Le capuchon de réglage du concasseur à cône est un élément clé du système de réglage de l'écartement du concasseur. Il est monté sur la bague de réglage ou le châssis supérieur. Ses principales fonctions comprennent le contrôle de l'écartement (permettant un réglage précis de la distance entre les cônes mobile et fixe), le verrouillage des composants (fixation de la bague de réglage après le réglage), la répartition des charges et le maintien des joints.
Structurellement, il s'agit d'un composant cylindrique ou conique constitué du corps du capuchon (en acier moulé à haute résistance comme le ZG310–570 ou en acier forgé), d'un alésage fileté ou de filetages externes, de mécanismes de verrouillage (tels que des fentes de verrouillage, des trous de vis de réglage et des interfaces coniques), d'une bride supérieure, de rainures d'étanchéité, de nervures de renfort et de marques indicatrices.
Le procédé de moulage des bouchons de réglage de moyenne et grande taille comprend le choix du matériau, la réalisation du modèle (avec tolérances de retrait et angles de dépouille), le moulage (à l'aide de moules en sable), la fusion et la coulée (à températures et débits contrôlés), le refroidissement et le décochage, ainsi que le traitement thermique (normalisation et revenu). L'usinage et la fabrication comprennent l'ébauche, le filetage, les éléments de verrouillage, la finition, le traitement de surface et l'assemblage des joints.
Les processus de contrôle qualité couvrent la validation des matériaux (composition chimique et essais de dureté), les contrôles de précision dimensionnelle (à l'aide de MMT et de calibres de filetage), les tests d'intégrité structurelle (CND tels que MPT et UT), les tests fonctionnels (vérification de la plage de réglage et de l'efficacité du verrouillage) et les tests de performance des joints. Ces contrôles garantissent que le bouchon de réglage présente la précision, la résistance et la fiabilité requises pour un contrôle constant de l'écartement de broyage, garantissant ainsi des performances optimales du broyeur.
Introduction détaillée au composant du capuchon de réglage du concasseur à cône
1. Fonction et rôle du plafond d'ajustement
Le capuchon de réglage du concasseur à cône (également appelé capuchon de réglage ou capuchon de régulation) est un élément clé du système de réglage de l'écartement du concasseur. Il est monté sur la bague de réglage ou le cadre supérieur. Ses principales fonctions sont les suivantes :
Contrôle de l'écartement des écrasements: Permettant un réglage précis de la distance entre le cône mobile et le cône fixe (espace de concassage) en tournant ou en se déplaçant par rapport à la bague de réglage, influençant directement la taille du matériau déchargé.
Verrouillage des composants: Fixation de la bague de réglage dans sa position définie après le réglage de l'écartement, empêchant tout mouvement involontaire causé par les vibrations pendant les opérations de concassage.
Répartition de la charge: Répartition des charges axiales de la bague de réglage vers le cadre supérieur, réduisant ainsi les contraintes localisées sur les composants d'accouplement.
Support d'étanchéité:Fournir une surface de montage pour les joints qui empêchent la poussière, les débris ou les fuites de lubrifiant entre le système de réglage et les mécanismes internes du concasseur.
Compte tenu de son rôle dans le réglage de précision et la portance, le capuchon de réglage nécessite une grande précision dimensionnelle, une résistance à l'usure et une stabilité structurelle.
2. Composition et structure du plafond d'ajustement
Le capuchon de réglage est généralement un composant cylindrique ou conique avec une combinaison de surfaces filetées, à brides et lisses, composé des éléments clés suivants :
Corps du capuchon: La section principale de la structure, généralement en acier moulé à haute résistance (par exemple, 40Cr ou ZG310–570) ou en acier forgé pour une durabilité accrue. Son épaisseur de paroi varie de 30 à 80 mm, avec des sections plus épaisses aux interfaces porteuses.
Alésage fileté ou filetage externe: Un filetage central qui s'adapte à la bague de réglage, soit par filetage interne (pour les bouchons vissés sur la bague de réglage), soit par filetage externe (pour les bouchons fixés par un contre-écrou). Les filetages sont souvent trapézoïdaux (métriques ou en pouces) pour supporter des charges axiales élevées.
