Concasseur à cône hydraulique multicylindre

Cadre supérieurStructure cylindrique en acier moulé (ZG270-500) supportant le cône fixe et le mécanisme de réglage. Elle est dotée d'une bride supérieure pour le raccordement de la trémie d'alimentation et de nervures de renfort radiales (épaisseur 30-80 mm) pour résister aux forces d'écrasement.

Cadre inférieurBase en acier moulé robuste (ZG35CrMo) abritant le manchon d'arbre excentrique, le palier d'arbre principal et le système de vérin hydraulique. Boulonnée à la fondation pour assurer la stabilité pendant le fonctionnement, elle est équipée de passages d'huile pour la lubrification et le refroidissement.

Cône mobile: Un composant conique doté d'une chemise résistante à l'usure (fonte à haute teneur en chrome Cr20 ou acier au manganèse ZGMn13) fixée par moulage en alliage de zinc. Le corps du cône est forgé en acier allié 42CrMo, avec un fond sphérique qui s'insère dans le palier sphérique de l'arbre principal pour assurer une oscillation flexible.

Cône fixe (concave): Une chemise annulaire segmentée (3 à 6 segments) en fonte à haute teneur en chrome est montée sur la paroi intérieure du châssis supérieur. Chaque segment présente un profil de cavité spécifique (angle, profondeur) pour contrôler le processus de broyage et la granulométrie du produit.

arbre principal: Un arbre forgé en acier allié (40CrNiMoA) avec une extrémité inférieure conique (cône 1:12) s'insère dans le manchon excentrique. Il transmet la force de rotation du manchon excentrique au cône mobile, avec un diamètre compris entre 100 et 300 mm selon le modèle de concasseur.

Manchon d'arbre excentrique:Manchon en acier moulé (ZG35CrMo) avec alésage décalé (excentricité de 8 à 25 mm) qui entraîne le mouvement oscillant de l'arbre principal. Il est monté sur roulements à rouleaux sphériques et entraîné en rotation par un train de pignons coniques (petit et grand pignons coniques en 20CrMnTi).

Système de moteur et de poulieUn moteur à fréquence variable (160–630 kW) relié à l'arbre d'entrée par une courroie trapézoïdale et une poulie, alimente le manchon excentrique. La vitesse du moteur est réglable (500–1 200 tr/min) pour s'adapter aux différents matériaux.

Unité hydraulique multicylindre6 à 12 vérins hydrauliques répartis uniformément sur le châssis inférieur, permettent de régler la taille de l'orifice de refoulement (5 à 50 mm) et d'assurer la protection contre les surcharges. Chaque vérin a une pression de service de 16 à 25 MPa et est équipé d'un capteur de pression pour un contrôle précis.

Armoire de commande hydraulique:Contient des pompes, des vannes et un système PLC pour réguler la pression du cylindre, permettant le réglage automatique de l'orifice de décharge et la surveillance en temps réel des paramètres de fonctionnement.

Dispositif de décharge de sécurité:Lorsque des matériaux non concassage pénètrent dans la chambre de concassage, les vérins hydrauliques se rétractent automatiquement pour élargir l'orifice de décharge, expulsant les matières étrangères, puis reviennent à la position d'origine pour reprendre le fonctionnement.

Système de lubrification à huile fine: Un système indépendant équipé de pompes, de refroidisseurs et de filtres assure la circulation de l'huile de lubrification (ISO VG 46) vers les roulements, les engrenages et le manchon excentrique. Il maintient la température de l'huile en dessous de 55 °C et la pression entre 0,2 et 0,4 MPa.

Structure anti-poussière:Une combinaison de joints labyrinthes, de joints d'huile et de purge d'air (air comprimé de 0,3 à 0,5 MPa) pour empêcher la poussière et les fines de pénétrer dans les systèmes de roulement et hydrauliques.

Création de modèles:Des modèles en bois ou en métal à grande échelle sont créés avec des marges de retrait (1,2 à 1,5 %) et des éléments détaillés (nervures, brides, passages d'huile).

MoulageDes moules en sable lié à la résine sont utilisés, avec des noyaux pour les cavités internes. La surface du moule est recouverte d'un enduit réfractaire à base de zirconium pour améliorer l'état de surface.

Fondre et couler:

ZG270-500 : Fondu dans un four à induction à 1520–1560°C, coulé à 1480–1520°C sous pression contrôlée pour éviter la porosité.

