Machine d'alimentation pour broyeur à boulets

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

I. Fonctions et types d'alimentateurs de broyeurs à boulets

1. Classification par structure et principe de fonctionnement

• Alimentateur à vis

• Structure : Composée d'une vis sans fin, d'une goulotte de transport, d'un moteur d'entraînement et d'un réducteur. Les matériaux sont poussés par la rotation de la vis sans fin.

• Caractéristiques : Excellente étanchéité (convient aux matériaux poussiéreux ou toxiques), débit réglable par variateur de vitesse. Convient aux matériaux granulaires ou pulvérulents (charbon pulvérisé, farine de ciment), mais risque de colmatage avec les matériaux visqueux.

• Alimentateur à bande

• Structure : Constituée d'une bande transporteuse, de rouleaux, d'un tambour d'entraînement, d'un tendeur et d'un moteur de régulation de vitesse. Le transport des matériaux s'effectue par frottement entre la bande et les matériaux.

• Caractéristiques : Grande capacité d'alimentation (jusqu'à plusieurs centaines de tonnes par heure) et grande adaptabilité (capable de transporter de gros morceaux, comme du minerai). Cependant, son étanchéité est médiocre et nécessite un capot anti-poussière.

• Alimentateur vibrant

• Structure : Comprend une auge, un moteur vibrant (ou vibrateur à arbre excentrique) et des supports à ressort. Les matériaux glissent dans l'auge grâce à des vibrations périodiques.

• Caractéristiques : Permet une alimentation uniforme et continue, et peut tamiser simultanément les matériaux (grâce à un tamis placé au fond de l'auge). Convient aux matériaux ferreux et granulaires (par exemple, le minerai de fer), mais peut broyer les matériaux cassants.

• Alimentateur de plaques

• Structure : Composée de plaques de chaîne, de pignons et d'un mécanisme d'entraînement. Les plaques de chaîne sont en acier résistant à l'usure et les matériaux sont transportés par chaîne.

• Caractéristiques : Capacité de charge extrêmement élevée (capable de transporter de gros morceaux pesant ≥ 1 tonne), adaptée à l'alimentation de matériaux grossièrement concassés dans de grands broyeurs à boulets (par exemple, broyeurs à boulets miniers). Cependant, elle est encombrante et coûteuse.

2. Exigences de performance de base

• Uniformité d'alimentation : Fluctuation ≤±5 % (pour assurer une charge stable du broyeur à boulets) ;

• Large plage de réglage : la quantité d'alimentation peut être réglée en continu dans une plage de 20 à 100 % de la valeur de conception ;

• Résistance à l'usure : Les composants en contact avec les matériaux (par exemple, les lames de vis, les courroies, les plaques de chaîne) doivent utiliser des matériaux résistants à l'usure (acier à haute teneur en manganèse, fonte résistante à l'usure) ;

• Fiabilité : Temps moyen entre pannes ≥ 8 000 heures.

II. Procédé de fabrication des alimentateurs de broyeurs à boulets

1. Fabrication de composants clés

• Creux (composant central en contact avec les matériaux)

• Matériau : Les auges de petite et moyenne taille utilisent des plaques d'acier Q355B (8 à 12 mm d'épaisseur) ; les auges de grande taille ou à forte usure utilisent de l'acier à haute teneur en manganèse ZGMn13 (15 à 20 mm d'épaisseur).

• Procédé de fabrication :

1. Découpe : découpe CNC de plaques d'acier, garantissant des tolérances de longueur et de largeur de ±2 mm ;

2. Formage : Cintrage des côtés de la goulotte avec une cintreuse (angle 90°±1°), et soudage des raidisseurs (espacement 300-500mm pour améliorer la rigidité) ;

3. Soudage : Soudage sous gaz de protection pour les joints, suivi d'un recuit de détente à 200 °C pendant 2 h. Les soudures doivent passer l'inspection MT (grade II) ;

4. Traitement de surface : sablage (grade Sa2.5), puis pulvérisation d'un revêtement résistant à l'usure (par exemple, carbure de tungstène, épaisseur 0,3-0,5 mm) ou surfaçage avec des électrodes résistantes à l'usure (dureté ≥55HRC).

• Moteur de vibration et vibrateur

• Moteur de vibration : acheté en tant que produit standard (par exemple, série YZU) avec une force d'excitation correspondante (5 à 50 kN, calculée en fonction du poids de l'auge et de la quantité d'alimentation).

• Vibrateur à arbre excentrique (type non motorisé) :

1. Arbre : Forgé en acier 45#, trempé et revenu (dureté 220-250HBW), avec tolérance de cercle extérieur IT6 et rugosité de surface Ra≤1,6μm après tournage de finition ;

2. Bloc excentrique : Coulé à partir de HT300, soumis à un test d'équilibrage statique après usinage grossier (déséquilibre ≤5g·cm), et relié à l'arbre via une clavette (ajustement H7/k6).

