Опорное кольцо распорной плиты является ключевым несущим элементом щековых дробилок, обеспечивая опору распорной плиты на задней стенке рамы и нижней части подвижной щеки для передачи дробящего усилия и обеспечения колебаний подвижной щеки. Оно состоит из высокопрочного корпуса (ZG35CrMo/ХТ350), контактной поверхности (сферической вогнутой или плоской канавки), соответствующей распорной плите, и крепёжных элементов (болтов, установочных штифтов) с рёбрами жёсткости.
Изготовление включает литье в песчаные формы (температура заливки 1480–1520 °C) с последующим отжигом для снятия напряжений и прецизионной механической обработкой контактной поверхности (плоскостность ≤0,1 мм/100 мм) и сборочных отверстий. Контроль качества включает контроль качества методом магнитного и ультразвукового контроля (МКИ) на наличие дефектов, испытания на твердость (≥200 HBW) и испытания под нагрузкой для обеспечения деформации ≤0,1 мм при нагрузке, составляющей 1,2 номинала.
Срок службы составляет 2–3 года, обеспечивает стабильную передачу усилия и безопасность оборудования за счет строгого контроля технологического процесса.
Подробное описание узла седла толкающей плиты щековых дробилок
Опорная плита распорной плиты является важнейшим несущим элементом щековых дробилок, предназначенным для крепления и поддержки распорной плиты. Она расположена соответственно на задней стенке рамы и нижней части подвижной щеки. Благодаря контакту со сферическими или плоскими торцами распорной плиты, она передает дробящее усилие от качающейся подвижной щеки к неподвижной раме, взаимодействуя с распорной плитой, обеспечивая возвратно-поступательное движение подвижной щеки. Прочность конструкции и точность сборки опорной плиты напрямую влияют на эффективность передачи дробящего усилия и стабильность работы оборудования, являясь основным вспомогательным компонентом, обеспечивающим защиту дробилки от перегрузки (разрыв распорной плиты для снятия нагрузки).
I. Состав и конструкция седла толкателя
Конструкция седла распорной плиты должна соответствовать форме её торцов (сферическая или плоская) и адаптироваться к нагрузкам, характерным для различных моделей машин. Его основные компоненты и конструктивные особенности следующие:
Базовый корпус Основная несущая часть разделена на опорную плиту рамы (дддххх) (закрепленную на задней стенке рамы) и опорную плиту качающейся щеки (дддххх) (интегрированную в нижнюю часть качающейся щеки). Для дробилок малого и среднего размера корпус основания, как правило, представляет собой конструкцию в виде бобышки, отлитую заодно с рамой/качающейся щекой; для крупных машин применяется разъемная конструкция (соединена с рамой/качающейся щекой болтами). Корпус основания изготовлен из высокопрочной литой стали (ZG35CrMo) или износостойкого чугуна (ХТ350) с поверхностной твердостью ≥200 HBW, что позволяет выдерживать удары и выдавливание со стороны качающейся щеки.
Контактная рабочая поверхность Критическая область контакта с концами толкающей пластины, спроектированная в соответствии с типом толкающей пластины:
Сферический вогнутый 坑: Соответствует сферическому торцу распорной пластины. Радиус кривизны вогнутой поверхности на 0,5–1 мм больше радиуса сферической поверхности распорной пластины, что обеспечивает площадь контакта ≥70% для снижения локальной концентрации напряжений.
Плоская канавка: Соответствует плоскому торцу распорной пластины. Глубина канавки составляет 5–10 мм, а нижняя поверхность оснащена износостойкой подкладкой (сталь с высоким содержанием марганца) для повышения износостойкости. Шероховатость рабочей поверхности должна быть ≤Ра12,5 мкм, чтобы избежать преждевременного износа торцов распорной плиты из-за шероховатости поверхности.
