La tapa de ajuste de la trituradora de cono es un componente clave del sistema de ajuste de la separación de la trituradora, montado sobre el anillo de ajuste o el bastidor superior. Sus principales funciones incluyen el control de la separación de trituración (permitiendo un ajuste preciso de la distancia entre los conos móviles y fijos), los componentes de bloqueo (fijando el anillo de ajuste después del ajuste), la distribución de cargas y el soporte de los sellos.
Estructuralmente, es un componente cilíndrico o cónico que consta del cuerpo de la tapa (fabricado en acero fundido de alta resistencia como ZG310-570 o acero forjado), orificio roscado o roscas externas, mecanismos de bloqueo (como ranuras de bloqueo, orificios para tornillos de fijación e interfaces cónicas), brida superior, ranuras de sellado, nervaduras de refuerzo y marcas indicadoras.
El proceso de fundición para tapas de ajuste de tamaño mediano a grande implica la selección de materiales, la confección de patrones (con tolerancias de contracción y ángulos de desmoldeo), el moldeo (con moldes de arena), la fusión y el vertido (con temperaturas y caudales controlados), el enfriamiento y desmoldeo, y el tratamiento térmico (normalización y revenido). El proceso de mecanizado y fabricación incluye el mecanizado de desbaste, el mecanizado de roscas, el mecanizado de elementos de bloqueo, el mecanizado de acabado, el tratamiento superficial y el montaje de juntas.
Los procesos de control de calidad abarcan la validación del material (ensayos de composición química y dureza), la verificación de la precisión dimensional (mediante CMM y calibres de rosca), las pruebas de integridad estructural (END como MPT y UT), las pruebas funcionales (verificación del rango de ajuste y la eficacia del bloqueo) y las pruebas de rendimiento del sello. Estos procesos garantizan que la tapa de ajuste tenga la precisión, resistencia y fiabilidad necesarias para un control uniforme de la holgura de trituración, garantizando así un rendimiento óptimo de la trituradora.
Introducción detallada al componente de la tapa de ajuste de la trituradora de cono
1. Función y rol de la tapa de ajuste
La tapa de ajuste de la trituradora de cono (también conocida como tapa de ajuste o tapa reguladora) es un componente clave del sistema de ajuste de la separación de la trituradora, montado sobre el anillo de ajuste o el bastidor superior. Sus principales funciones incluyen:
Control de la brecha de aplastamiento:Permite ajustar con precisión la distancia entre el cono móvil y el cono fijo (espacio de trituración) mediante rotación o traslación respecto al anillo de ajuste, influyendo directamente en el tamaño del material descargado.
Bloqueo de componentes:Asegura el anillo de ajuste en su posición establecida después del ajuste del espacio, evitando movimientos involuntarios causados por la vibración durante las operaciones de trituración.
Distribución de carga:Distribuye las cargas axiales desde el anillo de ajuste hasta el bastidor superior, reduciendo la tensión localizada en los componentes acoplados.
Soporte de sellado:Proporciona una superficie de montaje para sellos que evitan fugas de polvo, residuos o lubricante entre el sistema de ajuste y los mecanismos internos de la trituradora.
Dada su función en el ajuste de precisión y la capacidad de carga, la tapa de ajuste requiere alta precisión dimensional, resistencia al desgaste y estabilidad estructural.
2. Composición y estructura del límite de ajuste
La tapa de ajuste suele ser un componente cilíndrico o cónico con una combinación de superficies roscadas, con bridas y lisas, que consta de las siguientes piezas clave:
Cuerpo de la tapaLa sección estructural principal, generalmente de acero fundido de alta resistencia (p. ej., 40Cr o ZG310–570) o de acero forjado para una mayor durabilidad. Su espesor de pared oscila entre 30 y 80 mm, con secciones más gruesas en las interfaces de carga.
Orificio roscado o roscas externas: Una rosca central que se acopla al anillo de ajuste, ya sea rosca interna (para tapas que se enroscan en el anillo de ajuste) o rosca externa (para tapas que se fijan con una tuerca de seguridad). Las roscas suelen ser trapezoidales (métricas o en pulgadas) para soportar cargas axiales elevadas.
