simens Federkegelbrecher

Oberer Rahmen: Eine zylindrische Struktur aus Stahlguss (ZG270-500), die den Festkegel und den Einstellmechanismus trägt. Die Innenwand ist passend zur Auskleidung des Festkegels konisch geformt, und die Oberseite ist mit dem Einfülltrichter verbunden. Die Rahmenwandstärke beträgt 30–80 mm, und radiale Verstärkungsrippen widerstehen der Druckkraft.

Unterer Rahmen: Eine robuste Basis aus Stahlguss (ZG35CrMo), die das Gewicht der gesamten Anlage und die Reaktionskraft beim Zerkleinern trägt. Sie wird mit Ankerbolzen auf dem Fundament befestigt und beherbergt im Inneren die Exzenterwellenhülse, das Hauptwellenlager und das Schmiersystem.

Beweglicher Kegel: Das Kernarbeitsteil, bestehend aus einem Kegelkörper und einer verschleißfesten Auskleidung. Der Kegelkörper ist aus 42CrMo-Stahllegierung geschmiedet und verfügt über einen kugelförmigen Boden, der mit dem Kugellager der Hauptwelle zusammenpasst und so ein flexibles Schwingen gewährleistet. Die Auskleidung besteht aus hochchromhaltigem Gusseisen (Cr20) oder Manganstahl (ZGMn13), der durch Aufgießen einer Zinklegierung am Kegelkörper befestigt wird, um einen engen Kontakt zu gewährleisten.

Fester Kegel (konkav): Eine ringförmige Auskleidung, die an der Innenwand des oberen Rahmens angebracht ist und normalerweise aus 3–6 Segmenten besteht, um einen einfachen Austausch zu ermöglichen. Das Material ist dasselbe wie bei der Laufkegelauskleidung, und ihre Innenfläche ist mit einer speziellen Verjüngung (15°–30°) und Zahnform versehen, um mit dem Laufkegel einen Brechhohlraum zu bilden.

Exzenterwellenhülse: Eine Hülse aus Stahlguss (ZG35CrMo) mit einer exzentrischen Bohrung, die das Schlüsselelement für den Schwingungsantrieb des beweglichen Kegels darstellt. Ihre Exzentrizität (5–20 mm) bestimmt die Schwingungsamplitude des beweglichen Kegels, und die Außenfläche ist mit einem großen Kegelrad ausgestattet.

Kegelradpaar: Einschließlich eines kleinen Kegelrads (auf der Eingangswelle montiert) und eines großen Kegelrads (auf der Exzenterwellenhülse befestigt), hergestellt aus 20CrMnTi-Legierungsstahl mit Aufkohlungs- und Abschreckbehandlung, um Verschleißfestigkeit und Übertragungsgenauigkeit zu gewährleisten.

Hauptwelle: Eine geschmiedete Welle aus legiertem Stahl (40CrNiMoA), deren oberes Ende mit dem beweglichen Kegel verbunden ist und deren unteres Ende in die Exzenterbohrung der Exzenterwellenhülse eingesetzt ist. Sie überträgt das Drehmoment und die Druckkraft und hat je nach Modell einen Durchmesser von 80–300 mm.

Vorrichtung zur Einstellung der Auslassöffnung: Bestehend aus einem Einstellring, einem Stützring und einem Hydraulikzylinder (für hydraulische Kegelbrecher) oder einem Handrad (für Federkegelbrecher). Durch Drehen des Einstellrings kann die Höhe des festen Kegels verändert und so die Größe der Auslassöffnung (5–50 mm) angepasst werden.

Sicherheitsvorrichtung: Federgruppe (für Federkegelbrecher) oder Hydraulikzylinder (für hydraulische Kegelbrecher). Wenn nicht zerkleinerbare Materialien in den Brechraum gelangen, wird die Sicherheitsvorrichtung ausgelöst, um die Auslassöffnung zu erweitern, die Fremdkörper auszustoßen und dann automatisch zurückzusetzen, um die Ausrüstung zu schützen.

Schmiersystem: Ein unabhängiges Dünnschichtölschmiersystem mit Ölpumpe, Kühler und Filter, das Schmieröl (ISO VG 46) an das Hauptwellenlager, die Exzenterwellenhülse und das Zahnradpaar liefert, um die Reibung zu verringern und die Temperatur zu regeln (≤60 °C).

