El bastidor de la trituradora cónica, como componente estructural fundamental de la trituradora, actúa como columna vertebral, con funciones esenciales como el soporte estructural general (soportando el peso de todos los componentes y fuerzas de trituración de hasta miles de toneladas), la transmisión de fuerza (distribuyendo las cargas a la cimentación), el posicionamiento de los componentes (proporcionando superficies de montaje precisas) y la carcasa protectora (albergando los componentes internos). Requiere alta rigidez, resistencia y estabilidad dimensional para soportar cargas pesadas e impactos dinámicos a largo plazo.
Estructuralmente, se trata de una estructura grande, robusta, fundida o soldada, compuesta por el cuerpo del bastidor (acero fundido de alta resistencia ZG35CrMo o acero de baja aleación soldado Q355B con paredes de 80–200 mm de espesor), carcasa de cojinetes, cámara de bujes excéntricos, bridas de montaje (bridas de base y superior), nervaduras de refuerzo (30–80 mm de espesor), canales de lubricación y refrigeración y puertas de inspección y acceso.
Para cuadros grandes y complejos, el proceso de fundición incluye la selección de materiales, la confección de patrones (con tolerancias de contracción del 1,5-2,5 %), el moldeo (con arena aglomerada con resina), la fusión y el vertido (con control de temperatura y caudal), y el enfriamiento y el tratamiento térmico (normalización y revenido). El proceso de mecanizado y fabricación incluye el mecanizado de desbaste, el mecanizado de la carcasa y la cámara de rodamientos, el mecanizado de las bridas y las superficies de montaje, el mecanizado de las nervaduras de refuerzo y las superficies externas, y el tratamiento de superficies.
Los procesos de control de calidad abarcan pruebas de materiales (composición química, tracción e impacto), inspección dimensional (mediante CMM y escaneo láser), ensayos no destructivos (UT y MPT), pruebas mecánicas (dureza y carga) y pruebas de ensamblaje y funcionamiento. Estos procesos garantizan la estabilidad, fiabilidad y una larga vida útil del chasis para la trituradora en aplicaciones de servicio pesado.
Introducción detallada al componente del bastidor de la trituradora de cono
1. Función y rol del marco
El bastidor de la trituradora de cono (también llamado bastidor principal o bastidor base) es el componente estructural fundamental que soporta todas las partes internas y externas de la trituradora, sirviendo como la columna vertebral de toda la máquina. Sus funciones principales incluyen:
Soporte estructural general:Soporta el peso de todos los componentes (buje excéntrico, cono móvil, tazón, motor, etc.) y las fuerzas de aplastamiento generadas durante el funcionamiento (hasta miles de toneladas), asegurando un funcionamiento estable.
Transmisión de fuerza:Distribuye las cargas verticales y horizontales del proceso de trituración a la cimentación, reduciendo la vibración y el ruido.
Posicionamiento de componentes:Proporciona superficies de montaje precisas y características de ubicación para el buje excéntrico, el cojinete del eje principal, el recipiente y otras piezas clave, asegurando sus posiciones relativas correctas.
Recinto protector:Aloja los componentes internos, como el conjunto excéntrico y los engranajes, evitando que entre polvo, agua y residuos y protegiendo a los operadores de las piezas móviles.
Dada su función crítica, el marco debe tener alta rigidez, resistencia y estabilidad dimensional para soportar cargas pesadas e impactos dinámicos a largo plazo.
2. Composición y estructura del marco
El bastidor de la trituradora cónica suele ser una estructura grande, resistente, fundida o soldada con una forma compleja, que consta de los siguientes componentes clave y detalles estructurales:
Carrocería del marco:La estructura principal, generalmente una caja hueca o forma cilíndrica con una pared gruesa (80–200 mm), hecha de acero fundido de alta resistencia (por ejemplo, ZG35CrMo) o placas de acero de baja aleación soldadas (por ejemplo, Q355B).
Carcasa del cojinete:Un hueco cilíndrico en la parte inferior o superior del marco para acomodar el cojinete del eje principal, con una superficie interior mecanizada con precisión (tolerancia IT6) para garantizar un ajuste adecuado del cojinete.
Cámara de buje excéntrico:Una cavidad circular en el medio del marco donde se instala el buje excéntrico, con una superficie interior mecanizada y ranuras de aceite para lubricación.
Bridas de montaje:
Brida de base:Una brida grande en la parte inferior con orificios para pernos para asegurar el marco a la base, asegurando la estabilidad.
Brida superior:Una brida en la parte superior para conectar con el recipiente o el anillo de ajuste, a menudo con pasadores guía o ranuras para alineación.
Costillas de refuerzo:Nervadura interna y externa (de 30 a 80 mm de espesor) dispuestas radial o axialmente para mejorar la rigidez del bastidor y reducir la deformación bajo carga.
Canales de lubricación y refrigeración:Orificios perforados o pasajes fundidos para suministrar aceite lubricante a cojinetes y componentes excéntricos, y para hacer circular agua de refrigeración en algunos bastidores de gran tamaño.
Puertas de inspección y acceso:Paneles o puertas extraíbles para mantenimiento e inspección de componentes internos.
