Cilindrul de siguranță (cunoscut și sub numele de cilindru de eliberare) este o componentă esențială de siguranță a concasoarelor conice, responsabil în principal pentru protejarea echipamentului împotriva impacturilor de supraîncărcareCând materiale necontrâmătoare (cum ar fi blocurile de fier) intră în concasor sau sarcina de material depășește limita, uleiul hidraulic din cilindrul de siguranță este eliberat rapid prin supapa de siguranță, împingând conul mobil în sus pentru a mări spațiul din camera de concasare și a permite evacuarea obiectelor străine. După ce obiectele străine sunt expulzate, sistemul hidraulic se resetează, iar conul mobil revine la poziția de lucru, asigurând funcționarea continuă și stabilă a echipamentului.
Cilindrul de siguranță este o componentă cilindrică acționată hidraulic, alcătuită din următoarele părți principale:
Cel/Cea/Cei/Cele corp cilindric servește drept recipient pentru uleiul hidraulic și piston, rezistând presiunii hidraulice interne. Are o structură cilindrică goală, iar peretele său interior necesită prelucrare de înaltă precizie pentru a asigura performanța de etanșare și mișcarea lină a pistonului. Materialele sunt de obicei fontă de înaltă rezistență sau oțel turnat.
Cel/Cea/Cei/Cele piston transmite puterea hidraulică pentru a acționa deplasarea conului mobil. Este o structură cilindrică care se potrivește cu peretele interior al corpului cilindrului, cu partea superioară conectată la tija conului mobil. Suprafața sa este de obicei supusă unui tratament anti-uzură.
Cel/Cea/Cei/Cele ansamblu de etanșare previne scurgerile de ulei hidraulic (atât interne, cât și externe). Se compune din inele O, etanșări compozite (cum ar fi inele Glyd, etanșări în formă de U) și etanșări antipraf, instalate la piston și la capătul corpului cilindrului.
Cel/Cea/Cei/Cele intrare/ieșire ulei se conectează la conducta hidraulică pentru a realiza injecția și refularea uleiului hidraulic. Situat pe peretele lateral al corpului cilindrului, are o interfață filetată (de exemplu, filetul britanic pentru țevi) pentru a se potrivi cu sistemul hidraulic.
Cel/Cea/Cei/Cele manșon de ghidare asigură coaxialitatea mișcării pistonului și reduce uzura excentrică. Este prevăzut cu manșon pe exteriorul pistonului, fabricat din fontă rezistentă la uzură sau aliaj de cupru, cu o precizie a găurii interioare de gradul IT7.
Unele modele sunt echipate cu un dispozitiv tampon pentru a reduce impactul în timpul resetării rapide a pistonului. Compusă dintr-un manșon tampon și un orificiu de accelerație, aceasta este situată în partea inferioară a corpului cilindrului și realizează amortizarea prin accelerarea uleiului hidraulic.
Componentele principale, cum ar fi corpul cilindrului și pistonul cilindrului de siguranță, sunt formate în mare parte prin procese de turnare, cu următorul flux specific:
Selecția materialelor
Corpul cilindrului: Se selectează fontă cenușie de înaltă rezistență (HT300) sau fontă ductilă (QT500-7), necesitând o rezistență la tracțiune ≥500MPa și o duritate de 180-240HBW pentru a asigura rezistență la presiune ridicată și rezistență la deformare.
Piston: Fonta ductilă (QT600-3) sau oțelul turnat (ZG35CrMo) sunt utilizate în mod obișnuit, necesitând o rezistență ridicată la uzură și o tenacitate ridicată.
Proiectare și fabricație matrițe
Matrițele din nisip (nisip de rășină sau nisip de silicat de sodiu) sunt realizate conform desenelor pieselor, cu o adaos de prelucrare de 3-5 mm. Sunt proiectate coloane și porți rezonabile pentru a evita cavitățile de contracție și porozitatea. În cazul matrițelor cu corp cilindric, trebuie garantată cilindricitatea cavității interioare pentru a preveni elipticitatea sau îndoirea post-turnare.
Topire și turnare
Topirea fontei: Se utilizează un cuptor cu inducție de frecvență intermediară, temperatura fierului topit fiind controlată la 1450-1500℃. Compoziția chimică (de exemplu, carbon: 3,2-3,6%, siliciu: 1,8-2,2%) este ajustată pentru a asigura fluiditatea și proprietățile mecanice.
Turnare: Se adoptă un sistem de turnare de jos, cu viteza de turnare controlată la 5-8 kg/s pentru a evita antrenarea zgurii. După turnare, materialul turnat este răcit lent în cuptor la o temperatură sub 200 ℃ pentru a reduce tensiunea internă.
Scuturare și curățare
După răcirea la temperatura camerei, matrița de nisip este îndepărtată prin vibrații. Coloanele verticale și porțile sunt curățate prin tăiere cu gaz sau șlefuire, necesitând o înălțime reziduală ≤1 mm.
Tratament termic
Corpul cilindrului: Recoacerea pentru detensionare se realizează prin încălzire la 550-600℃, menținere timp de 2-3 ore și răcire lentă la 200℃ înainte de turnare pentru a elimina stresul de turnare și a preveni deformarea post-prelucrare.
