plaque latérale du concasseur à mâchoires

Introduction détaillée aux plaques latérales des concasseurs à mâchoires

I. Composition et structure des plaques latérales

1. Corps de la plaque
   La pièce porteuse principale, en forme de plaque plane verticale rectangulaire ou trapézoïdale, d'une épaisseur de 50 à 150 mm (selon le modèle), est fabriquée en acier moulé haute résistance (ZG35CrMo) ou en acier de construction faiblement allié (Q355D) avec une dureté superficielle ≥ 220 HBW pour résister aux charges d'impact latérales. Les bords supérieur et inférieur de la plaque sont reliés respectivement aux plaques supérieure et inférieure du châssis. La face intérieure est usinée avec des alésages pour paliers et des structures de guidage, tandis que la face extérieure est dotée de nervures de renfort pour une meilleure résistance à la déformation.
2. Alésage du boîtier de roulement
   Un trou traversant circulaire est prévu dans la partie supérieure de la plaque pour le montage du roulement de l'arbre excentrique, constituant la zone fonctionnelle principale de la plaque latérale. Le diamètre de l'alésage est conçu selon le modèle de roulement (tolérance H7), avec une épaisseur de paroi ≥ 1/3 du diamètre extérieur du roulement (pour garantir la résistance à la charge). Les deux extrémités de l'alésage sont usinées par paliers (de 15 à 30 mm de profondeur) pour accueillir la bague extérieure du roulement et le couvercle d'étanchéité. La rugosité de la surface intérieure de l'alésage est Ra ≤ 1,6 μm (pour réduire l'usure du roulement). La coaxialité des alésages du logement de roulement sur les deux plaques latérales doit être ≤ 0,05 mm (≤ 0,1 mm pour les grandes machines) ; dans le cas contraire, des bruits anormaux ou une surchauffe de l'arbre excentrique pourraient se produire pendant le fonctionnement.
3. Goulotte de guidage (en option, pour certains modèles)
   Une goulotte longitudinale usinée dans la partie inférieure intérieure de la plaque (2 à 3 mm plus large que la bride côté mâchoire mobile) limite la trajectoire de la mâchoire mobile et assure un mouvement dans une direction prédéfinie. La surface de la goulotte est trempée (50 à 55 HRC) et enduite de graisse pour réduire les frottements. L'espace entre la goulotte et la mâchoire mobile est contrôlé à 0,5 à 1 mm ; un espace excessif peut provoquer des vibrations de la mâchoire mobile, tandis qu'un espace insuffisant peut entraîner un blocage.
4. Structures de renforcement

• Nervures de renfort annulaires:Des nervures annulaires (section transversale rectangulaire, de 50 à 100 mm de large) sont moulées ou soudées autour du côté extérieur de l'alésage du boîtier de roulement pour améliorer la résistance au cisaillement autour de l'alésage et empêcher la déformation due à une force excessive.

• Nervures de renforcement longitudinalesDes nervures longitudinales (espacées de 300 à 500 mm) sont soudées ou moulées sur la face extérieure de la plaque, leur hauteur étant de 1,5 à 2 fois l'épaisseur de la plaque. Elles forment une structure en grille avec des nervures transversales sur les bords supérieur et inférieur, améliorant la rigidité globale (flèche ≤ 0,5 mm/m).

5. Structures de connexion et de positionnement

• bords de bride: Les bords de la bride (10 à 20 mm d'épaisseur supérieure à celle de la plaque) sont usinés sur les bords avant et arrière de la plaque pour permettre la fixation par boulons aux parois avant et arrière (spécifications de boulons M24 à M48, classe 8.8 ou supérieure). Des trous pour goupilles de positionnement (20 à 40 mm de diamètre) sont usinés sur la surface de la bride avec un jeu d'ajustement ≤ 0,1 mm pour garantir la précision de l'assemblage.

• Trous de levageDes trous de levage de φ50 à φ100 mm (taraudés ou traversants) sont usinés sur le dessus ou le côté de la plaque pour la manutention et l'installation. La zone autour des trous est épaissie (≥ 40 mm) pour éviter les déchirures.

II. Procédé de moulage des plaques latérales (exemple de l'acier moulé)

1. Préparation des moules et du sable

• On utilise le moulage au sable de résine (petit/moyen) ou le moulage au sable de silicate de sodium (grand). Des modèles en bois ou en mousse sont réalisés à partir de modèles 3D, avec un retrait de 2,5 à 3 % (retrait linéaire de l'acier moulé : 2,2 à 2,8 %). Des noyaux en sable sont utilisés pour les zones clés, comme les alésages des paliers, et un revêtement en poudre de zircone (de 1 à 1,5 mm d'épaisseur) est appliqué sur les surfaces des noyaux pour améliorer la précision.

• Lors de l'assemblage du moule en sable, la symétrie des moules des deux plaques latérales est assurée, avec un écart de coaxialité des noyaux d'alésage du boîtier de roulement ≤ 0,1 mm pour éviter les erreurs dimensionnelles dans les pièces moulées.

2. Fondre et couler

• Les ferrailles d'acier à faible teneur en phosphore et en soufre (P ≤ 0,03 %, S ≤ 0,02 %) et les alliages sont fondus dans un four à arc électrique à une température de 1 540 à 1 580 °C. La composition chimique est ajustée (ZG35CrMo : C 0,32 % à 0,40 %, Cr 0,8 % à 1,1 %, Mo 0,2 % à 0,3 %), et les gaz et inclusions sont éliminés par affinage en poche (teneur en hydrogène ≤ 2 ppm).

