El anillo de sujeción de la trituradora de cono, un componente clave de fijación entre el anillo de ajuste y el marco inferior, fija el cóncavo y estabiliza el conjunto del tazón. Fija el cóncavo, bloquea los ajustes, distribuye las cargas y mejora el sellado, soportando altas fuerzas de sujeción y cargas cíclicas.
Estructuralmente, incluye un cuerpo de anillo de acero forjado/fundido de alta resistencia, superficie de sujeción de precisión, orificios para pernos, orejetas de elevación, características de ubicación y nervaduras de refuerzo, con recubrimientos resistentes al desgaste opcionales.
La fabricación implica fundición en arena (ZG35CrMo) o forjado (35CrMo), seguido de tratamiento térmico, mecanizado (torneado/rectificado CNC para precisión) y tratamiento de superficie.
El control de calidad abarca pruebas de materiales (composición, mecánica), comprobaciones dimensionales (CMM, seguimiento láser), pruebas de integridad estructural (UT, MPT), ensayos de rendimiento mecánico (fuerza de sujeción, fatiga) y validación de ensamblajes. Esto garantiza la fiabilidad de los componentes para un funcionamiento constante de la trituradora en la minería y el procesamiento de áridos.
Introducción detallada al componente del anillo de sujeción de la trituradora de cono
1. Función y rol del anillo de sujeción
El anillo de sujeción de la trituradora de cono (también conocido como anillo de bloqueo o anillo de sujeción del tazón) es un componente de fijación crucial ubicado entre el anillo de ajuste y el marco inferior, responsable principalmente de asegurar el cóncavo (revestimiento fijo del cono) y mantener la estabilidad del conjunto del tazón. Sus funciones principales incluyen:
Fijación cóncava:Aplicar presión radial y axial para sujetar firmemente los segmentos cóncavos contra la superficie interior del recipiente, evitando el desplazamiento o la vibración durante el aplastamiento, lo que podría provocar un desgaste desigual o fugas de material.
Bloqueo de ajuste:Asegurar el anillo de ajuste en su posición establecida después de realizar ajustes de espacio, asegurando que el espacio de trituración permanezca constante durante el funcionamiento y evitando cambios no deseados que afecten el tamaño del producto.
Transferencia de carga:Distribuye la fuerza de sujeción de manera uniforme a lo largo del cóncavo y el cuenco, lo que reduce las concentraciones de tensión localizada y extiende la vida útil de los componentes acoplados.
Mejora del sellado:Creando un sello hermético entre el anillo de ajuste y el marco inferior, minimizando la entrada de polvo, partículas de mineral y humedad en los mecanismos internos, reduciendo así el desgaste y la contaminación del lubricante.
Al operar bajo fuerzas de sujeción elevadas (que a menudo superan los 100 kN) y cargas cíclicas, el anillo de sujeción requiere alta resistencia a la tracción, rigidez y resistencia al desgaste para mantener su capacidad de sujeción durante períodos prolongados.
2. Composición y estructura del anillo de sujeción
El anillo de sujeción suele ser un componente anular, de una sola pieza o segmentado con un diseño robusto, que presenta las siguientes partes clave y detalles estructurales:
Cuerpo del anilloUn bastidor circular de acero fundido de alta resistencia (p. ej., ZG35CrMo) o acero forjado, con un diámetro exterior de entre 800 mm y 3000 mm, según el tamaño de la trituradora. El espesor del cuerpo es de 40 a 100 mm, con un ancho radial de 100 a 300 mm para soportar las fuerzas de sujeción.
Superficie de sujeciónSuperficie inclinada o plana, mecanizada con precisión, en la circunferencia interior que interactúa con la brida exterior del cóncavo o el anillo de ajuste. Esta superficie tiene una rugosidad de Ra1,6–3,2 μm para garantizar una distribución uniforme de la fuerza.
Orificios roscados/ranuras para pernosOrificios circunferencialmente espaciados (12–36, según el tamaño) o ranuras alargadas que alojan pernos de sujeción. Estos están posicionados para aplicar una presión uniforme, con una tolerancia de diámetro de orificio H12 y una precisión de posición (±0,5 mm) respecto al centro del anillo.
Orejetas de elevación:Protuberancias fundidas o soldadas integralmente en la superficie exterior para facilitar la instalación y extracción mediante equipos de elevación, diseñados para soportar el peso del anillo (a menudo 500–5000 kg).
Localización de características:
Pasadores de alineación:Pequeñas protuberancias cilíndricas en la superficie inferior que encajan en los orificios correspondientes en el marco inferior, garantizando el posicionamiento radial.
Ranuras/muescas:Ranuras circunferenciales que se acoplan con las nervaduras del anillo de ajuste, evitando el deslizamiento rotacional bajo carga.
