Concasseur à cône composé

Corps du cadreStructure en acier moulé robuste (ZG270-500) supportant tous les composants internes. De forme cylindrique ou conique, elle est dotée d'une bride supérieure pour le montage de la bague de réglage et d'une base inférieure pour la fixation à la fondation. L'épaisseur du cadre varie de 50 à 150 mm, selon la taille du concasseur.

Cadre supérieur:Abrite le cône fixe (concave) et le mécanisme de réglage, avec des nervures radiales (épaisseur 30–80 mm) pour améliorer la rigidité contre les forces d'écrasement.

Cadre inférieurContient le manchon d'arbre excentrique, le roulement d'arbre principal et les composants de la transmission. Il est doté de passages d'huile pour la lubrification et le refroidissement.

Cône mobile:Pièce conique avec chemise en acier au manganèse (ZGMn13) ou en fonte à haute teneur en chrome (Cr20) (épaisseur 30 à 80 mm) fixée par moulage en alliage de zinc. Le corps du cône est forgé en acier allié 42CrMo, avec une base sphérique qui s'insère dans le palier sphérique de l'arbre principal.

Cône fixe (concave): Une chemise annulaire multi-sections (2 à 4 segments) en matériaux résistants à l'usure, montée sur le châssis supérieur. Chaque segment correspond à une étape de concassage (grossier à fin), avec des profils de cavité variables (angle, profondeur) pour contrôler la granulométrie.

arbre principal: Un arbre en acier allié forgé (40CrNiMoA) relie le cône mobile au manchon d'arbre excentrique. Il possède une extrémité inférieure conique (cône 1:10) pour l'insertion dans le manchon excentrique et une extrémité supérieure sphérique pour le support du cône mobile.

Manchon d'arbre excentrique:Manchon en acier moulé (ZG35CrMo) avec alésage décalé (excentricité de 5 à 20 mm) qui entraîne le mouvement oscillant de l'arbre principal. Il est monté sur des roulements à rouleaux sphériques ou en bronze et entraîné en rotation par un train d'engrenages coniques.

Engrenages coniques: Une paire d'engrenages (petit et grand) en acier haute résistance (20CrMnTi) transmettant la puissance du moteur au manchon excentrique. Le grand engrenage est boulonné au manchon excentrique, tandis que le petit engrenage est monté sur l'arbre d'entrée.

Moteur et poulie:Un moteur à vitesse variable (110–500 kW) relié à l'arbre d'entrée via un système de courroie trapézoïdale et de poulie, permettant un réglage de la vitesse (500–1500 tr/min) en fonction de la dureté du matériau.

Système de réglage hydraulique: Comprend des vérins hydrauliques (4 à 8) montés sur le châssis supérieur pour régler la hauteur du cône fixe et contrôler la taille de l'orifice de refoulement (5 à 50 mm). Il est équipé de capteurs de position pour un réglage précis.

Dispositif de sécurité: Combinaison d'une protection hydraulique contre les surcharges et de tampons à ressort. Lorsque des matériaux non broyables pénètrent dans la cavité, la pression hydraulique augmente, déclenchant une soupape de décharge qui soulève le cône fixe, expulse le matériau et se réinitialise automatiquement.

Système de lubrification:Un système de lubrification à huile fine indépendant avec pompes, refroidisseurs et filtres qui fait circuler l'huile (ISO VG 46) vers les roulements et les engrenages, en maintenant des températures inférieures à 60 °C.

Sceau du labyrinthe:Un joint à plusieurs étages entre le cône mobile et le cadre supérieur qui empêche la pénétration de poussière.

Système de purge d'air:De l'air comprimé (0,3 à 0,5 MPa) est injecté dans la zone d'étanchéité pour bloquer davantage la poussière, en conjonction avec un système de pulvérisation d'eau pour les environnements à forte teneur en poussière.

Création de modèles:Un modèle grandeur nature en bois ou en métal est créé, incluant les nervures, les brides et les passages d'huile. Des marges de retrait (1,2 à 1,5 %) sont ajoutées.

MoulageDes moules en sable lié à la résine sont utilisés, avec des noyaux pour les cavités internes. Le moule est recouvert d'un enduit réfractaire pour améliorer l'état de surface.

