Placas de mandíbula oscilantes para trituradora de mandíbulas

Introducción detallada a la placa de mandíbula oscilante de las trituradoras de mandíbula

I. Composición y estructura de la placa de mandíbula oscilante

1. CuerpoLa estructura principal es una placa gruesa, generalmente de acero con alto contenido de manganeso (p. ej., ZGMn13) (las trituradoras pequeñas y medianas pueden utilizar hierro fundido con alto contenido de cromo). El grosor varía entre 50 y 300 mm, dependiendo del tamaño de la trituradora, y la longitud coincide con la de la mandíbula oscilante (generalmente de 1 a 3 metros).
2. Superficie de trabajo dentadaLa superficie de contacto con el material está mecanizada con dientes dispuestos regularmente (triangulares o trapezoidales), con una altura de diente de 8 a 20 mm y un paso de diente de 20 a 50 mm. Estos dientes mejoran el agarre del material y garantizan un triturado uniforme. La mayoría de las placas de mandíbula oscilante tienen un diseño simétrico, lo que permite la inversión tras el desgaste de un extremo, prolongando así su vida útil en más del 50 %.
3. Ranuras de montaje/orificios para pernos:La superficie posterior presenta ranuras en T o orificios para pernos avellanados para la conexión al cuerpo de la mordaza oscilante, asegurados por bloques de cuña o pernos de alta resistencia para evitar que se aflojen durante el funcionamiento (evitando el desprendimiento inducido por la vibración).
4. Refuerzo de bordes:Las placas de mandíbula oscilante grandes a menudo tienen bordes elevados para mejorar la rigidez general y evitar la deformación por el impacto del material.
5. Orificios para reducir el peso (opcionales):Las placas de mandíbula oscilante ultra grandes pueden incluir orificios perforados en superficies que no funcionan para reducir el peso sin comprometer la resistencia.

II. Proceso de fundición de la placa de mordaza oscilante

1. Preparación del molde

• Se utiliza fundición en arena (arena de silicato sódico o arena de resina). Los modelos de madera o resina se fabrican según planos (incluyendo dientes, orificios para pernos, etc.), con una tolerancia de mecanizado de 5 a 8 mm (tasa de contracción lineal del acero de alto manganeso: ≈2%).

• La superficie de la cavidad del molde debe ser lisa, con un dentado preciso para evitar desviaciones excesivas después del colado. Un sistema específico de compuertas y mazarotas garantiza el llenado completo de estructuras complejas, como los dientes.

2. Derretimiento y vertido

• Fusión de acero con alto contenido de manganeso: Se dosifica arrabio de alta pureza (P ≤0,07 %, S ≤0,05 %), chatarra de acero con bajo contenido de carbono y ferromanganeso (Mn ≥95 %). La fusión se realiza en un horno de arco eléctrico o de media frecuencia a 1500-1550 °C, con una composición química controlada (C: 1,0-1,4 %, Mn: 11-14 %, Si: 0,3-0,8 %) para garantizar una relación Mn/C ≥10 (crucial para la estructura austenítica).

• Desoxidación: Se añaden ferrosilicio y aluminio para la desoxidación final, reduciendo el contenido de oxígeno a ≤0,005% para evitar la porosidad.

• Vertido: Se utiliza un sistema de vertido inferior, con una temperatura controlada de 1400-1450 °C. Las placas de mordazas oscilantes grandes requieren un vertido segmentado (para evitar el cierre en frío), con una duración de 3 a 8 minutos, según el peso.

3. Sacudida y limpieza

• Tras enfriarse por debajo de 200 °C, la pieza fundida se desmolda. Las mazarotas se eliminan mediante oxicorte y las marcas de las compuertas se rectifican a ras del cuerpo.

• Se limpian la arena superficial y la rebaba. Se inspecciona la integridad de las zonas dentadas y se revisan los orificios de los pernos para detectar obstrucciones.

4. Tratamiento de enfriamiento por agua (paso crítico)

• La pieza fundida se calienta lentamente a 1050–1100 °C (velocidad de calentamiento ≤100 °C/h para evitar el agrietamiento) y se mantiene durante 2–4 horas (lo que garantiza la disolución completa de los carburos en austenita).