3. Proceso de fundición del marco
Para diseños de marcos grandes y complejos, la fundición en arena es el método de fabricación preferido:
Selección de materiales:
El acero fundido de alta resistencia (ZG35CrMo) se elige por sus excelentes propiedades mecánicas, que incluyen resistencia a la tracción (≥700 MPa), tenacidad al impacto (≥35 J/cm²) y buena capacidad de fundición.
Fabricación de patrones:
Un modelo a escala real se fabrica en madera, espuma o resina, reproduciendo la forma externa del marco, las cavidades internas, las nervaduras, las bridas y otras características. Se añaden márgenes de contracción (1,5-2,5 %) según el material y el tamaño de la pieza.
El patrón está reforzado para evitar la deformación durante el moldeo y los núcleos están diseñados para formar cavidades y canales internos.
Moldura:
Se prepara un molde de arena con arena aglomerada con resina, donde se coloca el modelo. Se insertan núcleos para formar la estructura interna, garantizando así un espesor de pared preciso y relaciones dimensionales entre las características.
El molde se recubre con un revestimiento refractario para mejorar el acabado de la superficie y evitar la penetración del metal en la arena.
Derretimiento y vertido:
El acero fundido se funde en un horno de arco eléctrico a 1520–1560 °C, con un estricto control de la composición química (C: 0,32–0,40 %, Cr: 0,8–1,1 %, Mo: 0,15–0,25 %).
El vertido se realiza a 1480–1520 °C con un caudal controlado para garantizar el llenado completo de la cavidad del molde sin turbulencias que podrían provocar defectos.
Enfriamiento y tratamiento térmico:
La pieza fundida se enfría lentamente en el molde durante 72 a 120 horas para reducir el estrés térmico, luego se retira y se limpia mediante granallado.
El tratamiento térmico incluye normalización (850–900 °C, enfriado por aire) para refinar la estructura del grano y revenido (600–650 °C) para reducir la dureza a 180–230 HBW, mejorando la maquinabilidad.
4. Proceso de mecanizado y fabricación
Mecanizado en bruto:
El marco de fundición se monta en una gran fresadora CNC o fresadora de pórtico para mecanizar la brida base, la brida superior y las superficies de referencia externas, dejando un margen de acabado de 5 a 10 mm.
Mecanizado de cámaras y carcasas de cojinetes:
La carcasa del cojinete y la cámara del buje excéntrico se taladran de manera desbastada, luego se taladran y se pulen para lograr una alta precisión dimensional (tolerancia IT6) y rugosidad de la superficie (Ra0,8–1,6 μm).
Las ranuras de aceite se mecanizan en la carcasa y la cámara del cojinete mediante una fresadora CNC.
Mecanizado de bridas y superficies de montaje:
Las bridas de la base y superior están mecanizadas para garantizar la planitud (≤0,05 mm/m) y la perpendicularidad al eje del marco (≤0,1 mm/100 mm).
Los orificios para los pernos se perforan y roscan en posiciones precisas (tolerancia ±0,1 mm) utilizando una máquina perforadora CNC.
Mecanizado de nervaduras de refuerzo y superficies externas:
Las nervaduras externas se mecanizan para eliminar defectos de fundición y garantizar dimensiones uniformes.
La superficie externa está mecanizada para mejorar la apariencia y facilitar la pintura.
Tratamiento de superficies:
El marco está pintado con imprimación antioxidante y capa superior para resistir la corrosión.
Las superficies de montaje mecanizadas y los ajustes de los cojinetes están protegidos con aceite o grasa antioxidante.
5. Procesos de control de calidad
Pruebas de materiales:
Se realiza un análisis de la composición química para garantizar el cumplimiento de los estándares de material especificados.
Se realizan pruebas de tracción y pruebas de impacto en muestras de prueba para verificar las propiedades mecánicas.
Inspección dimensional:
Se utiliza una máquina de medición de coordenadas (CMM) para comprobar dimensiones críticas, incluido el diámetro de la carcasa del cojinete, la planitud de la brida y las posiciones de los orificios.
Se utiliza el escaneo láser para verificar la forma general y las dimensiones frente al modelo 3D.
Ensayos no destructivos (END):
La prueba ultrasónica (UT) se utiliza para detectar defectos internos, como grietas y encogimientos, en el cuerpo del bastidor y las costillas.
Las pruebas de partículas magnéticas (MPT) se realizan en áreas superficiales y cercanas a la superficie, especialmente alrededor de orificios de pernos y puntos de concentración de tensión.
Pruebas mecánicas:
Se realizan pruebas de dureza para garantizar que el marco cumpla con el rango de dureza requerido (180–230 HBW).
Se pueden realizar pruebas de carga para verificar la capacidad del marco para soportar cargas de diseño sin deformación excesiva.
Pruebas de ensamblaje y funcionamiento:
El marco se ensambla de prueba con componentes clave, como el buje excéntrico y el eje principal, para garantizar un ajuste y una alineación adecuados.
Se realizan pruebas de vibración para verificar si hay vibraciones excesivas durante el funcionamiento simulado.
A través de estos rigurosos procesos de fabricación y control de calidad, el bastidor de la trituradora de cono garantiza la estabilidad, confiabilidad y larga vida útil de toda la trituradora, lo que la hace adecuada para aplicaciones de trituración de servicio pesado en las industrias de minería, construcción y agregados.
