Der Backenbrecher der ZPE-Serie, eine spezielle Feinbrechanlage, ist für die Zerkleinerung vorzerkleinerter Materialien auf 5–50 mm bei einem Brechverhältnis von 8–12 ausgelegt. Seine gegenüber der PE-Serie optimierte Struktur verfügt über eine tiefe Brechkammer (15°–18° Winkel), doppelwellige, hochverchromte Backenplatten und ein Getriebesystem mit „kleiner Exzentrizität + hoher Geschwindigkeit“, gepaart mit hydraulischer Einstellung und Überlastschutz für Präzision und Effizienz.
Die Fertigung umfasst CNC-Schweißen (Rahmen), Präzisionsbearbeitung von 42CrMo-Exzenterwellen (Exzentrizitätstoleranz ±0,03 mm) und Verbundguss der Backenplatte (Bindungsfestigkeit ≥200 MPa). Die Qualitätskontrolle umfasst Verschleißtests (Rate ≤0,1 mm/100 Stunden), hydraulische Zyklenprüfungen und die Validierung der Partikelgröße (≥90 % ≤10 mm Produkt bei 10 mm Ausstoß).
Es wird häufig in der Zuschlagstoffproduktion, der Sekundärzerkleinerung im Bergbau und der Verarbeitung von Industrieabfällen eingesetzt und bietet eine überlegene Feinzerkleinerungsleistung mit geringerer Flockenbildung (≤ 15 %) und höherer Kontinuität, wodurch es sich ideal für Linien eignet, die Fertigprodukte von ≤ 50 mm erfordern.
Detaillierte Einführung in die Feinbackenbrecher der ZPE-Serie (Feinbrechtyp)
Der Backenbrecher der ZPE-Serie ist eine spezielle Backenbrechanlage für Feinzerkleinerungsvorgänge (wobei "Z" in "ZPE" normalerweise für "Feinzerkleinerung" oder "Sekundärzerkleinerung" steht). Er wird hauptsächlich verwendet, um vorzerkleinerte Materialien mit einem Zerkleinerungsverhältnis von 8–12 weiter auf feinere Partikelgrößen zu zerkleinern (Auslassöffnung einstellbar von 5–50 mm) und ist daher für Produktionslinien geeignet, die feine Endprodukte erfordern. Seine Struktur ist eine Optimierung gegenüber der traditionellen PE-Serie mit verbessertem Brechkammerdesign und verbesserten Bewegungsparametern. Er verfügt über eine Konfiguration mit "Tiefhohlraumzerkleinerung und kurzer Hubhöhe und hoher Frequenz", die die Stabilität von Backenbrechern mit der Effizienz von Feinzerkleinerungsanlagen kombiniert.
I. Zusammensetzung und Struktur der Backenbrecher der ZPE-Serie
Die Kernkomponenten der ZPE-Serie ähneln denen der PE-Serie, weisen jedoch gezielte Verbesserungen in der Brechkammer, dem Getriebe und der Verstellvorrichtung auf. Der spezifische Aufbau und die Eigenschaften sind wie folgt:
Hauptrahmen
Durch die Konstruktion aus hochfesten, geschweißten Q355B-Stahlplatten (16–30 mm dick) oder kleinen Stahlgusskomponenten (ZG230–450) ist das Gesamtgewicht 10–15 % geringer als bei vergleichbaren PE-Modellen. Die Rahmensteifigkeit wird jedoch durch optimierte Versteifungen (20 % höhere Rippendichte) erhöht, um hochfrequenten Stoßbelastungen (300–400 Zyklen/min) standzuhalten.
Die Breite der oberen Zufuhröffnung ist ähnlich wie bei den PE-Modellen, die Tiefe der Brechkammer ist jedoch größer (tiefes Hohlraumdesign mit steilerem Profil, Winkel von 20°–25° bei der PE-Serie auf 15°–18° reduziert), wodurch Materialverstopfungen reduziert und die Brechleistung verbessert werden.
