Introducere detaliată la concasorul Old Spring cu con
1. Prezentare generală și funcție a concasorului cu con cu arc vechi
Concasorul conic cu arc vechi este un tip clasic de concasor conic utilizat pe scară largă în industria minieră, metalurgică, construcții și construcția de drumuri pentru concasarea secundară și terțiară a diferitelor minereuri și roci. Are o reputație îndelungată pentru performanța sa fiabilă în reducerea dimensiunii materialelor dure și medii dure, cum ar fi granitul, bazaltul, calcarul și minereul de fier.
Principiul său de funcționare se bazează pe compresia și impactul materialelor între un con în mișcare (manta) și un con staționar (concav). Motorul acționează manșonul excentric al arborelui, care la rândul său face ca manta să se rotească excentric. Pe măsură ce manta se mișcă, spațiul dintre aceasta și concav se modifică continuu, comprimând și zdrobind materialele introduse în camera de concasare până când acestea ating dimensiunea dorită a particulelor și sunt evacuate din partea inferioară a concasorului.
2. Compoziția și structura vechiului concasor cu con cu arc
Vechiul concasor cu con cu arc este compus din mai multe componente cheie, fiecare jucând un rol crucial în procesul de concasare:
2.1 Cadru
Cadrul este principala componentă structurală, de obicei fabricată din oțel turnat de înaltă rezistență (cum ar fi ZG270 - 500). Acesta oferă o bază stabilă și suport pentru toate celelalte componente. Partea superioară a cadrului găzduiește contrabătătorul, în timp ce partea inferioară susține manșonul excentric al arborelui, arborele principal și alte piese mobile. Nervurile de ranforsare sunt adesea adăugate la cadru pentru a-i spori rigiditatea și a rezista forțelor de impact mari generate în timpul concasării. Cadrul este proiectat să fie robust, cu o grosime de 30 - 50 mm în zonele critice.
2.2 Con în mișcare (manta)
Mantaua este o componentă de formă conică, fabricată din oțel cu conținut ridicat de mangan (cum ar fi ZGMn13) sau fontă cu conținut ridicat de crom. Este montată pe arborele principal și se rotește excentric în interiorul concavității. Suprafața mantalei este proiectată cu un profil specific pentru a zdrobi eficient materialele. Grosimea mantalei variază între 30 și 80 mm, în funcție de model și aplicație. Partea inferioară a mantalei este conectată la arborele principal printr-un rulment sferic, permițând o mișcare giratorie lină și stabilă.
2.3 Con staționar (concav)
Concavul este partea exterioară fixă a camerei de concasare. De asemenea, este fabricat din materiale rezistente la uzură, cum ar fi oțelul cu conținut ridicat de mangan sau fonta cu conținut ridicat de crom. Concavul este fixat pe partea superioară a cadrului și are o formă conică care se potrivește cu mantaua. Suprafața interioară a concavului este căptușită cu garnituri de uzură înlocuibile. Structura concavului este proiectată să reziste la impactul și abraziunea materialelor concasate, având o grosime de 25 - 60 mm.
2.4 Manșon excentric al arborelui
Manșonul excentric al arborelui este o componentă cheie pentru transmiterea mișcării. Este fabricat din oțel turnat aliat (cum ar fi ZG35CrMo). Manșonul excentric al arborelui se rotește în jurul arborelui principal, provocând o rotație excentrică a mantalei. Este echipat cu o roată dințată conică de diametru mare care se angrenează cu o roată dințată conică mică de pe arborele de transmisie. Excentricitatea manșonului arborelui este atent proiectată pentru a controla amplitudinea mișcării giratorii a mantalei, de obicei cuprinsă între 10 și 30 mm.
