Piulița arborelui principal al concasorului conic

Fixare axialăBlocarea arborelui principal pe bucșa excentrică sau pe carcasa rulmentului, prevenind deplasarea axială cauzată de vibrațiile de înaltă frecvență și sarcinile alternative în timpul concasării.

Transfer de sarcinăDistribuirea sarcinilor axiale (până la sute de kilonewtoni) de la conul mobil și arborele principal la sistemul de rulmenți, asigurând o transmitere echilibrată a forței.

Reglarea preîncărcării rulmentuluiLucrul cu șaibe sau șaibe pentru a seta preîncărcarea optimă pentru rulmentul arborelui principal, reducând jocul și îmbunătățind stabilitatea la rotație.

Prevenirea contaminăriiCrearea unei etanșări între arborele principal și componentele adiacente pentru a bloca pătrunderea prafului, a particulelor de minereu și a umezelii în sistemul de rulmenți, prelungind durata de viață.

Corpul piulițeiSecțiunea structurală principală, de obicei realizată din oțel aliat de înaltă rezistență (de exemplu, 42CrMo sau 35CrMo), cu un design solid sau gol. Diametrul său exterior variază de la 150 mm la 600 mm, cu o grosime a peretelui de 20–50 mm, în funcție de modelul concasorului.

Filete interneFilete prelucrate cu precizie (metrice sau în inci) care se îmbină cu filetele exterioare ale arborelui principal. Filetele au adesea pas grosier (M30–M100) pentru a suporta sarcini axiale mari, cu o toleranță de clasa 6H pentru o fixare strânsă.

Mecanism de blocareCaracteristici care previn slăbirea sub vibrații, cum ar fi:

Fante de blocareCaneluri circumferențiale pe suprafața exterioară a piuliței care se aliniază cu șuruburile de blocare de pe bucșa excentrică, restricționând rotația.

Interfață conicăUn scaun conic la un capăt care se potrivește cu o conicitate corespunzătoare de pe arborele principal sau rulment, îmbunătățind aderența sub sarcină.

Găuri pentru șuruburi de fixareGăuri filetate radial pentru șuruburi de fixare care apasă pe arborele principal, creând o blocare prin frecare.

Suprafața de aplicare a cupluluiUn profil exterior hexagonal sau un pătrat de acționare pe fața superioară, care permite aplicarea cuplului prin intermediul unei chei sau al unei scule hidraulice în timpul instalării și demontării.

Canelură de etanșareO canelură circumferențială pe suprafața interioară sau exterioară care găzduiește un inel O sau o garnitură, îmbunătățind etanșarea cu componentele adiacente.

Umăr sau flanșăO proiecție radială la un capăt care acționează ca un opritor, limitând adâncimea de inserție a piuliței și asigurând poziționarea corectă față de rulment.

Oțelul turnat de înaltă rezistență (ZG35CrMo) este preferat pentru proprietățile sale mecanice excelente: rezistență la tracțiune ≥700 MPa, rezistență la curgere ≥500 MPa și tenacitate la impact ≥35 J/cm². Oferă o bună prelucrabilitate și călibilitate, fiind potrivit pentru aplicații portante.

Se creează un model de precizie folosind lemn, spumă sau rășină imprimată 3D, replicând diametrul exterior al piuliței, filetele interne (simplificate), caracteristicile de blocare și flanșa. Se adaugă adaosuri de contracție (1,5–2%), cu adaosuri mai mari pentru secțiunile cu pereți groși.

Modelul include un miez pentru a forma alezajul intern, asigurând precizia dimensională a diametrului rădăcinii filetului.

Se prepară o matriță din nisip verde sau nisip ligat cu rășină, cu modelul poziționat pentru a forma forma exterioară și miezul pentru alezajul interior. Cavitatea matriței este acoperită cu o spălare refractară pentru a îmbunătăți finisajul suprafeței și a preveni includerea nisipului.

Oțelul turnat este topit într-un cuptor cu arc electric la 1520–1560°C, cu compoziția chimică controlată la C 0,32–0,40%, Cr 0,8–1,1% și Mo 0,15–0,25% pentru a echilibra rezistența și tenacitatea.

Turnarea se efectuează la 1480–1520°C folosind un polonic, cu un debit constant pentru a evita turbulențele și a asigura umplerea completă a matriței, în special în cazul elementelor complexe de blocare.

Piesa turnată este răcită în matriță timp de 48–72 de ore pentru a reduce stresul termic, apoi îndepărtată prin vibrații. Reziduurile de nisip sunt curățate prin sablare (granulat de oțel G25), obținându-se o rugozitate a suprafeței de Ra25–50 μm.