Mécanisme de verrouillage:Caractéristiques permettant de sécuriser le capuchon après le réglage, telles que :
Fentes de verrouillage:Rainures circonférentielles autour de la surface extérieure du capuchon qui s'alignent avec les boulons de verrouillage sur la bague de réglage, empêchant la rotation.
Trous de vis de réglage: Trous filetés radiaux qui acceptent les vis de réglage pour appuyer contre la bague de réglage, créant un verrouillage par friction.
Interface conique:Une surface conique qui s'accouple avec un cône correspondant sur la bague de réglage, améliorant l'adhérence sous charge.
Bride supérieure:Une bride radiale à l'extrémité supérieure du capuchon, fournissant une surface pour appliquer un couple pendant le réglage (via une clé ou un outil hydraulique) et limitant le mouvement axial.
rainures d'étanchéité:Rainures circonférentielles sur la surface extérieure ou intérieure qui abritent des joints toriques, des joints ou des joints labyrinthes pour éviter la contamination ou la perte de lubrifiant.
Nervures de renforcement: Nervures internes ou externes (5 à 15 mm d'épaisseur) qui renforcent le corps du bouchon, notamment autour des zones filetées, pour résister à la déformation sous charge.
Marques indicatrices:Lignes gravées ou estampées sur la surface extérieure qui s'alignent avec les repères de référence sur la bague de réglage, facilitant un réglage précis de l'écartement (généralement gradué par incréments de 0,1 mm).
3. Processus de moulage du capuchon de réglage
Pour les capuchons de réglage moyens à grands, le moulage est la méthode de fabrication privilégiée en raison de sa capacité à produire efficacement des formes complexes :
Sélection des matériaux:
L'acier moulé à haute résistance (ZG310–570) est choisi pour sa résistance à la traction (≥ 570 MPa) et sa ténacité aux chocs, idéale pour les applications portantes. Pour les plus petits bouchons, la fonte ductile (QT500–7) peut être utilisée pour son rapport coût-efficacité et sa bonne usinabilité.
Création de modèles:
Un modèle de précision est créé en bois, en mousse ou en plastique imprimé en 3D, reproduisant la forme extérieure du bouchon, ses filetages (sous une forme simplifiée), ses brides et ses rainures. Des marges de retrait (1,5 à 2 %) sont ajoutées, avec des angles de dépouille (2° à 4°) pour faciliter le démoulage.
Les motifs de filetage sont souvent omis ou simplifiés dans le moulage, le filetage final étant obtenu par usinage.
Moulage:
Un moule en sable (sable vert ou sable lié à la résine) est formé autour du modèle, avec un noyau servant à créer l'alésage central. La cavité du moule est recouverte d'un enduit réfractaire pour améliorer l'état de surface et empêcher la pénétration du métal dans le sable.
Fondre et couler:
L'acier moulé est fondu dans un four à arc électrique à 1520–1560 °C, avec une composition chimique contrôlée à C 0,25–0,35 %, Mn 0,8–1,2 % et Si 0,2–0,6 % pour équilibrer la résistance et l'usinabilité.
Le coulage est réalisé à 1480–1520°C à l'aide d'une louche, avec un débit constant pour éviter les turbulences, assurant ainsi un remplissage complet de la cavité du moule.
Refroidissement et secouage:
La pièce est refroidie dans le moule pendant 24 à 48 heures afin de réduire les contraintes thermiques, puis éliminée par vibration. Les résidus de sable sont nettoyés par grenaillage (grain d'acier G25), ce qui permet d'obtenir une rugosité de surface de Ra25–50 μm.
Traitement thermique:
La normalisation (850–900 °C, refroidi par air) affine la structure du grain, suivie d'un revenu (600–650 °C) pour réduire la dureté à 200–250 HBW, améliorant ainsi l'usinabilité tout en maintenant la résistance.
4. Processus d'usinage et de fabrication
Usinage grossier:
L'ébauche moulée est montée sur un tour CNC pour usiner le diamètre extérieur, la bride supérieure et l'alésage central, en laissant une surépaisseur de finition de 2 à 3 mm. Les surfaces clés sont surfacées pour établir des repères de référence.
