Concasorul cu fălci cu un singur pendul, un dispozitiv tradițional de concasare primară, prezintă o fălcă mobilă care se balansează într-un singur arc în jurul unui arbore de suspensie, potrivit pentru concasarea materialelor cu rezistență la compresiune ≤250 MPa (de exemplu, calcar, gangă de cărbune) în particule de 10–200 mm (raport de concasare 3–5). Structura sa include un cadru, fălci fixe/mobile, transmisie excentrică a arborelui, reglare a șaibei și dispozitive de siguranță cu placă basculantă, caracterizate prin simplitate și cost redus.
Fabricația implică cadre turnate/sudate, arbori excentrici din 40Cr (raport de forjare ≥2,5) și plăci de fălci ZGMn13 (călite la apă). Controlul calității include testarea uniformă pentru piese turnate, verificări ale coaxialității rulmenților (≤0,1 mm) și testarea la sarcină (respectarea dimensiunii particulelor ≥90%).
Utilizat pe scară largă în mine mici, materiale de construcții, construcția de drumuri rurale și preprocesarea cărbunelui, oferă fiabilitate economică pentru nevoile de concasare de bază, cu buget redus, deși cu o eficiență mai mică decât modelele cu pendul dublu.
Introducere detaliată a concasoarelor cu un singur pendul
Concasorul cu fălci cu un singur pendul este cel mai tradițional și utilizat tip de concasor cu fălci. Falca sa mobilă se rotește într-un singur arc în jurul unui arbore de suspensie (similar cu un pendul), de unde și denumirea de "pendul simplu. Caracterizat printr-o structură simplă, cost redus și întreținere ușoară, joacă un rol cheie în concasarea primară pentru minele mici și mijlocii, materiale de construcții și construcția de drumuri. Poate concasa materiale cu o rezistență la compresiune ≤250 MPa (de exemplu, calcar, gresie, gangă) cu un raport de concasare de 3-5 și o deschidere de descărcare reglabilă de la 10-200 mm.
I. Compoziția și structura concasoarelor cu fălci cu un singur pendul
Structura unui concasor cu fălci cu un singur pendul este proiectată în jurul principiului concasării cu pendul, constând din cinci componente principale: cadru, mecanism de strivire, sistem de transmisie, dispozitiv de reglare și dispozitiv de siguranțăAceste componente lucrează împreună pentru a realiza concasarea prin compresie a materialelor, având structuri și funcții specifice, după cum urmează:
Cadru
Ca bază portantă, modelele de dimensiuni mici și medii (de exemplu, PE250×400) utilizează oțel turnat integral (ZG230-450), în timp ce modelele mai mari (de exemplu, PE600×900) adoptă structuri sudate (plăci de oțel Q235B, cu grosimea de 15–30 mm). Cadrul are găuri pentru scaunele de lagăr (care susțin arborele excentric) și scaune pentru plăcile de articulație (pentru montarea plăcilor de articulație) pe ambele părți.
Partea inferioară este deschisă (facilitând descărcarea), cu falca fixă și sistemul de transmisie fixate la capetele frontale, respectiv posterioare. Rigiditatea generală trebuie să reziste la forțe de impact în timpul strivirii (100–500 kN, în funcție de model).
Mecanism de strivire
Maxilar fixÎnclinată vertical sau ușor (≤15°) în partea din față a cadrului, suprafața acestuia este prevăzută cu o placă fixă cu falcă (oțel ZGMn13 cu conținut ridicat de mangan, grosimea de 30–80 mm) cu dinți trapezoidali sau triunghiulari (înălțimea de 5–10 mm) pentru a îmbunătăți prinderea materialului.
Maxilar în mișcareConectat la cadru printr-un arbore de suspensie (punct de sprijin fix) în partea superioară și legat de placa de articulație în partea inferioară, formând o structură de tip pendul. Fabricat din oțel turnat (ZG310-570) cu o placă a fălcii mobile (simetrică față de placa fălcii fixe), acesta se rotește într-un arc în jurul arborelui de suspensie în timpul funcționării, creând o compresie periodică cu fălca fixă.
Sistem de transmisie
MotorFurnizează putere (3–75 kW, în funcție de model), conectată la fulie prin curele trapezoidale cu o viteză de rotație de 750–1500 r/min.
Scripete și arbore excentricScripetele (fontă gri HT250) transferă puterea motorului către arborele excentric (oțel 45# sau 40Cr, călit la 22–28 HRC). Designul excentric transformă mișcarea de rotație în mișcarea fălcii (150–300 cicluri/min).
