Cadres de concasseur à mâchoires

Introduction détaillée au composant de châssis des concasseurs à mâchoires

I. Composition et structure du cadre

1. Structure du châssis principal

• Cadre intégralLes concasseurs de petite et moyenne taille (capacité ≤ 100 t/h) utilisent souvent des structures intégrales moulées ou soudées, en forme de "U" avec des parois latérales verticales (30 à 80 mm d'épaisseur), une plaque de base horizontale (50 à 100 mm d'épaisseur) et une section supérieure reliée à la plaque de mâchoire fixe. Un alésage central pour le logement du palier de l'arbre excentrique est 预留, le châssis représentant 30 à 40 % du poids total de l'équipement.

• Cadre diviséLes concasseurs de grande capacité (capacité >100 t/h) sont constitués de châssis supérieur et inférieur reliés par des boulons haute résistance (M36–M64, nuance 8.8+), facilitant le transport et le montage sur site. Le châssis supérieur supporte la mâchoire fixe et l'arbre excentrique, tandis que le châssis inférieur supporte la mâchoire pivotante et le siège de la plaque à genouillère. Un ergot de positionnement (jeu d'ajustement ≤ 0,1 mm) garantit la précision de l'assemblage au niveau de la jonction.

2. Alésage du boîtier de roulement
   Un trou circulaire traversant dans les parois latérales du châssis permet le montage du roulement de l'arbre excentrique. Le diamètre d'alésage est conçu selon le modèle de roulement (tolérance H7), avec une épaisseur de paroi ≥ 1/3 du diamètre extérieur du roulement (pour améliorer la capacité de charge). Des gradins (de 10 à 20 mm de profondeur) aux deux extrémités permettent de loger la bague extérieure du roulement et le couvercle d'étanchéité, avec une rugosité de surface interne Ra ≤ 1,6 μm (réduisant l'usure du roulement).
3. Surface de montage de la plaque à mâchoires fixes
   Une surface frontale inclinée (20°–30° par rapport à l'horizontale, optimisant le profil de la chambre de broyage) avec rainures en T ou trous de boulon (espacement de 150 à 300 mm) pour la fixation de la plaque de mâchoire fixe. Une planéité ≤ 0,5 mm/m et une perpendicularité par rapport à l'axe de l'alésage du palier ≤ 0,1 mm/100 mm assurent le parallélisme entre les plaques de mâchoire fixe et pivotante.
4. Support de siège à plaque basculante
   Structure concave sur la paroi arrière ou la base inférieure du cadre, fixée au support de la plaque de genouillère par des boulons ou par moulage intégral. Sa surface épouse le support de la plaque de genouillère (plate ou 弧形) pour assurer une transmission uniforme de la force. Des nervures de renfort (20 à 50 mm d'épaisseur) autour du support améliorent la résistance aux chocs.
5. Structures de renforcement

• Poutres transversales:Les grands cadres comportent des poutres transversales soudées ou moulées (section rectangulaire ou en I) entre les parois latérales (espacement de 500 à 800 mm) pour éviter la déformation latérale sous charge.

• Côtes: Nervures en forme de grille (50 à 150 mm de hauteur) sur le cadre intérieur, avec des coins arrondis (R10 à R20) aux joints nervure-mur/base pour éviter la concentration des contraintes.

6. Structures auxiliaires

• Trous de levage: Trous φ50–φ100 mm (filetés ou traversants) sur le dessus/côté pour la manipulation, avec contours renforcés (≥30 mm d'épaisseur) pour éviter les déchirures.

• Supports de réglage de décharge:Trous de boulons ou glissières sur le cadre inférieur pour l'installation de dispositifs de réglage de l'espace de décharge (par exemple, des cales ou des cales) pour réguler la taille du produit.

II. Procédé de moulage du cadre (cadre en acier moulé intégral)

1. Préparation du moule et du sable

• Des moules en silicate de sodium ou en sable résineux sont utilisés. Des modèles en bois (grands) ou en mousse (petits/moyens) sont fabriqués à partir de modèles 3D, avec une marge de retrait de 3 à 5 % (retrait linéaire de 2 à 2,5 % pour l'acier moulé).

• Les surfaces des moules sont recouvertes de poudre de zircone (0,5 à 1 mm d'épaisseur) pour une finition optimale. Les zones critiques (alésages de paliers, surfaces de montage) sont traitées au sable durci à froid (dureté de surface ≥ 80 Shore D) pour une précision dimensionnelle optimale.

2. Fondre et couler

• Les ferrailles d'acier et de fonte à faible P/S sont fondues dans un four à arc à 1 520–1 580 °C. Leur composition est ajustée (ZG270-500 : C 0,24–0,32 %, Si 0,5–0,8 %) et désoxydées à une pureté ≥ 99,9 % (inclusions non métalliques ≤ grade 2).

