Регулировочный колпак конусной дробилки является ключевым компонентом системы регулировки зазора дробилки, устанавливаемым поверх регулировочного кольца или верхней рамы. Его основные функции включают управление зазором дробления (обеспечение точной регулировки расстояния между подвижным и неподвижным конусами), блокировку (фиксацию регулировочного кольца после регулировки), распределение нагрузки и обеспечение герметизации.
Конструктивно это цилиндрический или конический компонент, состоящий из корпуса крышки (изготовленного из высокопрочной литой стали типа ЗГ310–570 или кованой стали), резьбового отверстия или наружной резьбы, запирающих механизмов (таких как запирающие пазы, отверстия под установочные винты и конические интерфейсы), верхнего фланца, уплотнительных канавок, ребер жесткости и индикаторных меток.
Процесс литья регулировочных колпачков среднего и большого размера включает выбор материала, изготовление модели (с усадкой и углами уклона), формовку (в песчаные формы), плавку и заливку (с контролируемыми температурами и расходами), охлаждение и выбивку, а также термическую обработку (нормализацию и отпуск). Процесс механической обработки и изготовления включает черновую обработку, нарезание резьбы, обработку замков, чистовую обработку, обработку поверхности и сборку уплотнений.
Процессы контроля качества включают проверку материалов (химический состав и твердость), проверку точности размеров (с помощью КИМ и резьбовых калибров), проверку структурной целостности (неразрушающий контроль, например, магнитно-резонансная томография и ультразвуковая дефектоскопия), функциональные испытания (проверка диапазона регулировки и эффективности фиксации) и проверку эффективности уплотнений. Они гарантируют необходимую точность, прочность и надежность регулировочного колпачка для постоянного контроля зазора дробления, гарантируя оптимальную производительность дробилки.
Подробное описание компонента регулировочного колпачка конусной дробилки
1. Функция и роль регулировочного колпачка
Регулировочный колпак конусной дробилки (также называемый регулировочным колпаком) — ключевой компонент системы регулировки зазора дробилки, устанавливаемый поверх регулировочного кольца или верхней рамы. Его основные функции включают в себя:
Контроль дробления зазоров: Позволяет точно регулировать расстояние между подвижным и неподвижным конусами (щель дробления) путем вращения или поступательного перемещения относительно регулировочного кольца, что напрямую влияет на размер выгружаемого материала.
Блокировка компонентов: закрепление регулировочного кольца в установленном положении после регулировки зазора, предотвращение непреднамеренного перемещения, вызванного вибрацией во время дробления.
Распределение нагрузки: Распределение осевых нагрузок от регулировочного кольца к верхней раме, снижение локальной нагрузки на сопрягаемые компоненты.
Уплотнительная поддержка: Обеспечение монтажной поверхности для уплотнений, которые предотвращают попадание пыли, мусора или утечку смазки между системой регулировки и внутренними механизмами дробилки.
Учитывая его роль в точной регулировке и выдерживании нагрузки, регулировочный колпачок должен обладать высокой точностью размеров, износостойкостью и структурной стабильностью.
2. Состав и конструкция регулировочного колпачка
Регулировочный колпачок обычно представляет собой цилиндрический или конический компонент с комбинацией резьбовых, фланцевых и гладких поверхностей, состоящий из следующих основных частей:
Корпус крышки: Основная конструктивная секция, обычно изготавливаемая из высокопрочной литой стали (например, 40Cr или ЗГ310–570) или кованой стали для повышения прочности. Толщина стенки варьируется от 30 до 80 мм, с утолщением в местах несущих нагрузок.
Резьбовое отверстие или наружная резьба: центральный резьбовой элемент, сопрягаемый с регулировочным кольцом. Он может иметь либо внутреннюю резьбу (для крышек, навинчивающихся на регулировочное кольцо), либо наружную резьбу (для крышек, фиксируемых стопорной гайкой). Резьба часто трапецеидальная (метрическая или дюймовая) для выдерживания высоких осевых нагрузок.