Mecanismo de bloqueo:Características para asegurar la tapa después del ajuste, tales como:
Ranuras de bloqueo:Ranuras circunferenciales alrededor de la superficie exterior de la tapa que se alinean con los pernos de bloqueo en el anillo de ajuste, evitando la rotación.
Orificios para tornillos de fijación:Orificios roscados radiales que aceptan tornillos de fijación para presionar contra el anillo de ajuste, creando un bloqueo basado en fricción.
Interfaz cónica:Una superficie cónica que se acopla con un cono correspondiente en el anillo de ajuste, mejorando el agarre bajo carga.
Brida superior:Una brida radial en el extremo superior de la tapa, que proporciona una superficie para aplicar torsión durante el ajuste (mediante una llave o herramienta hidráulica) y limita el movimiento axial.
Ranuras de sellado:Ranuras circunferenciales en la superficie exterior o interior que albergan juntas tóricas, empaquetaduras o sellos laberínticos para evitar la contaminación o la pérdida de lubricante.
Costillas de refuerzo:Nervaduras internas o externas (de 5 a 15 mm de espesor) que refuerzan el cuerpo de la tapa, particularmente alrededor de las áreas roscadas, para resistir la deformación bajo carga.
Marcas indicadoras:Líneas grabadas o estampadas en la superficie exterior que se alinean con las marcas de referencia en el anillo de ajuste, lo que facilita un ajuste preciso del espacio (normalmente graduado en incrementos de 0,1 mm).
3. Proceso de fundición de la tapa de ajuste
Para tapas de ajuste medianas a grandes, la fundición es el método de fabricación preferido debido a su capacidad para producir formas complejas de manera eficiente:
Selección de materiales:
Se elige acero fundido de alta resistencia (ZG310–570) por su resistencia a la tracción (≥570 MPa) y tenacidad al impacto, ideal para aplicaciones de carga. Para tapas más pequeñas, se puede utilizar fundición dúctil (QT500–7) por su rentabilidad y buena maquinabilidad.
Fabricación de patrones:
Se crea un patrón de precisión con madera, espuma o plástico impreso en 3D, que reproduce la forma externa, las roscas (de forma simplificada), las bridas y las ranuras de la tapa. Se añaden márgenes de contracción (1,5-2 %), con ángulos de desmoldeo (2°-4°) para facilitar la extracción del molde.
Los patrones de rosca a menudo se omiten o simplifican en la fundición, y el roscado final se logra mediante mecanizado.
Moldura:
Se forma un molde de arena (arena verde o arena aglomerada con resina) alrededor del modelo, con un núcleo para crear el orificio central. La cavidad del molde se recubre con un revestimiento refractario para mejorar el acabado superficial y evitar la penetración de metal en la arena.
Derretimiento y vertido:
El acero fundido se funde en un horno de arco eléctrico a 1520–1560 °C, con una composición química controlada a C 0,25–0,35 %, Mn 0,8–1,2 % y Si 0,2–0,6 % para equilibrar la resistencia y la maquinabilidad.
El vertido se realiza a 1480–1520°C utilizando una cuchara, con un caudal constante para evitar turbulencias, asegurando el llenado completo de la cavidad del molde.
Enfriamiento y agitación:
La pieza fundida se enfría en el molde durante 24-48 horas para reducir la tensión térmica y luego se elimina mediante vibración. Los residuos de arena se limpian mediante granallado (grano de acero G25), logrando una rugosidad superficial de Ra25-50 μm.
Tratamiento térmico:
La normalización (850–900 °C, enfriado por aire) refina la estructura del grano, seguida del revenido (600–650 °C) para reducir la dureza a 200–250 HBW, mejorando la maquinabilidad y manteniendo la resistencia.
4. Proceso de mecanizado y fabricación
Mecanizado en bruto:
La pieza fundida se monta en un torno CNC para mecanizar el diámetro exterior, la brida superior y el orificio central, dejando un margen de acabado de 2 a 3 mm. Las superficies clave se rectifican para establecer los datos de referencia.
