В данной статье подробно рассматривается стопорная гайка конусных дробилок. Являясь важным крепежным элементом, она в основном используется для фиксации ключевых узлов, таких как главный вал, футеровка неподвижного конуса или регулировочное кольцо. Она выполняет такие функции, как надежная фиксация, распределение нагрузки и поддержание зазора дробления совместно с регулировочным кольцом.
Её состав и конструкция включают корпус гайки, резьбовое отверстие, стопорный механизм (например, стопорные отверстия, установочные винты и конические поверхности), фланец или буртик и плоские поверхности под ключ, причём каждая деталь имеет определённую конструкцию и функцию. Что касается процесса литья, то для изготовления стопорных гаек большого размера часто используется серый чугун, ковкий чугун или литая сталь, и процесс проходит такие этапы, как выбор материала, изготовление модели, формовка, плавка и заливка, охлаждение и очистка, а также термическая обработка.
Процесс обработки и изготовления включает в себя такие этапы, как черновая обработка, обработка фиксирующих элементов, чистовая обработка, обработка поверхности и сборка с фиксирующими компонентами. Контроль качества включает в себя такие меры, как испытания материалов, проверка точности размеров, проверка качества резьбы, проверка работоспособности фиксирующих механизмов и неразрушающий контроль, что гарантирует высокую износостойкость, устойчивость к ослаблению крепления и структурную жёсткость компонента в условиях высокой вибрации, что гарантирует стабильную работу дробилки.
Подробное описание компонента стопорной гайки конусной дробилки
1. Функция и роль стопорной гайки
Стопорная гайка конусной дробилки (также известная как зажимная гайка или стопорная гайка) — это важный крепёжный элемент, используемый для фиксации ключевых узлов, таких как главный вал, неподвижная конусная футеровка или регулировочное кольцо. Её основные функции включают:
Надежная фиксация: Блокировка фиксированного конусного вкладыша на основной раме или крепление основного вала к эксцентриковому узлу, предотвращающее ослабление, вызванное высокочастотной вибрацией во время дробления.
Распределение нагрузки: Равномерное распределение осевых и радиальных нагрузок по соединяемым компонентам, снижение локализованных напряжений и предотвращение деформаций.
Совместимость настроек: Работает совместно с регулировочным кольцом для поддержания правильного дробильного зазора путем фиксации отрегулированного положения, обеспечивая стабильный размер частиц на выходе.
Учитывая ее роль в условиях высокой вибрации, стопорная гайка должна обладать высокой износостойкостью, противоотвинчиваемостью и жесткостью конструкции.
2. Состав и конструкция стопорной гайки
Стопорная гайка обычно представляет собой крупногабаритную, прочную шестигранную или круглую гайку с внутренней резьбой, имеющую следующие компоненты и конструктивные детали:
Корпус ореха: Цилиндрическая или шестигранная основная конструкция из высокопрочной легированной стали (например, стали 45# или 40Cr) с внутренней резьбой (метрической или дюймовой), обработанной с точными допусками (класс 6H). Внешняя поверхность может быть шестигранной для затяжки гаечным ключом или круглой с отверстиями для стопорных штифтов.
Резьбовое отверстие: Центральная внутренняя резьба, сопрягаемая с соответствующей наружной резьбой на главном валу или регулировочном кольце. Резьба часто покрывается противозадирным составом для предотвращения заедания при установке/снятии.
Механизм блокировки: Дополнительные функции, предотвращающие ослабление, такие как:
Запирающие отверстия: Радиальные отверстия, просверленные в корпусе гайки, для вставки стопорных штифтов, которые входят в пазы на сопрягаемой детали.
Установочные винты: Резьбовые отверстия на боковой стороне гайки для установки установочных винтов, которые прижимаются к сопрягаемой поверхности, создавая фрикционную блокировку.
Коническая поверхность: Коническое седло на одном конце гайки, которое сопрягается с соответствующим конусом на фиксированном конусе или регулировочном кольце, усиливая осевое стопорное усилие.
Фланец или плечо: Радиальный выступ на одном конце гайки, который действует как стопор, ограничивая осевое перемещение и обеспечивая надлежащую посадку на соединяемом компоненте.
Плоские грани гаечного ключа: Шесть плоских поверхностей на шестигранных гайках (или две параллельные плоские поверхности на круглых гайках) для обеспечения возможности приложения крутящего момента с помощью гаечного ключа или гидравлического динамометрического ключа.
3. Процесс литья стопорной гайки
Для больших стопорных гаек (наружный диаметр ссшш300 мм) для придания черновой формы часто используют литье, при этом выполняются следующие этапы:
Выбор материала:
Высококачественный серый чугун (ХТ300) или ковкий чугун (QT500-7) выбирают благодаря их хорошей литейной способности и обрабатываемости. Для высоконагруженных конструкций предпочтительнее литая сталь (ЗГ310-570) благодаря более высокой прочности.
Изготовление выкроек:
Создаётся деревянный или пенопластовый шаблон, повторяющий внешнюю форму гайки, её фланец и расположение предварительно просверленных отверстий. Прибавки на усадку (1–1,5%) учитывают усадку при охлаждении.
