Die Kegelbrecher-Staubschale, ein Schutzelement im oberen Teil des Brechers, verhindert das Eindringen von Staub, Schmutz und Feuchtigkeit in Innenteile (z. B. Einstellgetriebe, Axiallager), erhöht die Sicherheit, indem sie den Zugang zu beweglichen Komponenten blockiert, und reduziert den Lärm. Sie arbeitet in rauen, staubigen Umgebungen und erfordert daher Langlebigkeit und eine dichte Abdichtung.
Strukturell umfasst es einen dünnwandigen Schalenkörper (Weichstahl, Edelstahl oder Gusseisen), obere/untere Flansche mit Dichtungen, Verstärkungsrippen, Inspektionstüren, optionale Belüftungslöcher und Hebeösen.
Die Herstellungsverfahren variieren je nach Material: Gehäuse aus Weich-/Edelstahl werden geschnitten, gewalzt, geschweißt und veredelt; Gusseisengehäuse werden im Sandgussverfahren hergestellt und wärmebehandelt. Bei der Bearbeitung stehen die Ebenheit der Flansche und die Dichtflächen im Mittelpunkt, Oberflächenbehandlungen wie Lackieren oder Passivieren werden durchgeführt.
Die Qualitätskontrolle umfasst Materialprüfungen, Maßprüfungen, strukturelle Integritätsprüfungen (Schweißprüfung, Druckprüfung), Funktionsprüfungen (Dichtungsleistung, Schlagfestigkeit) und die Validierung der Baugruppe. Diese Prüfungen gewährleisten den zuverlässigen Schutz der Staubhülle und unterstützen den effizienten Betrieb des Brechers.
Detaillierte Einführung in die Staubschalenkomponente des Kegelbrechers
1. Funktion und Rolle der Staubhülle
Die Staubschutzhülle des Kegelbrechers (auch Staubschutz oder Schutzgehäuse genannt) ist ein wichtiges Schutzelement im oberen Teil des Brechers. Sie umschließt den Einstellring, den Klemmring und den Spalt zwischen dem beweglichen Kegel und dem Konkav. Zu ihren Hauptfunktionen gehören:
Kontaminationsprävention: Verhindert, dass beim Zerkleinern entstehender Staub, Erzpartikel und Schmutz in interne Komponenten wie das Einstellgetriebe, das Axiallager und das Schmiersystem gelangen, wodurch der Verschleiß reduziert und die Wartungsintervalle verlängert werden.
Feuchtigkeitsschutz: Schutz empfindlicher Teile vor Regen, Grundwasser oder Prozesswasser, Verhinderung der Korrosion von Metalloberflächen und der Verschlechterung von Schmiermitteln.
Verbesserung der Sicherheit: Dient als physische Barriere, um zu verhindern, dass Bediener oder Fremdkörper mit rotierenden oder beweglichen Teilen (z. B. dem Einstellring) in Berührung kommen, und verringert so das Unfallrisiko.
Rauschunterdrückung: Dämpft hochfrequente Geräusche, die durch Materialaufprall und Komponentenreibung entstehen, und trägt so zu einer sichereren Arbeitsumgebung bei.
Beim Betrieb in einer rauen, staubigen Umgebung mit ständiger Einwirkung abrasiver Partikel muss die Staubschutzhülle langlebig, stoßfest und dicht sein, um ihre Schutzfunktion wirksam erfüllen zu können.
2. Zusammensetzung und Struktur der Staubhülle
Die Staubhülle ist typischerweise eine zylindrische oder konische Hülle mit Flanschdesign und weist die folgenden Hauptkomponenten und Strukturdetails auf:
Schalenkörper: Eine dünnwandige (3–8 mm dicke), ringförmige oder konische Struktur aus Weichstahl (Q235), Edelstahl (304) oder verschleißfestem Gusseisen (HT250). Ihr Durchmesser reicht von 600 mm bis 2500 mm und entspricht den oberen Abmessungen des Brechers.
