Зубчатая пластина щековой дробилки

Дробление материалов: Непосредственный контакт и сжатие сырья (руды, породы, заполнителя) между неподвижными и подвижными зубчатыми пластинами, приложение усилий сдвига и изгиба для уменьшения размера материала с десятков сантиметров до миллиметров.

Износостойкость: выдерживает интенсивное истирание и удары твердых материалов, обеспечивая длительный срок службы в тяжелых условиях эксплуатации (например, в горнодобывающей промышленности, на карьерах).

Материальное руководство: Зубчатая конструкция поверхности направляет материал в камеру дробления, предотвращая проскальзывание и обеспечивая эффективное дробление. Форма зубьев (например, острота и шаг) также влияет на распределение размера частиц продукта.

Защита челюстных тел: действует как сменный износостойкий слой, защищая неподвижные и подвижные части челюсти от прямого износа, снижая затраты на техническое обслуживание основной рамы.

Пластинчатое тело: Толстая (50–200 мм) прямоугольная или изогнутая плита из высокохромистого чугуна (Cr15–20), марганцевой стали (ЗГМн13) или легированного чугуна (ХТ350). Длина плиты варьируется от 500 до 2000 мм, что соответствует размерам щековой дробилки (например, 600×900, 1200×1500).

Рабочая поверхность (зубья): Ряд равномерно расположенных выступов (зубцов) и канавок на дробящей поверхности. Основные параметры:

Высота зуба: 20–50 мм, с более крупными зубьями для грубого дробления и более мелкими зубьями для мелкого дробления.

Расстояние между зубами: 30–80 мм, предназначенные для предотвращения зависания материала и обеспечения равномерного дробления.

Профиль зуба: Треугольные, трапециевидные или изогнутые, с закругленными кончиками для снижения концентрации напряжений и предотвращения преждевременного скола.

Задняя поверхность: Плоская или слегка изогнутая поверхность с элементами крепления (например, Т-образными пазами, отверстиями для болтов) для крепления к корпусу челюсти. Часто укреплена рёбрами жёсткости для предотвращения изгиба.

Особенности монтажа:

Т-образные пазы: Продольные пазы на задней поверхности для болтов или зажимов, позволяющих крепить пластину к челюсти, что позволяет производить быструю замену.

Отверстия для болтов: Круглые отверстия (φ20–50 мм) для высокопрочных болтов (класс 8.8+), распределенные по краям или центральной линии.

Установочные штифты: Выступы или отверстия, которые выравнивают зубную пластину с телом челюсти, обеспечивая точное позиционирование.

Ребра жесткости: Поперечные или продольные ребра на задней поверхности (высотой 30–80 мм) для повышения жесткости, предотвращающие деформацию под действием сдавливающих нагрузок.

Выбор материала: Cr15–20 обладает превосходной износостойкостью (твёрдость ХРК 55–65) благодаря выделению карбида хрома. Химический состав: C 2,8–3,5%, Кр 15–20%, Си 0,5–1,2%, Мн 0,5–1,0%, с добавлением микроэлементов (Мо, Ни) для повышения прочности.

Изготовление выкроек: Создаётся полномасштабная модель из пенопласта или дерева, включая зубья, рёбра и элементы крепления. Усадка (1,5–2,0%) учитывается при охлаждении.

Формование: Подготавливаются песчаные формы на основе смолы с сердечниками для отверстий под болты и Т-образными пазами. Полость формы покрывается огнеупорным составом на основе циркония для предотвращения попадания песка и улучшения качества поверхности.

Плавка и заливка:

Расплавленный чугун плавят в индукционной печи при температуре 1450–1500 °C, добавляя хром и легирующие элементы для достижения целевого состава.

Заливка производится при температуре 1400–1450 °C с контролируемой скоростью потока для заполнения тонких участков (например, кончиков зубьев) без образования холодных зазоров.

