Máquina de alimentación de molino de bolas

Introducción detallada a los alimentadores de molinos de bolas y sus procesos de fabricación e inspección

I. Funciones y tipos de alimentadores de molinos de bolas

1. Clasificación por estructura y principio de funcionamiento

• Alimentador de tornillo

• Estructura: Compuesta por un tornillo sinfín, una canaleta transportadora, un motor de accionamiento y un reductor. Los materiales son impulsados por la rotación del tornillo sinfín.

• Características: Excelente sellado (apta para materiales pulverulentos o tóxicos), con caudal ajustable mediante control de velocidad. Aplicable a materiales granulares o pulverulentos (p. ej., carbón pulverizado, cemento crudo), pero propenso a obstruirse con materiales viscosos.

• Alimentador de banda

• Estructura: Consta de una banda transportadora, rodillos, tambor de accionamiento, tensor y motor regulador de velocidad. Los materiales se transportan por fricción entre la banda y los materiales.

• Características: Gran capacidad de alimentación (hasta cientos de toneladas por hora) y gran adaptabilidad (capaz de transportar grandes trozos, como minerales). Sin embargo, presenta un sellado deficiente y requiere una cubierta antipolvo.

• Alimentador vibratorio

• Estructura: Incluye un canal, un motor de vibración (o vibrador de eje excéntrico) y soportes de resorte. Los materiales se deslizan por el canal mediante vibración periódica.

• Características: Permite una alimentación uniforme y continua, y puede cribar materiales simultáneamente (con una criba en el fondo del canal). Es adecuado para materiales de grano fino y granulares (p. ej., mineral de hierro), pero puede triturar materiales frágiles.

• Alimentador de placas

• Estructura: Compuesta por placas de cadena, ruedas dentadas y una unidad de accionamiento. Las placas de cadena están fabricadas con placas de acero resistentes al desgaste y los materiales se transportan mediante transmisión por cadena.

• Características: Alta capacidad de carga (capaz de transportar grandes trozos de ≥1 tonelada), ideal para alimentar materiales de trituración gruesa a molinos de bolas grandes (p. ej., molinos de bolas para minería). Sin embargo, es voluminoso y costoso.

2. Requisitos básicos de rendimiento

• Uniformidad de alimentación: Fluctuación ≤±5% (para garantizar una carga estable del molino de bolas);

• Amplio rango de ajuste: la cantidad de alimentación se puede ajustar de forma continua entre el 20% y el 100% del valor de diseño;

• Resistencia al desgaste: Los componentes en contacto con materiales (por ejemplo, hojas de tornillo, correas, placas de cadena) deben utilizar materiales resistentes al desgaste (acero con alto contenido de manganeso, hierro fundido resistente al desgaste);

• Confiabilidad: Tiempo medio entre fallos ≥8.000 horas.

II. Proceso de fabricación de alimentadores para molinos de bolas

1. Fabricación de componentes clave

• Canal (componente central en contacto con los materiales)

• Material: Los canales pequeños y medianos utilizan placas de acero Q355B (de 8 a 12 mm de espesor); los canales grandes o de alto desgaste utilizan acero con alto contenido de manganeso ZGMn13 (de 15 a 20 mm de espesor).

• Proceso de fabricación:

1. Corte: Corte CNC de placas de acero, asegurando tolerancias de largo y ancho de ±2mm;

2. Conformado: Doblado de los lados del canal con una máquina dobladora (ángulo de 90° ± 1°) y soldadura de refuerzos (espaciado de 300-500 mm para mejorar la rigidez);

3. Soldadura: Soldadura con protección de gas para las costuras, seguida de un recocido de alivio de tensiones a 200 °C durante 2 h. Las soldaduras deben superar la inspección MT (Grado II).

4. Tratamiento de superficie: chorro de arena (grado Sa2.5), luego pulverización de un revestimiento resistente al desgaste (por ejemplo, carburo de tungsteno, 0,3-0,5 mm de espesor) o revestimiento con electrodos resistentes al desgaste (dureza ≥55HRC).

• Motor de vibración y vibrador

• Motor de vibración: Se adquiere como producto estándar (por ejemplo, serie YZU) con una fuerza de excitación correspondiente (5-50 kN, calculada en función del peso del canal y la cantidad de alimentación).

• Vibrador de eje excéntrico (tipo no accionado por motor):

1. Eje: Forjado en acero 45#, templado y revenido (dureza 220-250HBW), con tolerancia de círculo exterior IT6 y rugosidad superficial Ra≤1,6 μm después del torneado de acabado;

2. Bloque excéntrico: Fundido en HT300, sometido a pruebas de equilibrio estático después del mecanizado basto (desequilibrio ≤5g·cm), y conectado al eje a través de una chaveta (ajuste H7/k6).

