Cadre supérieurStructure cylindrique en acier moulé (ZG270-500) avec bride supérieure pour le raccordement à la trémie d'alimentation. Sa paroi intérieure est usinée pour s'adapter à la chemise du cône fixe, et des nervures de renfort radiales (épaisseur 40-100 mm) renforcent la rigidité face aux forces d'écrasement.
Cadre inférieur: Une base en acier moulé robuste (ZG35CrMo) abrite le manchon d'arbre excentrique, le palier d'arbre principal et les vérins hydrauliques. Elle est boulonnée à la fondation par des boulons d'ancrage (M30–M60) et comporte des passages d'huile internes pour la lubrification.
Cône mobile: Composé d'un corps conique forgé en 42CrMo et d'une chemise en fonte à haute teneur en chrome (Cr20). Le corps conique possède une base sphérique s'adaptant au palier sphérique de l'arbre principal, permettant une rotation flexible. La chemise est fixée par un moulage en alliage de zinc pour assurer un contact étroit, avec une épaisseur de couche résistante à l'usure de 30 à 80 mm.
Cône fixe (concave): Une chemise annulaire segmentée (3 à 6 segments) en Cr20 ou ZGMn13, montée sur le cadre supérieur. Le profil de la cavité de chaque segment (angle de 18° à 25°) est optimisé pour répondre aux exigences granulométriques spécifiques, avec des structures imbriquées pour éviter les fuites de matériau.
Manchon d'arbre excentrique: Un manchon en acier moulé (ZG35CrMo) avec une excentricité de 10 à 30 mm, assure l'oscillation de l'arbre principal. Il est équipé d'un grand engrenage conique (20CrMnTi, cémenté et trempé) et monté sur des roulements à rouleaux sphériques.
Paire d'engrenages coniques:Le petit engrenage conique (monté sur l'arbre d'entrée) et le grand engrenage conique transmettent la puissance du moteur, avec un rapport de transmission de 1:4–1:6.
Moteur et entraînement par courroie trapézoïdale:Un moteur à fréquence variable (160–630 kW) relié à l'arbre d'entrée par des courroies trapézoïdales, avec une vitesse de poulie de 980–1480 tr/min.
Unité de réglage hydraulique6 à 12 vérins hydrauliques (pression de service 16 à 25 MPa) répartis autour du châssis inférieur permettent de régler l'orifice de refoulement (5 à 50 mm) en soulevant/abaissant le cône fixe. Des capteurs de position garantissent une précision de ± 0,1 mm.
Système de sécuritéProtection contre les surcharges par soupapes de surpression. Lorsque des matériaux non broyables pénètrent, les vérins se rétractent pour élargir l'orifice de décharge, expulser les corps étrangers et se réenclencher automatiquement.
Armoire de commande intelligente:Système basé sur PLC surveillant la température, la pression et la puissance, avec des fonctions de fonctionnement à distance et de diagnostic des pannes.
Lubrification à l'huile fine:Un système indépendant avec deux pompes, refroidisseurs et filtres, faisant circuler l'huile ISO VG 46 vers les roulements et les engrenages à 0,2–0,4 MPa, maintenant la température < 55 °C.
Structure anti-poussière:Les joints à labyrinthe + les joints d'huile + la purge d'air (0,3–0,5 MPa) empêchent la pénétration de poussière, avec une option de pulvérisation d'eau pour les environnements à forte teneur en poussière.
Création de modèles:Modèles en résine imprimés en 3D à grande échelle avec marges de retrait (1,2 à 1,5 %), y compris les détails des nervures et les passages d'huile.
MoulageMoules en sable lié à la résine avec revêtement en zirconium (épaisseur 0,2–0,3 mm) pour la finition de surface. Les noyaux forment des cavités internes.
Fondre et couler:
ZG270-500 : Fondu dans un four à induction à 1520–1560 °C, coulé à 1480–1520 °C sous vide pour réduire la porosité.
ZG35CrMo : Allié avec du Cr (0,8–1,2 %) et du Mo (0,2–0,3 %), coulé à 1 500–1 540 °C.