Zerkleinerungsmechanismus
Feste und bewegliche Backen: Die Montagefläche der festen Backe hat einen größeren Neigungswinkel (30°–35° von der Horizontalen) und die bewegliche Backe ist 10 %–15 % länger, um mehrere Kompressionszyklen der Materialien in der Kammer zu gewährleisten. Die bewegliche Backe besteht aus niedriglegiertem Stahlguss (ZG30CrNiMo) mit einer Vergütungshärte von 25–30 HRC und bietet eine bessere Ermüdungsbeständigkeit als die PE-Serie.
Feinbrechbackenplatten: Verwenden Sie ein doppelt gewelltes Zahndesign (Zahnhöhe 3–8 mm, Teilung 5–12 mm) aus hochchromhaltigem Gusseisen (Cr28) oder Verbundwerkstoff (hochchromhaltige Arbeitsschicht auf Basis von hochmanganhaltigem Stahl). Die Verschleißfestigkeit ist 30 % höher als bei Backenplatten der PE-Serie, geeignet zum Zerkleinern von hartem Gestein wie Quarz und Granit.
Übertragungssystem
Exzenterwelle: Die Exzentrizität wird auf das 0,7- bis 0,8-fache vergleichbarer PE-Modelle reduziert, die Rotationsgeschwindigkeit wird jedoch um 20–30 % erhöht (bei gleicher Motorleistung), um durch "geringe Exzentrizität + hohe Geschwindigkeit eine Zerkleinerung feiner Partikel zu erreichen." Der Wellendurchmesser wird um 5–10 % erhöht, hergestellt aus 42CrMo (vergütet auf 30–35 HRC) für höhere Biegefestigkeit.
Lager und Riemenscheibe: Kegelrollenlager (z. B. Modell der Serie 3520) bewältigen größere Axialkräfte; der Riemenscheibendurchmesser ist reduziert (entsprechend höheren Geschwindigkeiten) und aus Sphäroguss QT600-3 gefertigt, um das Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig die Festigkeit zu erhalten.
Einstell- und Sicherheitsvorrichtungen
Hydraulische Verstellvorrichtung: Bei der Standardeinstellung des Hydraulikzylinders (im Gegensatz zur Einstellung der Unterlegscheiben der PE-Serie) werden zwei symmetrisch angeordnete Zylinder (Arbeitsdruck 16–20 MPa) verwendet, um den Kniehebelplattensitz mit einer Einstellgenauigkeit von ±0,5 mm zu bewegen, und die Fernsteuerung wird unterstützt (verbunden mit SPS-Systemen).
Überlastschutz: Zusätzlich zum Bruchschutz der Kniehebelplatte gibt es eine hydraulische Überlastungsschutzfunktion (Drucksensoren überwachen den Kammerdruck; Zylinder entlasten den Druck und ziehen die bewegliche Backe zurück, wenn die Grenzwerte überschritten werden, und setzen sich nach dem Öffnen automatisch zurück). Dies vermeidet einen häufigen Kniehebelplattenwechsel und verbessert die Kontinuität.
Zusatzkomponenten
Staubschutzsystem: An der Oberseite der Kammer sind Staubvorhänge aus Gummi angebracht und die Lagergehäuse verwenden eine Labyrinth- und Skelett-Öldichtung mit Doppeldichtung, um das Eindringen von Staub zu reduzieren (geeignet für Feinzerkleinerungsbedingungen mit hohem Staubaufkommen).
Schwingungsdämpfung: Gummipads (60 Shore A Härte) unter dem Rahmen reduzieren hochfrequente Vibrationseinwirkungen auf das Fundament (Schwinggeschwindigkeit ≤0,08 mm/s).
II. Herstellungsprozess der Backenbrecher der ZPE-Serie
Um die Anforderungen an die Feinzerkleinerung zu erfüllen, verbessern die Fertigungsprozesse der ZPE-Serie die Präzisionssteuerung und die Verschleißteilverarbeitung über die Standards der PE-Serie hinaus:
Rahmenfertigung
Geschweißte Rahmen werden mittels CNC-Schneiden (Toleranz ±0,3 mm) mit Vorschweißvorbereitung der Platten (Sandstrahlen auf Sa2.5) hergestellt. Durch Roboterschweißen wird eine Schweißnahtverstärkung von ≤2 mm erreicht, gefolgt von einer Vibrationsentlastung (≥80 % Spannungsreduzierung), um Verformungen im Betrieb zu verhindern.
