Le concasseur à mâchoires de la série ZPE, un équipement spécialisé de concassage fin, est conçu pour réduire les matériaux pré-broyés à 5–50 mm avec un rapport de concassage de 8–12. Sa structure, optimisée par rapport à celle de la série PE, comprend une chambre de concassage profonde (angle de 15°–18°), des mâchoires à double onde à haute teneur en chrome et un système de transmission « faible excentricité + grande vitesse », associé à un réglage hydraulique et à une protection contre les surcharges pour plus de précision et d'efficacité.
La fabrication comprend le soudage CNC (châssis), l'usinage de précision d'arbres excentriques en 42CrMo (tolérance d'excentricité ± 0,03 mm) et le moulage de plaques de mâchoires composites (force d'adhérence ≥ 200 MPa). Le contrôle qualité comprend des tests d'usure (taux ≤ 0,1 mm/100 heures), des contrôles de cyclage hydraulique et une validation granulométrique (produit ≥ 90 % ≤ 10 mm à 10 mm de refoulement).
Largement utilisé dans la production d'agrégats, le concassage secondaire minier et le traitement des déchets industriels, il offre des performances de concassage fin supérieures avec une écaillement plus faible (≤ 15 %) et une continuité plus élevée, ce qui le rend idéal pour les lignes nécessitant des produits finis ≤ 50 mm.
Présentation détaillée des concasseurs à mâchoires fins de la série ZPE (type de concassage fin)
Le concasseur à mâchoires de la série ZPE est un équipement de concassage à mâchoires spécialisé, conçu pour les opérations de concassage fin (où "Z" dans "ZPE" signifie généralement concassage fin" ou concassage secondaire"). Il est principalement utilisé pour concasser ultérieurement les matériaux pré-concassés en particules plus fines (ouverture de décharge réglable de 5 à 50 mm) avec un rapport de concassage de 8 à 12, ce qui le rend adapté aux lignes de production nécessitant des produits finis de haute qualité. Sa structure est optimisée par rapport à la série PE traditionnelle, avec une conception de chambre de concassage et des paramètres de mouvement améliorés, adoptant une configuration de concassage à cavité profonde et de faible course haute fréquence" qui allie la stabilité des concasseurs à mâchoires à l'efficacité des équipements de concassage fin.
I. Composition et structure des concasseurs à mâchoires de la série ZPE
Les composants principaux de la série ZPE sont similaires à ceux de la série PE, mais présentent des améliorations ciblées au niveau de la chambre de broyage, du système de transmission et du dispositif de réglage. Leur structure et leurs caractéristiques spécifiques sont les suivantes :
Cadre principal
Fabriqué à partir de plaques d'acier Q355B soudées haute résistance (16 à 30 mm d'épaisseur) ou de petits composants en acier moulé (ZG230-450), son poids total est de 10 à 15 % inférieur à celui des modèles PE comparables. Cependant, la rigidité du cadre est renforcée par des raidisseurs optimisés (augmentation de 20 % de la densité des nervures) pour résister aux charges d'impact à haute fréquence (300 à 400 cycles/min).
La largeur de l'ouverture d'alimentation supérieure est similaire à celle des modèles PE, mais la profondeur de la chambre de concassage est augmentée (conception de cavité profonde avec un profil plus raide, angle réduit de 20°-25° dans la série PE à 15°-18°), réduisant le blocage du matériau et améliorant l'efficacité de concassage.
Mécanisme de broyage
Mâchoires fixes et mobilesLa surface de montage de la mâchoire fixe présente un angle d'inclinaison plus important (30° à 35° par rapport à l'horizontale), tandis que la mâchoire mobile est 10 à 15 % plus longue pour assurer plusieurs cycles de compression des matériaux dans la chambre. La mâchoire mobile est fabriquée en acier moulé faiblement allié (ZG30CrNiMo) avec une dureté trempée et revenue de 25 à 30 HRC, offrant une meilleure résistance à la fatigue que la série PE.
Plaques à mâchoires de concassage finAdoptez une conception de dent double-onde (hauteur de dent 3 à 8 mm, pas 5 à 12 mm) en fonte à haute teneur en chrome (Cr28) ou en matériau composite (couche de travail à haute teneur en chrome avec base en acier à haute teneur en manganèse). La résistance à l'usure est 30 % supérieure à celle des mâchoires de la série PE, ce qui convient au concassage de roches dures comme le quartz et le granit.
Système de transmission
arbre excentrique: L'excentricité est réduite à 0,7–0,8 fois celle des modèles PE comparables, mais la vitesse de rotation est augmentée de 20 à 30 % (avec la même puissance de moteur) pour obtenir un broyage fin des particules grâce à une petite excentricité + une vitesse élevée. Le diamètre de l'arbre est augmenté de 5 à 10 %, fabriqué en 42CrMo (trempé et revenu à 30–35 HRC) pour une résistance à la flexion plus élevée.
