Le concasseur à mâchoires à double pendule, caractérisé par sa structure compacte et la trajectoire elliptique de la mâchoire mobile (combinant extrusion et broyage), offre une efficacité de 15 à 30 % supérieure à celle du type à pendule simple, adapté aux matériaux moyennement durs (par exemple, granit, minerai de fer) avec un rapport de concassage permettant des tailles de sortie de 10 à 300 mm.
Ses principaux composants comprennent un bâti (moulé ou soudé), des mâchoires fixes/mobiles (avec chemises à haute teneur en chrome ou en ZGMn13), un arbre excentrique (forgé 40Cr/42CrMo), une plaque de sécurité (composant de sécurité) et des systèmes de réglage hydraulique. La fabrication implique un forgeage de précision (rapport de forgeage de l'arbre excentrique ≥ 3), une trempe à l'eau des chemises et un contrôle qualité rigoureux : inspection par ultrasons des matières premières, jeu d'ajustement des roulements (0,1–0,2 mm) et essai de charge de 4 heures (conformité granulométrique ≥ 90 %).
Largement utilisé comme équipement de concassage secondaire ou primaire dans l'exploitation minière (minerais métalliques/non métalliques), les matériaux de construction (agrégats recyclés) et les infrastructures (matériaux de base pour routes), il excelle dans les lignes de production de petite à moyenne taille (10 à 200 t/h) nécessitant un concassage moyen-fin efficace.
Introduction détaillée aux concasseurs à mâchoires à double pendule
Le concasseur à mâchoires à double pendule est l'un des types de concasseurs à mâchoires les plus répandus. Sa mâchoire mobile effectue simultanément des oscillations autour de l'arbre de suspension et des mouvements de rotation avec l'arbre excentrique, créant ainsi une trajectoire elliptique complexe. Cette conception offre des avantages tels qu'une structure compacte, une efficacité de concassage élevée et une faible consommation d'énergie, ce qui le rend idéal pour le concassage moyen et fin de matériaux mi-durs.
I. Composition et structure
Le concasseur à mâchoires à double pendule présente une structure plus compacte que le concasseur à mâchoires à pendule simple. Ses principaux composants et fonctions sont les suivants :
1. Composants structurels clés
Cadre: Sert de structure porteuse et supporte toutes les charges lors du concassage. Il est généralement constitué de structures en fonte grise (HT250) ou en acier soudé (Q355B), disponibles en versions intégrales ou modulaires (pour faciliter le transport et l'installation).
Mâchoire fixe:Fixé à la paroi avant du châssis, sa surface est équipée d'une plaque de mâchoire fixe (en matériaux résistants à l'usure tels que le ZGMn13 ou la fonte à haute teneur en chrome), formant une chambre de concassage avec la mâchoire mobile.
Mâchoire mobile: Un composant central mobile est relié à l'arbre excentrique par des roulements en haut et articulé sur la plaque à genouillère en bas. Sa surface est équipée d'une plaque à mâchoires mobiles (même matériau que la plaque à mâchoires fixes). La mâchoire mobile suit une trajectoire elliptique (petite oscillation en haut, grande oscillation en bas), combinant les actions d'extrusion et de meulage.
arbre excentriqueForgé en 40Cr ou 42CrMo (rapport de forgeage ≥ 3), il est entraîné en rotation par un moteur via une poulie, composant central de la mâchoire mobile. Des volants d'inertie sont montés aux deux extrémités pour équilibrer l'inertie et réduire les vibrations.
Plaque à bascule: Relie la partie inférieure de la mâchoire mobile à la paroi arrière du châssis, transmettant les forces d'écrasement et servant de dispositif de sécurité, se brisant sous des charges excessives (par exemple, des matériaux indéformables) pour protéger les composants critiques. Il est généralement fabriqué en ZG35CrMo.
Dispositif de réglage de l'ouverture de décharge: Ajuste l'écart entre la mâchoire mobile et la mâchoire fixe en bas en ajoutant/supprimant des cales ou en ajustant des coins, en contrôlant la taille des particules de sortie (généralement 10 à 300 mm).
Système de lubrification: Comprend des graisseurs ou des dispositifs de lubrification centralisés au niveau des paliers d'arbre excentrique et des paliers d'arbre de suspension, utilisant de la graisse à base de calcium (température de fonctionnement ≤ 60 °C) pour assurer la résistance à l'usure et la dissipation de la chaleur des pièces mobiles.