• Un système de coulée par étapes est utilisé, avec coulée par le bas en plusieurs points (3 à 5 coulées pour les grands cadres) à une température de 1 480 à 1 520 °C. Le temps de coulée est de 15 à 40 minutes (en poids) pour assurer un remplissage régulier et éviter le piégeage des scories.

3. Séchage et traitement thermique

• Les pièces moulées sont décochées après refroidissement à moins de 200 °C. Les masselottes sont retirées (oxycoupées et rectifiées) et la surface est sablée/ébavurée.

• Recuit : chauffé à 650–700 °C, maintenu pendant 6 à 8 heures, puis refroidi au four à 300 °C pour un refroidissement à l'air afin d'éliminer les contraintes résiduelles (≤ 100 MPa) et d'éviter toute déformation après usinage.

III. Processus d'usinage du cadre

1. Usinage grossier

• En utilisant la plaque de base comme référence, le portique fraise les parois latérales et les surfaces de montage des mors fixes, en laissant une surépaisseur de finition de 5 à 10 mm. Parallélisme des parois latérales ≤ 1 mm/m ; écart d'angle de la surface de montage ≤ 0,5°.

• Les alésages des roulements sont ébauchés jusqu'à une surdimension de 5 à 8 mm sur une aléseuse horizontale, avec une perpendicularité de l'axe d'alésage par rapport à la surface de montage ≤ 0,3 mm/100 mm.

2. Semi-finition et vieillissement

• Les surfaces sont semi-finies (surépaisseur de 2 à 3 mm) et les alésages sont semi-alésés (surépaisseur de 1 à 2 mm). Le vieillissement artificiel (200 à 250 °C pendant 4 heures) réduit encore les contraintes d'usinage.

3. Usinage de finition

• Surface de montage de la mâchoire fixe : fraisée par portique CNC jusqu'à une planéité ≤ 0,1 mm/m, Ra ≤ 6,3 μm, erreur d'angle ≤ 0,1°.

• Alésages de roulement : alésés CNC selon une tolérance H7 avec une coaxialité ≤ 0,05 mm entre les côtés, Ra ≤ 1,6 µm. Les faces étagées aux extrémités de l'alésage ont une perpendicularité ≤ 0,02 mm/100 mm par rapport à l'axe de l'alésage.

• Trous et fentes : les trous de boulons de mâchoire fixe (tolérance H12), les trous de siège à genouillère et les rainures en T (largeur ± 0,2 mm) sont usinés, avec un écart de position ≤ 0,5 mm par rapport aux dessins.

4. Traitement de surface

• Les surfaces non usinées sont sablées (Sa2.5) et recouvertes d'un apprêt époxy riche en zinc (60–80 μm) et d'une couche de finition en caoutchouc chloré (40–60 μm) pour une meilleure résistance à la corrosion. Les surfaces usinées reçoivent une huile antirouille (grande épaisseur) ou une phosphatation (petite/moyenne épaisseur).

IV. Contrôle qualité du cadre

1. Qualité du moulage

• Inspection visuelle : absence de fissures, de retraits ou de défauts de fonctionnement. Les zones critiques (entourage de l'alésage du roulement) sont soumises à un contrôle par magnétoscopie (MT) pour détecter les fissures superficielles (longueur ≤ 1 mm).

• Qualité interne : Les grands cadres sont soumis à des contrôles par ultrasons (UT) avec une couverture ≥ 80 %. Les alésages et nervures des roulements doivent être exempts d'inclusions/pores de gaz ≥ φ 5 mm.

2. Précision dimensionnelle

• Les machines de mesure tridimensionnelles vérifient le diamètre de l'alésage du roulement (H7), la coaxialité (≤ 0,05 mm) et les trackers laser vérifient la planéité de la surface de la mâchoire fixe (≤ 0,1 mm/m) et l'angle.

• Les cadres divisés sont inspectés pour vérifier la planéité de la surface du joint (≤ 0,15 mm/m) et le jeu d'ajustement du tourillon (≤ 0,1 mm).

3. Propriétés mécaniques

• Des essais de traction (ZG270-500 : résistance à la traction ≥ 500 MPa, allongement ≥ 20 %) et des contrôles de dureté (180–230 HBW) sont effectués sur des échantillons.

• Les cadres à chemise d'eau subissent un test hydrostatique à une pression de travail de 1,5 fois pendant 30 minutes sans fuite.

4. Test de charge

• Une force d'écrasement nominale de 1,2× est appliquée pendant 1 heure. Les jauges de contrainte mesurent la contrainte maximale (≤ 80 % de la limite d'élasticité), avec une déformation ≤ 0,2 mm/m (décalage de l'axe de l'alésage du roulement ≤ 0,03 mm).

V. Noms courants chinois-anglais

1. Cadre

2. Cadre de concasseur

3. Base de la machine

4. Châssis de concasseur à mâchoires

5. Cadre principal

6. Cadre de support