Das Vorgelegewellengehäuse (auch Vorgelegewellengehäuse oder Zwischenwellengehäuse genannt) ist ein wichtiges Struktur- und Schutzelement in Kegelbrechern. Es dient als geschlossenes Gehäuse, das die Vorgelegewellenbaugruppe (einschließlich Vorgelegewelle, Kegelräder und Lager) stützt und positioniert und gleichzeitig die Getriebekomponenten vor Staub, Schmutz und Feuchtigkeit schützt. Zu seinen Hauptfunktionen gehören:
Bietet eine starre strukturelle Unterstützung, um die Ausrichtung der Vorgelegewelle und der Zahnräder bei Hochgeschwindigkeitsrotation und schwerer Belastung aufrechtzuerhalten.
Schützt interne Komponenten vor Verunreinigungen, die zu vorzeitigem Verschleiß oder Ausfall führen können.
Fungiert als Barriere zur Eindämmung von Schmiermitteln und stellt sicher, dass diese im Getriebesystem verbleiben, um die Reibung zu verringern.
Dämpfung der durch die rotierende Vorgelegewelle erzeugten Vibrationen, wodurch die Geräuschentwicklung reduziert und die Gesamtstabilität der Ausrüstung verbessert wird.
Das Vorgelegewellengehäuse ist ein robustes, typischerweise aus Gusseisen bestehendes Gehäuse mit modularem Aufbau, das die folgenden Hauptkomponenten und Strukturmerkmale umfasst:
Kofferaufbau (Gehäuse): Die geschlossene Hauptstruktur, üblicherweise ein einteiliges oder zweiteiliges Gussteil mit einem hohlen Innenraum zur Aufnahme der Vorgelegewelle. Sie ist mit Befestigungsflanschen oder Bolzenlöchern ausgestattet, um sie am Brecherrahmen zu befestigen und so die Positionsstabilität zu gewährleisten. Die Innenwände sind präzise bearbeitet, um Lagersitze und Dichtungskomponenten aufzunehmen.
Lagersitze: Integral gegossene oder bearbeitete Aussparungen im Gehäusekörper, in denen die Lager der Vorgelegewelle untergebracht sind. Diese Sitze sind zylindrisch oder konisch (passend zu den Lageraußenringen) und müssen strikt koaxial sein, um eine Fehlausrichtung der Welle zu verhindern.
Schmieranschlüsse: Bohrungen oder Gewindeanschlüsse am Kastenkörper dienen zum Anschluss von Schmierleitungen, sodass Öl oder Fett in die Lager und Zahnradkämme fließen kann. Einige Anschlüsse verfügen über Rückschlagventile, um einen Rückfluss zu verhindern.
Dichtflansche und Dichtungen: Wenn das Gehäuse geteilt (zweiteilig) ist, werden Flansche entlang der Passflächen mit Gummi- oder Metalldichtungen versehen, um Schmiermittellecks zu verhindern und externe Verunreinigungen abzuhalten.
Inspektionsabdeckungen: Abnehmbare (oft verschraubte) Abdeckungen am Gehäuse ermöglichen den Zugang für Wartungsarbeiten, z. B. Lagerwechsel oder Schmiermittelprüfungen. Diese Abdeckungen sind mit O-Ringen abgedichtet, um die Gehäuseintegrität zu gewährleisten.
Belüftungslöcher: Kleine Öffnungen (mit Filtern ausgestattet) zum Ausgleich des Innen- und Außendrucks, wodurch die Entstehung von Hitze oder Feuchtigkeit verhindert wird, die die Schmiermittel beeinträchtigen könnte.
Funktionen zur Einstellung des Zahnradspiels: Einige Konstruktionen verfügen über Ausgleichsschlitze oder einstellbare Platten in der Nähe der Lagersitze, um das axiale oder radiale Spiel der Vorgelegewellenräder fein abzustimmen und so ein optimales Ineinandergreifen zu gewährleisten.
Die Herstellung des Vorgelegekastens erfolgt überwiegend im Sandgussverfahren mit den folgenden Schritten:
Materialauswahl: Grauguss (HT250 oder HT300) wird aufgrund seiner hervorragenden Gießbarkeit, hohen Steifigkeit, schwingungsdämpfenden Eigenschaften und Wirtschaftlichkeit bevorzugt. Für Hochleistungsbrecher kann Sphäroguss (QT500-7) zur Verbesserung der Schlagfestigkeit verwendet werden.
Musterherstellung: Es wird ein Holz-, Metall- oder 3D-gedrucktes Modell erstellt, um die Geometrie des Kastenkörpers, einschließlich Flanschen, Lagersitzen und inneren Hohlräumen, nachzubilden. Das Modell enthält Schrumpfungstoleranzen (1–2 % bei Gusseisen) und Entformungsschrägen (2–5°), um das Entfernen der Form zu erleichtern.
