Kegelbrecher der CH-Serie

Oberer Rahmen: Eine zylindrische Struktur aus Stahlguss (ZG270-500) mit einem Flansch an der Oberseite zum Anschluss des Einfülltrichters. Die Innenwand ist passend zur festen Kegelauskleidung bearbeitet, und radiale Verstärkungsrippen (Dicke 40–100 mm) erhöhen die Steifigkeit gegen Quetschkräfte.

Unterer Rahmen: Eine robuste Basis aus Stahlguss (ZG35CrMo), in der die Exzenterwellenhülse, das Hauptwellenlager und die Hydraulikzylinder untergebracht sind. Sie ist mit Ankerbolzen (M30–M60) am Fundament verschraubt und verfügt über interne Ölkanäle zur Schmierung.

Beweglicher Kegel: Besteht aus einem geschmiedeten 42CrMo-Konuskörper und einer Laufbuchse aus hochchromhaltigem Gusseisen (Cr20). Der Konuskörper hat einen kugelförmigen Boden, der zum Kugellager der Hauptwelle passt und so ein flexibles Schwingen ermöglicht. Die Laufbuchse ist mit einem Zinklegierungsguss befestigt, um einen festen Kontakt zu gewährleisten. Die verschleißfeste Schichtdicke beträgt 30–80 mm.

Fester Kegel (konkav): Eine segmentierte Ringauskleidung (3–6 Segmente) aus Cr20 oder ZGMn13, montiert auf dem oberen Rahmen. Das Hohlraumprofil jedes Segments (Winkel 18°–25°) ist für spezifische Partikelgrößenanforderungen optimiert, mit ineinandergreifenden Strukturen, um Materiallecks zu verhindern.

Exzenterwellenhülse: Eine Hülse aus Stahlguss (ZG35CrMo) mit einer Exzentrizität von 10–30 mm treibt die Schwingung der Hauptwelle an. Sie ist mit einem großen Kegelrad (20CrMnTi, aufgekohlt und abgeschreckt) ausgestattet und auf Pendelrollenlagern montiert.

Kegelradpaar: Das kleine Kegelrad (auf der Eingangswelle montiert) und das große Kegelrad übertragen die Kraft vom Motor mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:4–1:6.

Motor- und Keilriemenantrieb: Ein über Keilriemen mit der Eingangswelle verbundener Motor mit variabler Frequenz (160–630 kW) und einer Riemenscheibendrehzahl von 980–1480 U/min.

Hydraulische Verstelleinheit: 6–12 Hydraulikzylinder (Arbeitsdruck 16–25 MPa) am unteren Rahmen verstellen den Auslass (5–50 mm) durch Anheben/Absenken des festen Kegels. Positionssensoren gewährleisten die Präzision (±0,1 mm).

Sicherheitssystem: Überlastschutz durch Druckbegrenzungsventile. Beim Eindringen von nicht zerkleinerbarem Material ziehen sich die Zylinder zurück, um die Auslassöffnung zu erweitern, Fremdkörper auszustoßen und automatisch zurückzusetzen.

Intelligenter Schaltschrank: SPS-basiertes System zur Überwachung von Temperatur, Druck und Leistung mit Fernbetriebs- und Fehlerdiagnosefunktionen.

Dünnschichtölschmierung: Ein unabhängiges System mit Doppelpumpen, Kühlern und Filtern, das ISO VG 46-Öl bei 0,2–0,4 MPa zu Lagern und Zahnrädern zirkulieren lässt und die Temperatur unter 55 °C hält.

Staubdichte Struktur: Labyrinthdichtungen + Öldichtungen + Luftspülung (0,3–0,5 MPa) verhindern das Eindringen von Staub, mit einer Wassersprühoption für Umgebungen mit hohem Staubaufkommen.

Musterherstellung: 3D-gedruckte Harzmuster in Originalgröße mit Schrumpfungstoleranzen (1,2–1,5 %), einschließlich Rippendetails und Ölkanälen.

Formen: Kunstharzgebundene Sandformen mit Zirkoniumbeschichtung (0,2–0,3 mm dick) zur Oberflächenveredelung. Kerne bilden innere Hohlräume.

Schmelzen und Gießen:

ZG270-500: In einem Induktionsofen bei 1520–1560 °C geschmolzen, bei 1480–1520 °C unter Vakuum gegossen, um die Porosität zu reduzieren.

ZG35CrMo: Legiert mit Cr (0,8–1,2 %) und Mo (0,2–0,3 %), gegossen bei 1500–1540 °C.