ZG35CrMo : Fondu à 1540–1580 °C, avec du chrome et du molybdène ajoutés pour obtenir la composition requise (Cr 0,8–1,2 %, Mo 0,2–0,3 %).

Traitement thermique: Normalisation à 880–920°C (refroidissement par air) suivie d'un revenu à 550–600°C pour soulager les contraintes internes et atteindre une dureté HB 180–220.

Motif et moulage:Des modèles de mousse de précision avec des détails d'alésage excentriques sont utilisés pour le moulage de coque, garantissant la précision dimensionnelle de l'alésage décalé (± 0,05 mm).

Coulée et traitement thermiqueL'acier fondu est coulé à une température de 1 500 à 1 540 °C. Après la coulée, le manchon subit une trempe (850 °C, refroidissement à l'huile) et un revenu (580 °C) pour atteindre une dureté HB de 220 à 260 et une résistance à la traction ≥ 785 MPa.

Chauffage des billettes:Les billettes d'acier sont chauffées à 1150–1200 °C dans un four à gaz pour garantir la plasticité.

Forgeage à matrice ouverte:La billette est refoulée et forgée en une forme conique avec une base sphérique, avec plusieurs passes pour aligner le flux de grain le long de la direction de contrainte.

Traitement thermique: Trempe (840 °C, refroidi à l'eau) et revenu (560 °C) pour obtenir une résistance à la traction ≥ 900 MPa, une limite d'élasticité ≥ 785 MPa et une dureté HRC 28–32.

Usinage grossierLe fraisage CNC façonne les surfaces des brides et les bords des nervures, avec une tolérance de planéité ≤ 0,1 mm/m. Les aléseuses réalisent les logements de roulements et les trous de fixation des vérins hydrauliques avec une tolérance IT7.

Usinage de précision: Rectification des surfaces de contact des brides jusqu'à Ra1,6 μm. Perçage et taraudage des trous de boulons (M30–M60) avec filetage de classe 6H, garantissant une précision de positionnement (±0,1 mm).

TournantLes tours CNC usinent le diamètre extérieur et l'alésage excentrique, en laissant une surépaisseur de rectification de 0,5 à 1 mm. L'excentricité est vérifiée à l'aide d'une MMT.

Affûtage: Le diamètre extérieur et l'alésage sont rectifiés selon la tolérance IT6, avec une rugosité de surface Ra0,8 μm. La face de montage de l'engrenage est rectifiée perpendiculairement (≤ 0,02 mm/100 mm).

Fraisage:Les centres d'usinage CNC façonnent la surface conique et la base sphérique, avec une tolérance d'angle de cône (±0,05°) et une rugosité de surface Ra3,2 μm.

Surface de montage de la doublure:Usiné à plat (≤ 0,1 mm/m) pour assurer une liaison étroite avec la chemise résistante à l'usure via un moulage en alliage de zinc.

Essais de matériaux:

L'analyse spectrométrique vérifie la composition chimique (par exemple, ZG35CrMo : C 0,32–0,40 %, Cr 0,8–1,2 %).

Les essais de traction et d'impact confirment les propriétés mécaniques (par exemple, 42CrMo : énergie d'impact ≥ 60 J/cm² à 20 °C).

Contrôle dimensionnel:

La MMT vérifie les dimensions critiques (par exemple, l'excentricité du manchon excentrique, la coaxialité du siège du palier du cadre).

Le balayage laser vérifie le profil conique du cône mobile et la géométrie de la cavité du cône fixe.

Essais non destructifs (END):

Le contrôle par ultrasons (UT) détecte les défauts internes dans les cadres et manchons moulés (défauts >φ3 mm rejetés).

Les tests de particules magnétiques (MPT) inspectent les arbres principaux forgés et les cônes mobiles à la recherche de fissures de surface.

Tests de performance:

Équilibrage dynamique:Les ensembles rotor et manchon excentrique sont équilibrés selon la norme G2,5 (vibration ≤ 2,5 mm/s).

Test du système hydraulique:Cycle de pression (0–25 MPa) pendant 1 000 cycles sans fuite ; temps de réponse des dispositifs de sécurité ≤ 0,5 seconde.

Essai d'écrasement: Essai continu de 48 heures avec du granit (résistance à la compression 160 MPa) pour vérifier la capacité, la granulométrie (cubicité ≥ 85 %) et l'usure des composants.

Validation de sécurité:

Les tests de surcharge avec des blocs de fer de 50 kg confirment que le système hydraulique se déclenche et se réinitialise correctement sans dommage.