Cadrul, o componentă portantă esențială a concasoarelor cu fălci, susține piese cheie precum placa fixă a fălcii și arborele excentric, preluând toate forțele de concasare. Acesta dispune de o structură integrală (concasoare mici/medii) sau divizată (modele mari) cu alezaje pentru lagăre, o suprafață fixă de montare a fălcii, suporturi pentru placă basculantă și nervuri de ranforsare, fabricate din oțel turnat ZG270-500 sau QT500-7.
Fabricația implică turnarea în nisip (turnare la 1480–1520°C) cu recoacere pentru detensionare, urmată de prelucrare mecanică de precizie (toleranța alezajului rulmentului H7, planeitate ≤0,1 mm/m). Controlul calității include teste de prelucrare mecanică multifuncțională (UT/MT) pentru defecte, teste de tracțiune (≥500 MPa) și teste de sarcină care asigură o deformare ≤0,2 mm/m sub o sarcină nominală de 1,2×.
Esențial pentru rigiditatea structurală, asigură o funcționare stabilă a concasorului cu durabilitate pe termen lung.
Introducere detaliată a componentei cadrului concasoarelor cu fălci
Cadrul este componenta portantă fundamentală a concasoarelor cu fălci, acționând ca un schelet care susține piesele centrale, cum ar fi placa fixă a fălcii, fălca oscilantă, arborele excentric și carcasele lagărelor. Acesta rezistă la toate sarcinile generate în timpul concasării (inclusiv forțele de impact și de extrudare ale materialului). Stabilitatea sa structurală determină direct rigiditatea generală, precizia operațională și durata de viață a concasorului, ceea ce îl face o componentă centrală care asigură funcționarea sigură și eficientă a echipamentului.
I. Compoziția și structura cadrului
Cadrul este conceput pentru a echilibra rezistența, rigiditatea și proprietățile de greutate redusă, fiind clasificat în tipuri integrale și divizate în funcție de dimensiunea concasorului (mic/mediu vs. mare). Principalele componente și caracteristici structurale sunt următoarele:
Structura cadrului principal
Cadru integralConcasoarele mici/medii (capacitate ≤100 t/h) utilizează adesea structuri integrale turnate sau sudate, în formă de dddhhU" cu pereți laterali verticali (grosime de 30–80 mm), o placă de bază orizontală (grosime de 50–100 mm) și o secțiune superioară conectată la placa fixă a fălcii. Un alezaj central pentru carcasa rulmentului arborelui excentric este realizat din lemn masiv, cadrul reprezentând 30–40% din greutatea totală a echipamentului.
Cadru divizatConcasoarele mari (capacitate 100 t/h) sunt alcătuite din cadre superioare și inferioare conectate prin șuruburi de înaltă rezistență (M36–M64, gradul 8.8+), facilitând transportul și asamblarea la fața locului. Cadrul superior susține placa fixă a fălcii și arborele excentric, în timp ce cadrul inferior susține fălca oscilantă și scaunul plăcii articulate. Un cep de fixare (joc de ajustare ≤0,1 mm) asigură precizia asamblării la îmbinare.
Alezajul carcasei rulmentului O gaură circulară străpunsă în pereții laterali ai cadrului pentru montarea rulmentului excentric al arborelui. Diametrul alezajului este proiectat conform modelului rulmentului (toleranță H7), cu o grosime a peretelui ≥1/3 din diametrul exterior al rulmentului (pentru a crește capacitatea de încărcare). Elemente în trepte (adâncime de 10-20 mm) la ambele capete amplasează inelul exterior al rulmentului și capacul de etanșare, cu o rugozitate a suprafeței interne de Ra ≤1,6 μm (reducând uzura rulmentului).
