Die Hauptwelle des Kegelbrechers, ein wichtiges rotierendes Bauteil, das die Exzenterbuchse mit dem beweglichen Kegel verbindet, erfüllt wichtige Funktionen wie Kraftübertragung (Antrieb der exzentrischen Rotation des beweglichen Kegels), Lastaufnahme (Haltung von axialen und radialen Belastungen bis zu mehreren Tausend Kilonewton), Führung der Exzenterbewegung (Aufrechterhaltung der Umlaufbahn des beweglichen Kegels) und strukturelle Ausrichtung (Sicherstellung der Konzentrizität zwischen beweglichem und festem Kegel). Sie erfordert außergewöhnliche Zugfestigkeit, Dauerfestigkeit und Maßgenauigkeit für den Betrieb bei 500–1500 U/min. Strukturell handelt es sich um ein gestuftes, zylindrisches oder konisches Schmiedeteil, das aus dem Wellenkörper (hochfester legierter Stahl 42CrMo oder 35CrNiMo mit 100–500 mm Durchmesser und 500–2000 mm Länge), der oberen Kegelhalterung, der Schnittstelle der Exzenterbuchse, Lagerzapfen, Schultern und Keilnuten sowie Schmierkanälen besteht. Der Herstellungsprozess umfasst Schmieden (Erhitzen des Blocks auf 1100–1200 °C, Freiformschmieden, Präzisionsschmieden) und Wärmebehandlung (Vergüten, lokale Oberflächenhärtung). Der Bearbeitungs- und Herstellungsprozess umfasst die Grobbearbeitung, die Präzisionsbearbeitung kritischer Merkmale, das Bohren von Schmierkanälen, das Auswuchten und die Oberflächenbehandlung. Die Qualitätskontrollprozesse umfassen Material- und Schmiedeprüfungen (chemische Zusammensetzungsanalyse, Ultraschallprüfung), Maßhaltigkeitsprüfungen (mit Koordinatenmessgerät und Laserausrichtungswerkzeug), Prüfungen mechanischer Eigenschaften (Härte- und Zugfestigkeitsprüfung), zerstörungsfreie Prüfungen (MPT- und Wirbelstromprüfung) sowie Funktionsprüfungen (Rotations- und Belastungsprüfung). Diese Prozesse stellen sicher, dass die Hauptwelle die erforderliche Präzision, Festigkeit und Zuverlässigkeit erreicht, um die Brechbewegung des Kegelbrechers im Bergbau und in der Zuschlagstoffverarbeitung anzutreiben.
Der Kegelbrecherrahmen dient als grundlegende Strukturkomponente des Brechers als „Rückgrat“ und erfüllt zentrale Funktionen wie die allgemeine strukturelle Unterstützung (trägt das Gewicht aller Komponenten und Brechkräfte von bis zu Tausenden Tonnen), die Kraftübertragung (verteilt die Lasten auf das Fundament), die Positionierung der Komponenten (Bereitstellung präziser Montageflächen) und die Schutzummantelung (Unterbringung der internen Komponenten). Er erfordert hohe Steifigkeit, Festigkeit und Dimensionsstabilität, um langfristig hohen Belastungen und dynamischen Stößen standzuhalten. Strukturell handelt es sich um eine große, hochbelastbare Guss- oder Schweißkonstruktion, die aus dem Rahmenkörper (hochfester Gussstahl ZG35CrMo oder geschweißter niedriglegierter Stahl Q355B mit 80–200 mm dicken Wänden), einem Lagergehäuse, einer Kammer für die exzentrische Buchse, Montageflanschen (Basis- und Oberflansch), Verstärkungsrippen (30–80 mm dick), Schmier- und Kühlkanälen sowie Inspektions- und Zugangstüren besteht. Bei großen und komplexen Rahmen umfasst der Gussprozess die Materialauswahl, die Modellherstellung (mit 1,5–2,5 % Schrumpfungstoleranz), das Formen (mit harzgebundenem Sand), das Schmelzen und Gießen (kontrollierte Temperatur und Durchflussrate) sowie die Kühlung und Wärmebehandlung (Normalisierung und Anlassen). Der Bearbeitungs- und Herstellungsprozess umfasst die Grobbearbeitung, die Bearbeitung von Lagergehäuse und Kammer, die Bearbeitung von Flanschen und Montageflächen, die Bearbeitung von Verstärkungsrippen und Außenflächen sowie die Oberflächenbehandlung. Die Qualitätskontrollprozesse umfassen Materialprüfungen (chemische Zusammensetzung, Zug- und Schlagprüfung), Maßprüfungen (mittels Koordinatenmessgerät und Laserscanning), zerstörungsfreie Prüfungen (UT und MPT), mechanische Prüfungen (Härte- und Belastungsprüfungen) sowie Montage- und Funktionsprüfungen. Diese Prozesse gewährleisten die Stabilität, Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer des Brechers im Hochleistungseinsatz.