Wärmebehandlung: Normalisierung (880–920 °C, luftgekühlt) + Anlassen (550–600 °C), um HB 180–220 zu erreichen und innere Spannungen abzubauen.

Formen: Schalenformung mit Phenolharzbinder für Präzision (±0,1 mm bei exzentrischer Bohrung).

Gießen und Wärmebehandlung: Gegossen bei 1500–1540 °C, dann abgeschreckt (850 °C, ölgekühlt) + angelassen (580 °C), um HB 220–260 und eine Zugfestigkeit ≥785 MPa zu erreichen.

Schmieden: Auf 1150–1200 °C erhitzter Block, gestaucht und in eine konische Form mit kugelförmiger Basis geschmiedet, um die Ausrichtung des Kornflusses sicherzustellen.

Wärmebehandlung: Abgeschreckt (840 °C, wassergekühlt) + angelassen (560 °C), um HRC 28–32 zu erreichen, Zugfestigkeit ≥900 MPa.

Schruppbearbeitung: CNC-Fräsen zur Formgebung von Flanschen und Rippen mit 2–3 mm Toleranz. Bohrmaschinen erzeugen Lagersitze (Toleranz IT7).

Präzisionsbearbeitung: Schleifen von Flanschoberflächen auf Ra1,6 μm, Ebenheit ≤0,1 mm/m. Bohren/Gewindeschneiden von Bolzenlöchern (M30–M60, Klasse 6H) mit einer Positionsgenauigkeit von ±0,1 mm.

Drehen: CNC-Drehmaschine bearbeitet Außendurchmesser und Exzenterbohrung (IT8) und lässt 0,5 mm Schleifzugabe.

Schleifen: Außendurchmesser und Bohrung auf IT6 geschliffen, Ra0,8 μm. Rechtwinkligkeit der Zahnradmontagefläche ≤0,02 mm/100 mm.

Mahlen: CNC-Bearbeitungszentren formen Kegeloberfläche (Toleranz ±0,05°) und Kugelbasis (Ra3,2 μm).

Liner-Montagefläche: Für die Zinklegierungsverbindung auf eine Ebenheit von ≤0,1 mm/m bearbeitet.

Materialprüfung:

Durch spektrometrische Analyse wird die chemische Zusammensetzung bestätigt (z. B. ZG35CrMo: C 0,32–0,40 %).

Zug-/Schlagversuche bestätigen die mechanischen Eigenschaften (42CrMo: Schlagenergie ≥60 J/cm²).

Maßprüfung:

Das KMG prüft kritische Abmessungen (Exzentrizität, Kegelwinkel) mit einer Toleranz von ±0,05 mm.

Durch Laserscannen wird das Design der Hohlraumprofilübereinstimmung validiert.

NDT:

UT erkennt innere Defekte in Gussteilen (Defekte >φ3 mm Ausschuss).

MPT prüft Schmiedeteile auf Oberflächenrisse (psssst, 1 mm Ausschuss).

Leistungstests:

Dynamisches Auswuchten (G2.5-Klasse) für Rotorbaugruppen.

48-Stunden-Belastungstest mit Granit: Kapazität, Partikelgröße und Linerverschleiß überwacht.

Vorbereitung des Fundaments: Betonfundament (Klasse C30) mit eingebetteten Ankerbolzen, Ebenheit ≤0,1 mm/m, 28 Tage ausgehärtet.

Installation des unteren Rahmens: Auf das Fundament gehoben, mit Unterlegscheiben nivelliert, Ankerbolzen vorgezogen (30 % Drehmoment).

Exzenterhülse und Hauptwellenbaugruppe: Exzenterhülse im unteren Rahmen installiert, Hauptwelle in Hülse eingesetzt, Lager geschmiert.

Installation eines beweglichen Kegels: Angehoben und mit der Hauptwelle verbunden, Zinklegierung zwischen Kegelkörper und Auskleidung gegossen (Temperatur 450–500 °C).

Oberer Rahmen und feste Konusmontage: Oberer Rahmen mit unterem Rahmen verschraubt, feste Kegelsegmente mit Dichtungen eingebaut, nacheinander festgezogen.

Hydraulik- und Schmiersystemanschluss: Leitungen gespült (Ölreinheit NAS 8), Schläuche angeschlossen, Druck geprüft (1,5-facher Betriebsdruck).

Inbetriebnahme: Leerlauf (2 Stunden) zur Überprüfung von Rotation und Geräuschentwicklung, dann Belastungstest (8 Stunden) mit Material, dabei Auslassöffnung auf Konstruktionsgröße anpassen.