Suprafață de montare a plăcii cu maxilar fix O suprafață frontală înclinată (20°–30° față de orizontală, optimizând profilul camerei de concasare) cu caneluri în T sau găuri pentru șuruburi (distanță 150–300 mm) pentru fixarea plăcii fălcii fixe. Planeitatea ≤0,5 mm/m și perpendicularitatea față de axa alezajului rulmentului ≤0,1 mm/100 mm asigură paralelismul dintre plăcile fălcii fixe și cele pivotante.
Suport scaun cu placă basculantă O structură concavă pe peretele posterior al cadrului sau pe baza inferioară a cadrului, conectată la scaunul plăcii de articulație prin șuruburi sau turnată integral. Suprafața sa se potrivește cu scaunul plăcii de articulație (plat sau 弧形) pentru a asigura o transmitere uniformă a forței. Nervurile de ranforsare (grosime de 20-50 mm) din jurul suportului sporesc rezistența la impact.
Structuri de armare
Grinzi transversaleCadrele mari sunt prevăzute cu grinzi transversale sudate sau turnate (secțiune transversală dreptunghiulară sau în formă de I) între pereții laterali (distanță de 500–800 mm) pentru a preveni deformarea laterală sub sarcină.
CoasteNervuri de tip grilă (50–150 mm înălțime) pe cadrul interior, cu colțuri racordate (R10–R20) la îmbinările dintre nervuri și perete/bază pentru a evita concentrarea tensiunilor.
Structuri auxiliare
Găuri de ridicareGăuri φ50–φ100 mm (filetate sau străpunse) pe partea superioară/laterală pentru manipulare, cu margini ranforsate (grosime ≥30 mm) pentru a preveni ruperea.
Suporturi de reglare a debituluiGăuri pentru șuruburi sau glisiere pe cadrul inferior pentru instalarea dispozitivelor de reglare a spațiului de refulare (de exemplu, pachete de șaibe sau pene) pentru a regla dimensiunea produsului.
II. Procesul de turnare a cadrului (cadru integral din oțel turnat)
Cadrele sunt de obicei fabricate din oțel turnat de înaltă rezistență (ZG270-500, ZG35CrMo) sau fontă ductilă (QT500-7 pentru modele mici/medii). Procesul de turnare asigură densitatea internă și rezistența structurală:
Pregătirea mucegaiului și a nisipului
Se utilizează matrițe din silicat de sodiu sau nisip de rășină. Modelele din lemn (mari) sau din spumă (mici/medii) sunt fabricate din modele 3D, cu o toleranță de contracție de 3-5% (contracție liniară de 2-2,5% pentru oțelul turnat).
Suprafețele matrițelor sunt acoperite cu pulbere de zirconiu (grosime de 0,5–1 mm) pentru un finisaj îmbunătățit. Zonele critice (alezajele lagărelor, suprafețele de montare) utilizează nisip călit la rece (duritate superficială ≥80 Shore D) pentru precizie dimensională.
Topire și turnare
Oțelul uzat și fonta brută cu raport P/S scăzut sunt topite într-un cuptor cu arc la 1520–1580°C. Compoziția este ajustată (ZG270-500: C 0,24–0,32%, Si 0,5–0,8%) și dezoxidată la o puritate ≥99,9% (incluziuni nemetalice ≤Gradul 2).
Se utilizează un sistem de umplere în trepte, cu turnare inferioară în mai multe puncte (3-5 uși pentru cadre mari) la 1480-1520°C. Timpul de turnare este de 15-40 de minute (în greutate) pentru a asigura o umplere lină și a evita încorporarea zgurii.
Scuturare și tratament termic
Piesele turnate sunt scoase prin scoatere după răcire sub 200°C. Piesele verticale sunt îndepărtate (tăiate cu flacără și șlefuite), iar nisipul/bagajul de suprafață este curățat.
Recoacere: Încălzire la 650–700°C, menținere timp de 6–8 ore, apoi răcire în cuptor la 300°C pentru răcire cu aer pentru a elimina tensiunea reziduală (≤100 MPa) și a preveni deformarea post-prelucrare.
