Prallbrecher

Oberer Rahmen: Eine geschweißte Konstruktion aus Q355B-Stahlplatten (Dicke 10–20 mm), die die Einfüll- und Brechkammer bildet. Sie ist mit einem Einfülltrichter und Vorrichtungen zur Einstellung der Prallplatte ausgestattet, mit Verstärkungsrippen (Dicke 8–15 mm), um den Aufprallkräften standzuhalten.

Unterer Rahmen: Eine Stahlgusskonstruktion (ZG270-500) oder eine geschweißte Stahlkonstruktion, die Rotor und Motor trägt. Sie wird mit Ankerbolzen auf dem Fundament befestigt und verfügt an der Unterseite über eine 15–30 mm dicke Auslassöffnung, um die Stabilität zu gewährleisten.

Rotorscheibe: Eine runde Platte aus Stahlguss (ZG310-570) oder Schmiedestahl mit einer Dicke von 20–50 mm. Sie wird auf der Hauptwelle montiert und verfügt über gleichmäßig verteilte Löcher zur Montage von Hammerwellen.

Schlaghämmer: Wichtige Arbeitsteile bestehen aus hochchromhaltigem Gusseisen (Cr15–20) oder legiertem Stahl (40CrNiMo). Sie sind gelenkig an den Hammerschäften befestigt und können frei schwingen. Das Gewicht liegt je nach Modell zwischen 2 und 20 kg. Der Hammerkopf ist je nach Materialbeschaffenheit spitz oder stumpf.

Hauptwelle: Eine geschmiedete Welle aus legiertem Stahl (40Cr) mit einem Durchmesser von 50–200 mm verbindet Rotorscheibe und Motor. Sie wird an beiden Enden durch Pendelrollenlager gestützt, um radialen und axialen Belastungen standzuhalten.

Hammerschäfte: Hergestellt aus 40Cr-Stahl, mit einem Durchmesser, der etwas größer ist als das Hammerauge, um ein flexibles Schwingen der Hämmer zu gewährleisten.

Prallplatten: Verschleißfeste Platten aus Manganstahl (ZGMn13) oder Chromguss mit einer Dicke von 20–40 mm. Sie sind am oberen Rahmen montiert und bilden mit dem Rotor einen Brechraum. Die Anzahl der Prallplatten beträgt 1–3, abhängig von der Brechstufe (primär oder sekundär).

Einstellgeräte: Hydraulikzylinder oder Handräder, die den Abstand zwischen Prallplatte und Rotor (5–50 mm) einstellen, um die Partikelgröße des Ausstoßes zu steuern. Jede Prallplatte verfügt über einen unabhängigen Einstellmechanismus für eine flexible Steuerung.

Motor: Ein dreiphasiger Asynchronmotor (15–315 kW) liefert die Leistung und ist über einen Keilriemen oder eine Kupplung mit der Hauptwelle verbunden. Die Motordrehzahl ist je nach Materialhärte einstellbar.

Riemenscheibe/Riemen: Ein Keilriemenantriebssystem mit einer großen Riemenscheibe auf der Hauptwelle und einer kleinen Riemenscheibe am Motor, das das Drehmoment mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:2–1:5 überträgt.

Sicherheitsvorrichtungen: Am Rotor, der Riemenscheibe und der Zufuhröffnung sind Schutzabdeckungen angebracht, um Unfälle während des Betriebs zu verhindern.

Staubentfernungssystem: Ein Ventilator und ein Staubsammler sind mit der Brechkammer verbunden, um die Staubemissionen zu reduzieren, mit einer Staubsammeleffizienz von ≥95 %.

Schmiersystem: Fett- oder Dünnölschmierung für Lager, mit automatischen Schmiervorrichtungen zur Gewährleistung einer kontinuierlichen Schmierung.

Musterherstellung: Sand- oder Schaummodelle werden entsprechend der Hammerform hergestellt, mit einer Schrumpfungstoleranz von 1,5–2,0 %.

