Pared frontal de la trituradora de mandíbulas

Introducción detallada al componente de la pared frontal de las trituradoras de mandíbulas

I. Composición y estructura del muro frontal

1. Plato principal
   La estructura portante central, con forma de placa plana inclinada con un ángulo de 25° a 35° respecto al plano horizontal (optimizando la trayectoria de caída del material y reduciendo el riesgo de bloqueo), tiene un espesor de entre 30 y 50 mm para trituradoras pequeñas y entre 80 y 120 mm para trituradoras grandes. Está fabricada en acero fundido de alta resistencia (p. ej., ZG30Mn) o acero estructural de baja aleación (Q355B) con una dureza superficial ≥200 HBW para resistir el impacto y el desgaste del material. La parte superior de la placa principal se conecta a la placa superior del bastidor, y la parte inferior se extiende hasta la sección media-inferior de la cámara de trituración, proporcionando un soporte completo a la placa de mandíbula fija.
2. Estructura de montaje de placa de mandíbula fija

• Ranuras en T y orificios para pernosLa cara interior de la placa principal (orientada hacia la cámara de trituración) está mecanizada con ranuras en T horizontales (ancho de 20 a 50 mm) o orificios para pernos (distancia entre 150 y 300 mm) para fijar la placa de mandíbula fija mediante pernos en T o pernos avellanados. Las ranuras en T permiten el ajuste lateral de la placa de mandíbula fija (±5 mm), mientras que los orificios para pernos utilizan pernos de alta resistencia (grado 8.8) para asegurar conexiones firmes, evitando que se aflojen bajo cargas de impacto.

• Localización de jefesSe incluyen protuberancias de 5 a 10 mm de altura en los bordes de la placa principal, que coinciden con las ranuras de los bordes de la placa de mordaza fija para limitar el desplazamiento lateral. La precisión de posicionamiento debe ser ≤ 0,5 mm para evitar el atasco de material debido a holguras excesivas.

3. Brida de conexión
   Una estructura con bridas a ambos lados y en la parte superior de la placa principal, de 10 a 20 mm más gruesa que esta, permite una conexión fija al bastidor (soldada o atornillada). La superficie de la brida está mecanizada con orificios para pasadores de posicionamiento (diámetro de 16 a 30 mm) y orificios para pernos de conexión (M20 a M48) con una tolerancia de posición de ±0,5 mm para garantizar la coaxialidad durante el montaje del bastidor. Las bridas de las paredes frontales grandes se funden integralmente con la placa principal, mientras que las de las paredes frontales pequeñas/medianas se conectan mediante soldadura de ranura (altura de la pata ≥10 mm), y las soldaduras se inspeccionan para detectar defectos mediante ensayos no destructivos.
4. Estructuras de refuerzo

• Refuerzos longitudinalesSe sueldan o funden nervaduras longitudinales (de sección transversal en L o rectangular) en el lado exterior de la placa principal (lado opuesto a la cámara de trituración) a intervalos de 200 a 400 mm. Su altura es de 1,5 a 2 veces el espesor de la placa principal para mejorar la resistencia a la flexión.

• Placas de refuerzo de esquinas:Se sueldan placas de refuerzo triangulares (de 10 a 20 mm de espesor) en las esquinas de las bridas y la placa principal para dispersar la concentración de tensiones, evitando grietas en las áreas de conexión bajo cargas de impacto.

5. Estructuras de protección auxiliares

• Labio de prevención de fugas:El borde inferior de la placa principal está doblado hacia adentro entre 5 y 10 mm, con un espacio de 3 a 5 mm desde el borde de la mandíbula oscilante para evitar que los materiales finos se escapen de ambos lados de la cámara de trituración.

• Revestimientos resistentes al desgaste (opcionales):Para triturar materiales de alta dureza, se pueden atornillar revestimientos resistentes al desgaste de acero con alto contenido de manganeso (ZGMn13) (de 10 a 15 mm de espesor) al lado interior de la placa principal (áreas no cubiertas por la placa de mandíbula fija) para extender la vida útil.

