Bouchon d'extrémité de décharge du broyeur à boulets

Présentation détaillée, processus de fabrication et processus d'inspection des couvercles d'extrémité de décharge de broyeur à boulets

I. Fonctions et caractéristiques structurelles des couvercles d'extrémité de décharge

• Guidage de déchargement des matériaux : Grâce à des structures coniques internes ou à des plaques de grille (dans les broyeurs à boulets de type grille), les matériaux broyés qualifiés sont dirigés vers l'orifice de déchargement pour éviter la rétention ;

• Protection d'étanchéité : Coopère avec des dispositifs d'étanchéité externes (tels que des joints à labyrinthe ou des joints pneumatiques) pour empêcher les fuites de poussière et de boue (dans les broyeurs à boulets humides) du cylindre ;

• Porteur structurel : En tant que support d'extrémité du cylindre, il est soudé ou boulonné à l'arbre creux, supportant une partie du poids propre du cylindre et des charges d'impact des supports de broyage.

• Forme : Structure généralement en forme de disque à brides, dont le centre est relié à l'arbre creux et le bord est fixé au cylindre par des boulons à brides. Son diamètre correspond à celui du cylindre (généralement de 1 à 5 mm).

• Matériau : exige à la fois résistance et robustesse. Les petites et moyennes usines utilisent couramment acier au carbone Q235B, tandis que les modèles de grande taille ou robustes adoptent Acier faiblement allié Q355B (limite d'élasticité ≥ 355 MPa) avec une épaisseur de paroi de 25 à 80 mm (augmentant avec le diamètre) ;

• Détails de conception : La face intérieure peut être soudée avec des plaques grillagées (type grille) ou des revêtements résistants à l'usure (matériau : ZGMn13). Le centre est usiné avec un trou étagé correspondant à l'arbre creux, et la face extérieure est équipée d'une rainure d'étanchéité (pour l'installation des joints).

II. Procédé de fabrication des couvercles d'extrémité de décharge (exemple des grands couvercles Q355B)

1. Prétraitement et découpe des matières premières

• Sélection des matières premièresDes tôles d'acier Q355B d'une épaisseur de 25 à 80 mm sont utilisées, accompagnées de certificats de matériaux (composition chimique : C ≤ 0,20 %, Mn 1,2-1,6 %). Les propriétés mécaniques doivent respecter une résistance à la traction de 470 à 630 MPa et un allongement ≥ 20 %.

• Coupe:

• La découpe CNC au chalumeau ou au plasma permet de découper selon la taille élargie du couvercle d'extrémité (y compris la surépaisseur de bride). La perpendicularité de la surface de coupe est ≤ 1 mm/m, sans fissures sur le bord (vérification à la loupe x10).

• Une surépaisseur d'usinage de 5 à 10 mm est réservée au trou de connexion de l'arbre creux central (φ200-φ500 mm), et les positions des trous de boulons de bride sont pré-marquées.

2. Formage et usinage grossier

• Formation globale:

• Les embouts de petite et moyenne taille sont découpés et formés directement ; les embouts de grande taille (diamètre ≥ 3 m) nécessitent un précintrage du bord de la bride à l'aide d'une cintreuse à trois rouleaux (courbure adaptée au cylindre). Un chauffage local (200-250 °C) est appliqué si nécessaire pour éviter les fissures à froid.

• Usinage grossier:

• Les tours verticaux CNC ébauchissent la surface de la bride et la face d'extrémité, laissant une surépaisseur de finition de 3 à 5 mm avec une planéité ≤ 1 mm ;

• Le trou central étagé (correspondant à l'arbre creux) est grossièrement alésé, avec une tolérance de meulage de 2 à 3 mm pour l'ouverture et une rugosité de surface Ra ≤ 12,5 μm.

3. Soudage et traitement thermique (processus clés)

• Soudage de composants:

• Si des plaques de grille ou des revêtements doivent être installés, des pièces résistantes à l'usure en ZGMn13 sont soudées sur la face intérieure du couvercle d'extrémité à l'aide d'électrodes à faible teneur en hydrogène (E5015-G) avec un courant de soudage de 280 à 350 A. Un préchauffage à 150 °C avant le soudage et un refroidissement lent après le soudage sont nécessaires.

• Les soudures bout à bout entre la bride et le corps du couvercle (les grands couvercles peuvent être soudés par segments) sont réalisées par soudage automatique à l'arc submergé. Un post-chauffage à 250-300 °C pendant 2 heures est effectué immédiatement après le soudage afin d'éliminer les contraintes de soudage.

• Trempe et revenu globaux:

• Les grands couvercles d'extrémité subissent une normalisation à 850-870℃ + un revenu à 600-620℃, avec une dureté contrôlée à 180-230HBW pour assurer l'usinabilité et la ténacité.