2. Caractéristiques structurelles
Contrairement au concasseur à mâchoires à pendule simple, le concasseur à mâchoires à double pendule intègre la mâchoire mobile et la bielle, éliminant ainsi la plaque de poussée avant et ne conservant qu'une seule plaque de poussée, ce qui simplifie la structure. La mâchoire mobile oscille autour de l'arbre excentrique (qui sert également d'arbre de suspension) et du point d'appui de la plaque de poussée. La partie supérieure de la chambre de broyage présente une faible course (facilitant le serrage du matériau), tandis que la partie inférieure présente une grande course (améliorant l'efficacité du broyage), ce qui améliore son efficacité de 15 à 30 % par rapport au concasseur à pendule simple.
II. Procédé de fabrication
La fabrication de concasseurs à mâchoires à double pendule nécessite un contrôle strict de la précision du traitement et des performances des matériaux des composants clés, les principaux processus étant les suivants :
Fabrication de cadres
Châssis moulé : La fonte grise HT250 est coulée au sable, avec une température de fusion de 1 400 à 1 450 °C. Après la coulée, un traitement de vieillissement (200 à 250 °C pendant 24 heures) est effectué pour éliminer les contraintes internes. Les pièces critiques (par exemple, les portées de palier) subissent un recuit (600 à 650 °C) pour contrôler la dureté à HB180–220.
Châssis soudé : Les plaques d'acier Q355B sont découpées, chanfreinées et soudées (avec des électrodes E5015). Après le soudage, un vieillissement vibratoire ou un recuit de détente (550–600 °C) est effectué pour éviter toute déformation. Un contrôle non destructif (UT, qualification de niveau II) est effectué après le soudage.
Fabrication d'arbres excentriques
Matière première : L'acier rond 40Cr est forgé (forgeage libre) en ébauches avec un rapport de forgeage ≥ 3 (pour garantir l'affinage du grain). Après forgeage, une normalisation (refroidissement à l'air à 860–880 °C) est effectuée pour obtenir une dureté de HB200–230.
Usinage : Le tournage d'ébauche est suivi d'une trempe et d'un revenu (trempe à l'huile à 840–860 °C + revenu à 580–600 °C) pour atteindre une dureté HRC de 28 à 32. La section excentrique et le tourillon sont usinés au tourillon selon la tolérance IT6 avec une rugosité de surface Ra ≤ 1,6 µm. Un contrôle magnétoscopique (MT) est ensuite effectué pour garantir l'absence de fissures.
Fabrication de mâchoires mobiles et de chemises
Corps de mâchoire mobile : Fabriqué en ZG35CrMo, il subit un recuit après la coulée pour éliminer les contraintes, suivi d'une trempe et d'un revenu (HRC25–30) après l'ébauche. Les pièces critiques (par exemple, les trous de palier) sont alésées selon la tolérance IT7, avec un jeu d'ajustement de 0,1 à 0,2 mm avec l'arbre excentrique.
Chemises : acier ZGMn13 à haute teneur en manganèse (trempé à l'eau : chauffé à 1 050–1 100 °C, maintenu et trempé à l'eau pour obtenir une structure austénitique avec propriétés d'écrouissage) ou fonte à haute teneur en chrome (Cr15–20, HRC60–65, adapté au concassage des roches dures). Les chemises sont fixées au corps de la mâchoire par des boulons ou des cales avec un espace tampon de 1 à 2 mm.
Plaque de bascule et composants de transmission
Plaque à genouillère : Fabriquée en ZG35 ou QT500-7, elle subit un recuit de détente après la coulée. Les surfaces de contact aux deux extrémités sont fraisées pour obtenir une rugosité de surface Ra ≤ 6,3 µm afin de garantir une articulation flexible avec la mâchoire mobile et le cadre.
Poulie et volant : Coulés en fonte grise HT200, ils subissent des tests d'équilibrage statique (excentricité ≤ 0,05 mm/kg) pour garantir un fonctionnement stable.
III. Processus de contrôle qualité
Pour garantir les performances et la durée de vie des équipements, plusieurs mesures de contrôle qualité sont mises en œuvre lors de la fabrication :
Inspection des matières premières
Les plaques d'acier, les ronds d'acier et autres matières premières doivent être accompagnés de certificats de matériaux (par exemple, rapports de composition chimique et de propriétés mécaniques). Des échantillonnages sont effectués pour analyse spectrale (afin de garantir la conformité de la teneur en éléments) et essai de traction (afin de vérifier la conformité de la résistance à la traction et de la limite d'élasticité).
