Втулка промежуточного вала конусной дробилки

Поддержка нагрузки: воспринимает радиальные и осевые нагрузки от промежуточного вала, который передает крутящий момент от двигателя к шестерне и, в конечном итоге, к эксцентриковой втулке.

Уменьшение трения: обеспечение интерфейса с низким коэффициентом трения между вращающимся промежуточным валом и неподвижным корпусом, что сводит к минимуму потери энергии и тепловыделение при высокоскоростном вращении (обычно 500–1500 об/мин).

Техническое обслуживание: обеспечение концентричности промежуточного вала с его корпусом, предотвращение перекоса, который может привести к чрезмерному износу шестерен и подшипников.

Защита от загрязнения: выполняет функцию уплотнения, предотвращая попадание пыли, частиц руды и влаги в зону контакта подшипника, продлевая срок службы как втулки, так и промежуточного вала.

Корпус втулки: Основная цилиндрическая часть, обычно изготавливаемая из подшипниковой бронзы (например, ZCuSn10Pb1) или баббита (сплавов на основе олова или свинца) благодаря их превосходным антифрикционным свойствам. В некоторых конструкциях, рассчитанных на большие нагрузки, используются биметаллические втулки со стальной основой (стальная оболочка с покрытием из спеченной бронзы или ПТФЭ).

Внутренняя поверхность подшипника: прецизионная обработанная поверхность с низкой шероховатостью (Ра0,8–1,6 мкм), которая непосредственно контактирует с промежуточным валом, часто имеющая масляные канавки или карманы для удержания смазки и улучшения снижения трения.

Внешняя поверхность: Цилиндрическая или слегка коническая наружная поверхность, которая входит в отверстие корпуса с натягом (0,01–0,05 мм) для предотвращения вращения относительно корпуса.

Фланец (опционально): Радиальный фланец на одном конце для ограничения осевого перемещения втулки в корпусе и обеспечения дополнительной поддержки от осевых нагрузок.

Особенности смазки:

Масляные канавки: Кольцевые или осевые канавки на внутренней поверхности (глубиной 0,5–2 мм), равномерно распределяющие смазочное масло по всей поверхности подшипника.

Нефтяные отверстия: Небольшие отверстия (φ3–φ8 мм), соединяющие внешнюю поверхность с внутренними канавками, позволяющие смазке течь из масляных каналов корпуса во втулку.

Упорные поверхности (опционально): Обработанные поверхности на концах втулки или фланце для восприятия осевых нагрузок, часто в паре с упорными шайбами для повышения устойчивости.

Подшипниковая бронза (ZCuSn10Pb1) предпочтительна благодаря высокой усталостной прочности, хорошей теплопроводности и совместимости со стальными валами. Её состав регулируется в пределах от 9 до 11 олова (Сн), от 0,5 до 1,0 свинца (свинец) до 0,5–1,0% меди (Cu), что обеспечивает твёрдость HB 80–100.

Центробежное литье: Для цилиндрических втулок расплавленная бронза заливается во вращающуюся форму (1000–3000 об/мин), создавая плотную, однородную структуру с мелким зерном. Этот метод обеспечивает концентричность и снижает пористость.

Литье в песчаные формы: Для фланцевых втулок или втулок сложной формы используются песчаные формы со стержнями для формирования отверстий или канавок для подачи масла. Температура заливки составляет 1000–1100 °C для обеспечения полного заполнения.

Бронзовые втулки подвергаются отжигу при температуре 500–600 °С в течение 1–2 часов с последующим медленным охлаждением для снятия литейных напряжений и улучшения обрабатываемости.

Черновая обработка: Литую заготовку обрабатывают на токарном станке для обработки наружного диаметра, внутреннего отверстия и фланца (если применимо), оставляя припуск на чистовую обработку 0,5–1 мм.

Чистовая обработка: Внутренняя и внешняя поверхности обработаны прецизионно для достижения допусков размеров (IT6–IT7) и шероховатости поверхности Ра0,8 мкм. Внутреннее отверстие хонинговано для достижения идеальной круглости (≤0,005 мм).

Обработка масляных канавок: На внутренней поверхности фрезеруются или прорезаются канавки с точной глубиной и расстоянием между ними, что обеспечивает оптимальное распределение смазки.

Спекание: Бронзовый порошок (например, CuSn10) спекается на стальной оболочке при температуре 800–900 °C в защитной атмосфере, образуя пористый слой толщиной 0,5–2 мм.

Склеивание рулонов: Тонкий бронзовый или медный лист прокатывается по стальной оболочке под высоким давлением, создавая металлургическую связь.

Анализ химического состава (спектрометрия) подтверждает соответствие бронзовых сплавов стандартам (например, ZCuSn10Pb1: Сн 9–11%, свинец 0,5–1,0%).

Испытание на твердость (по Бринеллю) гарантирует, что бронзовые втулки имеют твердость HB 70–90, что обеспечивает баланс износостойкости и пластичности.

Координатно-измерительная машина (КИМ) проверяет внутренний и внешний диаметры, однородность толщины стенок и толщину фланцев с допусками, контролируемыми до ±0,01 мм для критических размеров.

Округлость и цилиндричность внутренней поверхности измеряются с помощью прибора для проверки круглости, обеспечивая значения ≤0,005 мм для предотвращения неравномерного износа.

Металлографические исследования проверяют пористость (≤5% в бронзе) и качество соединения в биметаллических втулках (отсутствие расслоения между сталью и слоями подшипника).

Тестирование коэффициента трения: Трибометр измеряет коэффициент трения в условиях моделированной нагрузки и скорости, требуя значений ≤0,15 при надлежащей смазке.

Испытание на износ: Испытание «штифт-диск» подвергает материал втулки 10⁶ циклам, при этом потеря веса ограничивается ≤5 мг для обеспечения длительного срока службы.

Втулка предварительно устанавливается в испытательный корпус для проверки посадки с натягом: для этого требуется легкое усилие нажатия (5–20 кН) без деформации.

Внутреннее отверстие проверяется на совместимость со стандартным образцом промежуточного вала, что обеспечивает плавное вращение без заеданий.