Die Bohrungen der Lagergehäuse werden auf CNC-Bohrwerken mit einer Koaxialität von ≤ 0,03 mm (besser als die 0,05 mm der PE-Serie) bearbeitet. Die Bohrungsoberflächen werden nitriert (Härte ≥ 500 HV, Tiefe 0,1–0,2 mm), um den Lagerverschleiß zu reduzieren.
Herstellung von Schlüsselkomponenten
Exzenterwelle: 42CrMo-Stahl wird geschmiedet (Schmiedeverhältnis ≥4), grob bearbeitet und vollständig wärmebehandelt (880 °C Abschrecken + 600 °C Anlassen). Präzisionsschleifen gewährleistet eine Zapfenrundheit von ≤0,005 mm und einen Exzentrizitätsfehler von ≤0,03 mm, mit Ultraschallprüfung zur Erkennung innerer Defekte ≥φ2 mm.
Verbundbackenplatten: Beim Lost-Foam-Guss wird Cr28+1,0 %Mo-Gusseisen mit hohem Chromgehalt mit ZGMn13-Stahl mit hohem Mangangehalt kombiniert, wodurch eine Grenzflächenfestigkeit von ≥200 MPa erreicht wird. Die Arbeitsflächen werden wassergehärtet (Härte ≥60 HRC), während die Zähigkeit in den nicht arbeitenden Bereichen erhalten bleibt (Aufprallenergie ≥80 J).
Hydrauliksystem: Zylinderrohre bestehen aus nahtlosem 27SiMn-Stahl (Innendurchmessertoleranz H8). Kolbenstangen sind mit einer Hartverchromung von 0,1–0,15 mm (Porosität ≤ 1/cm²) versehen und werden einem 1,5-fachen Betriebsdrucktest unterzogen (1 Stunde halten, keine Leckage).
Montage und Inbetriebnahme
Bei der Montage wird die Parallelität zwischen beweglichen und festen Backen streng kontrolliert (Spaltdifferenz ≤0,3 mm). Die Lagervorspannung wird über Muttern präzise eingestellt, um axiales Spiel zu vermeiden.
Leerlaufprüfung: 4-stündiger Dauerbetrieb überwacht Lagertemperatur (≤65°C) und Geräusch (≤82 dB), mit Auswuchtprüfungen (Restunwucht ≤5 g·mm/kg).
Belastungstests: 8 Stunden kontinuierliches Zerkleinern von 50–100 mm Granit (Auslassöffnung auf 20 mm eingestellt) erfordert, dass ≥85 % des Produkts ≤20 mm sind. Reaktionszeit der hydraulischen Einstellung ≤1 Sekunde (Rücksetzung innerhalb von 3 Sekunden nach Beseitigung des Schutts).
III. Qualitätskontrollprozesse für Backenbrecher der ZPE-Serie
Um den hohen Anforderungen an die Feinzerkleinerung gerecht zu werden, ergänzt die Qualitätskontrolle der ZPE-Serie die Standards der PE-Serie um diese wichtigen Schritte:
Leistungsprüfung von Verschleißteilen
Die Backenplatten werden einem Verschleißtest (Standard-Sanderosion, Verschleißrate ≤ 0,1 mm/100 Stunden) und einem Schlagzähigkeitstest (-20 °C Schlagenergie ≥ 50 J, um Kältesprödigkeit zu vermeiden) unterzogen.
Die Schnittstellen der Verbundbackenplatten werden einer PT-Prüfung unterzogen, um sicherzustellen, dass keine Risse oder Delaminationen auftreten.
Präzisions- und Stabilitätstests
Mittels Laserinterferometrie wird die Bewegungsbahn der Backen überprüft (Parallelitätsabweichung ≤ 0,1 mm/m). Ein 2-stündiger Betrieb bei 120 % der Nenngeschwindigkeit zeigt keine anormalen Vibrationen (Beschleunigung ≤ 5 m/s²).
