Trituradora de cono hidráulica multicilindro

Marco superiorEstructura cilíndrica de acero fundido (ZG270-500) que soporta el cono fijo y el mecanismo de ajuste. Cuenta con una brida superior para conectar la tolva de alimentación y nervaduras radiales de refuerzo (de 30 a 80 mm de espesor) para resistir las fuerzas de aplastamiento.

Marco inferiorUna base de acero fundido de alta resistencia (ZG35CrMo) que alberga el manguito del eje excéntrico, el cojinete del eje principal y el sistema de cilindro hidráulico. Está atornillada a la cimentación para garantizar la estabilidad durante el funcionamiento y cuenta con conductos de aceite para lubricación y refrigeración.

Cono móvilComponente cónico con revestimiento resistente al desgaste (fundición de hierro con alto contenido de cromo Cr20 o acero al manganeso ZGMn13) fijado mediante fundición de aleación de zinc. El cuerpo cónico está forjado en acero de aleación 42CrMo, con una base esférica que encaja en el cojinete esférico del eje principal para garantizar una oscilación flexible.

Cono fijo (cóncavo)Un revestimiento anular segmentado (3-6 segmentos) de hierro fundido con alto contenido de cromo, montado en la pared interior del marco superior. Cada segmento está diseñado con un perfil de cavidad específico (ángulo y profundidad) para controlar el proceso de trituración y el tamaño de las partículas del producto.

Eje principalUn eje de acero aleado forjado (40CrNiMoA) con un extremo inferior cónico (cono 1:12) que se acopla al manguito del eje excéntrico. Transmite la fuerza de rotación del manguito excéntrico al cono móvil, con un diámetro que varía de 100 a 300 mm, según el modelo de trituradora.

Manguito de eje excéntricoUn manguito de acero fundido (ZG35CrMo) con un diámetro interior descentrado (excentricidad de 8-25 mm) impulsa el movimiento oscilante del eje principal. Está montado sobre rodamientos de rodillos esféricos y gira mediante un juego de engranajes cónicos (engranajes cónicos pequeños y grandes de 20CrMnTi).

Sistema de motor y poleaUn motor de frecuencia variable (160–630 kW) conectado al eje de entrada mediante una correa trapezoidal y una polea, proporciona potencia para accionar el manguito excéntrico. La velocidad del motor es ajustable (500–1200 rpm) para adaptarse a diferentes materiales.

Unidad hidráulica multicilindro: De 6 a 12 cilindros hidráulicos distribuidos uniformemente alrededor del bastidor inferior, encargados de ajustar el tamaño del puerto de descarga (5-50 mm) y proporcionar protección contra sobrecargas. Cada cilindro tiene una presión de trabajo de 16-25 MPa y está equipado con un sensor de presión para un control preciso.

Gabinete de control hidráulico:Contiene bombas, válvulas y un sistema PLC para regular la presión del cilindro, permitiendo el ajuste automático del puerto de descarga y el monitoreo en tiempo real de los parámetros de operación.

Dispositivo de alivio de seguridad:Cuando los materiales no triturables ingresan a la cámara de trituración, los cilindros hidráulicos se retraen automáticamente para expandir el puerto de descarga, expulsando la materia extraña y luego se restablecen a la posición original para reanudar la operación.

Sistema de lubricación con aceite finoUn sistema independiente con bombas, enfriadores y filtros que circula aceite lubricante (ISO VG 46) a los rodamientos, engranajes y el manguito excéntrico. Mantiene la temperatura del aceite por debajo de 55 °C y la presión entre 0,2 y 0,4 MPa.

Estructura a prueba de polvo:Una combinación de sellos laberínticos, sellos de aceite y purga de aire (aire comprimido de 0,3 a 0,5 MPa) para evitar que el polvo y las partículas finas entren en los sistemas de cojinetes y hidráulicos.

Fabricación de patrones:Se crean patrones de madera o metal a escala real con márgenes de contracción (1,2-1,5 %) y características detalladas (costillas, bridas, conductos de aceite).

MolduraSe utilizan moldes de arena aglomerados con resina, con núcleos para las cavidades internas. La superficie del molde se recubre con un revestimiento refractario a base de circonio para mejorar el acabado superficial.

Derretimiento y vertido:

ZG270-500: Fundido en un horno de inducción a 1520–1560 °C, vertido a 1480–1520 °C bajo presión controlada para evitar la porosidad.

