 응력과 조기 파손으로부터 보호합니다.

• 윤활 유지: 슬리브와 샤프트 사이의 틈새에 윤활제를 함유하여 유체역학적 오일 필름을 유지하여 원활한 작동을 보장합니다.

2. 메인 샤프트 슬리브의 구성 및 구조

• 슬리브 바디: 코어 원통형 구조는 일반적으로 고강도 주조 청동(예: CuSn10Pb1) 또는 내마모성 표면을 가진 합금강(42CrMo)으로 제작됩니다. 길이와 두께는 크러셔 모델에 따라 다르며, 주축의 직경 및 하중 요구 사항에 맞춰 조정됩니다.
• 내부 보어: 정밀 가공된 중앙 구멍으로, 메인 샤프트 위에 0.1~0.3mm의 제어된 간극으로 끼워져 윤활막을 유지하면서 회전할 수 있습니다. 보어에는 윤활제 분배를 향상시키기 위해 나선형 홈이나 오일 포켓이 있을 수 있습니다.
• 외부 표면: 편심 슬리브나 프레임에 꼭 맞게 가공되었으며, 종종 간섭 맞춤을 위해 테이퍼형 프로필(1:10 또는 1:20)이 있어 하중 하에서 상대적 움직임을 방지합니다.
• 윤활 채널: 슬리브에 축 방향 또는 방사형 구멍을 뚫어 주 윤활 시스템에서 내부 보어로 오일을 공급함으로써 샤프트-슬리브 인터페이스에서 지속적인 윤활을 보장합니다.
• 플랜지 또는 칼라(일부 디자인): 슬리브를 축 방향으로 위치시켜 작동 중 축 방향 변위를 방지하기 위한 한쪽 끝의 방사형 돌출부입니다.
• 마모 표시기 홈: 내부 보어에 얕은 원주형 홈이 있어 마모 수준을 시각적으로 나타냅니다. 홈이 마모되면 슬리브를 교체해야 합니다.

3. 슬리브 바디의 캐스팅 공정

1. 재료 선택: 인청동(CuSn10Pb1)은 높은 내마모성, 우수한 열전도도, 그리고 강철 샤프트와의 호환성으로 선호됩니다. 최적의 가공성을 위해 주석(주석) 10%, 납(납) 1%, 그리고 나머지 구리(구리)가 함유되어 있습니다.
2. 패턴 만들기: 슬리브의 내부 보어, 외부 표면, 윤활 채널 등 형상을 재현하기 위해 금속 또는 왁스 패턴을 제작합니다. 복잡한 설계에 사용되는 인베스트먼트 주조의 경우, 왁스 패턴을 스프루에 조립합니다.
3. 조형:

• 모래 주조의 경우: 패턴을 중심으로 수지 결합 모래 주형을 형성하고, 내부 구멍을 형성하기 위한 코어를 만듭니다.

• 투자 주조의 경우: 왁스 패턴을 세라믹 슬러리로 코팅하고, 건조시켜 껍질을 형성한 다음 녹여 중공 세라믹 몰드를 남깁니다.

4. 녹이고 붓기: 청동은 1080~1120°C의 유도로에서 용융됩니다. 용융 금속은 중력 또는 압력 하에 주형에 주입되어 얇은 부분(예: 플랜지 가장자리)이 완전히 채워지도록 합니다.
5. 냉각 및 쉐이크아웃: 주물을 실온까지 식힌 후 주형에서 꺼냅니다. 모래 주물은 잔여 모래를 제거하기 위해 숏 블라스팅을 거치고, 인베스트먼트 주물은 진동이나 워터젯을 이용하여 세라믹 쉘을 제거합니다.
6. 열처리: 청동 슬리브는 600~650°C에서 1~2시간 동안 열처리한 후 공랭하여 내부 응력을 완화하고 기계 가공성을 개선합니다.
7. 주조 검사: 표면 결함(기공, 균열 또는 불완전 충진)을 육안으로 검사합니다. 초음파 검사(유타)를 통해 내부 결함을 감지하여 주요 하중 지지 영역에 φ1mm 이상의 결함이 없는지 확인합니다.

4. 가공 및 제조 공정

1. 거친 가공:

• 외부 표면과 플랜지(있는 경우)를 돌려 여분의 재료를 제거하여 0.5~1mm의 마무리 여유분을 남깁니다.

• 내부 구멍은 대략적인 크기로 드릴링 및 리밍이 이루어지며, 윤활 채널 구멍의 초기 기계 가공이 수행됩니다.

2. 마무리 가공:

• 내경: IT6 공차를 달성하기 위해 정밀 호닝 가공되었으며, 마찰 감소를 위해 표면 조도는 라0.4–0.8μm입니다. 나선형 홈(필요한 경우)은 CNC 선반과 그루빙 공구를 사용하여 가공되며, 깊이와 피치는 ±0.02mm로 제어됩니다.

• 외부 표면: IT7 공차를 적용하여 테이퍼형 또는 원통형 프로파일(설계에 따라 다름)로 연삭하여 편심 슬리브와의 밀착성을 보장합니다. 테이퍼형 표면은 테이퍼 게이지를 사용하여 검증합니다.

• 윤활 채널: 분쇄기의 윤활 시스템에 연결하기 위해 구멍을 뚫고 나사를 박았으며, 오일 흐름 방해를 방지하기 위해 가장자리를 다듬었습니다.

3. 표면 처리:

• 내부 보어는 내마모성을 강화하기 위해 고체 윤활제(예: 이황화 몰리브덴)로 코팅되거나 경질 크롬(두께 5~10μm)으로 전기 도금될 수 있습니다.

• 외부 표면은 거친 부분을 제거하고 결합 부품과의 적절한 간섭 맞춤을 보장하기 위해 연마됩니다.

4. 조립 준비:

• 슬리브는 가열(200~300°C)되어 외경이 확장되어 편심 슬리브에 압입(수축 맞춤)됩니다.

• 냉각 후, 내부 보어 간극과 메인 샤프트 간극을 필러 게이지를 사용하여 측정하여 사양(0.1~0.3mm)을 충족하는지 확인합니다.

5. 품질 관리 프로세스

1. 재료 검증: 분광 분석을 통해 청동 조성(구리: 88~90%, 주석: 9~11%, 납: 0.5~1.5%)을 확인했습니다. 경도 시험(80~100 헤비급)을 통해 재료 특성이 표준을 충족하는지 확인했습니다.
2. 치수 정확도 검사:

• 좌표측정기(CMM)는 내경, 외경, 테이퍼 각도, 홈 치수를 검증합니다.

• 내부 보어의 진원도는 진원도 측정기를 사용하여 측정하며, 편차는 ≤0.005 mm가 필요합니다.

3. 표면 품질 검사:

• 내부 보어 표면 거칠기는 프로파일로미터로 검사하여 라 ≤0.8 μm를 보장합니다.

• 시각 침투 검사와 염료 침투 검사(디피티)를 통해 중요한 표면의 균열이나 긁힘을 감지합니다.

4. 기능 테스트:

• 클리어런스 검증: 슬리브를 테스트 샤프트에 시험 장착하여 설계 범위 내의 반경 방향 클리어런스를 확인합니다.

• 윤활 흐름 테스트: 오일이 채널을 통해 펌핑되어 내부 보어 홈으로 방해받지 않고 흐르는지 확인합니다.

5. 내마모성 테스트:

• 샘플 슬리브는 시뮬레이션된 하중 및 속도 조건에서 가속 마모 테스트를 거쳐 마모율이 ≤0.01mm/100시간임을 검증합니다.