4. Usinage de finition

• Usinage de surface de bride:

• Les tours verticaux CNC terminent le tournage de la surface du joint de bride jusqu'à une planéité de ≤ 0,05 mm/m et une rugosité de surface Ra ≤ 3,2 μm, garantissant que l'espace de montage avec la bride du cylindre est ≤ 0,1 mm ;

• Les trous de boulons de bride (16 à 48 trous, ouverture φ25 à φ60 mm) sont usinés avec une tolérance de positionnement de ± 0,1 mm et une erreur de distance de trou cumulée ≤ 0,2 mm ;

• Usinage de trous centraux et de rainures d'étanchéité:

• Le trou central étagé est fini, la partie correspondante de l'arbre creux étant contrôlée selon la tolérance H7 (par exemple, un trou de φ400 mm permet +0,03-+0,08 mm) et une rugosité de surface Ra ≤1,6 μm ;

• La rainure d'étanchéité extérieure (largeur × profondeur : 15 × 8 mm) est usinée avec une rugosité de fond de rainure Ra ≤ 3,2 μm et un écart de position de rainure ± 0,1 mm.

5. Assemblage des accessoires et traitement de surface

• Installation de chemise résistante à l'usure : les chemises ZGMn13 sont fixées sur le côté intérieur du couvercle d'extrémité via des boulons avec un couple de pré-serrage ≥ 500 N·m pour assurer un ajustement serré sans desserrage ;

• Traitement de surface :

• Les surfaces non usinées sont sablées au grade Sa2.5 et recouvertes d'un primaire époxy (épaisseur ≥60μm) + couche de finition polyuréthane (épaisseur ≥40μm) ;

• Les surfaces usinées sont recouvertes d'huile antirouille (par exemple, de l'huile pour machine 30#) et des bandes d'étanchéité étanches sont fixées aux rainures d'étanchéité.

III. Processus d'inspection des couvercles d'extrémité de décharge

1. Inspection des matières premières

• Analyse de la composition chimique:Un spectromètre détecte les teneurs en C et Mn dans les plaques d'acier Q355B pour garantir la conformité aux normes (C ≤ 0,20 %, Mn 1,2-1,6 %) ;

• Vérification des propriétés mécaniques:Les tests de traction mesurent la résistance à la traction (470-630 MPa) et l'allongement (≥ 20 %) ; des tests d'impact (-20 ℃ énergie d'impact ≥ 34 J) sont effectués.

2. Inspection en cours de processus (nœuds clés)

• Inspection après la coupe: Écart de taille de coupe ≤±3 mm ; aucune fissure ni délaminage sur les bords (contrôle par ultrasons par échantillonnage) ;

• Contrôle de la qualité du soudage:

• Aspect : Les soudures sont exemptes de pores et d'inclusions de scories, avec une profondeur de contre-dépouille ≤ 0,5 mm et une hauteur de jambe de soudure conforme aux exigences de conception (≥ 10 mm) ;

• Essais non destructifs : 100 % de contrôles par ultrasons (UT) sont effectués sur les soudures bout à bout des brides (conformes à la norme JB/T 4730.3 Grade II) ; 100 % de contrôles par ressuage (PT) sont effectués sur les zones de soudure des chemises pour garantir l'absence de fissures de surface.

3. Contrôle de la précision dimensionnelle

• Précision de la surface de la bride:

• Planéité : Mesurée avec un appareil de mesure de planéité laser, ≤ 0,05 mm/m ;

• Épaisseur de la bride : Mesurée avec un micromètre, écart ±0,5 mm ;

• Trou central et rainure d'étanchéité:

• Diamètre du trou étagé : Mesuré avec un comparateur à cadran interne, répondant aux exigences de tolérance H7 ;

• Rainure d'étanchéité : largeur et profondeur mesurées avec un pied à coulisse, écart ± 0,05 mm ; faux-rond radial de la rainure ≤ 0,03 mm ;

• Positions des trous de boulons:Détecté avec une machine de mesure de coordonnées, tolérance de positionnement ± 0,1 mm, erreur de distance de trou cumulée ≤ 0,2 mm.

4. Inspection finale des produits finis

• Compatibilité d'assemblage: L'assemblage d'essai avec la bride du cylindre et l'arbre creux montre que les boulons peuvent être insérés librement et que l'espace de la surface de montage est ≤ 0,1 mm (vérifié avec des jauges d'épaisseur) ;

• Test de performance d'étanchéité:Après l'installation des joints, un test de pression d'air de 0,3 MPa (type sec) ou un test de pression d'eau (type humide) est effectué, sans fuite dans les 30 minutes suivant le maintien de la pression ;

• Qualité d'apparence: Les surfaces du revêtement ne présentent aucune saillie (≤ 1 mm) ; les surfaces usinées sont sans rayures ; adhérence du revêtement (test de coupe transversale ≥ 5B).