Formen: Harzgebundener Sand wird verwendet, um den Formhohlraum um das Modell herum zu formen und so eine hohe Maßgenauigkeit zu gewährleisten. Kerne (aus Sand oder Metall) werden eingesetzt, um innere Merkmale wie Lagersitze und Hohlräume zu schaffen. Die Form wird ausgehärtet, um den Sand zu härten und so die Stabilität beim Gießen zu gewährleisten.
Schmelzen und Gießen: Gusseisen wird in einem Induktionsofen bei 1400–1450 °C geschmolzen. Die chemische Zusammensetzung wird so angepasst, dass ein Kohlenstoffgehalt von 3,2–3,6 % und ein Siliziumgehalt von 1,8–2,2 % für optimale Fließfähigkeit erreicht werden. Das geschmolzene Metall wird über ein Angusssystem in die Form gegossen. Die Gießgeschwindigkeit wird kontrolliert (5–10 kg/s), um Turbulenzen zu vermeiden und eine vollständige Füllung dünnwandiger Abschnitte zu gewährleisten.
Abkühlen und Ausschütteln: Die Form lässt man 8–12 Stunden (je nach Größe) abkühlen, um thermische Risse zu vermeiden. Sobald das Gussteil auf Raumtemperatur abgekühlt ist, wird es durch Vibration (Ausschütteln) aus der Form entfernt und überschüssiger Sand mit Druckluft oder Kugelstrahlen entfernt.
Wärmebehandlung: Das Gussteil wird spannungsarm geglüht, um Restspannungen aus der Abkühlung zu beseitigen. Es wird auf 550–600 °C erhitzt, 2–3 Stunden gehalten und dann langsam auf 200 °C abgekühlt, bevor es luftgekühlt wird. Dieser Schritt verhindert ein Verziehen bei der anschließenden Bearbeitung.
Gussteilprüfung: Bei der Sichtprüfung wird auf Oberflächendefekte (z. B. Risse, Sandlöcher oder unvollständige Füllung) geprüft. An kritischen Bereichen (z. B. Lagersitzen und Flanschmontageflächen) wird eine Ultraschallprüfung (UT) durchgeführt, um innere Mängel wie Porosität oder Schrumpfung zu erkennen, die die strukturelle Integrität beeinträchtigen könnten.
Nach dem Gießen wird der Kastenaufbau einer Präzisionsbearbeitung unterzogen, um die funktionalen Anforderungen zu erfüllen:
Schruppbearbeitung:
Die Außenflächen, Flansche und Befestigungslöcher werden gefräst oder gedreht, um überschüssiges Material zu entfernen und so die Grundmaße mit einer Bearbeitungszugabe von 1–2 mm festzulegen.
Die Lagersitze werden auf die ungefähre Größe vorgebohrt, um sicherzustellen, dass sie konzentrisch zur Mittelachse des Gehäuses sind.
Fertigbearbeitung:
Die Lagersitze sind präzisionsgebohrt und gehont, um die Toleranz IT7 zu erreichen. Die Oberflächenrauheit von Ra1,6–3,2 μm gewährleistet einen korrekten Lagersitz. Die Koaxialität zwischen gegenüberliegenden Lagersitzen wird auf ≤0,02 mm/m kontrolliert.
Gegenflansche (für Splitboxen) werden plangeschliffen, um eine Ebenheit von ≤0,05 mm/m zu erreichen und so eine dichte Abdichtung mit Dichtungen zu gewährleisten.
Schmieranschlüsse und Gewindelöcher werden gemäß den Spezifikationen gebohrt und mit Gewinden versehen (z. B. M10- oder G1/4-Gewinde) und haben entgratete Kanten, um eine Beschädigung der Dichtung zu verhindern.
Oberflächenbehandlung:
Die Außenfläche ist mit einer Korrosionsschutzgrundierung und einem Decklack versehen, um Umweltschäden zu widerstehen.
Innenflächen (ausgenommen Lagersitze) können bei Nichtgebrauch zum Schutz vor Feuchtigkeit mit einem Rostschutzmittel beschichtet werden.
Baugruppenmontage mit Komponenten:
Die Lager werden in die bearbeiteten Lagersitze gepresst, wobei Presspassungen ein Verrutschen verhindern.
An geteilten Flanschen werden Dichtungen angebracht und die beiden Hälften werden mit einem gleichmäßigen Drehmoment (normalerweise 30–50 Nm) zusammengeschraubt, um einen gleichmäßigen Druck zu gewährleisten.
Es werden Inspektionsabdeckungen, Dichtungen und Belüftungsfilter installiert, anschließend wird ein Drucktest durchgeführt, um sicherzustellen, dass keine Lecks vorhanden sind.