Oberer Flansch: Ein radialer Flansch an der Oberkante, der mit dem konkaven Halter oder der Schüssel verschraubt ist. Eine Gummi- oder Filzdichtung sorgt für eine staubdichte Abdichtung. Der Flansch verfügt über gleichmäßig verteilte Schraubenlöcher (8–24) mit Positionstoleranz (±1 mm).
Unterer Flansch: Ein radialer Flansch an der Unterkante, der mit dem unteren Rahmen oder Einstellring verbunden ist, oft mit einer Labyrinthdichtung oder einer flexiblen Lippendichtung, um kleinere axiale Bewegungen aufzunehmen und gleichzeitig Staub zu blockieren.
Verstärkungsrippen: Auf die Innen-/Außenfläche geschweißte oder gegossene Umfangs- oder Axialrippen erhöhen die Steifigkeit und verhindern eine Verformung bei Windlasten oder versehentlichen Stößen.
Inspektionstüren: Abnehmbare Paneele (1–2) mit Schnellverschlüssen ermöglichen eine Sichtprüfung der internen Komponenten ohne vollständige Demontage. Diese Türen sind mit Dichtungen ausgestattet, um die Dichtheit zu gewährleisten.
Belüftungslöcher (optional): Kleine Löcher (φ5–10 mm) mit Maschensieben zum Druckausgleich innerhalb und außerhalb der Schale, wodurch ein Vakuum oder Druckaufbau verhindert wird, der die Dichtung beschädigen könnte.
Hebeösen: Kleine geschweißte oder gegossene Vorsprünge für eine sichere Installation und Entfernung, die das Gewicht der Schale (normalerweise 50–300 kg) tragen sollen.
3. Herstellungsprozess der Staubhülle
Die Staubhülle wird je nach Werkstoff im Walz-, Gieß- oder Schweißverfahren hergestellt:
3.1 Gehäuse aus Weichstahl/Edelstahl (am häufigsten)
Materialauswahl: Weichstahl (Q235) wird für allgemeine Anwendungen verwendet (kostengünstig, leicht zu schweißen), während Edelstahl (304) für korrosive Umgebungen (feuchte oder Küstengebiete) gewählt wird.
Plattenschneiden: Stahlplatten werden mittels Plasmaschneiden oder Laserschneiden auf die gewünschte Größe zugeschnitten, mit Maßtoleranz (±2 mm) für den Rohling.
Walzen/Umformen: Das Blech wird mit einer Blechwalzmaschine in eine zylindrische oder konische Form gerollt und die Naht mittels MIG-Schweißen (Metall-Inertgas) verschweißt. Die Schweißnähte werden glatt geschliffen, um eine gleichmäßige Oberfläche zu gewährleisten.
Flanschherstellung: Flansche werden aus Stahlplatten geschnitten, gerollt (für runde Flansche) und an den Schalenkörper geschweißt. Schweißnähte werden auf Durchdringung und Festigkeit geprüft.
Rippeninstallation: Verstärkungsrippen (aus Winkeleisen oder Flachstahl geschnitten) werden in Abständen von 200–500 mm mit Kehlnähten an die Schale geschweißt, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten.
3.2 Gusseisenschalen (Schwerlastanwendungen)
Materialauswahl: Verschleißfestes Gusseisen (HT250) wird für Umgebungen mit hoher Stoßbelastung verwendet und bietet eine gute Steifigkeit und Abriebfestigkeit (Zugfestigkeit ≥250 MPa).
Sandguss: Eine Sandform wird anhand eines Schalenmodells mit Kernen für Bolzenlöcher und Inspektionsöffnungen erstellt. Geschmolzenes Eisen (1380–1420 °C) wird in die Form gegossen, anschließend abgekühlt und ausgeschüttelt.