Arbore de suspensie și rulmențiArborele de suspensie (oțel 45#, călit la suprafață la 40–45 HRC) este fixat pe partea superioară a cadrului, iar falca mobilă se rotește în jurul acestuia prin intermediul unor rulmenți cu alunecare sau rostogolire. Arborele excentric este susținut de rulmenți sferici cu role în scaunele cadrului pentru o rotație stabilă.
Dispozitiv de ajustare
Utilizări reglarea șaibeiUn set de șaibe de diferite grosimi este plasat între placa basculantă și peretele posterior al cadrului. Deschiderea de refulare se ajustează prin adăugarea/îndepărtarea șaibelor cu o precizie de ±1 mm. Modelele mici și medii necesită înlocuirea manuală a șaibelor, în timp ce modelele mari pot utiliza cricuri manuale pentru o reglare mai ușoară.
Dispozitiv de siguranță
Cel/Cea/Cei/Cele placă de comutare acționează ca un știft de siguranță "h: Fabricat din fontă HT200 (material fragil), este instalat între falca mobilă și scaunul plăcii de articulație al cadrului. Când materiale necontestatabile (de exemplu, blocuri de fier) intră în cameră, placa de articulație se fracturează sub presiune excesivă, protejând componentele critice (arborele excentric, cadrul).
II. Procese de fabricație
Procesul de fabricație al concasoarelor cu fălci cu un singur pendul se concentrează pe rigiditatea structurală și fiabilitatea transmisiei, cu următorii pași cheie:
Fabricarea ramelor
Cadru turnatOțelul topit ZG230-450 este turnat în semifabricate prin turnare cu nisip de rășină (temperatura de turnare 1450–1550℃). După răcirea lentă (pentru a evita contracția/fisurile), prelucrarea brută este urmată de îmbătrânire (pentru ameliorarea tensiunii de turnare). Suprafața de montare a fălcii fixe este prelucrată mecanic la o planitate ≤0,2 mm/m, iar găurile scaunelor rulmentului sunt alezate la toleranța H8 (Ra ≤3,2 μm).
Cadru sudatPlăcile Q235B sunt tăiate CNC (toleranță ±1 mm) și sudate prin sudură cu arc submers (înălțimea sudurii 8–12 mm). Îmbătrânirea vibratorie post-sudură (20–50 Hz timp de 2–4 ore) asigură o tensiune reziduală ≤80 MPa pentru a preveni deformarea în timpul funcționării.
Fabricarea componentelor cheie
Arbore excentricOțelul 40Cr este forjat (raport de forjare ≥2,5), strunjit brut și revenit (călire la 840℃ + revenire la 560℃) la 22–28 HRC. Strunjirea de precizie asigură o toleranță de excentricitate de ±0,1 mm, cu suprafața fusului rectificată la Ra ≤1,6 μm. Inspecția cu particule magnetice (MT) asigură absența fisurilor la suprafață.
Maxilare mobile și fixeFalca mobilă este turnată din ZG310-570 prin turnare în nisip, recoaptă (600–650℃ timp de 3 ore) după prelucrare brută. Alezajul arborelui de suspensie este alezat la toleranța H7 cu un joc de ajustare de 0,05–0,1 mm cu arborele de suspensie. Falca fixă este fie turnată integral cu cadrul, fie fixată cu șuruburi, cu un paralelism față de falca mobilă ≤0,2 mm/m.
Plăci maxilareZGMn13 este supus unei căliri în apă (1050℃ timp de 1-2 ore, răcire în apă) pentru a forma o structură austenitică (rezistență la impact ≥180 J/cm²). Profilele dinților sunt formate prin prelucrare mecanică sau turnare pentru un contact uniform cu materialul.
Asamblare și punere în funcțiune
AsamblareArborele de suspensie este fixat pe cadru, urmat de falca mobilă (cu un joc al rulmentului de 0,1–0,2 mm), arborele excentric, fulia, placa basculantă și șaibe. Șuruburile sunt strânse conform specificațiilor (de exemplu, șuruburi M20: 200–250 N·m).
Testarea fără sarcinăTimp de funcționare de 1 oră: Verifică temperatura rulmentului (≤75℃), zgomotul (≤90 dB) și balansarea lină. Tensiunea curelei trapezoidale este reglată (deformare 1,5% din deschidere).
Testarea încărcăriiConcasarea calcarului timp de 2 ore verifică conformitatea dimensiunii de descărcare (≥90%), stabilitatea curentului motorului (fluctuație ≤10%) și funcționalitatea dispozitivului de siguranță (fracturile plăcii basculante sub suprasarcină simulată).