II. Proceso de fundición de la pared frontal (ejemplo de acero fundido)

1. Preparación de moldes y moldes de arena

• Se utiliza fundición en arena de resina (pequeña/mediana) o fundición en arena de silicato de sodio (grande). Se elaboran modelos de madera o espuma a partir de modelos 3D, con un margen de contracción de fundición del 2,0 % al 2,5 % (contracción lineal para acero fundido). Las dimensiones críticas (p. ej., espesor de brida, posición de ranura en T) reservan un margen de mecanizado de 3 a 5 mm.

• Las superficies de los moldes de arena se recubren con pintura en polvo de circón (de 0,8 a 1,2 mm de espesor) y se secan a 200 °C durante 2 horas para obtener una superficie lisa, lo que evita la adhesión del metal durante el vertido. Las esquinas de los moldes de arena en los refuerzos y la placa principal están redondeadas (R ≥ 10 mm) para reducir la concentración de tensiones durante la colada.

2. Derretimiento y vertido

• La chatarra de acero con bajo contenido de fósforo y azufre (P ≤ 0,03 %, S ≤ 0,02 %) se funde en un horno de arco eléctrico a 1520-1560 °C. Se añade ferromanganeso (Mn 1,2 %-1,5 %) y ferrosilicio (Si 0,5 %-0,8 %) para ajustar la composición. Tras la desoxidación (desoxidación de aluminio), la pureza del acero fundido alcanza más del 99,9 % (inclusiones no metálicas ≤ Grado 2).

• Se utiliza un sistema de vertido por el fondo, con compuertas ubicadas en las zonas de brida gruesa. La temperatura de vertido es de 1460–1500 °C y el tiempo de vertido es de 5–20 minutos (dependiendo del peso de la pared frontal: 500–5000 kg) para evitar la acumulación de escoria o el cierre por frío debido al llenado rápido.

3. Sacudida y tratamiento térmico

• Las piezas fundidas se desmoldan tras enfriarse por debajo de 250 °C. Las mazarotas se retiran mediante corte con gas y se rectifican a ras de la superficie, y se limpian las rebabas, las rebabas y la adherencia de arena.

• Recocido para aliviar tensiones: las piezas fundidas se calientan a 620–660 °C, se mantienen durante 4–6 horas, luego se enfrían en un horno a 300 °C y se enfrían al aire para eliminar la tensión residual (≤120 MPa) y evitar la deformación durante el procesamiento o uso posterior.

III. Proceso de mecanizado de la pared frontal

1. Mecanizado en bruto

• Tomando como referencia el lado exterior de la placa principal, el lado interior (superficie de montaje de la mordaza fija) y la superficie de conexión de la brida se fresan desbaste en una fresadora de pórtico, dejando un margen de acabado de 3 a 5 mm. La planitud del lado interior es ≤ 1 mm/m, y la perpendicularidad entre la superficie de la brida y la placa principal es ≤ 0,5 mm/100 mm.

• Las ranuras en T o los orificios para tornillos se mecanizan de manera aproximada: los espacios en blanco para ranuras en T (2–3 mm más anchos que lo diseñado) se fresan en una fresadora vertical, o los orificios para tornillos (1–2 mm más grandes que lo diseñado) se perforan en una broca radial.

2. Semiacabado y envejecimiento

• Las superficies están semiacabadas (1-2 mm de tolerancia) y las ranuras en T están semifresadas (0,5 mm de tolerancia). El envejecimiento por vibración (50-100 Hz durante 2 horas) alivia aún más la tensión de mecanizado y evita la deformación posterior al acabado.

3. Mecanizado de acabado

• Superficie de montaje de mandíbula fija: Mecanizada con acabado en una fresadora CNC hasta una planitud de ≤0,1 mm/m, una rugosidad de superficie Ra≤6,3 μm y un error de ángulo de inclinación de ≤0,1° (lo que garantiza una holgura uniforme con la placa de mandíbula oscilante).

