Blocs de roulements pour broyeurs à boulets

Introduction détaillée aux paliers de broyeurs à boulets et à leurs processus de fabrication et d'inspection

I. Aperçu et caractéristiques structurelles des blocs de roulements de broyeurs à boulets

• Porteur : Supporte le poids total du cylindre, des supports de broyage et des matériaux (jusqu'à des dizaines ou des centaines de tonnes) et absorbe les charges d'impact pendant la rotation ;

• Positionnement : Assure la coaxialité et la précision de rotation de l'arbre creux grâce à la coopération avec le roulement ;

• Étanchéité et lubrification : intègre des canaux de lubrification et des structures d'étanchéité pour assurer la lubrification des roulements et empêcher la pénétration de poussière et de liquide de refroidissement.

• Matériau : Les broyeurs à boulets de petite et moyenne taille utilisent généralement fonte grise (HT300) (excellente coulabilité et absorption des chocs) ; les moulins de grande taille ou à usage intensif adoptent fonte ductile (QT450-10) ou acier de construction soudé (Q355B) (résistance supérieure).

• Types de structure : Intégral (petit à moyen) et divisé (grand, pour une installation et un entretien faciles). Ils comprennent généralement des trous de montage de roulement (ajustement serré avec les bagues extérieures), des ergots de positionnement, des trous de boulon, des trous de lubrification et des ailettes de refroidissement.

II. Procédé de fabrication des paliers de broyeur à boulets

(A) Blocs de roulement moulés (HT300 par exemple)

1. Conception de moules et fabrication de noyaux

• Les moules en sable (en bois ou en résine) sont fabriqués à partir de modèles 3D, avec une surépaisseur d'usinage de 3 à 5 mm. Les rehausses sont conçues pour éviter les cavités de retrait.

• Les zones critiques (par exemple, les trous de roulement) utilisent la fabrication de noyaux en boîte froide pour garantir la précision dimensionnelle.

2. Fondre et couler

• Contrôle de la composition du fer fondu : C 3,2-3,6 %, Si 1,8-2,2 %, Mn 0,8-1,2 %, S≤0,12 %, P≤0,15 % ;

• Coulée à 1380-1450℃ en utilisant un coulage par étapes pour réduire la concentration de contraintes et assurer la densité de coulée.

3. Traitement du vieillissement

• Les pièces moulées subissent un vieillissement naturel pendant 2 à 4 semaines (ou un vieillissement artificiel : 200 à 250 °C pendant 8 heures) pour éliminer les contraintes de coulée et éviter les déformations d'usinage ultérieures.

4. Usinage grossier

• Les tours ou aléseuses CNC traitent les trous de roulement (en laissant une marge de finition de 2 à 3 mm), les faces d'extrémité et les tourillons de positionnement, garantissant la planéité des surfaces de référence ≤ 0,1 mm/100 mm.

5. Semi-finition et vieillissement secondaire

• Terminez le tournage des cercles extérieurs et des faces d'extrémité en laissant une surépaisseur de meulage de 1 à 1,5 mm ;

• Vieillissement secondaire (180-220℃ pendant 4h) pour stabiliser davantage les dimensions.

6. Usinage de finition

• Aléseuses CNC finition des trous de palier : degré de tolérance IT6, rugosité de surface Ra≤1,6μm, circularité ≤0,01mm, cylindricité ≤0,015mm/100mm ;

• Rectifieuses planes machine localisant les faces d'extrémité des tourillons : planéité ≤ 0,03 mm/100 mm, perpendicularité à l'axe du trou de palier ≤ 0,02 mm/100 mm ;

• Perçage et taraudage des trous de lubrification et des trous de raccordement : précision du filetage 6H, tolérance de position du trou ±0,1 mm.

(B) Blocs de roulement soudés (Q355B à titre d'exemple)

1. Découpage et formage

• Découpe CNC pour découpe (épaisseur de plaque ≥ 20 mm). Les zones des trous de palier sont jointes avec des brides en acier forgé (acier 20#) pour améliorer la résistance à la charge.