• Dispositif de support à ressort

• Matériau : acier à ressort 60Si2Mn, enroulé à froid puis trempé (refroidissement à l'huile à 860℃) + revenu à température moyenne (420℃), avec une dureté de 45-50HRC et une tolérance de longueur libre de ±1 mm.

2. Processus d'assemblage

1. Soudage du cadre : Soudage du cadre avec de l'acier d'angle Q235B, suivi d'un recuit de détente (300℃×2h) pour garantir une perpendicularité du cadre ≤1mm/m ;

2. Installation des composants :

• Les supports de ressort sont boulonnés au châssis et à la goulotte (le couple de précharge des boulons répond aux exigences de conception, par exemple 350 N·m pour les boulons M20) ;

• Le vibrateur est installé au centre de gravité de l'auge, relié rigidement à l'auge par des boulons, garantissant que l'axe du vibrateur est parallèle à l'axe central de l'auge (écart ≤ 0,5 mm/m) ;

3. Montage du système électrique : Installation d'un moteur régulateur de vitesse, d'un convertisseur de fréquence (1,5-15 kW, plage de fréquence 5-50 Hz) et d'un système de contrôle (capable de régler la quantité d'alimentation à distance) ;

4. Essai de fonctionnement : fonctionnement à vide pendant 2 heures pour vérifier la stabilité des vibrations (écart d'amplitude ≤ 0,2 mm), le bruit (≤ 85 dB) et l'absence de desserrage ou de blocage.

III. Processus d'inspection des alimentateurs de broyeurs à boulets

1. Inspection des matières premières et des composants

• Inspection des matériaux:

• Pièces résistantes à l'usure (acier à haute teneur en manganèse ZGMn13) : Analyse spectrale pour vérifier la teneur en Mn (11-14%), dureté ≥200HBW (≥300HBW après vieillissement) ;

• Acier à ressort (60Si2Mn) : essai de traction pour vérifier la résistance à la traction ≥ 1270 MPa, la limite d'élasticité ≥ 1100 MPa et la ténacité aux chocs ≥ 60 J/cm².

• Contrôle des dimensions des composants:

• Lames de vis : tolérance de pas ±2 mm, écart d'épaisseur de lame ≤-0,5 mm (pour éviter le blocage dû à une épaisseur excessive) ;

• Auge vibrante : Longueur et largeur mesurées avec un ruban en acier (tolérance ±5 mm), et planéité du fond de l'auge ≤ 3 mm/m (détectée avec un niveau).

• Contrôle du traitement thermique:

• Arbre excentrique : Dureté 220-250HBW (testeur de dureté Brinell), avec profondeur de couche trempée-revenue ≥ 1/3 du diamètre de l'arbre ;

• Ressort : Dureté 45-50HRC (testeur de dureté Rockwell), soumis à un essai de compression (comprimé à 1,5 fois la course de travail, maintenu pendant 10 minutes sans déformation permanente).

2. Inspection de l'assemblage

• Contrôle de précision statique:

• Perpendiculaire du cadre : Détectée avec un niveau laser, écart ≤1mm/m ;

• Précision d'installation du vibrateur : Parallélisme entre le vibrateur et l'auge mesuré avec un indicateur à cadran, écart ≤ 0,5 mm/m.

• Inspection des performances dynamiques:

• Essai à vide : fonctionnement pendant 2 heures, enregistrement de l'amplitude (avec un ampéromètre), augmentation de la température du roulement (≤ 40 ℃, température ambiante + 40 ℃) et vérification de l'absence de fixations desserrées (pas de changement de couple après revérification) ;

• Essai de charge : Chargement par paliers à 50 %, 100 % et 120 % de la quantité d'alimentation prévue, pendant une heure par palier. L'uniformité de l'alimentation est vérifiée par pesée (5 pesées consécutives, écart ≤ ± 5 %).

• Essai de surcharge : fonctionnement à 150 % de la charge de conception pendant 30 minutes, en vérifiant l'absence de déformation plastique de la cuve ou des ressorts.

3. Réception finale

• Qualité d'aspect : épaisseur du revêtement de surface (apprêt + couche de finition) ≥ 80 μm (mesurée avec une jauge d'épaisseur de revêtement), pas de coulures ni de pelage, et marquages clairs (modèle, quantité d'alimentation, poids) ;

• Performances de sécurité : temps de réponse du bouton d'arrêt d'urgence ≤ 0,5 s, indice de protection IP du couvercle ≥ IP54 (étanche à la poussière) ;

• Documents techniques : Fournir un certificat de produit, un manuel d'utilisation (incluant le schéma d'installation et le cycle de maintenance) et des rapports sur les matériaux des composants clés.

IV. Résumé