Plaques à bascule pour concasseur à mâchoires

Introduction détaillée à la plaque de poussée des concasseurs à mâchoires

I. Composition et structure de la plaque à genouillère

1. Corps: Le corps principal est une plaque plane, dotée de surfaces arquées ou planes à ses deux extrémités, appelées extrémités de support, qui s'adaptent aux sièges de la plaque à genouillère de la mâchoire mobile et du cadre. Le rayon de courbure de ces extrémités de support doit correspondre précisément aux sièges pour assurer une répartition uniforme de la force.
2. Nervures de renforcement:Des nervures de renforcement longitudinales sont moulées des deux côtés du corps dans certaines grandes plaques à genouillère pour améliorer la rigidité globale, empêchant une fracture prématurée due à une contrainte de flexion excessive pendant le fonctionnement.
3. Rainures d'affaiblissement/rainures de concentration de stress:Rainures conçues au milieu ou dans des positions spécifiques de la plaque à genouillère pour réduire la résistance locale, assurant une fracture contrôlée (généralement au milieu) en cas de surcharge, ce qui facilite le remplacement et évite d'endommager d'autres composants par des fragments de fracture.
4. Trous de connexion (pour plaques à bascule combinées):Les parties supérieure et inférieure des plaques à genouillère combinées sont reliées par des boulons, avec des trous de positionnement usinés au niveau des joints pour assurer la coaxialité et la perpendicularité lors de l'assemblage.

II. Procédé de moulage de la plaque à genouillère

1. Préparation du moule

• Le moulage au sable (sable vert ou sable résineux) est utilisé. Des modèles en bois ou en métal sont réalisés à partir des plans des plaques à genouillère, reproduisant fidèlement le corps, les nervures de renforcement et les rainures d'affaiblissement, avec une surépaisseur d'usinage de 2 à 3 mm (la fonte grise présente un taux de retrait d'environ 0,8 à 1 %).

• La surface de la cavité du moule en sable doit être lisse afin d'éviter la formation de trous de sable sur la pièce. Des canaux d'aération sont ajoutés sur la surface de séparation pour éviter le piégeage de gaz et la porosité lors du coulage.

2. Fondre et couler

• Fusion de fonte grise : la fonte brute, la ferraille d'acier et les ferrailles de récupération sont dosées et fondues dans un cubilot ou un four à moyenne fréquence à 1 380–1 420 °C. La composition chimique est contrôlée (C : 3,0–3,4 %, Si : 1,8–2,2 %, Mn : 0,5–0,8 %, S ≤ 0,12 %, P ≤ 0,2 %) afin d'équilibrer résistance et fragilité (un excès de Si réduit la fragilité, prévenant potentiellement la rupture en cas de surcharge).

• La fonte malléable est d'abord coulée sous forme de fonte blanche (avec un équivalent carbone réduit pour éviter la formation de graphite), suivie d'un recuit pour obtenir une structure ductile.

• Un système de coulée ouvert assure un écoulement régulier du métal en fusion dans la cavité, évitant ainsi l'entraînement des scories. Pour les plaques à genouillère avec nervures de renfort, la vitesse de coulée est contrôlée entre 5 et 8 kg/s afin d'éviter les claquages à froid des nervures.

3. Démoulage et nettoyage

• La pièce moulée est décochée après refroidissement à moins de 300 °C. Les masselottes et les portes sont retirées (petites plaques à genouillère par frappe, grandes par oxycoupage) et les marques de portes sont meulées.

• Le sable de surface et les bavures sont nettoyés, les zones clés (extrémités de support, rainures d'affaiblissement) étant inspectées pour garantir l'absence de défauts évidents.

4. Traitement thermique

• Plaques à genouillère en fonte grise : un recuit de détente des contraintes est effectué (chauffé à 500–550 °C, maintenu pendant 2 à 3 heures, puis refroidi au four à 200 °C) pour éliminer les contraintes de coulée et empêcher la déformation pendant l'usinage ou le fonctionnement.

• Plaques à bascule en fonte malléable : un recuit de graphitisation est effectué (chauffé à 900–950 °C, maintenu pendant 3 à 5 heures, puis refroidi lentement à 700 °C avant refroidissement à l'air) pour décomposer la cémentite en graphite nodulaire, obtenant la ténacité requise (résistance à la traction ≥ 350 MPa, allongement ≥ 10 %).

III. Procédé de fabrication de la plaque à genouillère

1. Usinage grossier

• En utilisant le cercle extérieur des extrémités du support et les surfaces latérales comme références, une fraiseuse ou une raboteuse est utilisée pour usiner les plans supérieur et inférieur (surfaces de connexion des plaques à genouillère combinées), en laissant une marge de finition de 1 à 2 mm pour garantir une erreur de planéité ≤ 0,5 mm/m.