Конструкция позиционирования и фиксации
Разъёмные седла распорных плит имеют фланцевые кромки и крепятся к раме/поворотной челюсти 8–12 высокопрочными болтами (М20–М36, класс прочности 8.8). Отверстия для болтов равномерно распределены (шаг 100–200 мм), их диаметр на 1–2 мм больше диаметра болта, что позволяет производить незначительную регулировку положения.
Дно или боковая часть корпуса основания снабжены отверстиями для установочных штифтов (диаметром 20–50 мм), которые взаимодействуют с установочными штифтами на раме/поворотной челюсти, ограничивая отклонение позиционирования до ≤0,1 мм, обеспечивая совмещение с распорной пластиной.
Ребра жесткости и конструкции для снижения веса Для повышения общей жёсткости в ненагруженной части корпуса предусмотрены радиальные или сетчатые рёбра жёсткости толщиной 10–20 мм, высота которых составляет 1/3–1/2 толщины корпуса. В опорных плитах больших размеров во внутренней ненагруженной части могут быть предусмотрены отверстия для облегчения конструкции диаметром 50–100 мм, что позволяет снизить её массу без ущерба для прочности конструкции.
Каналы смазки (в некоторых моделях) В седлах толкателей со сферическим контактом на торце рабочей поверхности просверлены смазочные отверстия диаметром 6–10 мм, подключенные к масляному контуру внутри рамы. Для снижения трения и износа между толкателем и седлом регулярно закачивается литиевая смазка (НЛГИ 2).
II. Процесс литья седла толкателя
Седло распорной плиты должно выдерживать высокочастотные ударные нагрузки, поэтому процесс литья должен обеспечивать плотность материала и качество внутренней поверхности. Процесс литья заключается в следующем:
Подготовка форм и песчаных форм
Литье в песчаные формы (мелкие и средние) или в песчаные формы (крупные) изготавливается из дерева или пенопласта по 3D-моделям, точно повторяя форму рабочей поверхности, отверстия под болты и рёбра жёсткости, с припуском на обработку 3–5 мм (усадка отливок составляет 2–2,5%).
Песчаная форма для рабочей поверхности - поверхностно-упрочненная (покрытая цирконовым порошком) толщиной 0,5–1 мм для предотвращения налипания песка во время заливки, что влияет на качество поверхности.
Плавка и заливка
Выплавка литой стали: отбирается стальной лом с низким содержанием фосфора и серы (P ≤0,03%, S ≤0,02%), нагревается в дуговой электропечи до 1550–1600 °C. Для раскисления добавляют ферросилиций и ферромарганец, а также корректируют химический состав (ZG35CrMo содержит 0,8–1,1% Кр и 0,2–0,3% Мо) для обеспечения механических свойств (предел прочности ≥600 МПа).
Заливка: используется система заливки снизу с температурой 1480–1520 °C. Крупногабаритные седла для коленчатых плит заливаются в 2–3 этапа (с интервалом 30–60 секунд) во избежание образования «холодных» швов и усадочных раковин. Время заливки контролируется в пределах 5–15 минут (в зависимости от веса) для обеспечения полного заполнения расплавленным металлом.
Выбивка и термообработка
Отливку выбивают после охлаждения до температуры ниже 300 °C. При этом удаляются (газопламенной или механической резкой) припуски, а заусенцы шлифуются заподлицо с поверхностью.
Отжиг для снятия напряжений: нагревают до 600–650 °C, выдерживают в течение 4–6 часов, затем охлаждают в печи до 200 °C и на воздухе для устранения литейных напряжений (остаточные напряжения ≤150 МПа) и предотвращения деформации после обработки на станке.
III. Процесс обработки седла толкателя
Обработка посадочного места распорной плиты должна обеспечивать точность рабочей поверхности и точность сборки. Технологический процесс выглядит следующим образом:
Черновая обработка
Используя нерабочую поверхность в качестве опорной, поверхность фланца и боковину корпуса основания обрабатывают черновым фрезером на портальном фрезерном станке с припуском на чистовую обработку 1–2 мм. Плоскостность поверхности фланца должна быть ≤1 мм/м, а перпендикулярность к боковой поверхности – ≤0,5 мм/100 мм.