Формование:
Песчаные формы изготавливаются из смеси песка на основе смолы, с сердечником для формирования внутреннего резьбового отверстия (оставленного необработанным для последующей обработки). Полость формы покрывается огнеупорным составом для улучшения качества поверхности.
Плавка и заливка:
Для чугуна: Расплавленный чугун (1380–1420 °C) заливают в форму с помощью ковша, контролируя скорость заливки, чтобы избежать турбулентности и пористости.
Для литой стали: плавка в электродуговой печи (1500–1550 °C) и заливка в форму с более строгим контролем температуры для обеспечения полного заполнения.
Охлаждение и вытряхивание:
Отливку охлаждают в форме в течение 24–48 часов для снижения термических напряжений, затем извлекают методом вибрации. Остатки песка очищают дробеструйной обработкой.
Термическая обработка:
Чугунные гайки подвергаются отжигу (550–600 °C) для снятия литейных напряжений и улучшения обрабатываемости.
Гайки из литой стали подвергаются нормализации (850–900 °C, охлаждение на воздухе) для измельчения зернистой структуры и достижения твердости 180–220 HBW.
4. Процесс обработки и изготовления
Черновая обработка:
Литую или кованую заготовку устанавливают на токарном станке с ЧПУ для обработки наружного диаметра, поверхности фланца и обоих торцов, оставляя припуск на чистовую обработку 1–2 мм.
Внутреннее отверстие предварительно просверлено и нарезана резьба под размер резьбы, что гарантирует соответствие диаметра впадины резьбы допускам.
Обработка фиксирующих элементов:
Отверстия под стопорные винты или стопорные отверстия сверлятся с помощью сверлильного станка с ЧПУ с позиционным допуском (±0,1 мм) относительно резьбы.
Конические поверхности (если применимо) обрабатываются на токарном станке с ЧПУ с допуском угла (±0,5°) и шероховатостью поверхности Ра3,2 мкм.
Чистовая обработка:
Внутренняя резьба нарезается точно до конечного размера (класс 6H) с помощью метчика с охлаждающей жидкостью, что обеспечивает гладкие боковые поверхности резьбы и правильный диаметр шага.
Наружные шестиугольные поверхности (или круглые поверхности) подвергаются чистовой обработке для достижения допуска на размеры (±0,1 мм) и шероховатости поверхности Ра1,6 мкм.
Торцы шлифуются для обеспечения плоскостности (≤0,05 мм/м) и перпендикулярности к оси резьбы (≤0,02 мм).
Обработка поверхности:
Поверхность гайки покрыта антикоррозийной краской или цинковым покрытием (толщиной 5–8 мкм) для предотвращения коррозии, особенно при использовании на открытом воздухе или во влажной среде.
Резьба покрыта противозадирным составом на основе дисульфида молибдена для облегчения последующей разборки.
Сборка с фиксирующими компонентами:
В соответствующие отверстия устанавливаются стопорные штифты или установочные винты, при этом штифты выступают на 5–10 мм для зацепления с ответными пазами.
5. Процессы контроля качества
Испытание материалов:
Анализ химического состава (спектрометрия) подтверждает, что основной материал соответствует стандартам (например, сталь 45#: C 0,42–0,50%, Мн 0,50–0,80%).
Испытание на твердость (по Бринеллю) гарантирует, что чугунные гайки имеют твердость 180–230 HBW, стальные гайки — 200–250 HBW.
Проверка точности размеров:
Параметры резьбы (средний диаметр, наружный диаметр, внутренний диаметр) контролируются резьбовыми калибрами (кольцами для внутренней резьбы) для обеспечения класса допуска 6Н.
Координатно-измерительная машина (КИМ) проверяет наружные размеры, положение отверстий и углы конусности, обеспечивая соответствие чертежам.
Проверка качества резьбы:
Профиль резьбы проверяется с помощью резьбового компаратора для исключения заусенцев, трещин и неполной резьбы.
Проверка посадки резьбы выполняется путем соединения гайки с калиброванным болтом, обеспечивая плавное зацепление без чрезмерного люфта или заедания.
Тестирование производительности блокировки:
Для конструкций со стопорным штифтом: гайка устанавливается на испытательное приспособление, а стопорный штифт вставляется для проверки зацепления с пазом, гарантируя отсутствие осевого перемещения менее 50% от номинального крутящего момента.
Для конструкций с установочными винтами: установочные винты затягиваются с заданным моментом, а гайка подвергается испытанию на вибрацию (10–500 Гц) в течение 1 часа, при этом ослабление не допускается.
Неразрушающий контроль (НК):
Магнитопорошковая дефектоскопия (МПД) проводится на гайках с высокой нагрузкой для выявления поверхностных трещин в впадинах резьбы или стопорных отверстиях.
Визуальный осмотр позволяет выявить дефекты поверхности (царапины, вмятины), которые могут повлиять на посадку или приложение крутящего момента.
Благодаря соблюдению этих процессов производства и контроля качества, стопорная гайка конусной дробилки обеспечивает надежную фиксацию критически важных компонентов, выдерживая высокие вибрации и нагрузки, сохраняя устойчивость и безопасность дробилки.