Materialvalidierung: Die chemische Zusammensetzung der Gusseisenproben wird mittels optischer Emissionsspektrometrie geprüft, um die Einhaltung der HT250/HT300-Standards sicherzustellen. Zugfestigkeit und Härte (180–240 HBW) werden durch mechanische Prüfungen überprüft.
Maßgenauigkeitsprüfungen:
Koordinatenmessgeräte (KMG) werden zum Prüfen kritischer Abmessungen verwendet, darunter Lagersitzdurchmesser, Flanschebenheit und Lochpositionen.
Mit einer Messuhr wird die Koaxialität der Lagersitze und die Rechtwinkligkeit der Montageflansche zur Mittelachse des Gehäuses überprüft.
Strukturelle Integritätsprüfung:
Druckprüfung: Die zusammengebaute Box (mit versiegelten Deckeln) wird mit Öl gefüllt und 30 Minuten lang einem Druck von 0,3–0,5 MPa ausgesetzt, wobei keine Leckage zulässig ist.
An stark beanspruchten Bereichen (z. B. Flanschecken) wird eine Ultraschall- oder Magnetpulverprüfung (MPT) durchgeführt, um Risse oder Ermüdungserscheinungen zu erkennen.
Funktionstests:
Nach der Montage mit der Vorgelegewelle werden Rotationstests durchgeführt, um sicherzustellen, dass sich die Welle frei dreht, ohne zu klemmen, was auf eine ordnungsgemäße Ausrichtung des Lagersitzes hinweist.
Schmierflusstests stellen sicher, dass das Öl alle kritischen Punkte über die Anschlüsse erreicht, wobei Durchflussmesser die ausreichende Menge bestätigen.
Endkontrolle: Jedes Vorgelegegehäuse wird einer Sichtprüfung auf Oberflächenfehler unterzogen und es wird ein Konformitätszertifikat ausgestellt, in dem die Maßprüfungen, die Ergebnisse der Materialprüfungen und die Ergebnisse der Druckprüfungen dokumentiert sind.
Zusammenfassend ist das Vorgelegegehäuse eine wichtige Komponente, die den effizienten und langlebigen Betrieb der Vorgelegebaugruppe gewährleistet. Robuster Guss, präzise Bearbeitung und strenge Qualitätskontrolle tragen gemeinsam zur zuverlässigen Leistung des Kegelbrechers unter harten Bedingungen bei.
So zerlegen Sie den Getriebewellenrahmen des Kegelbrechers
1. Demontieren Sie alle Ölleitungen, die die Demontage des Getriebewellenrahmens betreffen.
2. Entfernen Sie die Riemenscheibe gemäß den Demontageschritten der Riemenscheibe. Dies dient dazu, eine Beschädigung der Riemenscheibe während der Demontage des Getriebewellenrahmens zu vermeiden.
3. Entfernen Sie die Schrauben, mit denen der Getriebewellenrahmen und der Rahmen befestigt sind, und schrauben Sie dann die mitgelieferten speziellen Abdrückschrauben in die drei gleichmäßig am Außenflansch des Getriebewellenrahmens verteilten Gewindelöcher.
4. Um zu verhindern, dass der Getriebewellenrahmen im Rahmen Widerstand erfährt, sollten die Abdrückschrauben einzeln eingeschraubt werden. Die Temperatur des Zahnstangenlochs und die Umgebungstemperatur sind etwa 55 °C höher. Diese Methode kann die Demontage erleichtern. Bis der Antriebswellenrahmen vom Rahmenkörper getrennt ist.
5. Stecken Sie ein langes Rohr auf das Riemenscheibenende der Getriebewelle, um das Gleichgewicht des gesamten Teils zu halten. Entfernen Sie es mit Hilfe eines Krans oder einer anderen geeigneten Hebevorrichtung.
6. Entfernen Sie den Ölsammler und erhitzen Sie den Ölschleuderring auf etwa 30 °C über der Umgebungstemperatur.
7. Setzen Sie ein Brecheisen zwischen Getriebewellenrahmen und Ölschleuderring und üben Sie entsprechenden Druck aus. Sobald der Ölschleuderring gelöst ist, greifen Sie ihn an beiden Seiten und entfernen Sie ihn von der Welle. Die innere Öffnung des Ölschleuderrings ist mit O-Ringen oder Graphit versehen, die mit Dichtmittel bestrichen sind, um das Austreten von Schmieröl entlang der Antriebswelle zu verhindern. Achten Sie darauf, die Dichtung beim Zerlegen des Schleuderrings nicht zu beschädigen. Ist die Dichtung beschädigt, muss sie vor dem erneuten Einbau ausgetauscht werden.
8. Entfernen Sie die Getriebewelle vom Getriebewellenrahmen.
