Передняя стенка щековой дробилки

Подробное описание передней стенки щековых дробилок

I. Состав и конструкция передней стенки

1. Основная пластина
   Несущая конструкция ядра представляет собой наклонную плоскую плиту, расположенную под углом 25–35° к горизонтальной плоскости (оптимизируя траекторию падения материала и снижая риск засорения). Толщина плиты варьируется от 30–50 мм для небольших дробилок до 80–120 мм для крупных. Она изготовлена из высокопрочной литой стали (например, ZG30Mn) или низколегированной конструкционной стали (Q355B) с поверхностной твёрдостью ≥200 HBW для защиты от ударов и износа материала. Верхняя часть основной плиты соединяется с верхней плитой рамы, а нижняя часть доходит до средней-нижней части камеры дробления, обеспечивая полную поддержку неподвижной щеки.
2. Конструкция крепления пластины с фиксированной челюстью

• Т-образные пазы и отверстия под болты: Внутренняя сторона основной плиты (обращенная к камере дробления) имеет горизонтальные Т-образные пазы (шириной 20–50 мм) или ряды отверстий под болты (с шагом 150–300 мм) для крепления неподвижной щеки с помощью Т-образных болтов или потайных болтов. Т-образные пазы позволяют регулировать положение неподвижной щеки в поперечном направлении (±5 мм), а в отверстиях для болтов используются высокопрочные болты (класс прочности 8.8), обеспечивающие герметичность соединений и предотвращающие ослабление под действием ударных нагрузок.

• Поиск боссов: На краях основной плиты предусмотрены выступы высотой 5–10 мм, соответствующие пазам на краях неподвижной плиты, для ограничения бокового смещения. Точность позиционирования должна быть ≤0,5 мм, чтобы избежать застревания материала из-за слишком больших зазоров.

3. Соединительный фланец
   Фланцевая конструкция с обеих сторон и сверху основной плиты, толщина которой на 10–20 мм больше толщины основной плиты, обеспечивает жёсткое соединение с рамой (сварное или болтовое). Поверхность фланца обработана механически и имеет отверстия под установочные штифты (диаметром 16–30 мм) и соединительные болты (M20–M48) с допуском положения ±0,5 мм для обеспечения соосности при сборке рамы. Фланцы больших передних стенок отлиты заодно с основной плитой, а фланцы малых/средних передних стенок соединены сваркой с разделкой кромок (высота полки ≥10 мм). Сварные швы контролируются неразрушающим методом.
4. Армирующие конструкции

• Продольные ребра жесткости: Продольные ребра (Г-образного или прямоугольного сечения) приварены или отлиты с внешней стороны основной плиты (со стороны, противоположной камере дробления) с шагом 200–400 мм. Их высота в 1,5–2 раза превышает толщину основной плиты для повышения сопротивления изгибу.

• Угловые арматурные пластины: Треугольные арматурные пластины (толщиной 10–20 мм) привариваются по углам фланцев и основной пластины для рассеивания концентрации напряжений, предотвращая образование трещин в местах соединений при ударных нагрузках.

5. Вспомогательные защитные сооружения

• Губа для предотвращения утечек: Нижний край основной пластины загнут внутрь на 5–10 мм с зазором 3–5 мм от края поворотной щеки для предотвращения утечки мелкого материала с обеих сторон камеры дробления.

• Износостойкие вкладыши (опционально): Для дробления материалов высокой твердости к внутренней стороне основной плиты (областям, не закрытым неподвижной щекой) можно прикрепить болтами износостойкие футеровки из стали с высоким содержанием марганца (ЗГМн13) (толщиной 10–15 мм) для продления срока службы.

II. Процесс литья передней стенки (пример литой стали)

1. Подготовка форм и песчаных форм

• Используется литьё в песчаные формы (малые/средние) или в песчаные формы силиката натрия (крупные). Деревянные или пенопластовые модели изготавливаются по 3D-моделям с допуском на усадку при литье 2,0–2,5% (линейная усадка для стального литья). Для критических размеров (например, толщины фланца, положения Т-образного паза) предусмотрен припуск на обработку 3–5 мм.

• Поверхности песчаных форм покрываются цирконовой порошковой краской толщиной 0,8–1,2 мм и сушатся при температуре 200°C в течение 2 часов для образования гладкой поверхности, предотвращающей налипание металла при заливке. Углы песчаных форм в области ребер жесткости и основного листа скруглены (R≥10 мм) для снижения концентрации литейных напряжений.

2. Плавка и заливка

• Стальной лом с низким содержанием фосфора и серы (P≤0,03%, S≤0,02%) выплавляют в электродуговой печи при температуре 1520–1560 °C. Для регулирования состава добавляют ферромарганец (Мн 1,2–1,5%) и ферросилиций (Си 0,5–0,8%). После раскисления (раскисления алюминием) чистота расплавленной стали достигает более 99,9% (неметаллические включения не выше 2-го класса).

• Используется система заливки снизу с расположением затворов в местах утолщения фланца. Температура заливки составляет 1460–1500 °C, а время — 5–20 минут (в зависимости от веса передней стенки: 500–5000 кг), что позволяет избежать захвата шлака и образования холодных пробок при быстром заполнении.

3. Выбивка и термообработка

• Отливки выбивают после охлаждения ниже 250 °C. Приливы удаляют газовой резкой и шлифуют заподлицо с поверхностью, а облой, заусенцы и налипшую смесь зачищают.