Normalizarea (850–900°C, răcire cu aer) rafinează structura granulelor, urmată de revenire (600–650°C) pentru a reduce duritatea la 180–230 HBW, îmbunătățind prelucrabilitatea.

Semifabricatul turnat este montat pe un strung CNC pentru a prelucra diametrul exterior, fața flanșei și suprafețele superioare/inferioare, lăsând o adaos de finisare de 2-3 mm. Dimensiunile cheie (de exemplu, înălțimea piuliței, grosimea flanșei) sunt controlate la ±0,2 mm.

Filetele interne sunt prelucrate brut folosind un tarod sau o mașină de frezat filetat CNC, asigurându-se că diametrul de pas este în limita a 0,5 mm față de dimensiunea finală. Pentru piulițele mari, se folosește o sculă de filetat cu un singur vârf pentru a crea profilul filetului.

Canalele de blocare sunt frezate în suprafața exterioară folosind o mașină de frezat CNC, cu o toleranță de adâncime (±0,1 mm) și o distanțare uniformă (±0,5 mm) în jurul circumferinței piuliței.

Găurile pentru șuruburile de fixare sunt găurite și filetate la toleranța clasei 6H, cu perpendicularitate (±0,1 mm/100 mm) față de axa piuliței pentru a asigura o angrenare corectă cu arborele principal.

Suprafețele filetate și zonele portante ale piuliței sunt călite prin inducție la o adâncime de 1–3 mm, atingând o duritate a suprafeței de 45–50 HRC pentru a îmbunătăți rezistența la uzură și rezistența filetului.

Revenirea la 200–250°C elimină tensiunile reziduale, prevenind fisurarea în timpul prelucrării de finisare.

Filetele interne sunt prelucrate mecanic la toleranță clasa 6H folosind un tarod de precizie sau o mașină de rectificat, asigurând flancuri netede ale filetului și un diametru de pas corect pentru o cuplare corespunzătoare cu arborele principal.

Interfața conică (dacă este cazul) este rectificată la o toleranță de unghi (±0,1°) și o rugozitate a suprafeței Ra1,6 μm, asigurând o etanșare strânsă cu arborele principal.

Suprafața de aplicare a cuplului (profil hexagonal) este prelucrată mecanic pentru a obține planeitate (≤0,05 mm/m) și toleranță dimensională (±0,1 mm) pentru o cuplare sigură a cheii.

Suprafața exterioară a piuliței este acoperită cu vopsea antirugină sau cu o placare cu zinc (grosime de 5–8 μm) pentru a rezista la coroziune. Filetele sunt tratate cu un compus antigripant pe bază de disulfură de molibden pentru a facilita instalarea și a preveni uzura prin frecare.

Analiza compoziției chimice (spectrometrie) confirmă că aliajul îndeplinește standardele (de exemplu, ZG35CrMo: C 0,32–0,40%, Cr 0,8–1,1%).

Testarea durității (Rockwell) asigură că suprafețele filetate au o duritate HRC 45–50, în timp ce duritatea miezului este HRC 25–35 pentru tenacitate.

O mașină de măsurat în coordonate (CMM) inspectează parametrii cheie: diametrul pasului filetului (±0,03 mm), diametrul exterior (±0,1 mm) și pozițiile fantelor de blocare.

Calibrele filetate (inelarele) verifică potrivirea cu filetul arborelui principal, asigurând o cuplare lină, fără joc excesiv sau blocare.

Testarea cu particule magnetice (MPT) detectează fisurile superficiale din filete, canelurile de blocare și rădăcinile flanșelor, orice defecte cu o lungime de 0,5 mm rezultând în respingere.

Testarea cu ultrasunete (UT) se efectuează pe piulițe mari pentru a verifica defectele interne (de exemplu, porii de contracție) în regiunile portante.

Testarea cuplului: Piulița este instalată pe un arbore principal de testare și strânsă la 120% din cuplul nominal, inspecția post-testare neafiind nicio deformare sau strivire a filetului.

Testarea vibrațiilor: Piulița este supusă unor vibrații de 10–500 Hz timp de 2 ore, fără a se detecta nicio slăbire măsurabilă (rotație ≤0,01 mm) folosind o cheie dinamometrică.

Pentru piulițele cu caneluri de etanșare, se instalează un inel O, iar ansamblul este testat sub presiune cu aer (0,2 MPa) pentru a se asigura că nu există scurgeri, verificând prevenirea eficientă a contaminării.