Hydrauliksysteme durchlaufen 1000 Einstellzyklen mit einem Zylindersynchronisationsfehler ≤ 1 mm, ohne Leckagen oder Blockierungen.
Überprüfung des Feinzerkleinerungseffekts
Prüfung der Partikelgrößenverteilung: Das Zerkleinern von 200 MPa Kalkstein bei Nennkapazität mit einer Austragsöffnung von 10 mm ergibt ≥90 % ≤10 mm großes Produkt mit ≤15 % Blättrigkeit (besser als 25 % der PE-Serie).
IV. Anwendungsszenarien in Produktionslinien
Als Backenbrecher zur Feinzerkleinerung werden die Backenbrecher der ZPE-Serie hauptsächlich in Produktionslinien eingesetzt, die feine Endprodukte (typischerweise ≤ 50 mm) ohne anschließende Sekundärzerkleinerung erfordern, oder als Sekundärbrecher zur Ergänzung der Primärzerkleinerung:
Produktionslinien für Feinzuschlagstoffe
In Sandherstellungslinien als Sekundärbrecher, um 50–100 mm großes PE-Brechmaterial auf 5–20 mm zu reduzieren und es direkt in Sandherstellungsanlagen zu leiten (Ersatz von Kegelbrechern zur Kostensenkung). Beispielsweise verarbeitet ZPE500×750 PE600×900-Ausstoß auf ≤15 mm in Quarzsandlinien mit 100–300 t/h.
Sekundärzerkleinerung im Bergbau
Wird für die Sekundärzerkleinerung in kleinen bis mittelgroßen Metallminen (Eisen, Gold) verwendet. Dabei wird 30–80 mm großes primär zerkleinertes Erz auf 5–15 mm für die direkte Beschickung der Kugelmühle reduziert. Die hydraulische Einstellung passt sich schnell an unterschiedliche Erzhärten an (automatische Vergrößerung der Auslauföffnung für harte Klumpen).
Produktion von Straßenunterbaumaterial
Zerkleinert Kalkstein und Basalt zu ≤30 mm Straßenunterbau-Zuschlagstoffen (z. B. zementstabilisiertem Makadam). Die doppelt gewellten Backenplatten verhindern ein Überzerkleinern (ultrafeiner Anteil ≤5 %).
Industrielle Feststoffabfallverarbeitung
Verarbeitet Stahlschlacke und Mineralschlacke bis zu einer Größe von ≤ 20 mm für die Herstellung ungebrannter Ziegel oder Betonzusatzstoffe. Der hydraulische Überlastschutz beseitigt metallische Verunreinigungen im Abfall und reduziert so Ausfallzeiten.
V. Betriebsmerkmale und Überlegungen
Vorschubsteuerung: Begrenzen Sie die maximale Zufuhrgröße strikt auf ≤80 % der Zufuhröffnungsbreite, um lokalen Verschleiß der Backenplatte zu vermeiden. Verwenden Sie frequenzgesteuerte Vibrationsförderer für eine gleichmäßige Zufuhr und vermeiden Sie eine Überlastung der Kammer.
Wartungsschwerpunkt: Wöchentliche Kontrolle des Hydraulikölstands und der Verschmutzung (NAS 8 oder besser); Hydraulikfilter alle 300 Stunden austauschen. Backenplatten alle 100 Stunden umdrehen (Nutzung der Doppelwellensymmetrie zur Verlängerung der Lebensdauer).
Unterschiede zur PE-Serie: Die ZPE-Serie eignet sich besser für die Nachzerkleinerung feinkörniger, harter Materialien. Sie ist zwar 15–20 % teurer als PE-Modelle, senkt aber die Folgekosten für die Ausrüstung und bietet eine bessere Gesamteffizienz in Linien, die Produkte ≤ 50 mm erfordern.
Durch strukturelle Optimierung und Prozessverbesserungen schließen die Backenbrecher der ZPE-Serie die Lücke zwischen herkömmlichen Backenbrechern und Kegelbrechern für die Feinzerkleinerung und sind somit ideal für kleine bis mittelgroße Produktionslinien zur Feinzerkleinerung.
