Верхняя рама: Цилиндрическая конструкция из литой стали (ЗГ270-500) с фланцем в верхней части для присоединения загрузочной воронки. Внутренняя стенка обработана под футеровку неподвижного конуса, а радиальные ребра жесткости (толщиной 40–100 мм) повышают устойчивость к сдавливающим нагрузкам.
Нижняя рама: прочное литое стальное основание (ZG35CrMo), в котором размещены эксцентриковая втулка вала, подшипник главного вала и гидравлические цилиндры. Основание крепится к фундаменту анкерными болтами (M30–M60) и имеет внутренние масляные каналы для смазки.
Движущийся конус: Состоит из кованого конусного корпуса из стали 42CrMo и футеровки из высокохромистого чугуна (Cr20). Конусный корпус имеет сферическое дно, устанавливаемое на сферический подшипник главного вала, что обеспечивает плавное вращение. Футеровка закреплена литьём из цинкового сплава для обеспечения плотного контакта с износостойким слоем толщиной 30–80 мм.
Фиксированный конус (вогнутый): сегментированная кольцевая облицовка (3–6 сегментов) из сплава Cr20 или ЗГМн13, установленная на верхней раме. Профиль полости каждого сегмента (угол 18°–25°) оптимизирован под конкретные требования к размеру частиц, а замковые соединения предотвращают утечку материала.
Втулка эксцентрикового вала: Литая втулка из стали (ZG35CrMo) с эксцентриситетом 10–30 мм, приводящая в движение главный вал. Она оснащена большой конической шестерней (20CrMnTi, цементированная и закаленная) и установлена на сферических роликоподшипниках.
Пара конических шестерен: Малая коническая шестерня (установлена на входном валу) и большая коническая шестерня передают мощность от двигателя с передаточным отношением 1:4–1:6.
Двигатель и клиноременный привод: Двигатель переменной частоты (160–630 кВт), соединенный с входным валом через клиновые ремни, со скоростью вращения шкива 980–1480 об/мин.
Гидравлический блок регулировки: 6–12 гидроцилиндров (рабочее давление 16–25 МПа), расположенных вокруг нижней рамы, регулируют выпускное отверстие (5–50 мм) путём подъёма/опускания неподвижного конуса. Датчики положения обеспечивают точность (±0,1 мм).
Система безопасности: Защита от перегрузки с помощью предохранительных клапанов. При попадании недробимых материалов цилиндры втягиваются, расширяя выпускное отверстие и выталкивая посторонние предметы, после чего происходит автоматический сброс.
Интеллектуальный шкаф управления: Система на базе ПЛК для контроля температуры, давления и мощности с функциями дистанционного управления и диагностики неисправностей.
Жидкая масляная смазка: Независимая система с двумя насосами, охладителями и фильтрами, циркулирующая масло ИСО ВГ 46 к подшипникам и шестерням под давлением 0,2–0,4 МПа, поддерживая температуру <55 °C.
Пылезащитная конструкция: Лабиринтные уплотнения + масляные уплотнения + продувка воздухом (0,3–0,5 МПа) предотвращают проникновение пыли, с опцией распыления воды для сред с высокой запыленностью.
Изготовление выкроек: Полномасштабные модели, напечатанные на 3D-принтере из смолы с допуском на усадку (1,2–1,5%), включая детали ребер и масляные каналы.
Формование: Песчаные формы на основе смолы с циркониевым покрытием (толщиной 0,2–0,3 мм) для отделки поверхности. Стержни формируют внутренние полости.
Плавка и заливка:
ЗГ270-500: Выплавлен в индукционной печи при температуре 1520–1560 °C, разлит при температуре 1480–1520 °C в вакууме для уменьшения пористости.
ZG35CrMo: Легирован Кр (0,8–1,2%) и Мо (0,2–0,3%), разлит при температуре 1500–1540 °C.
Термическая обработка: Нормализация (880–920 °C, охлаждение на воздухе) + отпуск (550–600 °C) до достижения HB 180–220, снятие внутренних напряжений.
