Cap de concasor conic

Introducere detaliată a componentei capului concasorului conic

1. Funcția și rolul capului concasorului conic

2. Compoziția și structura capului concasorului conic

• Corpul capului (structura centrală)O piesă turnată conică sau tronconică din oțel turnat de înaltă rezistență (de exemplu, ZG35CrMo) sau fontă ductilă (QT600-3). Aceasta servește drept suport structural pentru căptușeala de uzură și se conectează la arborele excentric printr-un alezaj central. Cavitatea interioară a corpului este proiectată pentru a se potrivi bucșei excentrice, cu canale de pană sau șuruburi pentru a fixa conexiunea și a transmite cuplul.
• Căptușeală de uzură (manta)Un strat exterior înlocuibil, fabricat din fontă cu conținut ridicat de crom (Cr20-Cr26) sau oțel aliat cu duritate ridicată (HRC 55-65). Este atașat la corpul capului prin intermediul unor șuruburi, caneluri în coadă de rândunică sau blocuri de pană, asigurând o fixare strânsă pentru a preveni mișcarea în timpul concasării. Suprafața căptușelii este adesea proiectată cu un profil concav sau convex (de exemplu, profile de concasare standard, grosiere sau fine) pentru a optimiza prinderea materialului și eficiența concasării.
• Alezajul rulmentuluiUn orificiu central cilindric sau conic în corpul chiulasei, care găzduiește capătul superior al arborelui excentric. Alezajul este prelucrat cu precizie pentru a asigura o potrivire stabilă cu arborele, cu canale de lubrifiere găurite pentru a furniza ulei pe suprafața de contact, reducând frecarea și uzura.
• Flanșă de montare sau găuri pentru șuruburiSituate la baza corpului capului, aceste caracteristici fixează căptușeala de uzură pe corp. Șanțurile în coadă de rândunică de pe suprafața interioară a căptușelii se îmbină cu proeminențele corespunzătoare de pe corpul capului, sporind rezistența conexiunii la sarcini de impact.
• Cavități de ventilație și reducere a greutățiiUnele capete de dimensiuni mari au structuri interne goale pentru a reduce greutatea, a îmbunătăți disiparea căldurii și a evita inerția excesivă în timpul oscilației. Aceste cavități sunt proiectate pentru a nu compromite integritatea structurală a corpului.

3. Procesul de turnare pentru corpul capului

1. Selecția materialelor:

• Oțelul turnat (ZG35CrMo) este preferat pentru concasoarele mari datorită rezistenței sale ridicate la tracțiune (≥785 MPa) și tenacității la impact, fiind potrivit pentru concasare în sarcini grele.

• Fonta ductilă (QT600-3) este utilizată pentru chiulase de dimensiuni medii, oferind o turnabilitate bună și rentabilitate, menținând în același timp o rezistență suficientă.

2. Crearea de modele:

• Un model la scară reală este creat folosind lemn, spumă sau materiale imprimate 3D, replicând forma externă a capului, cavitatea internă și caracteristicile de montare. Pentru turnarea cu spumă pierdută, modelul din spumă include glisiere și contragreutăți integrate.

• Se adaugă adaosuri de contracție (2-3% pentru oțelul turnat) și unghiuri de deformare (3-5°) pentru a compensa contracția post-turnare și a facilita îndepărtarea modelului.

3. Turnare:

• Pentru turnarea în nisip: Nisipul legat cu rășină este tasat în jurul modelului pentru a forma cavitatea matriței, cu un miez de nisip introdus pentru a crea alezajul central și cavitățile interne. Matrița este întărită pentru a asigura duritatea și stabilitatea dimensională.

• Pentru turnarea cu spumă pierdută: Modelul de spumă este acoperit cu o pastă refractară (ceramică sau pe bază de zirconiu) pentru a forma o cochilie cu grosimea de 3-5 mm, apoi încorporat în nisip uscat.

4. Topire și turnare:

• Oțelul turnat este topit într-un cuptor cu arc electric la 1500-1600°C, cu elemente de aliere (Cr, Mo) adăugate pentru a obține compoziția chimică necesară. Metalul topit este dezoxidat și desulfurat pentru a reduce impuritățile.

• Turnarea se efectuează la o viteză controlată (50-100 kg/s pentru capuri mari) pentru a evita turbulențele și a asigura umplerea completă a matriței. Pentru turnarea cu spumă pierdută, metalul topit vaporizează modelul de spumă, înlocuindu-l în cavitatea matriței.

5. Răcire și curățare:

• Materialul turnat este lăsat să se răcească lent (timp de 24-48 de ore) pentru a preveni fisurarea termică, apoi este scos din matriță. Nisipul sau materialul refractar sunt curățate prin sablare cu alice sau prin pulverizare cu jet de apă.

• Coloanele verticale și sistemele de închidere sunt tăiate, iar muchiile rugoase sunt șlefuite pentru a fi pregătite pentru prelucrare.

6. Tratament termic:

• Capetele de oțel turnat sunt supuse unui proces de normalizare (850-900°C, răcire cu aer) pentru a rafina structura granulară, urmat de călire și revenire (600-650°C) pentru a obține o duritate de 220-260 HBW, echilibrând rezistența și prelucrabilitatea.