Механизм блокировки: Особенности фиксации крышки после регулировки, такие как:
Запирающие слоты: Кольцевые канавки по внешней поверхности колпачка, которые совпадают со стопорными болтами на регулировочном кольце, предотвращая вращение.
Отверстия для установки винтов: Радиальные резьбовые отверстия, в которые вставляются установочные винты, прижимающиеся к регулировочному кольцу, что обеспечивает фрикционную фиксацию.
Конический интерфейс: Коническая поверхность, сопрягающаяся с соответствующим конусом на регулировочном кольце, улучшает сцепление под нагрузкой.
Верхний фланец: Радиальный фланец на верхнем конце крышки, обеспечивающий поверхность для приложения крутящего момента во время регулировки (с помощью гаечного ключа или гидравлического инструмента) и ограничивающий осевое перемещение.
Уплотнительные канавки: Кольцевые канавки на внешней или внутренней поверхности, в которых размещаются уплотнительные кольца, прокладки или лабиринтные уплотнения для предотвращения загрязнения или потери смазки.
Ребра жесткости: Внутренние или внешние ребра (толщиной 5–15 мм), которые укрепляют корпус крышки, особенно вокруг резьбовых участков, чтобы противостоять деформации под нагрузкой.
Индикаторные знаки: Выгравированные или отштампованные линии на внешней поверхности, которые совпадают с контрольными метками на регулировочном кольце, что облегчает точную регулировку зазора (обычно градуируется с шагом 0,1 мм).
3. Процесс литья регулировочного колпачка
Для изготовления средних и больших регулирующих колпачков предпочтительным методом является литье, поскольку он позволяет эффективно создавать сложные формы:
Выбор материала:
Высокопрочная литая сталь (ЗГ310–570) выбрана благодаря её пределу прочности на растяжение (≥570 МПа) и ударной вязкости, что позволяет использовать её в качестве несущих элементов. Для небольших крышек может быть использован ковкий чугун (QT500–7) из-за низкой стоимости и хорошей обрабатываемости.
Изготовление выкроек:
Из дерева, пенопласта или пластика, напечатанного на 3D-принтере, создается точный шаблон, повторяющий внешнюю форму крышки, резьбу (в упрощенном виде), фланцы и пазы. Для облегчения снятия формы учитываются припуски на усадку (1,5–2%) и углы уклона (2°–4°).
При литье часто исключают или упрощают рисунок резьбы, а окончательная резьба выполняется путем механической обработки.
Формование:
Вокруг модели формируется песчаная форма (из сырого песка или песка на смоляной связке), в которой центральное отверстие формируется стержнем. Полость формы покрывается огнеупорной смесью для улучшения качества поверхности и предотвращения проникновения металла в песок.
Плавка и заливка:
Литая сталь выплавляется в электродуговой печи при температуре 1520–1560 °C, при этом химический состав контролируется следующим образом: C 0,25–0,35%, Мн 0,8–1,2% и Си 0,2–0,6% для достижения баланса прочности и обрабатываемости.
Заливка производится при температуре 1480–1520 °С с помощью ковша, с постоянной скоростью подачи, чтобы избежать турбулентности и обеспечить полное заполнение полости формы.
Охлаждение и вытряхивание:
Отливку охлаждают в форме в течение 24–48 часов для снижения термических напряжений, после чего удаляют вибрацией. Остатки песка очищают дробеструйной обработкой (стальная колотая дробь G25), достигая шероховатости поверхности Ра25–50 мкм.
Термическая обработка:
Нормализация (850–900 °C, охлаждение на воздухе) измельчает зернистую структуру, после чего следует отпуск (600–650 °C) для снижения твердости до 200–250 HBW, что улучшает обрабатываемость при сохранении прочности.
4. Процесс обработки и изготовления
Черновая обработка:
Литая заготовка устанавливается на токарный станок с ЧПУ для обработки наружного диаметра, верхнего фланца и центрального отверстия с припуском на чистовую обработку 2–3 мм. Ключевые поверхности торцуются для установки опорных точек.