III. Procesul de prelucrare a cadrului
Prelucrare brută
Folosind placa de bază ca punct de referință, cu ajutorul portalului se frezează pereții laterali de degroșare și suprafețele de montare a fălcilor fixe, lăsând o adaos de finisare de 5-10 mm. Paralelism al pereților laterali ≤1 mm/m; abatere a unghiului suprafeței de montare ≤0,5°.
Alezajele rulmenților sunt alezate brut la o supradimensionare de 5–8 mm pe o mașină de găurit orizontală, cu perpendicularitatea axei alezajului față de suprafața de montare ≤0,3 mm/100 mm.
Semi-finisare și învechire
Suprafețele sunt semifinisate (adaos de 2–3 mm), iar alezajele sunt semi-găurite (adaos de 1–2 mm). Îmbătrânirea artificială (200–250°C timp de 4 ore) ameliorează și mai mult stresul de prelucrare.
Prelucrare de finisare
Suprafață de montare fixă a fălcii: frezată CNC cu portal la o planitate ≤0,1 mm/m, Ra ≤6,3 μm, eroare de unghi ≤0,1°.
Alezaje rulmenți: Alezate CNC la toleranța H7 cu coaxialitate ≤0,05 mm între laturi, Ra ≤1,6 μm. Fețele în trepte de la capetele alezajului au o perpendicularitate ≤0,02 mm/100 mm față de axa alezajului.
Găuri și caneluri: Găurile pentru șuruburi cu falcă fixă (toleranță H12), găurile cu scaun articulat și canelurile în T (lățime ±0,2 mm) sunt prelucrate, cu o abatere pozițională ≤0,5 mm față de desene.
Tratament de suprafață
Suprafețele neprelucrate sunt sablate (Sa2.5) și acoperite cu un grund epoxidic bogat în zinc (60–80 μm) și un strat superior de cauciuc clorurat (40–60 μm) pentru rezistență la coroziune. Suprafețele prelucrate sunt tratate cu ulei anticoroziv (mare) sau cu fosfatare (mică/medie).
IV. Controlul calității cadrului
Calitatea turnării
Inspecție vizuală: Fără fisuri, contracții sau erori de rulare. Zonele critice (împrejurimile alezajului rulmentului) sunt supuse testării cu particule magnetice (MT) pentru a detecta fisurile de suprafață (lungime ≤1 mm).
Calitate internă: Cadrele mari sunt supuse testării cu ultrasunete (UT) cu o acoperire ≥80%. Alezajele și nervurile lagărelor trebuie să fie lipsite de incluziuni/pori de gaz ≥φ5 mm.
Precizie dimensională
Mașinile de măsurat în coordonate verifică diametrul alezajului rulmentului (H7), coaxialitatea (≤0,05 mm), iar dispozitivele de urmărire laser verifică planitatea suprafeței fălcilor fixe (≤0,1 mm/m) și unghiul.
Ramele divizate sunt inspectate pentru planeitatea suprafeței îmbinării (≤0,15 mm/m) și jocul de potrivire al cepului (≤0,1 mm).
Proprietăți mecanice
Pe probe se efectuează teste de tracțiune (ZG270-500: rezistență la tracțiune ≥500 MPa, alungire ≥20%) și verificări ale durității (180–230 HBW).
Cadrele cu manta de apă sunt supuse unui test hidrostatic la o presiune de lucru de 1,5× timp de 30 de minute, fără scurgeri.
Testarea încărcării
O forță de strivire nominală de 1,2× este aplicată timp de 1 oră. Tensometrele măsoară tensiunea maximă (≤80% din limita de curgere), cu o deformare ≤0,2 mm/m (decalajul axei alezajului rulmentului ≤0,03 mm).
V. Nume comune chinezo-engleze
Cadru
Cadru concasor
Baza mașinii
Cadru de concasor cu fălci
Cadru principal
Cadru de susținere
Acești termeni sunt utilizați universal în documentele tehnice pentru a se referi la structura portantă fundamentală a concasorului cu fălci.