Usinage de filetage:
Les filetages internes ou externes sont usinés avec précision à l'aide d'un tour à fileter ou d'une fraiseuse à fileter CNC. Les filetages trapézoïdaux sont taillés à l'aide d'un outil de forme, garantissant une précision de pas (± 0,05 mm) et une tolérance de profil de filetage pour un réglage en douceur.
Usinage de fonctions de verrouillage:
Les fentes de verrouillage sont fraisées dans la surface extérieure à l'aide d'une fraiseuse CNC, avec une tolérance de profondeur (± 0,1 mm) et un espacement uniforme (± 0,5 mm) autour de la circonférence du capuchon.
Les trous des vis de réglage sont percés et taraudés selon une tolérance de classe 6H, avec une perpendicularité (± 0,1 mm/100 mm) par rapport à l'axe du capuchon pour assurer un engagement correct de la vis.
Usinage de finition:
La bride supérieure et les surfaces d'étanchéité sont tournées pour obtenir une planéité (≤ 0,05 mm/m) et une rugosité de surface Ra1,6 μm, garantissant une étanchéité et une application de couple efficaces.
Les interfaces coniques (le cas échéant) sont usinées avec une tolérance d'angle (± 0,1°) et une rugosité de surface Ra3,2 μm pour un accouplement sécurisé avec la bague de réglage.
Traitement de surface:
La surface extérieure du bouchon est recouverte d'une peinture antirouille ou d'un zingage (5 à 8 μm d'épaisseur) pour résister à la corrosion. Les filetages sont traités avec un composé antigrippant (par exemple, du bisulfure de molybdène) pour faciliter le réglage et prévenir le grippage.
Assemblée des Sceaux:
Des joints toriques ou des joints d'étanchéité sont installés dans les rainures d'étanchéité, avec des dimensions adaptées à la largeur et à la profondeur de la rainure pour assurer une étanchéité parfaite sous compression.
5. Processus de contrôle qualité
Validation des matériaux:
L'analyse de la composition chimique (par spectrométrie) confirme que le matériau de base répond aux spécifications (par exemple, 40Cr : C 0,37–0,44 %, Cr 0,8–1,1 %).
Les tests de dureté (Brinell ou Rockwell) vérifient que le corps du bouchon a une dureté de 200 à 250 HBW, garantissant un équilibre entre résistance et usinabilité.
Contrôles de précision dimensionnelle:
Une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) inspecte les dimensions critiques : diamètre du pas du filetage (± 0,03 mm), diamètre extérieur (± 0,1 mm), planéité de la bride et positions des fentes/rainures.
La qualité du filetage est évaluée à l'aide de jauges de filetage (jauges à bague ou à bouchon) pour garantir un ajustement correct avec la bague de réglage.
Essais d'intégrité structurelle:
Les tests non destructifs (CND) tels que les tests par particules magnétiques (MPT) détectent les fissures de surface dans les filetages, les brides ou les dispositifs de verrouillage, tout défaut de 0,5 mm de longueur étant rejeté.
Des tests par ultrasons (UT) sont effectués sur de grands bouchons pour vérifier les défauts internes (par exemple, les pores de retrait) dans les régions porteuses.
Tests fonctionnels:
Vérification de la plage de réglage : le capuchon est accouplé à une bague de réglage de test et sa plage de rotation/translation est mesurée pour garantir qu'il couvre la plage d'espacement de conception (généralement 5 à 50 mm).
Test d'efficacité du verrouillage : Après avoir réglé le capuchon sur une position moyenne, un test de vibration (10–500 Hz pendant 1 heure) est effectué, sans aucun mouvement mesurable (≤ 0,01 mm) autorisé.
Test de performance des joints:
Un test de pression est effectué en montant le bouchon avec les joints sur un dispositif de test et en appliquant une pression d'air de 0,3 MPa, sans qu'aucune fuite ne soit détectée via l'inspection de la solution savonneuse.
En adhérant à ces processus, le capuchon de réglage atteint la précision, la résistance et la fiabilité requises pour maintenir un contrôle constant de l'espace de concassage, garantissant des performances optimales du concasseur et une qualité de produit dans les applications d'exploitation minière et de traitement des agrégats.