Roulements et poulies:Les roulements à rouleaux coniques (par exemple, la série 3520) supportent des forces axiales plus importantes ; le diamètre de la poulie est réduit (correspondant à des vitesses plus élevées) et fabriqué en fonte ductile QT600-3 pour réduire le poids tout en maintenant la résistance.
Dispositifs de réglage et de sécurité
Dispositif de réglage hydraulique:Le réglage standard du vérin hydraulique (contrairement au réglage de la cale de la série PE) utilise deux vérins disposés symétriquement (pression de travail 16–20 MPa) pour déplacer le siège de la plaque à bascule avec une précision de réglage de ± 0,5 mm, prenant en charge la commande à distance (liée aux systèmes PLC).
Protection contre les surcharges:En plus de la protection contre la rupture de la plaque à bascule, une fonction de décharge de surcharge hydraulique est ajoutée (les capteurs de pression surveillent la pression de la chambre ; les cylindres relâchent la pression et rétractent la mâchoire mobile en cas de dépassement des limites, se réinitialisant automatiquement après 排出异物). Cela évite le remplacement fréquent de la plaque à bascule et améliore la continuité.
Composants auxiliaires
Système de prévention de la poussière:Des rideaux anti-poussière en caoutchouc sont installés au sommet de la chambre et les boîtiers de roulement utilisent un joint d'étanchéité à double joint d'huile à labyrinthe + squelette pour réduire la pénétration de poussière (adapté aux conditions de concassage fin à forte teneur en poussière).
Amortissement des vibrations: Des patins en caoutchouc (dureté 60 Shore A) sous le cadre réduisent l'impact des vibrations à haute fréquence sur les fondations (vitesse de vibration ≤ 0,08 mm/s).
II. Procédé de fabrication des concasseurs à mâchoires de la série ZPE
Pour répondre aux exigences de concassage fin, les procédés de fabrication de la série ZPE améliorent le contrôle de précision et le traitement des pièces d'usure au-delà des normes de la série PE :
Fabrication de cadres
Les cadres soudés sont découpés par CNC (tolérance ± 0,3 mm) avec préparation des tôles avant soudage (sablage Sa2,5). Le soudage robotisé permet d'obtenir un renforcement des soudures ≤ 2 mm, suivi d'un traitement vibratoire de détente (≥ 80 %) pour éviter toute déformation en service.
Les alésages des logements de roulements sont usinés sur des aléseuses CNC avec une coaxialité ≤ 0,03 mm (supérieure à 0,05 mm pour la série PE). Les surfaces d'alésage sont nitrurées (dureté ≥ 500 HV, profondeur 0,1–0,2 mm) afin de réduire l'usure des roulements.
Fabrication de composants clés
arbre excentriqueL'acier 42CrMo est forgé (rapport de forgeage ≥ 4), ébauché et entièrement traité thermiquement (trempe à 880 °C + revenu à 600 °C). La rectification de précision garantit une circularité du tourillon ≤ 0,005 mm et une erreur d'excentricité ≤ 0,03 mm, avec un contrôle par ultrasons pour détecter les défauts internes ≥ φ 2 mm.
Plaques de mâchoire composites: La coulée en mousse perdue combine la fonte à haute teneur en chrome Cr28+1,0 % Mo avec l'acier à haute teneur en manganèse ZGMn13, pour une résistance de liaison d'interface ≥ 200 MPa. Les surfaces de travail sont trempées à l'eau (dureté ≥ 60 HRC) tout en maintenant la ténacité dans les zones non travaillées (énergie d'impact ≥ 80 J).
Système hydraulique: Les corps de vérin sont en tubes d'acier sans soudure 27SiMn (tolérance de diamètre intérieur H8). Les tiges de piston sont chromées dur de 0,1 à 0,15 mm (porosité ≤ 1/cm²) et soumises à un essai de pression de service 1,5 fois supérieure (maintien d'une heure, sans fuite).
Assemblage et mise en service
L'assemblage assure un parallélisme rigoureux entre les mâchoires mobiles et fixes (écartement ≤ 0,3 mm). La précharge des roulements est réglée avec précision par des écrous pour éliminer le jeu axial.
Essais à vide : fonctionnement continu pendant 4 heures pour surveiller la température des roulements (≤ 65 °C) et le bruit (≤ 82 dB), avec tests d'équilibrage (déséquilibre résiduel ≤ 5 g·mm/kg).
Essai de charge : concassage continu de granit de 50 à 100 mm pendant 8 heures (ouverture de décharge réglée à 20 mm) nécessitant que ≥ 85 % du produit ait une épaisseur ≤ 20 mm. Temps de réponse du réglage hydraulique ≤ 1 seconde (réinitialisation dans les 3 secondes suivant le nettoyage des débris).