• El enfriamiento rápido por agua (temperatura del agua ≤30 °C, velocidad de enfriamiento ≥50 °C/s) inhibe la precipitación de carburo, formando una estructura austenítica única (lo que garantiza una alta tenacidad). La dureza después del tratamiento es de ≈200 HBW, con una energía de impacto ≥180 J.

III. Proceso de fabricación de la placa de mordaza oscilante

1. Mecanizado en bruto

• Utilizando la superficie posterior como referencia, una fresadora de pórtico fresa desbasta la superficie de trabajo, dejando un margen de acabado de 2 a 3 mm para garantizar un error de planitud ≤1 mm/m.

• Los orificios para los pernos se perforan con una broca radial, con una tolerancia de diámetro de ±0,5 mm y una profundidad de 2 a 3 mm mayor que la longitud del perno.

2. Refinamiento

• Mecanizado de dientes: Una fresa de conformación específica en una fresadora de pórtico mecaniza los dientes, garantizando una tolerancia de altura/paso de ±0,5 mm y una rugosidad superficial Ra ≤6,3 μm. Error de simetría dentaria ≤0,3 mm (crucial para la precisión de inversión).

• Mecanizado de la superficie de montaje: La superficie de montaje posterior y la espiga de ubicación están fresadas para garantizar un contacto ≥80 % con el cuerpo de la mordaza oscilante (espacio ≤0,1 mm mediante calibre de espesores) y una planitud ≤0,5 mm/m.

• Alivio de tensiones: el recocido a baja temperatura posterior al mecanizado (200–250 °C, 1–2 horas) elimina la tensión de mecanizado para evitar la deformación en servicio.

3. Tratamiento de superficies

• Se eliminan las rebabas de mecanizado. Las superficies no trabajadas se arenan (rugosidad Ra = 25-50 μm) para aumentar la fricción con el cuerpo de la mordaza.

• Los interiores de los orificios de montaje están roscados (si es necesario) con precisión de rosca 6H para una conexión de perno segura.

IV. Proceso de control de calidad de la placa de mordaza oscilante

1. Control del rendimiento de los materiales

• Inspección de la composición química: Un espectrómetro analiza C, Mn, etc., garantizando el cumplimiento de los estándares ZGMn13 (Mn: 11–14%, C: 1,0–1,4%).

• Pruebas de propiedades mecánicas: Las muestras se someten a pruebas de impacto (energía de impacto a baja temperatura a -40 °C ≥120 J) y a mediciones de dureza (≤230 HBW tras el temple en agua). La inspección metalográfica confirma la ausencia de carburos reticulados (que reducen la tenacidad).

2. Control de calidad de la fundición

• Inspección visual de defectos: Las inspecciones visuales exhaustivas descartan grietas, cavidades por contracción o desajustes. Las pruebas de partículas magnéticas (MT) en las zonas dentadas garantizan la ausencia de grietas superficiales.

• Inspección de calidad interna: Las pruebas ultrasónicas (UT) en placas grandes verifican que no haya poros o inclusiones de ≥φ3 mm en áreas críticas (raíces de dientes, orificios de pernos).

3. Control de precisión del mecanizado

• Inspección de tolerancia dimensional: Calibradores y plantillas dentadas verifican la altura y el paso de los dientes. Una máquina de medición de coordenadas verifica la tolerancia de la posición del orificio de montaje (≤0,3 mm).

• Inspección de tolerancia geométrica: Un nivel láser verifica la planitud de la superficie de trabajo (error ≤ 0,5 mm/m). Un comparador de carátula verifica la perpendicularidad entre las superficies de montaje y de trabajo (≤ 0,1 mm/100 mm).

4. Verificación del ensamblaje

• Ajuste de prueba: La placa de mandíbula oscilante se monta en el cuerpo de la mandíbula oscilante para verificar el contacto y el apriete, sin ruidos sueltos cuando se golpea manualmente.

• Prueba de simulación de desgaste: Las placas muestreadas se someten a pruebas de banco (8 horas con carga nominal) para medir el desgaste de los dientes (≤0,5 mm) y garantizar que no haya grietas ni deformaciones.