본 논문은 광산, 건축 자재, 야금 분야의 핵심 장비인 볼 밀의 제조 공정 및 품질 관리 방안을 자세히 설명합니다. 제조 공정은 재료 선정, 정밀 가공, 용접, 열처리 및 조립을 통해 핵심 부품(실린더, 엔드캡, 중공축, 변속기 시스템, 라이너)을 제작하는 과정으로 구성됩니다. 주요 단계는 실린더 압연 및 용접, 엔드캡 주조/가공, 중공축 단조 및 템퍼링, 기어 호빙 및 담금질, 라이너 주조입니다. 최종 조립에서는 이러한 부품들을 엄격한 정렬 및 간극 관리 하에 통합한 후, 무부하 및 부하 시험을 실시합니다. 품질 관리는 재료 검사(인증 검증, 화학 및 기계 시험), 공정 검사(치수 검사, 비파괴 용접 검사, 열처리 검증), 그리고 완제품 검사(조립 정확도, 성능 시험 및 외관 검사)의 세 단계로 이루어집니다. 이러한 조치를 통해 볼 밀은 효율, 내구성 및 안전 기준을 충족하며, 일반적인 사용 수명은 10년 이상이며 라이너 교체 주기는 6~12개월입니다.
본 논문은 실린더 내벽과 엔드 커버에 장착되는 중요한 내마모성 부품인 볼 밀 라이너에 대한 자세한 개요를 제공합니다. 이 라이너는 실린더와 엔드 커버를 연삭 매체 충격 및 재료 마모로부터 보호하고, 특수 표면 설계를 통해 연삭 효율을 향상시키며, 재료의 점착력을 감소시킵니다. 볼 밀 라이너는 높은 내마모성, 적절한 인성, 그리고 우수한 피팅 성능을 요구하며, 일반적으로 사용되는 소재로는 ZGMn13 고망간강(물 경화 후 우수한 인성), 고크롬 주철(뛰어난 내마모성), 그리고 인성과 내마모성의 균형을 이룬 바이메탈 복합재가 있습니다.
본 논문에서는 실린더 배출구의 핵심 구성 요소인 볼밀 배출구 커버에 대해 자세히 설명합니다. 볼밀 배출구 커버는 실린더 배출구에서 실린더를 밀봉하고, 분쇄된 재료의 배출을 유도하며, 분진 및 매체의 누출을 방지하고, 중공축과 함께 부분 하중을 지지하는 역할을 합니다. 볼밀 배출구 커버는 강도와 인성이 요구되며, Q235B 및 Q355B 강을 공통 소재로 사용하고, 중공축 연결을 위한 중앙 계단형 구멍이 있는 플랜지 디스크 구조와 선택 사양인 내마모성 라이너 또는 그리드 플레이트를 특징으로 합니다.
본 논문에서는 실린더와 공급 장치를 연결하는 핵심 부품인 볼밀 공급 엔드 커버에 대해 자세히 설명합니다. 볼밀 공급 엔드 커버는 재료를 실린더 내부로 유도하고, 실린더 끝단을 밀봉하여 분진 누출을 방지하며, 중공축과 지지 구조를 형성합니다. 볼밀 공급 엔드 커버는 Q235B 및 Q355B 강을 공통 소재로 사용하여 강도와 인성이 요구되며, 중앙 공급구와 내부 내마모성 스크류 블레이드가 있는 디스크 또는 플랜지 구조를 특징으로 합니다. 대형 Q355B 엔드 커버의 제조 공정은 원자재 전처리, 절단, 성형, 황삭, 용접(후열처리 포함), 마무리 가공(플랜지 표면 및 공급구 가공), 표면 처리 등을 포함합니다. 또한, 원자재(화학 성분, 기계적 특성), 용접 품질(비파괴 검사), 치수 정확도(플랜지 평탄도, 구멍 위치 공차), 최종 조립 적합성 및 밀봉 성능 시험을 포함하는 포괄적인 검사 절차도 설명합니다. 이러한 검사 절차를 통해 공급 엔드 커버는 8~10년의 사용 수명으로 운영 요건을 충족하여 볼밀의 안정적인 공급 및 밀봉 작동을 보장합니다.
본 논문은 피니언과 맞물려 저속(15~30 분당 회전수)으로 실린더를 구동하는 핵심 동력 전달 부품인 볼밀 불기어에 대해 자세히 설명합니다. 볼밀 불기어는 45# 강, 42CrMo 합금강, ZG35CrMo 주강 등의 다양한 크기의 소재와, 대형 기어(직경 ≥3m)에 일반적으로 사용되는 분할 구조(2~4 세그먼트)를 사용하여 고하중(최대 수백만 N·m)에서 구동합니다. 42CrMo 분할 기어의 제조 공정은 소재 준비(단조/절삭), 조립을 포함한 황삭 가공, 담금질 및 템퍼링, 마무리 가공(정밀 기어 호빙, 연삭), 표면 처리 등을 포함합니다. 또한, 원자재(화학 성분, 단조 품질), 열처리(경도, 금속 조직), 치형 정밀도(피치 편차, 반경 방향 런아웃), 최종 제품 시험(조립 정밀도, 맞물림 성능)을 포함하는 포괄적인 검사 절차를 설명합니다. 이를 통해 불기어는 강도, 견고성, 정밀성 요구 사항을 충족하고, 효율 ≥94%의 안정적인 변속과 3~5년의 서비스 수명을 구현할 수 있습니다.
본 논문에서는 토크를 전달하고, 최대 수천 톤의 고하중을 견디며, 실린더와 전달 시스템을 연결하는 핵심 부품인 볼밀 샤프트에 대해 자세히 설명합니다. 다양한 크기의 일반적인 소재는 45# 강과 42CrMo 합금강입니다. 42CrMo 샤프트의 제조 공정은 원자재 전처리, 단조, 열처리(노멀라이징 및 담금질-템퍼링), 황삭, 준삭, 정밀 연삭, 조립으로 구성됩니다. 또한, 원자재(화학 성분, 기계적 성질), 열처리(경도, 금속 조직), 가공 정밀도(치수 및 기하 공차), 최종 제품 시험(표면 품질, 동적 평형, 정수압 시험)을 포함하는 포괄적인 검사 절차를 설명합니다. 이러한 검사 절차를 통해 샤프트는 강도, 인성, 정밀성 요건을 충족하여 볼밀의 안정적이고 효율적인 작동을 지원합니다.