III. Processus de contrôle qualité des concasseurs à mâchoires de la série ZPE
Pour répondre aux exigences élevées de concassage fin, le contrôle qualité de la série ZPE ajoute ces étapes critiques au-delà des normes de la série PE :
Test de performance des pièces d'usure
Les plaques de mâchoires subissent des tests d'usure (érosion au sable standard, taux d'usure ≤ 0,1 mm/100 heures) et des tests de résistance aux chocs (énergie d'impact à -20 °C ≥ 50 J pour éviter la fragilité à froid).
Les interfaces des plaques de mâchoires composites sont soumises à une inspection PT pour garantir l'absence de fissures ou de délaminage.
Tests de précision et de stabilité
L'interférométrie laser vérifie la trajectoire de la mâchoire mobile (écart de parallélisme ≤ 0,1 mm/m). Un fonctionnement de 2 heures à 120 % de la vitesse nominale ne montre aucune vibration anormale (accélération ≤ 5 m/s²).
Les systèmes hydrauliques subissent 1000 cycles de réglage avec une erreur de synchronisation des cylindres ≤ 1 mm, sans fuite ni blocage.
Vérification de l'effet de broyage fin
Essai de distribution granulométrique : Le broyage de calcaire de 200 MPa à capacité nominale avec une ouverture de décharge de 10 mm produit ≥ 90 % de produit ≤ 10 mm avec ≤ 15 % de floconnage (supérieur aux 25 % de la série PE).
IV. Scénarios d'application dans les lignes de production
En tant que concasseurs à mâchoires à concassage fin, les séries ZPE sont principalement utilisées dans les lignes de production nécessitant des produits finis fins (généralement ≤ 50 mm) sans concassage secondaire ultérieur, ou comme concasseurs secondaires pour compléter le concassage primaire :
Lignes de production de granulats fins
Dans les lignes de production de sable, comme concasseurs secondaires pour réduire le matériau broyé PE de 50 à 100 mm à 5 à 20 mm pour l'alimentation directe des sableuses (en remplacement des concasseurs à cône pour réduire les investissements). Par exemple, le ZPE500×750 traite le PE600×900 à une granulométrie ≤ 15 mm dans des lignes de sable de quartz de 100 à 300 t/h.
Concassage secondaire minier
Utilisé pour le concassage secondaire dans les mines de métaux de petite et moyenne taille (fer, or), il réduit le minerai broyé primaire de 30 à 80 mm à 5 à 15 mm pour l'alimentation directe du broyeur à boulets. Le réglage hydraulique s'adapte rapidement aux variations de dureté du minerai (augmentation automatique de l'ouverture de décharge pour les morceaux durs).
Production de matériaux de base pour routes
Concasse le calcaire et le basalte pour produire des granulats de base routiers d'une épaisseur ≤ 30 mm (par exemple, macadam stabilisé au ciment). Les mâchoires à double ondulation "" réduisent le sur-concassage (teneur en ultra-fins ≤ 5 %).
Traitement des déchets solides industriels
Transforme les scories d'acier et les scories minérales jusqu'à ≤ 20 mm pour la production de briques crues ou d'adjuvants pour béton. La protection hydraulique contre les surcharges gère les contaminants métalliques présents dans les déchets, réduisant ainsi les temps d'arrêt.
V. Caractéristiques et considérations opérationnelles
Contrôle de l'alimentationLimitez strictement la taille maximale de l'alimentation à ≤ 80 % de la largeur de l'ouverture d'alimentation afin d'éviter une usure localisée des mâchoires. Utilisez des alimentateurs vibrants à fréquence contrôlée pour une alimentation uniforme et évitez la surcharge de la chambre.
Focus sur la maintenance: Contrôles hebdomadaires du niveau d'huile hydraulique et de sa contamination (NAS 8 ou supérieur) ; remplacement des filtres hydrauliques toutes les 300 heures. Retournement des mâchoires toutes les 100 heures (utilisation d'une symétrie à double onde pour prolonger la durée de vie).
Différences avec la série PELa série ZPE est mieux adaptée au concassage secondaire des matériaux fins et de haute dureté. Bien que 15 à 20 % plus chère que les modèles PE, elle réduit les coûts d'équipement ultérieurs et offre une meilleure efficacité globale sur les lignes nécessitant des produits d'un diamètre inférieur ou égal à 50 mm.
Grâce à l'optimisation structurelle et aux mises à niveau des processus, les concasseurs à mâchoires de la série ZPE comblent le vide entre les concasseurs à mâchoires traditionnels et les concasseurs à cône pour le concassage fin, ce qui les rend idéaux pour les lignes de production de concassage fin de petite à moyenne taille.