• Отжиг для снятия напряжений: отливки нагревают до 620–660 °C, выдерживают в течение 4–6 часов, затем охлаждают в печи до 300 °C и на воздухе для устранения остаточных напряжений (≤120 МПа) и предотвращения деформации при последующей обработке или использовании.

III. Обработка передней стенки

1. Черновая обработка

• Используя внешнюю сторону основной плиты в качестве опоры, внутренняя сторона (поверхность крепления неподвижной губки) и поверхность фланцевого соединения обрабатываются на портальном фрезерном станке методом грубого фрезерования с припуском на чистовую обработку 3–5 мм. Плоскостность внутренней стороны составляет ≤1 мм/м, а перпендикулярность поверхности фланца к основной плите — ≤0,5 мм/100 мм.

• Т-образные пазы или отверстия под болты обрабатываются черновым способом: заготовки Т-образных пазов (шире проектного на 2–3 мм) фрезеруются на вертикально-фрезерном станке, а отверстия под болты (шире проектного на 1–2 мм) сверлятся на радиально-сверлильном станке.

2. Полуфабрикат и старение

• Поверхности обработаны получистовым способом (припуск 1–2 мм), а Т-образные пазы – полуфрезерованными (припуск 0,5 мм). Вибрационное старение (50–100 Гц в течение 2 часов) дополнительно снимает механические напряжения и предотвращает последующую деформацию.

3. Чистовая обработка

• Поверхность крепления неподвижной губки: обработана на фрезерном станке с ЧПУ до плоскостности ≤0,1 мм/м, шероховатости поверхности Ра≤6,3 мкм и погрешности угла наклона ≤0,1° (обеспечивается равномерный зазор с пластиной поворотной губки).

• Т-образные пазы и резьба: Т-образные пазы обработаны специальной фрезой (допуск по ширине ±0,1 мм), перпендикулярность дна паза к монтажной поверхности не более 0,05 мм/100 мм. Отверстия под болты нарезаны резьбой с точностью 6H для обеспечения надёжного соединения с болтами с неподвижными губками.

• Отверстия под штифты: просверлены и развернуты совместно с рамой с использованием переходной посадки H7/M6. Позиционный допуск между отверстиями под штифты и отверстиями под болты составляет ≤0,3 мм для обеспечения точного совмещения передней стенки и рамы.

4. Обработка поверхности и вспомогательная сборка

• Необработанные поверхности подвергаются пескоструйной обработке (Са2.5) и покрываются эпоксидной цинконаполненной грунтовкой (50–70 мкм) и хлоркаучуковым финишным слоем (40–60 мкм) для защиты от коррозии. Обработанные поверхности покрываются антикоррозионным маслом (толстым слоем) или фосфатируются (тонким/средним слоем, толщиной 5–8 мкм).

• Снятие фасок: все острые кромки скруглены (R2–R3), а отверстия Т-образных пазов имеют скосы (1×45°) во избежание повреждения неподвижной пластины щеки или приводов во время сборки.

IV. Процесс контроля качества передней стенки

1. Контроль качества литья

• Визуальный осмотр: 100% проверка на наличие трещин, усадки и дефектов. Места концентрации напряжений (например, соединения ребер жесткости с основной пластиной, основания фланцев) подвергаются магнитопорошковому контролю (МТ) для подтверждения отсутствия поверхностных и подповерхностных трещин (длиной ≤0,5 мм).

• Внутреннее качество: Крупногабаритные передние стенки (весом 2000 кг) требуют проведения ультразвукового контроля (УЗК). Сердцевина основного листа (1/2 толщины) должна быть свободна от пор размером ≥3 мм, включений и усадочных дефектов, с охватом контроля ≥80%.

2. Проверка точности размеров

• Координатно-измерительная машина проверяет плоскостность (≤0,1 мм/м), угол наклона (отклонение ≤0,1°), положение Т-образного паза (допуск ±0,3 мм) и положение отверстий под болты (отклонение ≤0,5 мм) монтажной поверхности неподвижной губки.

• Испытание на прогиб: к центру основной пластины прикладывается ударная нагрузка, 1,5-кратная номинальная (имитирующая удар по материалу). Остаточная деформация измеряется стрелочным индикатором после снятия нагрузки. Для обеспечения жесткости конструкции требуется, чтобы остаточная деформация составляла ≤0,2 мм.

3. Испытание механических свойств

• Испытание на растяжение: выборочные испытания для определения свойств литой стали. Сталь марки ZG30Mn должна иметь предел прочности на растяжение ≥600 МПа и относительное удлинение ≥15%; сталь марки Q355B должна иметь предел прочности на растяжение ≥500 МПа и относительное удлинение ≥20%.

• Испытание на твердость: измеряется твердость по Бринеллю основной поверхности пластины (≥200 HBW), при этом разность твердости на той же поверхности должна составлять ≤30 HBW для обеспечения однородности материала.

4. Проверка производительности сборки

• Пробная сборка с неподвижной пластиной губки и рамой: проверяется плотность прилегания неподвижной пластины губки к монтажной поверхности (с помощью щупа с толщиной стенки 0,1 мм, глубина погружения ≤20 мм в ≥80% зон). Зазор между фланцем передней стенки и рамой составляет ≤0,1 мм (проверка щупом).

• Испытание под нагрузкой: в течение 30 минут прикладывается сила, превышающая номинальную в 1,2 раза. Соединительные болты между передней стенкой и рамой не должны быть ослаблены (потеря крутящего момента ≤5%), а также не допускается наличие видимых деформаций или посторонних шумов в основной плите.