Concasor hidraulic cu con multicilindri

Cadru superiorO structură din oțel turnat (ZG270-500) cu formă cilindrică, care susține conul fix și mecanismul de reglare. Prezintă o flanșă în partea superioară pentru conectarea buncărului de alimentare și nervuri radiale de ranforsare (grosime 30–80 mm) pentru a rezista la forțele de strivire.

Cadru inferiorO bază din oțel turnat rezistent (ZG35CrMo) care găzduiește bucșa excentrică a arborelui, rulmentul arborelui principal și sistemul cilindrului hidraulic. Este fixată cu șuruburi pe fundație pentru a asigura stabilitatea în timpul funcționării și este echipată cu pasaje de ulei pentru lubrifiere și răcire.

Con în mișcareO componentă conică cu o căptușeală rezistentă la uzură (fontă cu conținut ridicat de crom Cr20 sau oțel mangan ZGMn13) atașată prin turnare din aliaj de zinc. Corpul conului este forjat din oțel aliat 42CrMo, cu o bază sferică care se potrivește în rulmentul sferic al arborelui principal pentru a asigura o oscilație flexibilă.

Con fix (concav)O căptușeală inelară segmentată (3–6 segmente) din fontă cu conținut ridicat de crom, montată pe peretele interior al cadrului superior. Fiecare segment este proiectat cu un profil specific al cavității (unghi, adâncime) pentru a controla procesul de concasare și dimensiunea particulelor de produs.

Arborele principalUn arbore din oțel aliat forjat (40CrNiMoA) cu un capăt inferior conic (conicitate 1:12) care se potrivește în manșonul excentric al arborelui. Acesta transmite forța de rotație de la manșonul excentric la conul mobil, cu un diametru cuprins între 100 și 300 mm, în funcție de modelul concasorului.

Manșon excentric al arboreluiUn manșon din oțel turnat (ZG35CrMo) cu un alezaj decalat (excentricitate 8–25 mm) care acționează mișcarea oscilantă a arborelui principal. Este montat pe rulmenți sferici cu role și rotit de un set de angrenaje conice (angrenaje conice mici și mari fabricate din 20CrMnTi).

Sistem motor și scripetăUn motor cu frecvență variabilă (160–630 kW) conectat la arborele de intrare prin intermediul unei curele trapezoidale și a unui fulie, furnizând puterea pentru acționarea manșonului excentric. Turația motorului este reglabilă (500–1200 rpm) pentru a se adapta la diferite materiale.

Unitate hidraulică multicilindru6–12 cilindri hidraulici distribuiți uniform în jurul cadrului inferior, responsabili de reglarea dimensiunii orificiului de refulare (5–50 mm) și de asigurarea protecției la suprasarcină. Fiecare cilindru are o presiune de lucru de 16–25 MPa și este echipat cu un senzor de presiune pentru un control precis.

Dulap de control hidraulicConține pompe, valve și un sistem PLC pentru reglarea presiunii din cilindru, permițând reglarea automată a orificiului de refulare și monitorizarea în timp real a parametrilor de funcționare.

Dispozitiv de siguranțăCând materiale necontrodată intră în camera de concasare, cilindrii hidraulici se retrag automat pentru a extinde orificiul de refulare, eliminând corpurile străine, apoi se resetează în poziția inițială pentru a relua funcționarea.

Sistem de lubrifiere cu ulei subțireUn sistem independent cu pompe, răcitoare și filtre care circulă uleiul de ungere (ISO VG 46) către rulmenți, angrenaje și bucșa excentrică. Acesta menține temperatura uleiului sub 55°C și presiunea la 0,2–0,4 MPa.

Structură rezistentă la prafO combinație de etanșări labirint, etanșări cu ulei și purjare cu aer (aer comprimat 0,3–0,5 MPa) pentru a preveni pătrunderea prafului și a particulelor fine în rulmenți și în sistemele hidraulice.

Crearea de modeleModele din lemn sau metal la scară reală sunt create cu adaosuri de contracție (1,2–1,5%) și caracteristici detaliate (nervuri, flanșe, pasaje de ulei).

TurnareSe utilizează matrițe de nisip lipite cu rășină, cu miezuri pentru cavitățile interne. Suprafața matriței este acoperită cu o spălare refractară pe bază de zirconiu pentru a îmbunătăți finisajul suprafeței.

Topire și turnare:

ZG270-500: Topit într-un cuptor cu inducție la 1520–1560°C, turnat la 1480–1520°C sub presiune controlată pentru a evita porozitatea.

