Задняя стенка щековой дробилки

I. Состав и конструкция задней стенки

1. Основная настенная пластина
   Несущая часть сердечника выполнена в виде вертикальной или слегка наклонной пластины (большие модели наклонены назад на 3–5° для оптимизации распределения силы). Толщина варьируется от 40 мм (малые) до 120 мм (большие). Она изготовлена из высокопрочной литой стали (ZG35SiMn) или низколегированной конструкционной стали (Q355D) с поверхностной твёрдостью ≥220 HBW для сопротивления циклическим ударным нагрузкам от распорной плиты. Верхняя часть соединяется с верхней пластиной рамы, а нижняя часть приварена или прикручена болтами к опорной плите, образуя замкнутый контур передачи силы.
2. Конструкция крепления седла с поворотной пластиной

• Перерыв/Босс: В середине основной стеновой плиты (совмещенной с посадочным местом для поворотной щеки) предусмотрена выемка (глубиной 10–30 мм) или выступ (высотой 5–15 мм), соответствующий посадочному месту распорной пластины. Перпендикулярность между центром выемки/выступа и монтажной поверхностью неподвижной щеки передней стенки должна быть ≤0,1 мм/100 мм, чтобы обеспечить совпадение направления усилия распорной пластины с осью дробящего усилия.

• Массив болтовых отверстий: 4–8 отверстий под болты (M24–M48), расположенных по окружности выемки/выступа, обработаны с допуском положения ±0,3 мм. Высокопрочные болты (класс прочности 10.9) фиксируют седло распорной пластины, предотвращая смещение под ударными нагрузками.

3. Ребра жесткости

• Поперечные ребра: Поперечные ребра Т-образной или I-образной формы приварены или отлиты на внешней стороне (со стороны камеры дробления) основной стеновой плиты с шагом 300–500 мм. Их высота в 2–3 раза превышает толщину стенки для повышения сопротивления сдвигу.

• Каркас арматуры по периметру: Прямоугольный арматурный каркас (толщиной 15–30 мм) приваривается по краям, соединяя основную стеновую плиту с верхней плитой, опорной плитой и боковыми стенками, рассеивая концентрацию напряжений и предотвращая растрескивание кромок.

4. Вспомогательные конструкции

• Смотровое отверстие: В середине больших задних стенок предусмотрено круглое или прямоугольное смотровое отверстие (диаметром/длиной стороны 150–300 мм) со съёмной крышкой для контроля износа распорной плиты и состояния внутренней камеры. Края отверстия скруглены (R≥10 мм) для предотвращения концентрации напряжений.

• Подъемные проушины: К верхней или боковым частям привариваются подъемные проушины (толщиной 20–40 мм) с отверстиями диаметром 30–80 мм для удобства перемещения и монтажа. Сварные швы между проушинами и стеновой пластиной подвергаются неразрушающему контролю.

II. Процесс литья задней стенки (пример литой стали)

1. Подготовка песчаных форм и моделей

• Используются самозатвердевающие формы из песчано-смоляной смеси. Модели из пеноматериала (малые/средние) или деревянные модели (большие) изготавливаются по 3D-моделям с усадкой 2,5–3% (линейная усадка стального литья: 2,2–2,8%).

• Для изготовления ответственных участков (выемки под седло рычага, периметра отверстий под болты) используются высокоточные песчаные стержни. Поверхности стержней покрываются керамической краской толщиной 1–1,5 мм и подвергаются обжигу (150°C в течение 3 часов) для формирования высокопрочного слоя, обеспечивающего точность размеров.

2. Плавка и заливка

• Высококачественный лом стали и сплавов плавят в индукционной печи средней частоты до температуры 1540–1580 °C. Доводят состав (ZG35SiMn: C 0,32–0,40 %, Си 1,1–1,4 %, Мн 1,1–1,4 %) и очищают в печи ЛФ от газов и включений, достигая чистоты ≥99,95%.

• Используется ступенчатая литниковая система с одновременной заливкой с обеих сторон днища. Температура заливки составляет 1500–1540 °C, время – 10–30 минут (в зависимости от массы: 800–8000 кг), что обеспечивает равномерность заполнения и исключает захват шлака.

3. Выбивка и термообработка

• Отливки выбиваются после охлаждения ниже 200 °C. Приливы механически обрезаются и шлифуются заподлицо, с удалением облоя и остатков песка.