2. Procédé de soudage

• Méthode de soudage : Soudage à l'arc submergé ou soudage à l'arc sous gaz métal, avec rainures de soudure en V (angle de 60°) ;

• Séquence de soudage : Souder d'abord les zones à faible contrainte, puis les soudures principales, en utilisant un soudage par couches (chaque couche ≤ 5 mm d'épaisseur). Marteler après soudage pour relâcher les contraintes ;

• Traitement post-soudage : recuit de détente à 300°C pendant 6h pour éliminer les contraintes de soudage (empêchant les fissures).

3. Usinage

• Suit les mêmes étapes d'usinage grossier, de vieillissement secondaire et d'usinage de finition que les blocs de roulement moulés, mais les surfaces soudées doivent d'abord être fraisées à plat (rugosité de surface Ra≤12,5μm).

III. Processus d'inspection des blocs de roulements de broyeurs à boulets

(A) Inspection des matières premières et des blancs

1. Inspection des matériaux:

• Pièces en fonte : analyse spectrale pour vérifier la composition chimique (par exemple, teneur en C et Si dans HT300) et essai de traction pour vérifier la résistance à la traction ≥ 300 MPa ;

• Pièces soudées : Vérifier les certificats des plaques d'acier ; les brides forgées subissent une inspection UT (conforme à JB/T 5000.15 Classe II).

2. Inspection des défauts à blanc:

• Pièces moulées : inspection MT (pas de fissures de surface ni de retrait), en mettant l'accent sur les trous de palier (pas de pores ≥φ3mm) ;

• Pièces soudées : Contrôle 100% UT des soudures (pas de fusion incomplète ni d'inclusions de laitier) et contrôle MT (pas de fissures de surface).

(B) Inspection en cours de processus (nœuds clés)

1. Après usinage grossier:

• Vérifiez le diamètre du trou de roulement (surépaisseur uniforme) et le diamètre de l'ergot (tolérance ± 0,5 mm) à l'aide d'un pied à coulisse ou d'une MMT.

2. Après traitement thermique:

• Essais de dureté : Duromètre Brinell pour fonte (180-240HBW) et pièces soudées recuites (≤220HBW).

3. Après l'usinage de finition:

• Précision dimensionnelle : la MMT mesure le diamètre du trou de roulement (tolérance IT6), la circularité (≤ 0,008 mm) et la cylindricité (≤ 0,01 mm/100 mm) ;

• Tolérance géométrique : l'indicateur à cadran vérifie la perpendicularité de la face d'extrémité du tourillon par rapport à l'axe du trou de palier (≤ 0,02 mm/100 mm) ;

• Qualité de surface : Le profilomètre vérifie la rugosité du trou de roulement (Ra≤1,6μm) ; inspection visuelle pour l'absence de rayures ou de bavures.

(C) Inspection du produit final

1. Contrôle de compatibilité d'assemblage:

• Ajustement de l'alésage du roulement : une jauge d'épaisseur vérifie l'interférence (généralement 0,01 à 0,03 mm pour garantir la stabilité de la bague extérieure du roulement) ;

• Position du trou de boulon : la jauge vérifie la coaxialité des trous de connexion avec le tourillon de positionnement (≤ 0,1 mm).

2. Contrôle de la pression et de l'étanchéité:

• Test de pression du trou de lubrification : 0,5 MPa d'air comprimé pendant 30 s, avec une solution savonneuse pour vérifier l'absence de fuite ;

• Étanchéité globale : assemblage de roulement simulé, remplissage d'huile (jusqu'à la moitié du trou de roulement), rotation de 10 minutes et inspection pour l'absence de fuite.

3. Inspection d'apparence:

• Peinture de surface (apprêt + couche de finition, épaisseur totale 60-80µm) sans coulures ni décollements ; marquages nets (modèle, matière).

IV. Résumé