Die Kegelbrecherschüssel, auch als festes Kegelgehäuse oder konkaver Rahmen bezeichnet, ist ein wichtiges Strukturbauteil und bildet die stationäre Außenhülle der Brechkammer. Sie befindet sich oberhalb der Exzenterbuchse und umgibt den Mantel. Ihre Hauptfunktionen bestehen darin, die Schüsselauskleidung zu stützen, mit dem Mantel die Brechkammer zu bilden, Lasten auf den Grundrahmen zu verteilen und Materialien aufzunehmen, um einen effizienten Durchfluss zu gewährleisten. Sie erfordert hohe mechanische Festigkeit, Steifigkeit und Maßgenauigkeit und wird typischerweise aus hochfestem Stahlguss oder geschweißten Stahlplatten gefertigt. Strukturell handelt es sich um ein großes konisches oder zylinderstumpfförmiges Bauteil mit einem hohlen Innenraum, das aus dem Schüsselkörper (hochfester Gussstahl wie ZG35CrMo), der Befestigungsschnittstelle der Schüsselauskleidung (Schwalbenschwanznuten, Klemmflansch), der Schnittstelle des Einstellmechanismus (Außenfläche mit Gewinde, Führungsschlitze), Verstärkungsrippen, der Auslassöffnung und Schmier-/Inspektionsöffnungen besteht. Der Gießprozess für die Schüssel umfasst die Materialauswahl (ZG35CrMo), die Modellherstellung (mit Schrumpfungstoleranzen), das Formen (harzgebundene Sandform), das Schmelzen und Gießen (kontrollierte Temperatur und Durchflussrate) sowie das Abkühlen mit Wärmebehandlung (Normalisierung und Anlassen). Der Bearbeitungsprozess umfasst die Grobbearbeitung, die Bearbeitung von Gewinden und Führungselementen, die Bearbeitung der Innenflächen und Montageschnittstellen, die Bearbeitung von Flanschen und Bolzenlöchern sowie die Oberflächenbehandlung. Die Qualitätskontrollprozesse umfassen Materialprüfungen (chemische Zusammensetzung und Zugfestigkeit), Maßgenauigkeitsprüfungen (KMG und Laserscanner), strukturelle Integritätsprüfungen (Ultraschall- und Magnetpulverprüfung), mechanische Leistungsprüfungen (Härte- und Belastungsprüfungen) sowie Montage- und Funktionsprüfungen. Diese stellen sicher, dass die Trommel über die erforderliche strukturelle Festigkeit, Präzision und Zuverlässigkeit verfügt, um extremen Druckkräften standzuhalten und einen effizienten Langzeitbetrieb im Bergbau und in der Zuschlagstoffverarbeitung zu ermöglichen.