• Capetele din fontă ductilă sunt supuse unei recoaceri (900-950°C) pentru a elimina carburile și a îmbunătăți tenacitatea.

7. Inspecția turnării:

• Defectele de suprafață (fisuri, pori, contracții) sunt verificate prin inspecție vizuală și testare cu lichide penetrante (DPT).

• Defectele interne sunt detectate prin testare cu ultrasunete (UT) și testare cu particule magnetice (MPT), cu standarde stricte (fără defecte mai mari de φ3 mm în zonele portante critice).

4. Prelucrare și proces de fabricație

1. Prelucrarea corpului capului:

• Prelucrare brutăStrungurile CNC sau mașinile de găurit sunt utilizate pentru strunjirea brută a suprafeței exterioare, a flanșei de bază și a alezajului central, lăsând o adaos de finisare de 2-3 mm. Canalele de pană și găurile pentru șuruburi sunt pre-găurite și filetate.

• Tratament termicRecoacerea de detensionare (550-600°C) se efectuează după prelucrarea brută pentru a elimina tensiunile reziduale de la turnare și de la așchierea inițială.

• Prelucrare de finisareAlezajul central este rectificat cu precizie conform toleranței IT7, cu o rugozitate a suprafeței de Ra1,6-3,2 μm pentru a asigura o fixare strânsă cu arborele excentric. Flanșa de bază și suprafețele de montare sunt frezate pentru a obține o planeitate (≤0,1 mm/m) pentru o fixare sigură a căptușelii.

2. Fabricarea căptușelilor de uzură:

• TurnareCăptușelile din fontă cu conținut ridicat de crom sunt turnate în nisip, cu elemente de aliere (Cr, Mo, Ni) adăugate pentru a spori duritatea și rezistența la uzură. Turnarea este supusă călirii și revenirii pentru a obține HRC 55-65.

• PrelucrareSuprafața interioară a căptușelii (care se îmbină cu corpul capului) este prelucrată pentru a se potrivi cu canelurile în coadă de rândunică sau cu găurile șuruburilor, asigurând o conexiune strânsă. Suprafața exterioară de concasare este șlefuită sau lustruită pentru a îndepărta bavurile de turnare și a obține profilul proiectat.

3. Asamblare:

• Căptușeala de uzură este montată pe corpul chiulasei folosind șuruburi de înaltă rezistență (gradul 8.8 sau 10.9) sau blocuri cu pană, cu un cuplu aplicat uniform (200-500 N·m, în funcție de dimensiune) pentru a preveni slăbirea.

• Garnituri sau materiale de etanșare sunt aplicate între căptușeală și corp pentru a preveni pătrunderea materialului, care ar putea provoca abraziune între cele două componente.

5. Procese de control al calității

1. Testarea materialelor:

• Analiza compoziției chimice (prin spectrometrie) asigură că oțelul/fierul turnat respectă standardele de aliaje (de exemplu, ZG35CrMo: C 0,32-0,40%, Cr 0,8-1,1%, Mo 0,15-0,25%).

• Testele de proprietăți mecanice (rezistență la tracțiune, tenacitate la impact, duritate) se efectuează pe cupoane de testare din fiecare lot de turnare.

2. Verificări ale preciziei dimensionale:

• Mașinile de măsurat în coordonate (CMM) verifică diametrul exterior al corpului capului, dimensiunea alezajului și profilul căptușelii, asigurând conformitatea cu desenele de proiectare (toleranță ±0,5 mm pentru dimensiunile critice).

• Se măsoară concentricitatea dintre suprafața exterioară a corpului capului și alezajul central, necesitând ≤0,05 mm/m pentru a evita dezechilibrul în timpul oscilației.

3. Testarea rezistenței la uzură:

• Probele de căptușeală de uzură sunt supuse unor teste de uzură abrazivă (de exemplu, ASTM G65) pentru a măsura pierderea în greutate în condiții standardizate, asigurând o rată de uzură ≤0,1 g/h sub sarcină nominală.

• Testarea durității (scara Rockwell C) se efectuează pe suprafețele căptușelii pentru a confirma HRC 55-65, fără a fi permise puncte moi (≤HRC 50).

4. Asamblare și testare a performanței:

• Testele de montare a căptușelii asigură absența spațiilor între căptușeală și corpul chiulasei (verificate cu ajutorul unor calibre, cu un spațiu maxim ≤0,1 mm).

• Testarea echilibrului dinamic se efectuează pe capul asamblat pentru a asigura o amplitudine a vibrațiilor ≤0,1 mm/s la viteza de funcționare, reducând tensiunea asupra arborelui excentric.

5. Testare nedistructivă (NDT):

• Corpul capului este reinspectat prin UT și MPT după prelucrare pentru a detecta orice fisuri introduse în timpul procesării.

• Suprafețele căptușelilor sunt verificate pentru defecte de turnare (porozitate, fisuri) prin inspecție vizuală și DPT, căptușelile defecte fiind respinse sau reparate.