Formen: Es werden harzgebundene Sandformen verwendet, wobei der Hohlraum mit einer feuerfesten Beschichtung überzogen ist, um die Oberflächenqualität zu verbessern.

Schmelzen und Gießen:

Die Rohstoffe werden in einem Induktionsofen bei 1450–1500 °C geschmolzen, wobei Chrom und andere Legierungen hinzugefügt werden, um die chemische Zusammensetzung zu erreichen (C 2,8–3,5 %, Cr 15–20 %).

Geschmolzenes Eisen wird bei 1400–1450 °C in die Form gegossen, wobei die Gießgeschwindigkeit kontrolliert wird, um Einschlüsse zu vermeiden.

Wärmebehandlung: Lösungsglühen bei 950–1000 °C (luftgekühlt) gefolgt von Anlassen bei 250–300 °C zur Verbesserung der Härte (HRC 55–65) und Zähigkeit.

Muster und Formgebung: Es werden Holz- oder Metallmodelle verwendet und harzgebundene Sandformen mit Kernen für Hammerstiellöcher hergestellt.

Gießen und Wärmebehandlung: Stahlguss wird bei 1520–1560 °C geschmolzen und in die Form gegossen. Nach dem Gießen werden eine Normalisierung bei 880–920 °C (luftgekühlt) und ein Anlassen bei 600–650 °C durchgeführt, um eine Härte HB 180–220 zu erreichen und innere Spannungen abzubauen.

Blockerwärmung: Stahlknüppel werden in einem Gasofen auf 1100–1150 °C erhitzt, um die Plastizität zu gewährleisten.

Schmieden: Die Wellenform wird durch Freiformschmieden hergestellt, wobei Stauch- und Ziehprozesse zur Ausrichtung der Kornstruktur eingesetzt werden.

Wärmebehandlung: Abschrecken bei 840–860 °C (ölgekühlt) und Anlassen bei 500–550 °C, um eine Härte von HRC 28–32 und eine Zugfestigkeit von ≥785 MPa zu erreichen.

Schruppbearbeitung: CNC-Dreh- oder Fräsmaschine bearbeitet den Außenkreis, die Stirnfläche und die Hammerschaftlöcher und lässt dabei eine Bearbeitungszugabe von 1–2 mm.

Präzisionsbearbeitung: Schleifen der Stirnfläche auf eine Ebenheit ≤0,1 mm/m und eine Oberflächenrauheit Ra3,2 μm. Bohren und Reiben der Hammerschaftlöcher, um Maßgenauigkeit (H7-Toleranz) sicherzustellen.

Drehen: Die CNC-Drehmaschine bearbeitet den Außenkreis, die Stufen und die Keilnuten und lässt dabei eine Schleifzugabe von 0,3–0,5 mm.

Schleifen: Schleifen der Zapfenoberflächen auf IT6-Toleranz und Oberflächenrauheit Ra0,8 μm, um eine Koaxialität ≤0,02 mm sicherzustellen.

Schneiden: Platten aus Manganstahl oder Chromguss werden mittels Plasmaschneiden oder Laserschneiden auf Maß zugeschnitten.

Schleifen: Die Arbeitsfläche wird auf eine Ebenheit von ≤0,2 mm/m und eine Oberflächenrauheit von Ra6,3 μm geschliffen, wobei die Kanten entgratet werden, um eine Materialblockade zu vermeiden.

Schweißen und Spannungsabbau: Geschweißte Rahmen werden bei 600–650 °C geglüht, um Schweißspannungen zu beseitigen.

Fräsen und Bohren: CNC-Fräsmaschine bearbeitet die Montageflächen von Prallplatten und Lagern und gewährleistet eine Ebenheit von ≤0,15 mm/m. Bohren und Gewindeschneiden der Schraubenlöcher (M16–M30) mit Gewindetoleranz 6H.