Отверстия под болты сверлятся на радиально-сверлильном станке согласно чертежу глубиной на 5–10 мм больше длины болта. После нарезания резьбы точность резьбы достигает квалитета 6Н, что обеспечивает прочность болтового соединения.
Отделка рабочей поверхности
Обработка сферических вогнутых поверхностей: фрезерование по заданному радиусу кривизны производится на расточно-фрезерном станке с ЧПУ со сферической фрезой. После обработки кривизна проверяется шаблоном (отклонение ≤0,5 мм), а затем шлифуется шлифовальным кругом (шероховатость Ра6,3 мкм).
Обработка плоской канавки: нижняя поверхность канавки фрезеруется на горизонтально-фрезерном станке до плоскостности ≤0,1 мм/100 мм и параллельности поверхности фланца ≤0,2 мм/100 мм. Затем устанавливается износостойкая вставка (крепится болтами с потайной головкой, поверхность вставки заподлицо с поверхностью канавки).
Монтажные отверстия и вспомогательная обработка
Отверстия под установочные штифты сверлятся и рассверливаются совместно с рамой/поворотной челюстью с использованием переходной посадки H7/M6, чтобы обеспечить позиционный допуск между отверстиями под штифты и отверстиями под болты ≤0,3 мм.
Снятие фасок и зачистка заусенцев: все кромки скруглены (R2–R3), а отверстия под болты имеют фаску (1×45°), чтобы избежать царапин на операторах или уплотнителях во время сборки.
IV. Процесс контроля качества седла толкателя
Контроль качества литья
Визуальный контроль: проводится 100% визуальный контроль для подтверждения отсутствия трещин, усадочных раковин и недостаточной заливки. Критические участки (вокруг рабочей поверхности) подвергаются магнитопорошковому контролю (МТ) на наличие поверхностных трещин.
Внутреннее качество: Крупногабаритные седла толкателей подвергаются ультразвуковому контролю (УЗК). Сердцевина (20 мм ниже рабочей поверхности) не должна содержать пор и включений с эквивалентным диаметром ≥φ3 мм.
Проверка материалов и механических свойств
Спектральный анализ: проверяет химический состав ZG35CrMo (Кр:0,8–1,1%, Мо:0,2–0,3%) для обеспечения соответствия стандартам.
Испытание на твердость: твердомер по Бринеллю проверяет твердость рабочей поверхности (≥200 HBW) при разнице твердости ≤30 HBW на одной и той же поверхности.
Проверка точности размеров
Координатно-измерительная машина контролирует радиус кривизны и глубину канавки рабочей поверхности (допуск ±0,5 мм).
Индикатор часового типа проверяет плоскостность поверхности фланца (≤0,5 мм/м) и перпендикулярность (≤0,1 мм/100 мм), чтобы обеспечить плотное прилегание к раме/поворотной челюсти.
Сборка и проверка работоспособности
Испытание пробной сборки: сборка с толкающей пластиной, рамой и поворотной губкой для проверки площади контакта между толкающей пластиной и рабочей поверхностью (определяется с помощью свинцового сурика, степень контакта ≥70%). При повороте толкающей пластины не возникает заеданий или посторонних шумов.
Испытание на несущую способность: прикладывается нагрузка, равная 1,2 номинала (в течение 1 часа), для проверки деформации рабочей поверхности (≤0,1 мм) и обеспечения отсутствия ослабления болтов (потеря крутящего момента ≤5%).
Благодаря строгому контролю процесса, опора распорной плиты обеспечивает стабильную опору и передачу усилия. Срок службы составляет 2–3 года (в зависимости от твёрдости материала). При ежедневном техническом обслуживании следует регулярно проверять износ рабочей поверхности (заменять или ремонтировать при износе более 2 мм) и затягивать болты (проверять каждые 100 часов работы), чтобы избежать вибрации оборудования и повреждения компонентов из-за ослабления креплений.