2.5 Sistem de transmisie
Sistemul de transmisie este alcătuit dintr-un motor, curele trapezoidale, un scripete, un arbore de transmisie și roți dințate conice. Motorul (de obicei cu o gamă de putere de 55 - 315 kW) asigură forța motrice. Curelele trapezoidale transferă puterea de la motor la scripetele de pe arborele de transmisie. Arborele de transmisie rotește apoi roata dințată conică mică, care se angrenează cu roata dințată conică mare de pe bucșa excentrică a arborelui, acționând rotația bucșei excentrice a arborelui. Raportul de transmisie al roților dințate conice este de obicei în intervalul 1:4 - 1:6.
2.6 Ansamblu arc
Arcurile sunt o caracteristică importantă de siguranță și reglare la vechile concasoare cu con cu arc. Un set de arcuri de înaltă rezistență (de obicei fabricate din oțel aliat pentru arcuri, cum ar fi 60Si2Mn) este instalat în jurul părții inferioare a cadrului. În cazul prezenței materialelor necontestatabile (cum ar fi fierul dezintegrabil) în camera de concasare, arcurile se comprimă, permițând mantalei să se deplaseze în jos și să mărească spațiul de descărcare, prevenind deteriorarea concasorului. Forța arcului poate fi reglată pentru a controla forța de concasare și dimensiunea de descărcare. Intervalul de compresie a arcului este de obicei de 20 - 50 mm.
2.7 Sistem de alimentare și descărcare
Sistemul de alimentare include de obicei o pâlnie de alimentare în partea superioară a concasorului. Pâlnia de alimentare este proiectată pentru a distribui uniform materialele în camera de concasare. Dimensiunea pâlniei de alimentare variază în funcție de capacitatea concasorului, cu un interval de volum de 0,5 - 3 metri cubi. Sistemul de descărcare este situat în partea inferioară a concasorului. Materialele descărcate cad prin fanta de descărcare reglabilă, care poate fi ajustată prin schimbarea poziției contrabătătorului sau utilizând mecanismul de reglare cu arc. Fanta de descărcare poate fi reglată în intervalul 3 - 50 mm pentru a controla dimensiunea particulelor produsului final.
3. Procesele de fabricație ale vechiului concasor cu con cu arc
3.1 Fabricarea cadrului
Crearea de modeleSe realizează un model la scară reală, de obicei din lemn sau rășină imprimată 3D, cu toleranțe pentru contracție (1,5 - 2,0%) și prelucrare mecanică. Modelul este conceput pentru a reprezenta cu acuratețe forma complexă a cadrului, inclusiv toate cavitățile interne și punctele de montare.
TurnarePentru turnarea cadrului se utilizează matrițe din nisip liant cu rășină. Nisipul este amestecat cu lianți de rășină pentru a forma o matriță cu întărire. Miezurile sunt introduse în matriță pentru a crea cavități interne, cum ar fi cele pentru manșonul excentric al arborelui și arborele principal. Matrița este apoi acoperită cu un strat refractar pentru a îmbunătăți finisajul suprafeței piesei turnate.
TurnareOțelul turnat de înaltă rezistență (ZG270 - 500) este topit într-un cuptor cu inducție la o temperatură de 1520 - 1560 °C. Metalul topit este turnat cu grijă în matriță la o viteză controlată pentru a asigura umplerea corectă și a minimiza formarea defectelor. După turnare, cadrul este lăsat să se răcească lent în matriță pentru a reduce tensiunea internă.
Tratament termicRama turnată este supusă unui proces de tratament termic. Mai întâi, este normalizată la o temperatură de 880 - 920 °C și apoi răcită cu aer. Aceasta este urmată de o revenire la 550 - 600 °C pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice, cum ar fi duritatea (HB 180 - 220) și tenacitatea.
PrelucrareCadrul tratat termic este apoi prelucrat. Mașinile de frezat CNC sunt utilizate pentru prelucrarea suprafețelor de montare pentru manșonul arborelui concav, excentric și alte componente. Precizia de prelucrare este controlată în limita a ±0,1 mm pentru dimensiunile cheie. Operațiunile de găurire și filetare sunt efectuate pentru a crea găuri pentru șuruburi și alte elemente de fixare.