Der Kegelbrechermantel, auch Laufkegelauskleidung genannt, ist ein wichtiges verschleißfestes Bauteil, das an der Außenfläche des Laufkegels montiert ist und den rotierenden Teil der Brechkammer bildet. Seine Hauptfunktionen umfassen aktives Brechen (exzentrische Rotation mit der Mantelauskleidung zur Materialzerkleinerung), Verschleißschutz (Abschirmung des Laufkegels), Materialflusskontrolle (Leitung des Materials durch die Brechkammer über das konische Profil) und Kraftverteilung (Sicherstellung einer gleichmäßigen Kraftverteilung zur Minimierung von lokalem Verschleiß). Er erfordert außergewöhnliche Verschleißfestigkeit (Härte ≥ HRC 60), Schlagzähigkeit (≥ 12 J/cm²) und Dimensionsstabilität. Strukturell handelt es sich um eine konische oder kegelstumpfförmige Komponente, die aus dem Mantelkörper (Chromgusseisen mit hohem Chromgehalt wie Cr20–Cr26 oder Nickelhartgusseisen), dem äußeren Verschleißprofil (mit einem Kegelwinkel von 15°–30°, gerippten/gerillten Oberflächen und glatten Übergangszonen), Montagemerkmalen (konische Innenfläche, Bolzenflansch, Schnittstelle der Sicherungsmutter, Passfedern), Verstärkungsrippen und abgeschrägten/abgerundeten Kanten besteht. Der Gussprozess umfasst die Materialauswahl (Chromguss Cr20Mo3), die Modellherstellung (mit Schrumpfungstoleranzen), das Formen (harzgebundene Sandform), das Schmelzen und Gießen (kontrollierte Temperatur und Durchflussrate) sowie die Wärmebehandlung (Lösungsglühen und Bainitisieren). Der Bearbeitungsprozess umfasst die Grobbearbeitung, die Feinbearbeitung der Innenfläche, die Bearbeitung der Montageelemente, die Endbearbeitung des Außenprofils und die Oberflächenbehandlung. Die Qualitätskontrolle umfasst Materialprüfungen (chemische Zusammensetzung und metallografische Analyse), Prüfungen der mechanischen Eigenschaften (Härte- und Schlagprüfungen), Maßhaltigkeitsprüfungen (mittels Koordinatenmessgerät und Laserscanner), zerstörungsfreie Prüfungen (Ultraschall- und Magnetpulverprüfungen) und die Validierung des Verschleißverhaltens (beschleunigte Prüfungen und Feldversuche). Diese gewährleisten die erforderliche Verschleißfestigkeit, Präzision und Haltbarkeit des Mantels für einen effizienten Kegelbrecherbetrieb im Bergbau, Steinbruch und der Zuschlagstoffverarbeitung.
Die Kegelbrecher-Schalenauskleidung, auch als feste Kegelauskleidung oder konkave Auskleidung bezeichnet, ist ein verschleißfestes Bauteil, das an der Innenfläche des oberen Rahmens bzw. der Schale montiert ist und den stationären Teil der Brechkammer bildet. Zu ihren Hauptfunktionen gehören die Materialzerkleinerung (Zusammenarbeit mit der beweglichen Kegelauskleidung zur Materialreduzierung), der Verschleißschutz (Abschirmung des oberen Rahmens), die Materialführung (Sicherstellung einer gleichmäßigen Materialverteilung durch das Innenprofil) und die Produktgrößenkontrolle (Beeinflussung der Partikelgrößenverteilung durch das Innenprofil). Sie erfordert außergewöhnliche Verschleißfestigkeit, Schlagzähigkeit und strukturelle Integrität mit einer Lebensdauer von 500–2000 Stunden, abhängig von der Materialhärte. Strukturell handelt es sich um eine konische oder kegelstumpfförmige Komponente, die aus dem Laufbuchsenkörper (Chromgusseisen mit hohem