Термическая обработка:

Отжиг в растворе: Отливки нагревают до температуры 950–1000 °C в течение 2–4 часов, затем охлаждают на воздухе для растворения карбидов и снижения хрупкости.

Старение: Повторный нагрев до 250–300 °C в течение 4–6 часов для выделения мелких карбидов, повышающих твердость.

Выбор материала: ЗГМн13 обеспечивает превосходную прочность (энергия удара ≥200 Дж) и упрочнение при ударе, подходит для дробления крупных твердых пород.

Процесс литья: Похож на высокохромистый чугун, но с более высокой температурой заливки (1500–1550 °C) для обеспечения текучести.

Термическая обработка: Закалка в воде от 1050–1100 °C для формирования аустенитной микроструктуры, которая упрочняется в процессе эксплуатации (твердость поверхности увеличивается с HB 200 до HB 500+ после износа).

Литая пластина устанавливается на фрезерный станок с ЧПУ для обработки задней поверхности и кромок, снимая лишнюю толщину материала 3–5 мм. Это обеспечивает плоскостность (≤1 мм/м) для правильного монтажа.

Т-образные пазы/отверстия для болтов: Изготовлены с использованием фрезерования или сверления с ЧПУ, размеры Т-образного паза (ширина, глубина) контролируются с точностью ±0,5 мм, а отверстия для болтов нарезаны по классу резьбы 6H.

Расположение поверхностей: Задняя поверхность отшлифована до плоскостности (≤0,5 мм/м) для обеспечения плотного контакта с корпусом щеки, что снижает вибрацию во время дробления.

Для пластин с высоким содержанием хрома кончики зубцов могут быть отполированы для удаления заусенцев литья и предотвращения преждевременного скола.

Для листов из марганцевой стали дополнительная обработка не требуется, так как упрочнение происходит в процессе эксплуатации.

Лазерная гравировка или штамповка добавляют номера деталей, марки материалов и даты изготовления для прослеживаемости.

Окончательный визуальный осмотр позволяет выявить дефекты литья (например, трещины, пористость) на поверхности зуба.

Испытание материалов:

Анализ химического состава (спектрометрия) подтверждает соответствие стандартам Cr15–20 или ЗГМн13.

Испытание на твердость (по Роквеллу/Бринеллу) подтверждает твердость поверхности: Cr15–20 (ХРК 55–65); ЗГМн13 (HB 200–250 до наклепа).

Проверка точности размеров:

Координатно-измерительная машина (КИМ) контролирует высоту зубьев, расстояние между ними и размеры пластины, обеспечивая допуски (±1 мм по длине/ширине, ±0,5 мм по высоте зуба).

С помощью поверочной линейки и щупа проверяют плоскостность задней поверхности, которая должна быть ≤0,5 мм/м для предотвращения неравномерной нагрузки.

Испытание структурной целостности:

Ультразвуковой контроль (УЗК): Обнаруживает внутренние дефекты (например, усадочные поры) в теле пластины, при этом дефекты размером >φ5 мм отбраковываются.

Магнитопорошковая дефектоскопия (МПТ): Проверка наличия поверхностных трещин в корнях и ребрах зуба, линейных дефектов размером ссшшш1 мм, приводящих к отбраковке.

Тестирование производительности:

Испытание на истирание: Испытание колеса ASTM G65 на сухом песке/резине измеряет износостойкость, при этом Cr15–20 показывает потерю веса ≤0,8 г/1000 циклов.

Испытание на удар: Испытание по Шарпи с V-образным надрезом подтверждает вязкость: Cr15–20 (≥15 Дж/см² при 20 °C); ЗГМн13 (≥200 Дж/см²).

Проверка на месте:

Прототипы плит проходят испытания в щековой дробилке, отслеживая срок службы (обычно 500–2000 часов, в зависимости от твёрдости материала). Чрезмерный износ или сколы указывают на необходимость корректировки конструкции или материала.