Wärmebehandlung: Durch das Glühen bei 550–600 °C werden Gussspannungen abgebaut und das Risiko von Rissen bei der Bearbeitung verringert.
4. Bearbeitung und Endbearbeitung
Flanschbearbeitung: Flansche werden auf einer Dreh- oder Fräsmaschine bearbeitet, um eine Ebenheit (≤0,5 mm/m) zu erreichen und einen korrekten Sitz der Dichtung zu gewährleisten. Schraubenlöcher werden gebohrt und entgratet, um eine Beschädigung der Dichtung zu vermeiden.
Vorbereitung der Dichtungsoberfläche: Die Passflächen der oberen und unteren Flansche werden auf eine Rauheit von Ra3,2–6,3 μm geschliffen oder sandgestrahlt, um die Kompatibilität mit Dichtungen oder Labyrinthdichtungen sicherzustellen.
Revisionstürbeschlag: Türrahmen sind mit der Außenhaut verschweißt, Scharnierstifte und Riegel sind bereits montiert. Die Türkanten sind bearbeitet, um einen festen Sitz im Rahmen zu gewährleisten.
Oberflächenbehandlung:
Um Korrosion zu verhindern, werden die Gehäuse aus Weichstahl mit einer Rostschutzgrundierung (60–80 μm) und einem Decklack (40–60 μm) lackiert.
Edelstahlgehäuse werden passiviert, um ihre Oxidschicht zu verstärken und so die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.
Gusseisenschalen werden zum Schutz mit Emaille- oder Epoxidfarbe beschichtet.
5. Qualitätskontrollprozesse
Materialprüfung:
Durch Analyse der chemischen Zusammensetzung (Spektrometrie) wird die Konformität von Stahl oder Gusseisen überprüft (z. B. Q235: C ≤ 0,22 %, Mn 0,3–0,65 %).
Zugversuche an Probencoupons bestätigen die mechanischen Eigenschaften (z. B. HT250: Zugfestigkeit ≥ 250 MPa).
Maßgenauigkeitsprüfungen:
Ein Maßband oder ein Laserscanner überprüft den Gesamtdurchmesser und die Gesamthöhe mit einer Toleranz (±5 mm) für große Schalen.
Mit einem Richtscheit und einer Fühlerlehre wird die Ebenheit des Flansches überprüft und auf Werte ≤0,5 mm/m geachtet.
Strukturelle Integritätsprüfung:
Schweißnahtprüfung: Bei Stahlgehäusen werden Schweißnähte mittels Sichtprüfung und Farbeindringprüfung (DPT) auf Risse oder Porosität geprüft.
Druckprüfung: Die montierte Hülle (mit abgedichteten Flanschen) wird mit Luft auf 0,1 MPa unter Druck gesetzt. Innerhalb von 30 Minuten tritt kein Druckabfall auf, was auf eine dichte Abdichtung hindeutet.
Funktionstests:
Dichtungsleistung: Die Schale wird auf einer Prüfvorrichtung installiert und von außen mit Talkumpuder versetzte Druckluft zugeführt; das Eindringen von Pulver in das Innere ist nicht zulässig.
Schlagfestigkeit: Eine 5 kg schwere Stahlkugel wird aus 1 m Höhe auf die Schalenoberfläche fallen gelassen, ohne dass eine sichtbare Verformung oder Rissbildung auftritt.
Baugruppenvalidierung:
Durch eine Probeinstallation am Brecher wird die richtige Ausrichtung der Schüssel, des Einstellrings und des unteren Rahmens bestätigt, wobei alle Schrauben ohne Kraftaufwand in die entsprechenden Löcher passen.
Durch diese Fertigungs- und Qualitätskontrollprozesse schützt die Staubhülle die inneren Komponenten wirksam vor Verunreinigungen und gewährleistet so einen zuverlässigen Betrieb des Kegelbrechers in anspruchsvollen Industrieumgebungen.