Chromgehalt wie Cr20–Cr26 oder martensitischer Stahl), dem inneren Verschleißprofil (mit parallelen Abschnitten, gestuften/gerillten Oberflächen und einem Kegelwinkel von 15°–30°), Montagemerkmalen (Schwalbenschwanznuten, Bolzenlöcher, Positionierstifte), Verstärkungsrippen und einem oberen Flansch besteht. Der Gussprozess der Schüsselauskleidung umfasst die Materialauswahl (Chromguss Cr20Mo3), die Modellherstellung (mit Schrumpfungstoleranzen), das Formen (harzgebundene Sandform), das Schmelzen und Gießen (kontrollierte Temperatur und Durchflussrate), das Abkühlen und Ausschalen sowie die Wärmebehandlung (Lösungsglühen und Bainitisieren). Der Bearbeitungs- und Herstellungsprozess umfasst die Grobbearbeitung, die Bearbeitung der Montageelemente, die Bearbeitung des Innenprofils und die Oberflächenbehandlung. Die Qualitätskontrollprozesse umfassen Materialprüfungen (chemische Zusammensetzung und metallografische Analyse), Prüfungen der mechanischen Eigenschaften (Härte- und Schlagprüfung), Maßhaltigkeitsprüfungen (mit KMG und Laserscanner), zerstörungsfreie Prüfungen (Ultraschall- und Magnetpulverprüfung) sowie Verschleißprüfungen. Diese Prozesse stellen sicher, dass die Schüsselauskleidung die erforderliche Verschleißfestigkeit, Präzision und Haltbarkeit aufweist.
Die Hauptwellenmutter des Kegelbrechers, ein wichtiges Befestigungselement an der Ober- oder Unterseite der Hauptwelle, sichert Komponenten wie das Hauptwellenlager, die Exzenterbuchse und den beweglichen Kegel. Zu ihren Hauptfunktionen gehören die axiale Fixierung (Verhinderung von Verschiebungen durch Vibrationen und Belastungen), die Lastübertragung (Verteilung von Axiallasten bis zu mehreren hundert Kilonewton), die Einstellung der Lagervorspannung und der Schutz vor Verunreinigungen. Strukturell handelt es sich um ein großes Hochleistungsbefestigungselement mit zylindrischem oder sechseckigem Profil, bestehend aus dem Mutternkörper (hochfester legierter Stahl 42CrMo/35CrMo oder Stahlguss ZG35CrMo), Innengewinden (Toleranzklasse 6H, M30–M100, grobe Gewindesteigung), Verriegelungsmechanismen (Verriegelungsschlitze, konische Schnittstelle, Stellschraubenlöcher), Drehmomentangriffsfläche, Dichtungsnut und Schulter/Flansch. Bei großen Muttern (Außendurchmesser > 300 mm) umfasst der Gussprozess die Materialauswahl (ZG35CrMo), die Modellherstellung (mit Schrumpfungstoleranzen), das Formen (Grünsand oder kunstharzgebundener Sand), das Schmelzen und Gießen (kontrollierte Temperatur und Strömung), das Abkühlen und Ausschalen sowie die Wärmebehandlung (Normalisierung und Anlassen). Der Bearbeitungsprozess umfasst die Grobbearbeitung, die Gewindebearbeitung, die Bearbeitung der Sicherungselemente, die Wärmebehandlung zum Härten (induktionsgehärtete Gewinde auf HRC 45–50), die Endbearbeitung und die Oberflächenbehandlung. Die Qualitätskontrolle umfasst Materialprüfungen (chemische Zusammensetzung und Härte), Maßprüfungen (KMG und Gewindelehren), Strukturintegritätsprüfungen (MPT und UT), Funktionsprüfungen (Drehmoment- und Vibrationstests) sowie Dichtungsprüfungen. Diese gewährleisten eine zuverlässige Fixierung der Hauptwellenmutter und damit einen stabilen Betrieb des Kegelbrechers auch bei hoher Belastung und starken Vibrationen.