• Ranuras en T y roscado: Las ranuras en T se mecanizan con una fresa específica (tolerancia de ancho ±0,1 mm), con una perpendicularidad del fondo de la ranura a la superficie de montaje ≤0,05 mm/100 mm. Los orificios para pernos se roscan con una precisión de rosca de 6H para garantizar un ajuste firme con pernos de mordaza fija.

• Orificios para pasadores de posicionamiento: Perforados y escariados en conjunto con el marco, utilizando un ajuste de transición H7/m6. La tolerancia de posición entre los orificios para pasadores y los orificios para pernos es ≤0,3 mm para garantizar una alineación precisa entre la pared frontal y el marco.

4. Mecanizado auxiliar de tratamiento y montaje de superficies

• Las superficies sin mecanizar se arenan (Sa2.5) y se recubren con una imprimación epoxi rica en zinc (50-70 μm) y una capa superior de caucho clorado (40-60 μm) para mayor resistencia a la corrosión. Las superficies mecanizadas reciben un aceite antioxidante (capa gruesa) o fosfatación (capa fina/mediana, 5-8 μm).

• Biselado de bordes: todos los bordes afilados están redondeados (R2–R3) y las aberturas de las ranuras en T están biseladas (1×45°) para evitar dañar la placa de mordaza fija o los operadores durante el ensamblaje.

IV. Proceso de control de calidad del muro frontal

1. Control de calidad de fundición

• Inspección visual: Inspección completa para detectar grietas, retracciones o deformaciones. Las zonas de concentración de tensiones (p. ej., uniones entre rigidizadores y placas principales, bases de bridas) se someten a pruebas de partículas magnéticas (MT) para garantizar la ausencia de grietas superficiales o subsuperficiales (longitud ≤0,5 mm).

• Calidad interna: Las paredes frontales grandes (peso de 2000 kg) requieren pruebas ultrasónicas (UT). El área central de la placa principal (1/2 espesor) debe estar libre de poros, inclusiones o retracciones de ≥φ3 mm, con una cobertura de inspección de ≥80 %.

2. Inspección de precisión dimensional

• Una máquina de medición de coordenadas verifica la planitud (≤0,1 mm/m), el ángulo de inclinación (desviación ≤0,1°), la posición de la ranura en T (tolerancia ±0,3 mm) y la posición del orificio del perno (desviación ≤0,5 mm) de la superficie de montaje de la mordaza fija.

• Prueba de deflexión: Se aplica una carga de impacto nominal de 1,5 veces la carga nominal (que simula el impacto del material) al centro de la placa principal. Tras la descarga, se mide la deformación residual con un comparador de cuadrante, que requiere ≤0,2 mm para garantizar la rigidez estructural.

3. Pruebas de propiedades mecánicas

• Pruebas de tracción: Pruebas de muestreo para determinar las propiedades del acero fundido. El acero ZG30Mn debe tener una resistencia a la tracción ≥600 MPa y una elongación ≥15 %; el acero Q355B debe tener una resistencia a la tracción ≥500 MPa y una elongación ≥20 %.

• Prueba de dureza: se mide la dureza Brinell de la superficie de la placa principal (≥200 HBW), con una diferencia de dureza ≤30 HBW en la misma superficie para garantizar la uniformidad del material.

4. Verificación del rendimiento del ensamblaje

• Montaje de prueba con la placa de mordaza fija y el marco: Se comprueba el ajuste entre la placa de mordaza fija y la superficie de montaje (con una galga de espesores de 0,1 mm, con una profundidad de inserción ≤20 mm en ≥80 % de las áreas). La holgura de ajuste de la brida entre la pared frontal y el marco es ≤0,1 mm (prueba con galga de espesores).

• Prueba de carga: Se aplica una fuerza de aplastamiento nominal de 1,2 veces durante 30 minutos. Los pernos de conexión entre la pared frontal y el marco no deben presentar aflojamiento (pérdida de par ≤5 %) y no se permite ninguna deformación visible ni ruido anormal en la placa principal.