Les pièces moulées (cadres, mâchoires mobiles, etc.) subissent une inspection visuelle (pas de pores ni de retrait), des tests par ultrasons (UT, défauts internes ≤Φ3 mm) et des tests de dureté (par exemple, dureté HT250 ≥HB180).
Contrôle de la précision du traitement des composants clés
Arbre excentrique : erreur de circularité du tourillon ≤ 0,01 mm, erreur de coaxialité ≤ 0,02 mm/m, inspectée à l'aide d'une machine de mesure tridimensionnelle.
Trou de roulement à mâchoire mobile : le jeu d'ajustement avec l'arbre excentrique est vérifié à l'aide de jauges d'épaisseur pour s'assurer qu'il est compris entre 0,1 et 0,2 mm ; un jeu excessif provoque du bruit et de l'usure.
Dimensions de la chambre de concassage : L'erreur de parallélisme entre la mâchoire fixe et la mâchoire mobile ≤ 0,5 mm/m (haut et bas), calibrée à l'aide d'un niveau laser pour éviter une taille de particule de sortie inégale.
Contrôle qualité de l'assemblage
Montage des roulements : Un assemblage thermique (chauffage des roulements à 80–100 °C) est utilisé pour éviter toute déformation due à un martelage violent. Après montage, l'arbre excentrique doit tourner à la main sans se bloquer, avec un mouvement axial ≤ 0,3 mm.
Connexion de la plaque à bascule : les surfaces de contact avec la mâchoire mobile et le cadre sont recouvertes de graisse et le jeu est vérifié avec des jauges d'épaisseur pour garantir une répartition uniforme de la force à ≤ 0,1 mm.
Essais à vide et en charge
Essai à vide : fonctionnement de 2 heures avec une augmentation de la température du roulement ≤ 40 °C (au-dessus de la température ambiante), aucune vibration anormale (amplitude ≤ 0,1 mm) et bruit ≤ 85 dB.
Essai de charge : concassage de 4 heures de matériaux moyennement durs (par exemple, calcaire) avec une conformité granulométrique de sortie ≥ 90 % (par ouverture de décharge définie), une usure uniforme du revêtement et aucune surchauffe locale.
IV. Principales applications dans les lignes de production et les industries
1. Rôle dans les lignes de production
Le concasseur à mâchoires à double pendule fonctionne principalement comme un équipement de concassage secondaire (traitement de matériaux pré-broyés) ou en tant que équipement de concassage primaire sur des lignes de production de petite et moyenne taille. Ses principales fonctions comprennent :
Broyage supplémentaire des matériaux pré-broyés (par exemple, 100 à 300 mm) à 20 à 100 mm, fournissant des matières premières qualifiées pour le concassage ultérieur au cône ou la fabrication de sable.
En utilisant la trajectoire complexe de la mâchoire mobile pour broyer, plier et broyer les matériaux, améliorant l'efficacité de concassage (15 à 30 % supérieure à celle du type à pendule simple), adaptée au concassage de matériaux moyennement durs (par exemple, granit, minerai de fer).
2. Applications industrielles
Industrie minièreUtilisé pour le concassage moyen et fin des minerais métalliques (fer, cuivre, or) et non métalliques (calcaire, sable de quartz). Par exemple, pour le concassage de minerai de fer pré-broyé (200-300 mm) à 50-100 mm pour le broyage au broyeur à boulets.
Industrie des matériaux de construction: Concassage de déchets de construction (blocs de béton, briques) pour produire des granulats recyclés (5–30 mm) ; concassage de calcaire, de gypse, etc., pour la production de ciment et de chaux.
Construction d'autoroutes et de voies ferrées:Concassage de roches dures (basalte, granit) pour produire des agrégats de base de route (10–30 mm) avec une granulométrie uniforme.
Industrie métallurgique: Broyage de coke, de minerai de fer et d'autres matières premières pour fournir des matériaux qualifiés pour la fusion dans les hauts fourneaux.
Industrie chimique: Broyage de roche phosphatée, de pyrite, etc., pour le traitement des engrais et des matières premières chimiques.
Comparé au concasseur à mâchoires à pendule simple, le type à double pendule est plus compact et efficace, ce qui le rend adapté aux lignes de production avec un espace limité et des exigences de capacité moyenne (10 à 200 t/h), et constitue un équipement courant dans les projets de concassage de petite et moyenne taille.