3.2 Fabricarea conului mobil (manta)
ForjareȚaglele din oțel cu conținut ridicat de mangan (ZGMn13) sau din fontă cu conținut ridicat de crom sunt încălzite la 1100 - 1150 °C și apoi forjate în forma conică a mantalei. Forjarea ajută la alinierea structurii granulare a materialului, îmbunătățind rezistența și rezistența la uzură. Pot fi implicate mai multe etape de forjare pentru a obține forma și precizia dimensională dorite.
Tratament termicDupă forjare, mantaua este tratată termic. Pentru oțelul cu conținut ridicat de mangan, aceasta este recoaptă în soluție la 1050 - 1100 °C și apoi călită în apă pentru a obține o structură martensitică cu duritate ridicată. Duritatea mantaii după tratamentul termic este de obicei de 45 - 55 HRC.
PrelucrareMantaua tratată termic este prelucrată mecanic pentru a obține dimensiunile finale. Strungurile și frezele CNC sunt utilizate pentru prelucrarea suprafeței conice exterioare, a suprafeței inferioare pentru rulmentul sferic și a oricăror alte caracteristici necesare. Finisajul suprafeței de lucru a mantalei este atent controlat pentru a asigura o acțiune de concasare lină, cu o rugozitate de Ra 3,2 - 6,3 μm.
3.3 Fabricarea conurilor staționare (contracave)
TurnareSimilar cadrului, contracavul este turnat folosind matrițe de nisip lipite cu rășină. Oțelul cu conținut ridicat de mangan sau fonta cu conținut ridicat de crom sunt topite într-un cuptor cu inducție la 1450 - 1500 °C și turnate în matriță. Procesul de turnare este controlat cu atenție pentru a asigura o grosime uniformă și a minimiza porozitatea.
Tratament termicConcavul turnat este tratat termic pentru a-i îmbunătăți proprietățile mecanice. De obicei, este normalizat și revenit. Pentru oțelul cu conținut ridicat de mangan, temperatura de normalizare este în jur de 950 - 1000 °C, urmată de revenire la 200 - 300 °C pentru a obține duritatea și tenacitatea dorite.
PrelucrareDupă tratamentul termic, concavul este prelucrat mecanic. Suprafața interioară este prelucrată la un profil specific pentru a se potrivi cu mantaua, iar suprafața exterioară este prelucrată mecanic pentru montarea pe cadru. Precizia de prelucrare pentru profilul suprafeței interioare este de ±0,5 mm, iar rugozitatea suprafeței este Ra 6,3 - 12,5 μm.
3.4 Fabricarea manșoanelor excentrice ale arborelui
TurnarePentru turnarea manșonului excentric al arborelui se utilizează oțel turnat din aliaj (ZG35CrMo). Procesul de turnare este similar cu cel al cadrului, cu un control atent al temperaturii de turnare (1500 - 1540 °C) și al designului matriței pentru a asigura formarea corectă a excentricității.
PrelucrareStrungurile și mașinile de rectificat CNC sunt utilizate pentru prelucrarea diametrelor exterioare și interioare ale bucșei arborelui excentric, precum și a suprafețelor roții dințate conice și a rulmenților. Precizia de prelucrare pentru diametrul excentric este de ±0,05 mm, iar rugozitatea suprafeței de contact dintre rulment și rulment este Ra 0,8 - 1,6 μm.
3.5 Fabricarea arcurilor
Trecerea sârmeiSârma din oțel aliat pentru arcuri (cum ar fi 60Si2Mn) este trasă la diametrul necesar, cu o toleranță de diametru de ±0,05 mm. Sârma este apoi înfășurată în forma arcului folosind o mașină de înfășurat arcuri.