• Les surfaces arquées des extrémités de support sont ébauchées ou fraisées pour garantir un écart de rayon de courbure ≤ 0,5 mm, posant ainsi les bases d'une finition ultérieure.

2. Finition

• Usinage de précision des extrémités de support : Une fraiseuse verticale ou une aléseuse est utilisée pour usiner les surfaces en arc ou planes des extrémités de support, en garantissant un espace d'ajustement avec les sièges de la plaque à genouillère ≤ 0,1 mm (un espace excessif provoque du bruit et de l'usure pendant le fonctionnement), avec une rugosité de surface Ra ≤ 6,3 μm.

• Usinage de la rainure d'affaiblissement : la rainure d'affaiblissement centrale est usinée à l'aide d'une fraise, avec une tolérance de largeur et de profondeur de ± 0,3 mm. Le rayon du congé au fond de la rainure doit être conforme aux exigences du dessin (afin d'éviter toute rupture prématurée due à des congés trop petits).

• Usinage des trous de connexion (pour plaques à genouillère combinées) : Les trous de boulon pour connecter les plaques à genouillère supérieure et inférieure sont percés sur une perceuse, avec une tolérance de position de trou ±0,2 mm, une rugosité de paroi de trou Ra ≤12,5 μm et des filetages (précision de filetage 6H) taraudés avec un taraud.

3. Traitement de surface

• Les bavures d'usinage sont éliminées. Les surfaces de contact des extrémités de support sont phosphatées (pour améliorer la résistance à l'usure) et les surfaces non en contact sont peintes pour éviter la rouille (épaisseur du film de peinture : 40 à 60 µm), garantissant ainsi l'absence de défauts de revêtement et d'affaissement.

IV. Processus de contrôle qualité de la plaque à genouillère

1. Contrôle de la qualité des matériaux

• Contrôle des matières premières : une analyse spectrale est réalisée sur la fonte pour vérifier la conformité de sa composition chimique (par exemple, teneur en carbone de 3,0 à 3,4 % pour la fonte grise HT250). Des essais de traction sont réalisés sur des échantillons pour garantir que la résistance à la traction (fonte grise ≥ 250 MPa) et la dureté (170 à 240 HBW) sont conformes aux normes.

• Contrôle métallographique : la fonte grise doit contenir du graphite de type A (feuilleteux) sans carbures réticulaires. La fonte malléable est contrôlée pour la présence de graphite nodulaire, évitant ainsi les structures en fonte blanche (qui entraînent une fragilité excessive).

2. Contrôle de la qualité des moulages

• Inspection visuelle des défauts : une inspection visuelle à 100 % est effectuée pour exclure les fissures, les cavités de retrait ou les pores traversants. Un contrôle par magnétoscopie (MT) est effectué sur les zones clés (extrémités des supports, rainures d'affaiblissement) pour garantir l'absence de fissures de surface.

• Contrôle des écarts dimensionnels : des pieds à coulisse et des gabarits sont utilisés pour vérifier les écarts de longueur et de largeur (≤±1 mm), et des gabarits d'arc vérifient l'ajustement des arcs d'extrémité de support (écart ≤0,3 mm).

3. Contrôle de la précision d'usinage

• Contrôle des tolérances géométriques : un comparateur et une règle permettent de vérifier la planéité et la perpendicularité (erreur ≤ 0,1 mm/100 mm). Une machine à mesurer tridimensionnelle vérifie la précision de positionnement des trous de raccordement (écart ≤ 0,2 mm).

• Vérification de la résistance de la rainure d'affaiblissement : les plaques à genouillère finies échantillonnées subissent des tests de pression, avec 1,5 fois la charge de travail nominale appliquée pour observer si une fracture se produit à la position prédéfinie (rainure d'affaiblissement) avec une surface de fracture plate et aucun fragment éclaboussant.

4. Inspection finale avant l'assemblage

• Essai de montage avec sièges de plaque à genouillère : la plaque à genouillère est installée dans les sièges de la mâchoire mobile et du cadre. Une jauge d'épaisseur permet de vérifier l'espace de montage et d'éviter tout blocage ou jeu. La mâchoire mobile doit pouvoir tourner de manière flexible lorsqu'elle est actionnée manuellement.

• Contrôle des étiquettes : les produits finis doivent être marqués du modèle, du matériau et de la date de production à des fins de traçabilité. Les produits non qualifiés sont marqués individuellement et isolés afin d'éviter tout mélange avec les produits qualifiés.