• Dispositivo de soporte de resorte

• Material: acero para resortes 60Si2Mn, enrollado en frío y luego templado (refrigeración con aceite a 860 ℃) + templado a temperatura media (420 ℃), con dureza 45-50HRC y tolerancia de longitud libre ±1 mm.

2. Proceso de montaje

1. Soldadura del marco: Soldadura del marco con acero angular Q235B, seguido de recocido de alivio de tensión (300 ℃ × 2 h) para garantizar la perpendicularidad del marco ≤1 mm/m;

2. Instalación de componentes:

• Los soportes de resorte están atornillados al marco y al canal (el torque de precarga del perno cumple con los requisitos de diseño, por ejemplo, 350 N·m para pernos M20);

• El vibrador se instala en el centro de gravedad del canal, conectado rígidamente al canal mediante pernos, asegurando que el eje del vibrador sea paralelo a la línea central del canal (desviación ≤0,5 mm/m);

3. Montaje del sistema eléctrico: Instalación de un motor regulador de velocidad, un convertidor de frecuencia (1,5-15 kW, rango de frecuencia 5-50 Hz) y un sistema de control (capaz de ajustar la cantidad de alimentación de forma remota);

4. Operación de prueba: Funcionamiento sin carga durante 2 horas para comprobar la estabilidad de la vibración (desviación de amplitud ≤0,2 mm), el ruido (≤85 dB) y la ausencia de holgura o atascos.

III. Proceso de inspección de alimentadores de molinos de bolas

1. Inspección de materias primas y componentes

• Inspección de materiales:

• Piezas resistentes al desgaste (acero con alto contenido de manganeso ZGMn13): análisis espectral para verificar el contenido de Mn (11-14 %), dureza ≥200 HBW (≥300 HBW después del envejecimiento);

• Acero para resortes (60Si2Mn): Prueba de tracción para verificar resistencia a la tracción ≥1270 MPa, límite elástico ≥1100 MPa y tenacidad al impacto ≥60 J/cm².

• Inspección de la dimensión del componente:

• Hojas de tornillo: Tolerancia de paso ±2 mm, desviación del espesor de la hoja ≤-0,5 mm (para evitar atascos debido al espesor excesivo);

• Canal vibratorio: Largo y ancho medidos con cinta de acero (tolerancia ±5 mm) y planitud del fondo del canal ≤3 mm/m (detectada con nivel).

• Inspección del tratamiento térmico:

• Eje excéntrico: Dureza 220-250HBW (durecimetro Brinell), con profundidad de capa templada-revenida ≥1/3 del diámetro del eje;

• Resorte: Dureza 45-50HRC (durometro Rockwell), sometido a prueba de compresión (comprimido a 1,5 veces la carrera de trabajo, mantenido durante 10min sin deformación permanente).

2. Inspección del ensamblaje

• Inspección de precisión estática:

• Perpendicularidad del marco: detectada con un nivel láser, desviación ≤1 mm/m;

• Precisión de instalación del vibrador: Paralelismo entre el vibrador y el canal medido con un indicador de cuadrante, desviación ≤0,5 mm/m.

• Inspección del rendimiento dinámico:

• Prueba sin carga: funcionamiento durante 2 horas, registro de amplitud (con un medidor de amplitud), aumento de temperatura del cojinete (≤40 ℃, temperatura ambiente +40 ℃) y verificación de que no haya sujetadores sueltos (sin cambios de torque después de volver a verificar);

• Prueba de carga: Carga escalonada al 50 %, 100 % y 120 % de la cantidad de alimentación de diseño, con una duración de 1 hora por paso. La uniformidad de la alimentación se detecta mediante pesaje (5 pesajes consecutivos, desviación ≤±5%).

• Prueba de sobrecarga: Funcionamiento al 150% de la carga de diseño durante 30 minutos, comprobando que no haya deformación plástica del canal ni de los resortes.

3. Aceptación final

• Calidad de apariencia: Espesor del recubrimiento de superficie (imprimación + capa superior) ≥80 μm (medido con un medidor de espesor de recubrimiento), sin goteos ni descascarillados y marcas claras (modelo, cantidad de alimentación, peso);

• Rendimiento de seguridad: tiempo de respuesta del botón de parada de emergencia ≤0,5 s, clasificación IP de la cubierta protectora ≥IP54 (a prueba de polvo);

• Documentos técnicos: Proporcionar un certificado de producto, un manual de funcionamiento (incluido el diagrama de instalación y el ciclo de mantenimiento) e informes de materiales para los componentes clave.

IV. Resumen