Staubdichtes Gerät: Zwischen dem beweglichen Kegel und dem oberen Rahmen werden Labyrinthdichtungen und Öldichtungen verwendet. Einige Modelle sind mit einem Luftspülsystem (0,3–0,5 MPa) ausgestattet, um das Eindringen von Staub in das Schmiersystem zu verhindern.

Musterherstellung: Nach den Konstruktionszeichnungen werden Holz- oder Metallmodelle hergestellt, wobei eine Schrumpfungszugabe von 1,2–1,5 % zum Ausgleich der Volumenreduzierung während der Gusserstarrung berücksichtigt wird.

Formen: Zur Herstellung der Form wird harzgebundener Sand verwendet. Die Hohlräume werden mit einer feuerfesten Beschichtung (Zirkonoxid) beschichtet, um die Oberflächenqualität des Gussteils zu verbessern. Kerne werden verwendet, um innere Hohlräume wie Ölkanäle zu bilden.

Schmelzen und Gießen:

Die Rohstoffe werden in einem Induktionsofen geschmolzen und die Temperatur wird auf 1520–1560 °C geregelt. Für ZG35CrMo werden Chrom und Molybdän hinzugefügt, um die chemische Zusammensetzung anzupassen (Cr: 0,8–1,2 %, Mo: 0,2–0,3 %).

Der geschmolzene Stahl wird bei 1480–1520 °C in die Form gegossen und die Gießgeschwindigkeit wird kontrolliert, um Turbulenzen und Einschlüsse zu vermeiden.

Wärmebehandlung: Nach dem Gießen wird eine Normalisierung (880–920 °C, Luftkühlung) durchgeführt, um das Korn zu verfeinern, dann wird ein Anlassen (550–600 °C) durchgeführt, um innere Spannungen zu beseitigen, und die Härte wird auf HB 180–220 kontrolliert.

Muster und Formgebung: Zur Gewährleistung der Genauigkeit der Exzenterbohrung werden Präzisionsschaummuster verwendet. Es wird ein Schalenformverfahren verwendet, das eine hohe Maßgenauigkeit und eine gute Oberflächenbeschaffenheit aufweist.

Gießen und Wärmebehandlung: Der geschmolzene Stahl wird bei 1500–1540 °C gegossen. Nach dem Gießen werden Abschrecken (850 °C, Ölkühlung) und Anlassen (580 °C) durchgeführt, um eine angelassene Sorbitstruktur mit einer Härte von 220–260 HB und einer Zugfestigkeit von ≥ 785 MPa zu erhalten.

Blockerwärmung: Der Stahlblock wird in einem Gasofen auf 1150–1200 °C erhitzt, um eine ausreichende Plastizität zu gewährleisten.

Schmieden: Es wird Freiformschmieden mit mehreren Stauch- und Ziehprozessen verwendet, um die konische Form und den kugelförmigen Boden zu bilden und sicherzustellen, dass der Metallkornfluss mit der Spannungsrichtung übereinstimmt.

Wärmebehandlung: Durch Abschrecken (840 °C, Wasserkühlung) und Anlassen (560 °C) wird eine Härte von HRC 28–32, eine Zugfestigkeit von ≥ 900 MPa und eine gute Zähigkeit erreicht.

Schruppbearbeitung: Verwenden Sie eine CNC-Fräsmaschine, um die Flanschoberfläche und die Verstärkungsrippen zu bearbeiten. Entfernen Sie dabei die Gusshaut und lassen Sie eine Bearbeitungszugabe von 2–3 mm. Die Bohrmaschine wird verwendet, um den Lagersitz mit der Maßtoleranz IT8 zu bearbeiten.

Präzisionsbearbeitung: Schleifen Sie die Flanschpassfläche auf eine Ebenheit von ≤0,1 mm/m und eine Oberflächenrauheit von Ra1,6 μm. Bohren und schneiden Sie Gewinde in die Schraubenlöcher (M20–M50) mit Gewindetoleranz 6H und achten Sie auf die Positionsgenauigkeit der Löcher (±0,1 mm).

Drehen: Die CNC-Drehmaschine wird zur Bearbeitung des Außenkreises und der Exzenterbohrung verwendet, wobei eine Bearbeitungszugabe von 0,5–1 mm verbleibt. Die Exzentrizität wird mit einer Messuhr gemessen, um sicherzustellen, dass sie den Konstruktionsanforderungen entspricht (±0,05 mm).