Piston: Dacă este fabricat din oțel turnat, normalizarea se efectuează prin încălzire la 850-900 ℃, menținere timp de 1 oră și răcire cu aer pentru a rafina granulele și a îmbunătăți tenacitatea.
Inspecția turnării
Inspecție vizuală: Asigurarea absenței crăpăturilor, cavităților de contracție sau găurilor de nisip.
Testare nedistructivă: Testarea cu ultrasunete (UT) se aplică zonelor critice (de exemplu, peretele interior al cilindrului) cu o acoperire de 100%, interzicând porii sau incluziunile ≥φ3 mm.
Semifabricatele turnate necesită prelucrare mecanică pentru a îndeplini precizia de proiectare, procesul specific urmând următorul proces:
Prelucrare brută
Corpul cilindrului: Rotirea cercului exterior, a feței frontale și a cavității interioare, lăsând o adaos de finisare de 1-2 mm; găurirea și filetarea filetelor de admisie/ieșire a uleiului (de exemplu, G1/2).
Piston: Strunjirea cercului exterior și a feței frontale, prelucrarea canelurilor pentru etanșări (toleranță de lățime și adâncime ±0,05 mm).
Prelucrare de finisare
Perete interior al cilindrului: Honuire pentru a obține o rugozitate a suprafeței de Ra0,8-1,6 μm, cilindricitate ≤0,01 mm/m și toleranță la diametru de gradul IT7.
Cercul exterior al pistonului: Rectificare precisă la Ra1,6 μm, cu jocul de ajustare cu peretele interior al cilindrului controlat la 0,03-0,08 mm (ajustat în funcție de vâscozitatea uleiului hidraulic).
Bucșă de ghidare: Găurire de precizie + honuire a găurii interioare pentru a asigura precizia de potrivire cu pistonul.
Tratament de suprafață
Suprafața exterioară a cilindrului: Vopsire (grund + strat de acoperire) sau galvanizare (zincare și pasivizare) pentru rezistență la coroziune; cavitatea interioară rămâne netratată (lubrifiată cu ulei hidraulic).
Suprafața pistonului: Cromare dură (grosime 0,05-0,1 mm), urmată de șlefuire precisă pentru a asigura precizia dimensională și a îmbunătăți rezistența la uzură.
Asamblare
Instalarea ansamblului de etanșare: Montarea secvențială a garniturilor de praf, a garniturilor principale (de exemplu, inele Glyd) și a inelelor de ghidare, asigurându-vă că nu există distorsiuni sau zgârieturi.
Asamblarea pistonului și a cilindrului: Apăsați încet pistonul pentru a evita deteriorarea garniturilor și testați mișcarea lină (fără blocaje).
Calitatea cilindrului de siguranță afectează în mod direct performanța de siguranță a concasorului, necesitând un control strict în următoarele aspecte:
Inspecția materiilor prime
Analiza compoziției chimice: Utilizarea unui spectrometru pentru a detecta elemente precum carbonul, siliciul și manganul în fontă/oțel turnat, asigurând respectarea standardelor privind materialele.
Testarea proprietăților mecanice: Prelevarea de probe pentru teste de tracțiune (măsurarea rezistenței la tracțiune și a alungirii) și teste de duritate (aparat de testare a durității Brinell).
Inspecția preciziei de prelucrare
Precizie dimensională: Utilizarea micrometrelor interne și externe pentru a inspecta diametrul interior al cilindrului și diametrul exterior al pistonului, cu toleranțe în limita gradului IT7.
Toleranță geometrică: Se utilizează un aparat de măsurare a rotunjimii pentru a verifica rotunjimea peretelui interior al cilindrului și un comparator cu cadran pentru a testa rectilinietatea pistonului (≤0,02 mm/m).
Calitatea suprafeței: Se utilizează un rugometru pentru măsurarea valorilor Ra, cu inspecție vizuală care asigură absența exfolierii sau găurilor în cromare.
Testarea performanței hidraulice
Test de etanșare: Menținerea presiunii la presiunea nominală de lucru (de obicei 10-20 MPa) timp de 30 de minute, cu o scurgere ≤0,1 ml/min.
Test de funcționare: Simularea condițiilor de supraîncărcare, injectarea uleiului hidraulic, observarea ridicării/coborârii line a pistonului și a unei erori de precizie de resetare ≤0,5 mm.
Testarea duratei de viață la oboseală
Eșantionare pentru peste 100.000 de cicluri de mișcare alternativă, inspectarea uzurii garniturilor după testare și detectarea fisurilor din cilindri prin testarea cu particule magnetice.
Inspecția fabricii
Fiecare cilindru de siguranță trebuie să fie însoțit de un raport de inspecție care să conțină date dimensionale și de testare a performanței, produsele necalificate fiind interzise să părăsească fabrica.
Cilindrul de siguranță este bariera de siguranță a concasoarelor conice. Designul său structural trebuie să echilibreze rezistența și performanța de etanșare, iar procesele de turnare și prelucrare asigură o precizie ridicată și rezistență la uzură. Controlul calității acoperă întregul proces, de la materii prime până la procesare și asamblare. O schemă de proces rezonabilă asigură că cilindrul de siguranță răspunde rapid la suprasarcini, prelungind durata de viață a concasorului.