Обработка резьбы:
Внутренняя или наружная резьба обрабатывается с высокой точностью на токарном или резьбофрезерном станке с ЧПУ. Трапецеидальная резьба нарезается фасонным резцом, обеспечивающим точность шага (±0,05 мм) и допуски на профиль резьбы для плавной регулировки.
Обработка фиксирующих элементов:
Пазы для фиксации вырезаются на внешней поверхности с помощью фрезерного станка с ЧПУ с допуском по глубине (±0,1 мм) и равномерным шагом (±0,5 мм) по окружности колпачка.
Отверстия под установочные винты сверлятся и нарезаются резьбой по классу допуска 6H с соблюдением перпендикулярности (±0,1 мм/100 мм) относительно оси крышки для обеспечения надлежащего зацепления винта.
Чистовая обработка:
Верхний фланец и уплотнительные поверхности подвергаются чистовой обработке для достижения плоскостности (≤0,05 мм/м) и шероховатости поверхности Ра1,6 мкм, что гарантирует эффективное уплотнение и приложение крутящего момента.
Конические интерфейсы (если применимо) обрабатываются с допуском угла (±0,1°) и шероховатостью поверхности Ра3,2 мкм для надежного сопряжения с регулировочным кольцом.
Обработка поверхности:
Наружная поверхность крышки покрыта антикоррозийной краской или цинковым покрытием толщиной 5–8 мкм для защиты от коррозии. Резьба обработана противозадирным составом (например, дисульфидом молибдена) для облегчения регулировки и предотвращения заедания.
Сборка печатей:
В канавки уплотнений устанавливаются уплотнительные кольца или прокладки, размеры которых соответствуют ширине и глубине канавки для обеспечения герметичности при сжатии.
5. Процессы контроля качества
Проверка материалов:
Анализ химического состава (спектрометрическим методом) подтверждает, что базовый материал соответствует спецификациям (например, 40Cr: C 0,37–0,44%, Кр 0,8–1,1%).
Испытание на твердость (по Бринеллю или Роквеллу) подтверждает, что корпус колпачка имеет твердость 200–250 HBW, что обеспечивает баланс прочности и обрабатываемости.
Проверка точности размеров:
Координатно-измерительная машина (КИМ) контролирует критические размеры: диаметр шага резьбы (±0,03 мм), наружный диаметр (±0,1 мм), плоскостность фланца и положение пазов/канавки.
Качество резьбы оценивается с помощью резьбовых калибров (кольц или пробковых калибров) для обеспечения надлежащего соответствия регулировочному кольцу.
Испытание структурной целостности:
Неразрушающий контроль (НК), такой как магнитопорошковая дефектоскопия (МПД), позволяет обнаружить поверхностные трещины в резьбе, фланцах или запирающих элементах, при этом любые дефекты длиной менее 0,5 мм отбраковываются.
Ультразвуковой контроль (УЗК) проводится на больших крышках для проверки внутренних дефектов (например, усадочных пор) в несущих нагрузку областях.
Функциональное тестирование:
Проверка диапазона регулировки: крышка соединяется с контрольным регулировочным кольцом, и диапазон ее вращения/перемещения измеряется, чтобы убедиться, что он охватывает расчетный диапазон зазоров (обычно 5–50 мм).
Испытание эффективности блокировки: После установки крышки в среднее положение проводится испытание на вибрацию (10–500 Гц в течение 1 часа), при этом не допускается измеряемое перемещение (≤0,01 мм).
Испытание эффективности уплотнений:
Испытание под давлением проводится путем установки крышки с уплотнителями на испытательное приспособление и подачи давления воздуха 0,3 МПа, при этом утечки не обнаруживаются при осмотре с помощью мыльного раствора.
Благодаря соблюдению этих процессов регулировочный колпачок достигает точности, прочности и надежности, необходимых для поддержания постоянного контроля зазора дробления, гарантируя оптимальную производительность дробилки и качество продукции в горнодобывающей промышленности и при переработке щебня.