• Un système de coulée par le bas est utilisé, avec coulée simultanée des deux côtés inférieurs de la plaque. La température de coulée est de 1 500 à 1 540 °C et la durée de coulée est de 15 à 40 minutes (selon le poids : 1 000 à 8 000 kg) afin d'assurer un remplissage régulier et d'éviter le piégeage des scories ou les fermetures à froid. Des rehausses (15 à 20 % du poids de la pièce) sont utilisées pour les grandes plaques afin d'éviter les cavités de retrait.

3. Séchage et traitement thermique

• Les pièces moulées sont décochées après refroidissement à moins de 200 °C. Les masselottes sont retirées par découpe mécanique, meulées au ras de la surface de la plaque, et les bavures et les adhérences au sable sont nettoyées.

• Traitement thermique : Normalisation (880–920°C pendant 2–3 heures, refroidi à l'air) + revenu (550–600°C pendant 4–5 heures, refroidi à l'air) pour homogénéiser la structure en perlite + ferrite 少量, avec une dureté contrôlée à 220–260 HBW et une ténacité aux chocs ≥35 J/cm² (-20°C).

III. Procédé d'usinage des plaques latérales

1. Usinage grossier

• En prenant comme référence la face extérieure de la plaque, les bords et les surfaces intérieures des brides sont ébauchés sur un portique, avec une surépaisseur de finition de 3 à 5 mm. La planéité des brides est ≤ 1 mm/m et leur perpendicularité à la plaque est ≤ 0,5 mm/100 mm.

• Les alésages du logement de roulement sont ébaucheurs sur une aléseuse horizontale avec un surcote de 5 à 8 mm, avec une perpendicularité de l'axe d'alésage par rapport à la bride ≤ 0,3 mm/100 mm. Les deux plaques latérales sont usinées simultanément pour garantir la symétrie.

2. Semi-finition et vieillissement

• Les surfaces sont semi-finies (surépaisseur de 1 à 2 mm) et les alésages sont semi-alésés (surépaisseur de 1 à 2 mm). Le vieillissement vibratoire (60 à 100 Hz pendant 2 à 3 heures) soulage les contraintes d'usinage (contraintes résiduelles ≤ 100 MPa) pour éviter toute déformation post-finition.

3. Usinage de finition

• Les alésages du boîtier de roulement sont finis sur une aléseuse CNC avec des outils synchrones à deux axes pour garantir une coaxialité ≤ 0,05 mm (≤ 0,1 mm pour les grandes machines), une tolérance H7, Ra ≤ 1,6 μm et une perpendicularité de pas par rapport à l'axe d'alésage ≤ 0,02 mm/100 mm.

• Les trous de connexion et les glissières sont usinés : des trous de boulon (tolérance H12) et des trous pour goupilles de positionnement (H7/m6, adaptés aux parois avant/arrière) sont percés sur les brides. Pour les glissières de guidage, un fraisage et une rectification CNC (Ra ≤ 3,2 µm) garantissent un parallélisme à l'axe de l'alésage du palier ≤ 0,1 mm/m.

4. Traitement de surface et préparation de l'assemblage

• 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). Les surfaces usinées reçoivent une huile antirouille (grande épaisseur) ou une phosphatation (petite/moyenne épaisseur).

• Les alésages des logements de roulement sont enduits de graisse antirouille et recouverts de manchons de protection ; les trous filetés sur les brides sont équipés de bouchons de protection pour éviter les dommages pendant le transport.

IV. Processus de contrôle qualité

1. Contrôle de la qualité des moulages

• Inspection visuelle : inspection complète pour détecter les fissures, les retraits et les ratés. Le contrôle par magnétoscopie (MT) autour des alésages du boîtier de roulement garantit l'absence de fissures superficielles de 1 mm.

• Qualité interne : Le contrôle par ultrasons (UT) pour les grandes plaques (>3000 kg) interdit les défauts ≥φ3 mm à moins de 20 mm sous l'alésage du roulement ; les autres zones autorisent les défauts ≤φ5 mm (zone unique ≤5 cm²).

2. Contrôle de la précision dimensionnelle

• Les machines de mesure tridimensionnelles vérifient le diamètre de l'alésage (H7), la coaxialité, la perpendicularité et la planéité des brides, avec des écarts clés contrôlés dans les 50 % des tolérances de conception.

• Les laser trackers vérifient la rectitude des plaques (≤0,5 mm/m) et leur torsion (≤0,3 mm/m) pour éviter les contraintes sur le cadre après l'assemblage.

3. Essais de propriétés mécaniques

• Essai de traction : les échantillons présentent une résistance à la traction ≥ 600 MPa, une limite d'élasticité ≥ 350 MPa et un allongement ≥ 15 %.

• Essais de dureté : dureté Brinell (220–260 HBW) avec une variation ≤30 HBW ; les étapes de trempe sont testées via Rockwell (50–55 HRC).

4. Assemblage et tests opérationnels

• Assemblage d'essai : les plaques latérales sont connectées aux parois avant/arrière, la coaxialité de l'alésage étant vérifiée via un mandrin (écart ≤ 0,05 mm) et l'ajustement de la bride (surface ≥ 80 % avec écart ≤ 0,1 mm).

• Essai à vide : après l'assemblage de l'arbre excentrique et des roulements, un fonctionnement de 2 heures vérifie la température du roulement (≤ 70 °C), les vibrations (≤ 0,1 mm/s) et le bruit pour détecter d'éventuelles anomalies.