Traitement thermique: Normalisation (880–920°C, refroidi par air) + revenu (550–600°C) pour atteindre HB 180–220, soulageant les contraintes internes.
Moulage: Moulage de coque avec liant en résine phénolique pour la précision (±0,1 mm sur l'alésage excentrique).
Coulée et traitement thermique:Coulé à 1500–1540°C, puis trempé (850°C, refroidi à l'huile) + revenu (580°C) pour atteindre HB 220–260 et une résistance à la traction ≥785 MPa.
Forgeage:Billette chauffée à 1150–1200°C, refoulée et forgée en forme conique à base sphérique, assurant l'alignement du flux de grains.
Traitement thermique: Trempé (840°C, refroidi à l'eau) + revenu (560°C) pour atteindre HRC 28–32, résistance à la traction ≥900 MPa.
Usinage grossier: Fraisage CNC pour façonner les brides et les nervures, avec une surépaisseur de 2 à 3 mm. Les aléseuses créent des logements de roulement (tolérance IT7).
Usinage de précision: Meulage des surfaces de bride jusqu'à Ra1,6 μm, planéité ≤0,1 mm/m. Perçage/taraudage de trous de boulons (M30–M60, classe 6H) avec une précision de positionnement ±0,1 mm.
Tournant: Les tours CNC usinent le diamètre extérieur et l'alésage excentrique (IT8), laissant une surépaisseur de meulage de 0,5 mm.
Affûtage: Diamètre extérieur et alésage rectifiés selon IT6, Ra0,8 μm. Perpendiculaire de la face de montage de l'engrenage ≤ 0,02 mm/100 mm.
Fraisage:Les centres d'usinage CNC façonnent la surface du cône (tolérance ±0,05°) et la base sphérique (Ra3,2 μm).
Surface de montage de la doublure:Usiné à une planéité ≤ 0,1 mm/m pour le collage d'alliages de zinc.
Essais de matériaux:
L'analyse spectrométrique vérifie la composition chimique (par exemple, ZG35CrMo : C 0,32–0,40 %).
Les essais de traction/impact confirment les propriétés mécaniques (42CrMo : énergie d'impact ≥60 J/cm²).
Contrôle dimensionnel:
La CMM vérifie les dimensions critiques (excentricité, angle du cône) avec une tolérance de ± 0,05 mm.
La numérisation laser valide la conception de correspondance du profil de la cavité.
CND:
L'UT détecte les défauts internes dans les pièces moulées (défauts >φ3 mm rejetés).
MPT inspecte les pièces forgées pour détecter les fissures de surface (>1 mm rejeté).
Tests de performance:
Équilibrage dynamique (grade G2.5) pour assemblages rotoriques.
Essai de charge de 48 heures avec du granit : capacité, granulométrie et usure du revêtement surveillées.
Préparation des fondations:Fondation en béton (grade C30) avec boulons d'ancrage noyés, planéité ≤ 0,1 mm/m, durcie pendant 28 jours.
Installation du cadre inférieur:Hissé jusqu'à la fondation, nivelé avec des cales, boulons d'ancrage pré-serrés (couple de 30 %).
Ensemble manchon excentrique et arbre principal:Manchon excentrique installé dans le cadre inférieur, arbre principal inséré dans le manchon, roulements lubrifiés.
Installation du cône mobile:Hissé et accouplé à l'arbre principal, alliage de zinc coulé entre le corps du cône et la chemise (température 450–500°C).
Cadre supérieur et montage sur cône fixe:Cadre supérieur boulonné au cadre inférieur, segments coniques fixes installés avec des joints, serrés séquentiellement.
Connexion du système hydraulique et de lubrification: Tuyaux rincés (propreté de l'huile NAS 8), flexibles connectés, testés sous pression (1,5× pression de service).
Mise en service: Fonctionnement à vide (2 heures) pour vérifier la rotation et le bruit, puis essai de charge (8 heures) avec le matériau, en ajustant l'orifice de décharge à la taille de conception.