• Нормализация + отпуск: нагрев до 880–920 °C в течение 2–3 часов, охлаждение на воздухе, затем отпуск при 550–600 °C в течение 4–5 часов и охлаждение на воздухе. Это обеспечивает гомогенизацию структуры (перлит + феррит) до твердости 220–260 HBW и ударной вязкости ≥30 Дж/см².

III. Процесс обработки задней стенки

1. Черновая обработка

• Используя внутреннюю сторону (обращённую к камере дробления) в качестве опоры, наружная поверхность и периметральные соединительные поверхности обрабатываются на портальном фрезерном станке методом грубого фрезерования с припуском на чистовую обработку 3–5 мм. Плоскостность наружной поверхности не должна превышать 1 мм/м; перпендикулярность к опорной плите не должна превышать 0,5 мм/100 мм.

• Углубление под седло рычага грубо фрезеруется на вертикальной фрезе на 2–3 мм глубже проектного значения, с отклонением центра от осевой линии настенной плиты ≤1 мм.

2. Получистовая обработка и снятие напряжений

• Поверхности подвергаются полуобработке (с припуском 1–2 мм), а отверстия под болты сверлятся (с припуском 1–2 мм). Термическое старение (250–300 °C в течение 6 часов) снимает механические напряжения.

3. Чистовая обработка

• Поверхность крепления седла рычага: расточена и фрезерована на станке с ЧПУ до плоскостности ≤0,08 мм/м, Ра≤3,2 мкм и параллельности поверхности неподвижной губки передней стенки ≤0,15 мм/м.

• Отверстия под болты и резьба: прецизионно просверлены на координатно-расточном станке и нарезана резьба с точностью 6H. Допуск положения между отверстиями под болты и центром выемки ≤0,2 мм.

• Смотровые и подъёмные отверстия: Смотровые отверстия выполнены методом плазменной резки и просверлены (допуск H12) со скруглёнными краями (R5–R10). Подъёмные отверстия выполнены с допуском H11 и оснащены резьбой (большой) или усиленными втулками (малой/средней).

4. Обработка поверхности и сборка

• Необработанные поверхности подвергаются пескоструйной обработке (Са2.5) и покрываются эпоксидным грунтом (60–80 мкм) и полиуретановым финишным слоем (40–60 мкм). Обработанные поверхности покрываются антикоррозионным маслом (большой слой) или цинкуются (малый/средний слой).

• Пробная сборка с рамой: проверяется прилегание к боковым стенкам (зазор ≤0,3 мм) и отмечаются положения отверстий под болты для обеспечения герметичности рамы.

IV. Контроль качества задней стенки

1. Качество литья

• Визуальный осмотр: отсутствие трещин, усадки или дефектов. 100% магнитопорошковая дефектоскопия (МТ) на участках седел коленчатых рычагов гарантирует отсутствие поверхностных/подповерхностных трещин (длиной ≤0,3 мм).

• Внутреннее качество: Ультразвуковой контроль (УЗК) больших задних стенок (3000 кг) охватывает всю толщину, без дефектов размером ≥φ4 мм на ≥95% площади.

2. Точность размеров

• Координатно-измерительные машины проверяют плоскостность, позиционный допуск и перпендикулярность поверхности седла коленчатого вала (допуск ±0,1 мм).

• Лазерные трекеры проверяют прямолинейность (≤0,5 мм/м) и перпендикулярность (≤0,1 мм/100 мм) для исключения ошибок передачи усилия.

3. Механические свойства

• Испытание на растяжение: Образцы соответствуют пределу прочности на растяжение ≥550 МПа, пределу текучести ≥300 МПа и относительному удлинению ≥18%.

• Испытание на удар: энергия удара -20°C ≥27 Дж (ZG35SiMn) для стойкости к низким температурам.

4. Сборка и нагрузочные испытания

• Пробная сборка с коленчатым седлом: проверка посадки (ввод щупа 0,05 мм ≤10 мм). После затяжки болтов изменение плоскостности ≤0,05 мм.

• Испытание на статическую нагрузку: нагрузка 1,5× номинальная, приложенная в течение 1 часа, показывает деформацию ≤0,1 мм/м без остаточной деформации; потеря крутящего момента болта ≤3%.