ZG35CrMo: Topit la 1540–1580°C, cu adaos de crom și molibden pentru a obține compoziția necesară (Cr 0,8–1,2%, Mo 0,2–0,3%).

Tratament termicNormalizare la 880–920°C (răcire cu aer) urmată de revenire la 550–600°C pentru a reduce tensiunea internă și a obține o duritate HB 180–220.

Model și turnarePentru turnarea carcasei se utilizează modele de precizie din spumă cu detalii excentrice ale alezajului, asigurând precizia dimensională a alezajului decalat (±0,05 mm).

Turnare și tratament termicOțelul topit este turnat la 1500–1540°C. După turnare, manșonul este supus unei căliri (850°C, răcit cu ulei) și revenirii (580°C) pentru a obține o duritate HB 220–260 și o rezistență la tracțiune ≥785 MPa.

Încălzire țaglăȚaglele de oțel sunt încălzite la 1150–1200°C într-un cuptor cu gaz pentru a asigura plasticitatea.

Forjare în matriță deschisăȚagla este răsturnată și forjată într-o formă conică cu o bază sferică, cu treceri multiple pentru alinierea fluxului de granule de-a lungul direcției de solicitare.

Tratament termicCălire (840°C, răcire cu apă) și revenire (560°C) pentru a obține o rezistență la tracțiune ≥900 MPa, o limită de curgere ≥785 MPa și o duritate HRC 28–32.

Prelucrare brutăFrezarea CNC modelează suprafețele flanșelor și muchiile nervurilor, cu toleranță de planeitate (≤0,1 mm/m). Mașinile de găurit creează scaune de lagăr și găuri de montare a cilindrilor hidraulici cu toleranță IT7.

Prelucrare de precizieRectificarea suprafețelor de contact ale flanșelor până la Ra1,6 μm. Găurirea și filetarea găurilor de șuruburi (M30–M60) cu clasa de filet 6H, asigurând precizia poziționării (±0,1 mm).

CotiturăStrungurile CNC prelucrează diametrul exterior și alezajul excentric, lăsând o adaos de rectificare de 0,5–1 mm. Excentricitatea se verifică cu ajutorul unui CMM.

MăcinareDiametrul exterior și alezajul sunt rectificate conform toleranței IT6, cu o rugozitate a suprafeței Ra0,8 μm. Fața de montare a roții dințate este rectificată perpendicular (≤0,02 mm/100 mm).

FrezareCentrele de prelucrare CNC modelează suprafața conică și baza sferică, cu o toleranță la unghiul conului (±0,05°) și o rugozitate a suprafeței Ra3,2 μm.

Suprafața de montare a căptușeliiPrelucrată la planeitate (≤0,1 mm/m) pentru a asigura o lipire strânsă cu căptușeala rezistentă la uzură prin turnare din aliaj de zinc.

Testarea materialelor:

Analiza spectrometrică verifică compoziția chimică (de exemplu, ZG35CrMo: C 0,32–0,40%, Cr 0,8–1,2%).

Testele de tracțiune și impact confirmă proprietățile mecanice (de exemplu, 42CrMo: energie de impact ≥60 J/cm² la 20°C).

Inspecție dimensională:

CMM verifică dimensiunile critice (de exemplu, excentricitatea manșonului excentric, coaxialitatea scaunului rulmentului cadrului).

Scanarea laser verifică profilul conic al conului în mișcare și geometria cavității conului fix.

Testare nedistructivă (NDT):

Testarea cu ultrasunete (UT) detectează defectele interne ale cadrelor și manșoanelor turnate (defectele >φ3 mm sunt respinse).

Testarea cu particule magnetice (MPT) inspectează arborii principali forjați și conurile mobile pentru fisuri la suprafață.

Testarea performanței:

Echilibrare dinamicăAnsamblurile rotorului și manșonului excentric sunt echilibrate la gradul G2.5 (vibrații ≤2.5 mm/s).

Testul sistemului hidraulicCicluri de presiune (0–25 MPa) timp de 1000 de cicluri fără scurgeri; timpul de răspuns al dispozitivelor de siguranță ≤0,5 secunde.

Test de strivireFuncționare continuă timp de 48 de ore cu granit (rezistență la compresiune 160 MPa) pentru a verifica capacitatea, dimensiunea particulelor (cubicitate ≥85%) și uzura componentelor.

Validare de siguranță:

Testarea la suprasarcină cu blocuri de fier de 50 kg confirmă că sistemul hidraulic se declanșează și se resetează corect, fără a se deteriora.