4. Procese de prelucrare și finisare
PicturăToate suprafețele metalice expuse ale concasorului, cum ar fi cadrul, sunt vopsite cu vopsea anticorozivă. Vopseaua se aplică de obicei în mai multe straturi. Mai întâi, se aplică un strat de grund pentru a îmbunătăți aderența, urmat de unul sau mai multe straturi superioare. Vopseaua utilizată este de obicei o vopsea pe bază de rășină epoxidică de înaltă calitate, care oferă o bună protecție împotriva ruginii și coroziunii în medii de lucru dure.
LubrifiereToate piesele mobile, cum ar fi rulmenții, arborii și angrenajele, sunt lubrifiate cu lubrifianți adecvați. Pentru rulmenți se folosește adesea unsoare (cum ar fi unsoare pe bază de litiu), în timp ce pentru angrenaje se aplică lubrifianți pe bază de ulei. Punctele de lubrifiere sunt proiectate astfel încât să fie ușor accesibile pentru întreținerea regulată.
Concasorul este asamblat într-o secvență specifică. Mai întâi, cadrul este plasat pe o bancă de lucru stabilă. Apoi, bucșa excentrică a arborelui este instalată în cadru, urmată de arborele principal și mantaua. Concavul este apoi montat pe partea superioară a cadrului. Ansamblul arcului este instalat în jurul părții inferioare a cadrului, iar sistemul de transmisie este asamblat și conectat.
În timpul asamblării, toate componentele sunt aliniate și fixate cu atenție folosind șuruburi și piulițe. Cheile dinamometrice sunt utilizate pentru a asigura strângerea șuruburilor la valorile de cuplu specificate, de obicei în intervalul 100 - 500 N·m, în funcție de dimensiunea și tipul șurubului.
După asamblare, concasorul este reglat. Spațiul de descărcare dintre manta și contrabătător este reglat folosind mecanismul de reglare cu arc sau alte dispozitive de reglare. Reglarea se face pentru a obține dimensiunea dorită a particulelor produsului zdrobit. Precizia de reglare a spațiului de descărcare este de ±1 mm.
Sistemul de transmisie este, de asemenea, reglat pentru a asigura o aliniere corectă a angrenajelor și a curelelor. Tensiunea curelei este ajustată la valoarea recomandată, de obicei măsurată cu un tensiometru. Angrenarea angrenajului este verificată pentru a asigura o funcționare lină și un zgomot minim.
5. Procese de control al calității
Analiza compoziției chimiceProbele de materii prime utilizate pentru turnare și forjare, cum ar fi oțelul turnat, oțelul cu conținut ridicat de mangan și oțelul aliat, sunt analizate folosind spectrometre pentru a verifica compoziția lor chimică. De exemplu, conținutul de carbon din ZGMn13 ar trebui să fie cuprins între 1,0 și 1,4%, iar conținutul de mangan ar trebui să fie între 11 și 14%.
Testarea proprietăților mecaniceTestele de tracțiune, testele de impact și testele de duritate se efectuează pe probe de materiale. Pentru oțelul turnat de înaltă rezistență (ZG270 - 500), rezistența la tracțiune trebuie să fie de cel puțin 500 MPa, iar alungirea nu trebuie să fie mai mică de 18%.
Inspecția mașinii de măsurat în coordonate (CMM)O CMM este utilizată pentru a măsura dimensiunile cheie ale tuturor componentelor, cum ar fi diametrul manșonului excentric al arborelui, înălțimea și diametrul mantalei și al concavului, precum și distanța dintre găurile de montare de pe cadru. Precizia de măsurare a CMM este de ±0,02 mm.
Inspecția manometruluiCalibrele speciale sunt utilizate pentru a verifica dimensiunea unor caracteristici precum pasul filetului șuruburilor și potrivirea dintre piesele de îmbinare. De exemplu, potrivirea dintre arborele principal și rulment este verificată folosind un alezaj și un calibru pentru arbore pentru a se asigura că jocul se încadrează în intervalul specificat.