ZG35CrMo: Fundido a 1540–1580 °C, con cromo y molibdeno añadidos para lograr la composición requerida (Cr 0,8–1,2 %, Mo 0,2–0,3 %).

Tratamiento térmico:Normalización a 880–920 °C (enfriado por aire) seguida de revenido a 550–600 °C para aliviar la tensión interna y lograr una dureza HB 180–220.

Patrón y molduras:Para el moldeo de carcasas se utilizan patrones de espuma de precisión con detalles de orificios excéntricos, lo que garantiza la precisión dimensional del orificio desplazado (±0,05 mm).

Vertido y tratamiento térmicoEl acero fundido se vierte a 1500–1540 °C. Tras la fundición, el manguito se somete a temple (850 °C, enfriado en aceite) y revenido (580 °C) para alcanzar una dureza HB 220–260 y una resistencia a la tracción ≥785 MPa.

Calentamiento de palanquillas:Las piezas de acero se calientan a 1150–1200 °C en un horno de gas para garantizar su plasticidad.

Forja en matriz abierta:El tocho se recalca y se forja en forma cónica con una base esférica, con múltiples pasadas para alinear el flujo de grano a lo largo de la dirección de la tensión.

Tratamiento térmico:Temple (840 °C, refrigerado por agua) y revenido (560 °C) para lograr una resistencia a la tracción ≥900 MPa, un límite elástico ≥785 MPa y una dureza HRC 28-32.

Mecanizado en brutoEl fresado CNC conforma las superficies de las bridas y los bordes de las nervaduras con una tolerancia de planitud (≤0,1 mm/m). Las mandrinadoras crean asientos de cojinetes y orificios de montaje para cilindros hidráulicos con una tolerancia IT7.

Mecanizado de precisiónRectificado de superficies de contacto de bridas a Ra1,6 μm. Taladrado y roscado de orificios para pernos (M30–M60) con rosca clase 6H, garantizando precisión de posición (±0,1 mm).

TorneadoLos tornos CNC mecanizan el diámetro exterior y el orificio excéntrico, dejando una tolerancia de rectificado de 0,5 a 1 mm. La excentricidad se verifica mediante una MMC.

MoliendaEl diámetro exterior y el orificio están rectificados según la tolerancia IT6, con una rugosidad superficial de Ra0,8 μm. La cara de montaje del engranaje está rectificada perpendicularmente (≤0,02 mm/100 mm).

Molienda:Los centros de mecanizado CNC dan forma a la superficie cónica y a la base esférica, con tolerancia de ángulo de cono (±0,05°) y rugosidad superficial Ra3,2 μm.

Superficie de montaje del revestimiento:Mecanizado hasta alcanzar planitud (≤0,1 mm/m) para garantizar una unión firme con el revestimiento resistente al desgaste mediante fundición de aleación de zinc.

Pruebas de materiales:

El análisis espectrométrico verifica la composición química (por ejemplo, ZG35CrMo: C 0,32–0,40 %, Cr 0,8–1,2 %).

Las pruebas de tracción e impacto confirman las propiedades mecánicas (por ejemplo, 42CrMo: energía de impacto ≥60 J/cm² a 20°C).

Inspección dimensional:

CMM verifica dimensiones críticas (por ejemplo, excentricidad del manguito excéntrico, coaxialidad del asiento del cojinete del bastidor).

El escaneo láser verifica el perfil cónico del cono móvil y la geometría de la cavidad del cono fijo.

Ensayos no destructivos (END):

Las pruebas ultrasónicas (UT) detectan defectos internos en marcos y manguitos fundidos (defectos >φ3 mm rechazados).

La prueba de partículas magnéticas (MPT) inspecciona los ejes principales forjados y los conos móviles para detectar grietas en la superficie.

Pruebas de rendimiento:

Equilibrio dinámico:Los conjuntos de rotor y manguito excéntrico están equilibrados según el grado G2.5 (vibración ≤2,5 mm/s).

Prueba del sistema hidráulico:Ciclos de presión (0–25 MPa) durante 1000 ciclos sin fugas; tiempo de respuesta de los dispositivos de seguridad ≤0,5 segundos.

Prueba de aplastamiento:Funcionamiento continuo de 48 horas con granito (resistencia a la compresión 160 MPa) para verificar la capacidad, el tamaño de partícula (cubicidad ≥85%) y el desgaste de los componentes.

Validación de seguridad:

La prueba de sobrecarga con bloques de hierro de 50 kg confirma que el sistema hidráulico se activa y se reinicia correctamente sin sufrir daños.