Arbore excentrice pentru concasoare cu fălci

Introducere detaliată a componentei arborelui excentric al concasoarelor cu fălci

I. Compoziția și structura arborelui excentric

1. Gâturi de arboreÎmpărțit în gâtul arborelui principal și gâtul arborelui excentric. Gâtul arborelui principal este o piesă cilindrică care se potrivește cu carcasa rulmentului cadrului, servind drept centru de rotație, necesitând o cilindricitate ridicată și o precizie a suprafeței. Gâtul arborelui excentric se conectează la rulmentul fălcii pivotante, cu axa sa decalată față de axa gâtului arborelui principal cu o excentricitate (de obicei 1/4–1/3 din diametrul arborelui). Această excentricitate transformă mișcarea de rotație în mișcarea de oscilație a fălcii mobile.
2. Corpul arboreluiPartea intermediară care leagă gâtul arborelui principal și gâtul excentric al arborelui, adesea în trepte sau cilindrică. Arborii excentrici mari pot avea caneluri de reducere a greutății pe corpul arborelui (reducând greutatea fără a compromite rezistența). Unele corpuri de arbore prezintă canale pentru pană pentru poziționarea panelor volantelor sau scripeților.
3. Fileturi de tranzițieConexiunile dintre gâtul arborelui principal, gâtul excentric al arborelui și corpul arborelui utilizează raze de tranziție cu rază mare (de obicei R ≥ 5 mm) pentru a reduce concentrarea stresului și a preveni fracturarea prin oboseală (acestea sunt zone structural slabe).
4. Fețe de capătAmbele fețe frontale ale arborelui sunt prelucrate mecanic pentru a servi ca referințe de poziționare pentru volante și scripeți. Unele fețe frontale au găuri centrale (pentru poziționarea degetului în timpul prelucrării).

II. Procesul de turnare a arborelui excentric

1. Pregătirea mucegaiului

• Se utilizează turnarea în nisip (nisip de rășină). Modelele din lemn sau metal sunt realizate pe baza structurii arborelui, cu o adaos de 8-12 mm pentru forjare/prelucrare (ținând cont de contracția turnării și de necesitățile de prelucrare ulterioare).

• Cavitatea matriței este echipată cu un sistem rezonabil de închidere și coloană verticală pentru a asigura umplerea completă cu metal topit. Puțurile mari utilizează turnarea treptată pentru a evita cavitățile de contracție și porozitatea.

2. Topire și turnare

• Fontă brută și oțel uzat de înaltă calitate, cu un conținut scăzut de fosfor și sulf, sunt topite într-un cuptor de medie frecvență, producând oțel turnat aliat (de exemplu, ZG35CrMo) cu compoziție chimică controlată (C: 0,32–0,40%, Cr: 0,8–1,1%, Mo: 0,15–0,25%).

• Temperatura de turnare este controlată la 1520–1560°C, utilizând turnarea de jos pentru a asigura o umplere stabilă și a preveni antrenarea sau incluziunile de gaz.

3. Scuturare și tratament termic

• Turnarea este dezumflată după răcire la o temperatură sub 300°C. Coloanele verticale sunt îndepărtate și se efectuează recoacerea (încălzire la 650–700°C, menținere timp de 4–6 ore, apoi răcire lentă) pentru a elimina stresul de turnare.

• După prelucrarea brută, se efectuează călirea și revenirea: încălzire la 850–880°C pentru călirea în ulei, urmată de revenire la 550–580°C pentru a obține o structură de sorbit revenit cu o duritate de 220–260 HBW și o rezistență la tracțiune ≥ 700 MPa.

III. Procesul de fabricație al arborelui excentric (piese forjate)

1. Procesul de forjare

• Țaglele din oțel structural aliat de înaltă calitate (de exemplu, 40CrNiMo) sunt încălzite la 1100–1200°C și supuse forjării libere, utilizând procese de tragere și deformare pentru a forma, asigurând densitatea internă și absența fisurilor de forjare.

• Recoacerea sferoidizată (menținută la 780–800°C, răcită lent) se efectuează după forjare pentru a reduce duritatea și a îmbunătăți prelucrabilitatea.

2. Prelucrare brută

• Gâtul arborelui principal, gâtul excentric al arborelui și corpul arborelui sunt prelucrate prin strunjire brută la un strung sau un strung CNC, lăsând o adaos de finisare de 3-5 mm, cu o toleranță a diametrului controlată la ±1 mm.

• În capetele arborelui se găuresc găuri centrale ca referințe de poziționare pentru prelucrarea ulterioară.

3. Semi-finisare

• Folosind găuri centrale pentru poziționare, gâturile arborelui principal și excentric sunt strunjite la dimensiuni apropiate de cele proiectate (adaos de rectificare de 0,5–1 mm rămas), asigurând o cilindricitate ≤ 0,1 mm și o abatere de excentricitate ≤ 0,05 mm.

• Canalele de pană sunt frezate: prelucrate pe corpul arborelui sau pe capete cu o toleranță de lățime ±0,05 mm, o toleranță de adâncime ±0,1 mm și o rugozitate a fundului canelurii Ra ≤ 6,3 μm.

4. Finisare

• Rectificarea gâturilor arborilor principali și excentrici: Mașinile de rectificat cilindric exterior sunt utilizate pentru a obține o toleranță dimensională IT6, rugozitatea suprafeței Ra ≤ 0,8 μm, rotunjimea ≤ 0,005 mm și liniaritatea axelor ≤ 0,01 mm/m.

• Rectificarea de precizie a fețelor frontale: Asigurarea perpendicularității față de axă ≤ 0,02 mm/100 mm.

IV. Procesul de control al calității arborelui excentric

1. Inspecția materialelor

• Analiza spectrală a materiilor prime este efectuată înainte de forjare/turnare pentru a verifica conformitatea compoziției chimice. Testele de tracțiune și impact sunt efectuate pe probe pentru a se asigura că proprietățile mecanice respectă standardele (de exemplu, 40CrNiMo după revenire necesită energie de impact ≥ 60 J).

2. Testarea internă a calității

• Testarea cu ultrasunete (UT) 100% se efectuează pe piese forjate, interzicând defectele interne ≥ φ2 mm. Testarea cu particule magnetice (MT) se aplică zonelor cu concentrație de stres, cum ar fi racordurile de tranziție ale gâtului arborelui, pentru a se asigura că nu apar fisuri la suprafață.

3. Inspecția de precizie a prelucrării mecanice

• Diametrele gâtului arborelui se măsoară cu micrometre, iar rotunjimea/cilindricitatea cu comparatoare cu cadran. Excentricitatea se verifică cu un calibru de excentricitate, necesitând o abatere de ±0,03 mm față de valoarea de proiectare.

• O mașină de măsurat în coordonate verifică precizia poziției canalelor de pană, asigurând o eroare de simetrie cu axa ≤ 0,05 mm.

4. Verificare pre-asamblare

• Se efectuează testarea echilibrării dinamice (viteză de rotație ≥ 1500 r/min) cu dezechilibru rezidual ≤ 10 g·cm. Asamblarea de probă cu rulmenți și volante asigură un joc de fixare adecvat (H7/js6 pentru gâtul arborelui principal și rulment).