Формование: Формование оболочки со связующим на основе фенольной смолы для точности (±0,1 мм на эксцентриковом отверстии).
Заливка и термообработка: Заливка при температуре 1500–1540 °C, затем закалка (850 °C, охлаждение в масле) + отпуск (580 °C) до достижения твердости HB 220–260 и предела прочности на растяжение ≥785 МПа.
Ковка: Заготовка, нагретая до 1150–1200 °C, высаженная и прокованная в коническую форму со сферическим основанием, что обеспечивает выравнивание потока зерен.
Термическая обработка: Закалка (840°C, охлаждение водой) + отпуск (560°C) до достижения твердости ХРК 28–32, предела прочности ≥900 МПа.
Черновая обработка: Фрезерование фланцев и рёбер с ЧПУ с припуском 2–3 мм. Расточные станки формируют посадочные места под подшипники (допуск IT7).
Прецизионная обработка: Шлифовка поверхностей фланцев до Ра1,6 мкм, плоскостность ≤0,1 мм/м. Сверление/нарезание резьбы в отверстиях под болты (M30–M60, класс 6H) с точностью позиционирования ±0,1 мм.
Поворот: Токарный станок с ЧПУ обрабатывает наружный диаметр и эксцентриковое отверстие (IT8), оставляя припуск на шлифование 0,5 мм.
Шлифование: Наружный диаметр и отверстие отшлифованы до IT6, Ра0,8 мкм. Перпендикулярность посадочной поверхности шестерни ≤0,02 мм/100 мм.
Фрезерование: Обрабатывающие центры с ЧПУ формируют коническую поверхность (допуск ±0,05°) и сферическое основание (Ра3,2 мкм).
Монтажная поверхность лайнера: Обработано до плоскостности ≤0,1 мм/м для пайки цинковым сплавом.
Испытание материалов:
Спектрометрический анализ подтверждает химический состав (например, ZG35CrMo: C 0,32–0,40%).
Испытания на растяжение/удар подтверждают механические свойства (42CrMo: энергия удара ≥60 Дж/см²).
Размерная инспекция:
КИМ проверяет критические размеры (эксцентриситет, угол конуса) с допуском ±0,05 мм.
Лазерное сканирование проверяет соответствие конструкции профилю полости.
неразрушающий контроль:
УЗК выявляет внутренние дефекты в отливках (дефекты размером >φ3 мм отбраковываются).
МПТ проверяет поковки на наличие поверхностных трещин (отбраковка ссшшш1 мм).
Тестирование производительности:
Динамическая балансировка (класс G2.5) роторных узлов.
48-часовое испытание под нагрузкой с использованием гранита: контролируются производительность, размер частиц и износ футеровки.
Подготовка фундамента: Бетонный фундамент (класса С30) с заглубленными анкерными болтами, ровность ≤0,1 мм/м, выдержанный в течение 28 дней.
Установка нижней рамы: Поднят на фундамент, выровнен с помощью прокладок, анкерные болты предварительно затянуты (крутящий момент 30%).
Эксцентриковая втулка и узел главного вала: Эксцентриковая втулка установлена в нижней раме, главный вал вставлен во втулку, подшипники смазаны.
Установка подвижного конуса: Поднят и соединён с главным валом, между корпусом конуса и вкладышем залит цинковый сплав (температура 450–500 °C).
Верхняя рама и крепление фиксированного конуса: Верхняя рама прикреплена болтами к нижней раме, фиксированные конусные сегменты установлены с прокладками, затянуты последовательно.
Подключение гидравлической и смазочной системы: Трубы промыты (чистота масла НАН 8), шланги подсоединены, испытаны под давлением (1,5×рабочее давление).
Ввод в эксплуатацию: Пустой запуск (2 часа) для проверки вращения и шума, затем испытание под нагрузкой (8 часов) с материалом, регулировка выпускного отверстия до проектного размера.