Materialprüfung:

Mittels spektrometrischer Analyse lässt sich die chemische Zusammensetzung von Guss- und Schmiedeteilen nachweisen (z. B. Cr-Gehalt bei Schlaghämmern).

Zug- und Schlagprüfungen prüfen mechanische Eigenschaften (z. B. Schlagenergie von Hämmern ≥15 J/cm²).

Maßprüfung:

Koordinatenmessgeräte (KMG) prüfen wichtige Abmessungen wie Rotorscheibendicke, Hauptwellendurchmesser und Ebenheit der Aufprallplatte.

Messgeräte und Messuhren prüfen die Passung zwischen Hauptwelle und Lagern und stellen sicher, dass das Spiel den Konstruktionsanforderungen entspricht.

Zerstörungsfreie Prüfung (NDT):

Durch die Magnetpulverprüfung (MPT) werden Oberflächenrisse in der Hauptwelle, der Rotorscheibe und den Schlaghämmern erkannt.

Bei der Ultraschallprüfung (UT) werden innere Defekte in gegossenen Rotorscheiben untersucht, wobei Defekte von >φ3 mm abgelehnt werden.

Leistungstests:

Dynamisches Auswuchten: Die Rotorbaugruppe ist auf G6.3-Klasse (Vibration ≤ 6,3 mm/s) ausgewuchtet, um übermäßige Vibrationen während des Betriebs zu vermeiden.

Leerlasttest: Lassen Sie das Gerät 2 Stunden lang ohne Last laufen, um die Lagertemperatur (≤70 °C) und ungewöhnliche Geräusche zu überprüfen.

Belastungstest: Zerkleinern von Standardmaterialien (z. B. Kalkstein) für 8 Stunden, um Produktionskapazität, Austragspartikelgröße und Hammerverschleiß zu überprüfen.

Vorbereitung des Fundaments: Betonfundament (Klasse C30) wird mit eingebetteten Ankerbolzen gegossen, mit einer Ebenheit von ≤0,1 mm/m. Das Fundament wird mindestens 28 Tage ausgehärtet.

Installation des unteren Rahmens: Der untere Rahmen wird auf das Fundament gehoben, mit Unterlegscheiben nivelliert und die Ankerbolzen werden mit 70 % des angegebenen Drehmoments angezogen.

Rotor- und Hauptwellenbaugruppe: Die Hauptwelle ist in den Lagersitzen des unteren Rahmens installiert und die Rotorscheibe ist auf der Welle montiert. Die Lager sind mit Fett (NLGI 2) geschmiert.

Installation der Prallplatte: Auf dem oberen Rahmen sind Prallplatten montiert und der Abstand zwischen Prallplatten und Rotor wird mithilfe von Hydraulikzylindern oder Handrädern auf den Sollwert (5–50 mm) eingestellt.

Oberrahmen und Einfülltrichtermontage: Der obere Rahmen wird mit dem unteren Rahmen verschraubt und der Einfülltrichter wird installiert, wobei die Ausrichtung mit dem Rotor sichergestellt wird.

Antriebssystemanschluss: Der Motor wird auf die Motorbasis gestellt und Keilriemen werden mit der richtigen Spannung installiert (Durchbiegung 10–15 mm bei 100 N Kraft).

Installation von Zusatzsystemen: Staubabsaugrohre und Schmierleitungen sind angeschlossen und Schutzvorrichtungen sind installiert.

Inbetriebnahme:

1 Stunde leer laufen lassen, um Drehrichtung und Stabilität zu prüfen.

Belastungstest mit Materialien, Anpassung des Prallplattenspalts, um die erforderliche Ausstoßpartikelgröße zu erreichen.

Überprüfen Sie alle Systeme auf Lecks, ungewöhnliche Geräusche oder Überhitzung und nehmen Sie bei Bedarf Anpassungen vor.