III. Procese de control al calității
Pentru a asigura fiabilitatea de bază (durata de viață proiectată ≥8 ani, excluzând piesele de uzură), controlul calității se concentrează pe indicatori cheie de performanță:
Inspecția materiilor prime și a semifabricatelor
Componentele din oțel turnat (cadru, falcă mobilă) sunt supuse unei inspecții vizuale 100% (fără contracții/fisuri) și unei rezistențe la tracțiune (defecte interne ≤φ3 mm). Plăcile de oțel (cadre sudate) necesită certificate de material cu o rezistență la tracțiune ≥375 MPa.
Piesele forjate (arbore excentric, arbore de suspensie) sunt verificate pentru raportul de forjare și dimensiunea granulelor, prin încercări mecanice pe eșantion (rezistență la tracțiune ≥600 MPa, limită de curgere ≥350 MPa).
Inspecția preciziei de prelucrare
Coaxialitatea găurii de fixare a rulmentului se verifică cu comparatori cu cadran (≤0,1 mm). Paralelismul dintre suprafețele de montare a fălcilor fixe și mobile se verifică cu nivele (≤0,2 mm/m).
Erorile de excentricitate și rotunjime a arborelui excentric sunt măsurate cu microscoape pentru scule (≤0,1 mm), iar rugozitatea suprafeței fusului este validată cu profilometre (Ra ≤1,6 μm).
Asamblare și testare a performanței
Lacune de asamblareDiferența de joc dintre fălcile mobile și cele fixe (sus vs. jos) ≤1 mm. Suprafața de contact a plăcii basculante cu scaunul ≥70% (asigurând o transmitere uniformă a forței). Creșterea temperaturii rulmentului în timpul funcționării fără sarcină ≤40℃ (peste temperatura ambiantă).
Performanță de concasareConcasarea calcarului de 150 MPa la capacitatea nominală atinge un raport de concasare ≥90% din valoarea proiectată (de exemplu, PE400×600: ≥3,8 față de proiectul 4). Conținut de particule supradimensionate ≤5%.
Validare de siguranțăTestele simulate de suprasarcină (1,5× dimensiunea nominală a alimentării) confirmă fracturile plăcii basculante în 30 de secunde fără a deteriora alte componente.
IV. Aplicații în liniile de producție și în industrii
Concasoarele cu fălci cu un singur pendul, apreciate pentru simplitatea și costul lor redus, sunt utilizate în principal în linii de producție de dimensiuni mici și medii, cu eficiență modestă și cerințe de formă a particulelor:
Concasare primară pentru mine mici și medii
Ca și concasor de primă etapă în minele mici de minereu de fier sau calcar, acesta reduce minereul explodat (200–500 mm) la 50–150 mm pentru mori cu bile sau concasoare conice ulterioare. De exemplu, minele de calcar de 100.000 t/an utilizează adesea modele PE400×600 cu site vibratoare pentru linii simple de concasare.
Producția de materiale de construcții
Concasează gresie și șist pentru materiale de zidărie (de exemplu, blocuri de beton celular) sau deșeuri de construcții (cărămizi, beton) pentru agregate reciclate (umplutură pentru platformă de drum). Structura sa simplă se potrivește relocării frecvente (de exemplu, stații mobile mici de concasare).
Concasare bază construcții drumuri
Concasează pavajele și rocile locale pentru agregate de bază rutiere ≤100 mm (de exemplu, macadam stabilizat cu ciment) în proiecte rutiere rurale sau de grad scăzut. Cernerea poate fi omisă în scenariile cu cerințe reduse pentru a reduce costurile.
Industria cărbunelui
Concasează cărbune brut sau gangă (rezistență la compresiune ≤80 MPa). Raportul său scăzut de concasare minimizează supraconcasarea cărbunelui (reducând pierderile de particule fine), ceea ce îl face potrivit pentru preprocesare în spălătorii de cărbune mici și medii.
V. Diferențe cheie față de concasoarele cu fălci cu pendul dublu
Traiectoria mișcăriiFalca mobilă cu un singur pendul se balansează doar în arc (balansare mai mare în partea de jos), în timp ce falca mobilă cu pendul dublu combină balansarea în arc cu mișcarea verticală (eficiență mai mare).
EficienţăModelele cu un singur pendul au o capacitate cu 10-20% mai mică decât modelele cu pendul dublu de aceeași dimensiune, dar oferă o întreținere mai simplă și costuri mai mici.
Potrivit pentru materialeConcasoarele cu un singur pendul sunt mai bune pentru materiale mediu-moi (de exemplu, calcar), în timp ce modelele cu dublu pendul prelucrează materiale mai dure (de exemplu, granit).
În concluzie, concasoarele cu fălci cu un singur pendul rămân utilizate pe scară largă în scenarii de concasare la scară mică, cu buget limitat, care necesită funcționalități de bază, reprezentând o soluție de concasare primară de nivel de intrare.