Fondre et couler:L'acier est fondu dans un four à induction à 1520–1560°C, puis coulé dans le moule à 1480–1520°C sous pression contrôlée pour éviter la porosité.

Traitement thermique: Normalisation à 880–920 °C (refroidi par air) pour affiner la structure du grain, suivie d'un revenu à 550–600 °C pour réduire la fragilité.

Création de modèles:Des modèles de mousse de précision avec des détails d'alésage excentriques sont utilisés pour garantir la précision dimensionnelle.

Moulage: Moulage de coque avec liant 酚醛树脂 pour géométries complexes, garantissant des tolérances serrées sur l'alésage excentrique (±0,05 mm).

Coulée et traitement thermiqueL'acier fondu est coulé à une température de 1 500 à 1 540 °C. Après la coulée, le manchon subit une trempe (850 °C, refroidissement à l'huile) et un revenu (580 °C) pour atteindre une dureté HB de 220 à 260.

Chauffage des billettes:Les billettes d’acier sont chauffées à 1150–1200°C dans un four à gaz.

Forgeage à matrice ouverte:La billette est refoulée et forgée en une forme conique, avec la base sphérique formée en plusieurs passes pour aligner le flux de grain.

Traitement thermique: Trempe (840°C, refroidi à l'eau) et revenu (560°C) pour obtenir une résistance à la traction ≥900 MPa et une dureté HRC 28–32.

Usinage grossierFraisage CNC pour façonner les surfaces des brides, avec une tolérance de planéité ≤ 0,1 mm/m. Les aléseuses créent des portées de roulement avec une tolérance cylindrique IT7.

Usinage de précision: Rectification des surfaces de contact des brides jusqu'à Ra1,6 μm. Perçage et taraudage de trous de boulons (M20–M48) avec filetage de classe 6H.

TournantLes tours CNC usinent le diamètre extérieur et l'alésage excentré, en laissant une surépaisseur de rectification de 0,5 à 1 mm. L'excentricité est vérifiée à l'aide d'une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT).

Affûtage: Le diamètre extérieur et l'alésage sont rectifiés selon la tolérance IT6, avec une rugosité de surface Ra0,8 μm. La face de montage de l'engrenage est rectifiée perpendiculairement (≤ 0,02 mm/100 mm).

Fraisage:Les centres d'usinage CNC façonnent la surface conique et la base sphérique, avec la tolérance d'angle du cône (± 0,05°).

Surface de montage de la doublure:Usiné à plat (≤0,1 mm/m) pour assurer une bonne liaison avec la chemise en acier au manganèse.

Essais de matériaux:

L'analyse spectrométrique vérifie la composition chimique (par exemple, ZG270-500 : C 0,24–0,32 %, Mn 1,2–1,6 %).

Les essais de traction garantissent les propriétés mécaniques (par exemple, 42CrMo : limite d'élasticité ≥ 785 MPa).

Contrôle dimensionnel:

La MMT vérifie les dimensions critiques (par exemple, l'excentricité de l'alésage du manchon excentrique, la planéité de la bride du cadre).

Le balayage laser vérifie le profil conique du cône mobile.

Contrôles non destructifs (CND):

Le contrôle par ultrasons (UT) détecte les défauts internes dans les composants moulés (par exemple, cadre, manchon excentrique) avec des défauts >φ3 mm rejetés.

Le test par particules magnétiques (MPT) inspecte les pièces forgées (par exemple, l'arbre principal) à la recherche de fissures de surface.

Tests de performance:

Équilibrage dynamique:Les ensembles manchon excentrique et poulie sont équilibrés selon la classe G2,5 (vibration ≤ 2,5 mm/s).

Test du système de lubrification:Le débit et la pression (0,2–0,4 MPa) sont vérifiés, aucune fuite n'est autorisée.

Essai d'écrasement:Un essai continu de 24 heures avec un agrégat standard (par exemple, du granit) vérifie la capacité de production, la distribution granulométrique et l'usure des composants.

Validation de sécurité:

Les tests de surcharge avec des blocs de fer (50 à 100 kg) confirment que le dispositif de sécurité se déclenche dans les 2 secondes, sans endommager les composants.