Schleifen: Schleifen Sie den Außenkreis und die Exzenterbohrung auf Maßtoleranz IT6, Oberflächenrauheit Ra0,8 μm. Bearbeiten Sie die Keilnut und die Zahnradmontagefläche und stellen Sie sicher, dass die Rechtwinkligkeit zwischen der Zahnradoberfläche und der Achse ≤0,02 mm/100 mm beträgt.

Drehen: Bearbeiten Sie den äußeren Kreis, die Stufe und die Stirnfläche auf einer CNC-Drehmaschine und lassen Sie dabei eine Schleifzugabe von 0,3–0,5 mm.

Wärmebehandlung: Abschrecken und Anlassen, um Härte und Zähigkeit sicherzustellen.

Schleifen: Schleifen Sie die Zapfenoberfläche auf die Maßtoleranz IT5, Oberflächenrauheit Ra0,4 μm. Bearbeiten Sie das Gewinde und die Keilnut und stellen Sie dabei die Gewindegenauigkeit 6g sicher.

Schruppbearbeitung: Verwenden Sie eine CNC-Fräsmaschine, um die Außenfläche der beweglichen Kegelbuchse und die Innenfläche der festen Kegelbuchse zu bearbeiten, und lassen Sie dabei eine Bearbeitungszugabe von 1–2 mm.

Präzisionsbearbeitung: Schleifen Sie die Arbeitsfläche, um die Kegeltoleranz (±0,05°) und die Oberflächenrauheit Ra3,2μm sicherzustellen. Bearbeiten Sie die Befestigungslöcher, um sicherzustellen, dass sie zum Konuskörper oder oberen Rahmen passen.

Materialprüfung:

Analysieren Sie mit einem Spektrometer die chemische Zusammensetzung von Guss- und Schmiedeteilen und stellen Sie sicher, dass diese den Anforderungen der Werkstoffnorm entsprechen (z. B. ZG35CrMo: C 0,32–0,40 %, Mn 0,5–0,8 %).

Führen Sie Zugversuche und Schlagversuche an den Teststücken durch, um die mechanischen Eigenschaften zu prüfen, z. B. 42CrMo-Schmiedeteil: Streckgrenze ≥ 785 MPa, Schlagenergie ≥ 60 J/cm².

Maßprüfung:

Verwenden Sie ein Koordinatenmessgerät (KMG), um wichtige Abmessungen zu prüfen, z. B. die Exzentrizität der Exzenterwellenhülse, die Konizität des beweglichen Kegels und die Position der Schraubenlöcher.

Verwenden Sie einen Laserscanner, um das Profil der Brechkammer zu erkennen, die durch den beweglichen und den festen Kegel gebildet wird, und stellen Sie sicher, dass es dem Design entspricht.

Zerstörungsfreie Prüfung (NDT):

Die Ultraschallprüfung (UT) wird zum Erkennen innerer Defekte in Gussteilen (Rahmen, Exzenterwellenhülsen) verwendet, und Defekte mit einem Durchmesser von >3 mm werden aussortiert.

Die Magnetpulverprüfung (MPT) wird verwendet, um die Oberfläche und oberflächennahe Defekte von Schmiedeteilen (Hauptwelle, beweglicher Kegelkörper) zu untersuchen, und Risse von weniger als 1 mm werden abgelehnt.

Leistungstests:

Leerlasttest: Lassen Sie das Gerät 2–4 Stunden lang ohne Last laufen, überprüfen Sie die Drehung des Rotors, die Temperatur des Lagers (≤ 70 °C) und ob ungewöhnliche Geräusche auftreten.

Belastungstest: Zerkleinern Sie Standardmaterialien (z. B. Granit) 8–12 Stunden lang und prüfen Sie die Produktionskapazität, die Partikelgrößenverteilung beim Ausstoß und den Verschleiß der Auskleidungen. Die Produktpartikelgröße sollte den Konstruktionsanforderungen entsprechen (z. B. 5–20 mm) und die Auskleidungen sollten gleichmäßig abgenutzt sein.

Sicherheitstest:

Simulieren Sie das Eindringen von nicht zerkleinerbaren Materialien (z. B. Eisenblöcken), um die Reaktion der Sicherheitsvorrichtung zu testen und sicherzustellen, dass sie die Auslassöffnung rechtzeitig (≤ 2 Sekunden) erweitern und nach dem Ausstoßen der Fremdkörper genau zurücksetzen kann.