Testare cu ultrasunete (UT)Ultrasonografia este utilizată pentru detectarea defectelor interne ale pieselor turnate, cum ar fi porozitatea, fisurile și incluziunile. Undele ultrasonice sunt transmise prin material, iar orice defecte sunt detectate prin analiza undelor reflectate. Defectele mai mari decât o anumită dimensiune (de obicei 3 - 5 mm) sunt considerate inacceptabile.
Testarea particulelor magnetice (MPT)MPT este utilizat pentru detectarea fisurilor superficiale și apropiate de suprafață în materiale feromagnetice, cum ar fi componentele din oțel. Un câmp magnetic este aplicat componentei, iar particulele magnetice sunt presărate pe suprafață. Fisurile vor atrage particulele magnetice, făcându-le vizibile.
Gol - Test de încărcareConcasorul asamblat funcționează fără niciun material timp de 2 - 4 ore. În timpul acestui test, se verifică rotația arborelui, funcționarea sistemului de transmisie și stabilitatea mașinii. Nivelul de vibrații al mașinii este măsurat folosind senzori de vibrații și trebuie să se încadreze în limita specificată (de obicei mai puțin de 10 mm/s).
Test de sarcinăConcasorul este apoi supus unui test de sarcină. O probă reprezentativă din materialul care urmează să fie concasat (cum ar fi granitul sau calcarul) este introdusă în concasor la o rată controlată. Se măsoară capacitatea de producție, distribuția dimensiunii particulelor produsului concasat și rata de uzură a mantalei și a contrabătătorului. Capacitatea de producție trebuie să respecte valoarea nominală a concasorului, iar distribuția dimensiunii particulelor trebuie să se încadreze în intervalul specificat.
6. Procesul de instalare
Pentru concasor se turnează o fundație din beton. Fundația este proiectată în funcție de greutatea și dimensiunea concasorului, precum și de forțele dinamice generate în timpul funcționării. Betonul utilizat este de obicei de înaltă rezistență, cum ar fi C30 - C40.
Fundația este nivelată cu o precizie de ±0,1 mm/m folosind o nivelă cu bulă de aer sau un dispozitiv de nivelare cu laser. Șuruburile de ancorare sunt încorporate în fundație în timpul procesului de turnare. Șuruburile de ancorare sunt utilizate pentru a fixa concasorul pe fundație și trebuie să aibă un diametru și o lungime suficiente pentru a rezista forțelor care acționează asupra concasorului.
Concasorul este ridicat cu grijă și așezat pe fundație folosind o macara sau alt echipament de ridicare. Concasorul este aliniat cu șuruburile de ancorare, iar sub cadru sunt plasate șaibe pentru a regla nivelul și alinierea concasorului. Șaibele sunt fabricate din oțel și au o grosime cuprinsă între 0,5 și 5 mm.
Șuruburile de ancorare sunt apoi strânse folosind o cheie dinamometrică la valoarea specificată a cuplului, de obicei în intervalul 300 - 800 N·m, în funcție de dimensiunea șurubului. Procesul de strângere se face în cruce pentru a asigura o distribuție uniformă a sarcinii.
Motorul este instalat pe o bază separată, care este, de asemenea, fixată pe fundație. Baza motorului este ajustată pentru a asigura o aliniere corectă cu arborele de transmisie al concasorului.
Angrenajele conice din sistemul de transmisie sunt instalate și reglate pentru a asigura o angrenare corectă. Jocul dintre angrenaje se măsoară folosind o calibră și se ajustează la valoarea specificată, de obicei în intervalul 0,1 - 0,3 mm.
Sistemul de lubrifiere, care include pompe de ulei, filtre și conducte de ulei, este instalat. Conductele de ulei sunt conectate la toate punctele de lubrifiere de pe concasor, cum ar fi rulmenții și angrenajele. Sistemul de lubrifiere este umplut cu lubrifiantul corespunzător, iar nivelul uleiului este verificat.