Mecanizado de roscas:
Las roscas internas o externas se mecanizan con precisión mediante un torno de roscas CNC o una fresadora de roscas. Las roscas trapezoidales se cortan con una herramienta de conformado, lo que garantiza la precisión del paso (±0,05 mm) y la tolerancia del perfil de la rosca para facilitar el ajuste.
Mecanizado de funciones de bloqueo:
Las ranuras de bloqueo se fresan en la superficie exterior mediante una fresadora CNC, con una tolerancia de profundidad (±0,1 mm) y un espaciado uniforme (±0,5 mm) alrededor de la circunferencia de la tapa.
Los orificios para los tornillos de fijación se perforan y roscan con una tolerancia de clase 6H, con perpendicularidad (±0,1 mm/100 mm) con respecto al eje de la tapa para garantizar un enganche adecuado del tornillo.
Mecanizado de acabado:
La brida superior y las superficies de sellado están torneadas para lograr una planitud (≤0,05 mm/m) y una rugosidad de superficie de Ra1,6 μm, lo que garantiza un sellado efectivo y una aplicación de torque.
Las interfaces cónicas (si corresponde) se mecanizan con una tolerancia de ángulo (±0,1°) y una rugosidad de superficie de Ra3,2 μm para un acoplamiento seguro con el anillo de ajuste.
Tratamiento de superficies:
La superficie exterior del capuchón está recubierta con pintura antioxidante o zincado (de 5 a 8 μm de espesor) para resistir la corrosión. Las roscas están tratadas con un compuesto antiadherente (p. ej., disulfuro de molibdeno) para facilitar un ajuste suave y evitar el desgaste por rozamiento.
Montaje de sellos:
Los anillos tóricos o juntas se instalan en las ranuras de sellado, con dimensiones que coinciden con el ancho y la profundidad de la ranura para garantizar un sellado hermético bajo compresión.
5. Procesos de control de calidad
Validación de materiales:
El análisis de la composición química (mediante espectrometría) confirma que el material base cumple con las especificaciones (por ejemplo, 40Cr: C 0,37–0,44 %, Cr 0,8–1,1 %).
La prueba de dureza (Brinell o Rockwell) verifica que el cuerpo de la tapa tenga una dureza de 200 a 250 HBW, lo que garantiza un equilibrio entre resistencia y maquinabilidad.
Comprobaciones de precisión dimensional:
Una máquina de medición de coordenadas (CMM) inspecciona dimensiones críticas: diámetro del paso de rosca (±0,03 mm), diámetro exterior (±0,1 mm), planitud de la brida y posiciones de ranuras/ranuras.
La calidad de la rosca se evalúa utilizando calibres de rosca (calibres de anillo o de tapón) para garantizar un ajuste adecuado con el anillo de ajuste.
Pruebas de integridad estructural:
Las pruebas no destructivas (NDT), como las pruebas de partículas magnéticas (MPT), detectan grietas superficiales en roscas, bridas o elementos de bloqueo y rechazan cualquier defecto de hasta 0,5 mm de longitud.
Se realizan pruebas ultrasónicas (UT) en tapas grandes para verificar defectos internos (por ejemplo, poros de contracción) en regiones que soportan carga.
Pruebas funcionales:
Verificación del rango de ajuste: la tapa se acopla a un anillo de ajuste de prueba y se mide su rango de rotación/traslación para garantizar que cubra el rango de espacio de diseño (normalmente de 5 a 50 mm).
Prueba de eficacia de bloqueo: después de colocar la tapa en una posición media, se realiza una prueba de vibración (10–500 Hz durante 1 hora), sin permitir ningún movimiento medible (≤0,01 mm).
Prueba de rendimiento del sello:
Se realiza una prueba de presión montando la tapa con sellos en un dispositivo de prueba y aplicando una presión de aire de 0,3 MPa, sin que se detecten fugas mediante la inspección con solución de jabón.
Al adherirse a estos procesos, la tapa de ajuste logra la precisión, resistencia y confiabilidad necesarias para mantener un control constante del espacio de trituración, lo que garantiza un rendimiento óptimo de la trituradora y la calidad del producto en aplicaciones de minería y procesamiento de agregados.