Costillas de refuerzo:Nervaduras radiales o circunferenciales en la superficie exterior o interior que mejoran la rigidez sin peso excesivo, posicionadas para resistir la deformación bajo presión de sujeción.
Recubrimiento resistente al desgaste (opcional):Un recubrimiento de cromo duro (50–100 μm de espesor) o una capa de soldadura sobre la superficie de sujeción para reducir el desgaste por contacto repetido con el anillo cóncavo o de ajuste.
3. Proceso de fundición del anillo de sujeción
Debido a su gran tamaño y estructura anular, el anillo de sujeción se fabrica principalmente mediante fundición en arena, y para aplicaciones de alta carga se utiliza acero forjado:
Selección de materiales:
Acero fundido (ZG35CrMo)Preferido por su equilibrio entre resistencia (resistencia a la tracción ≥650 MPa, límite elástico ≥380 MPa) y colabilidad. Composición química: C 0,32-0,40 %, Cr 0,8-1,1 %, Mo 0,15-0,25 %.
Acero forjado (35CrMo):Se utiliza para trituradoras con cargas extremas, ofreciendo mayor tenacidad (energía de impacto ≥40 J) y resistencia a la fatiga.
Fabricación de patrones:
Se crea un patrón a escala real con resina, madera o espuma impresa en 3D, que reproduce el diámetro exterior, el ancho, los orificios para tornillos y las asas del anillo. Se añaden márgenes de contracción (1,8-2,2 %), con márgenes mayores para secciones gruesas como las costillas.
Moldura:
Se prepara un molde de arena aglomerado con resina con patrones divididos para formar la forma anular. Se utilizan machos para crear orificios para pernos y características internas, garantizando así la consistencia dimensional. La cavidad del molde se recubre con un revestimiento refractario a base de circonio para mejorar el acabado superficial.
Derretimiento y vertido:
El acero fundido se funde en un horno de arco eléctrico a 1530–1570 °C, con un estricto control de azufre (≤0,035 %) y fósforo (≤0,035 %) para evitar la fragilidad.
El vertido se realiza a 1490–1530 °C utilizando un cucharón con un arteso para controlar el flujo, lo que garantiza que el molde se llene de manera uniforme y minimiza la porosidad en áreas críticas como las protuberancias de los orificios de los pernos.
Tratamiento térmico:
Normalización:Calentamiento a 860–900 °C durante 3–5 horas, seguido de enfriamiento por aire para refinar la estructura del grano y reducir la tensión interna.
TempladoCalentar a 550–600 °C durante 4–6 horas para alcanzar una dureza de HB 200–250, equilibrando la resistencia y la maquinabilidad. En el caso de anillos forjados, se utiliza temple (850–880 °C, enfriado en aceite) y revenido para mejorar la tenacidad.
4. Proceso de mecanizado y fabricación
Mecanizado en bruto:
El anillo fundido o forjado se monta en un torno vertical CNC para mecanizar el diámetro exterior, el diámetro interior y las superficies superior e inferior, dejando un margen de acabado de 3 a 5 mm. Las dimensiones clave (p. ej., el diámetro exterior) se controlan con una precisión de ±1 mm.
Acabado de superficies de sujeción:
La superficie de sujeción interior se mecaniza con precisión mediante un centro de torneado CNC o una rectificadora para lograr una planitud (≤0,1 mm/m) y una rugosidad de Ra1,6 μm. Las superficies inclinadas (si las hay) se cortan con una tolerancia angular de ±0,1°.
Mecanizado de orificios para pernos:
Los agujeros o ranuras roscados se taladran y roscan mediante un centro de mecanizado CNC con mesa giratoria, lo que garantiza la precisión de posicionamiento (±0,5 mm) y la calidad de la rosca (clase 6H para agujeros roscados). Los salientes de los agujeros están reforzados para evitar que se desgasten con un par elevado.
Mecanizado de orejetas de elevación y características:
Las orejetas de elevación están mecanizadas para eliminar las rebabas de la fundición y garantizar una elevación segura, con bordes redondeados para reducir la concentración de tensión.
Los pasadores o ranuras de ubicación se fresan en dimensiones precisas, con una tolerancia de ±0,1 mm para características de alineación.
Tratamiento de superficies:
La superficie de sujeción está recubierta opcionalmente con cromo duro (50–100 μm) mediante galvanoplastia, logrando una dureza de HRC 60–65 para resistir el desgaste.
Las superficies que no coinciden se limpian con chorro de arena y se pintan con pintura epoxi (100–150 μm de espesor) para resistir la corrosión.
5. Procesos de control de calidad
Pruebas de materiales:
El análisis de la composición química (espectrometría) verifica el cumplimiento de los estándares ZG35CrMo o 35CrMo.
Las pruebas de tracción en muestras fundidas/forjadas confirman las propiedades mecánicas (por ejemplo, resistencia a la tracción ≥650 MPa, alargamiento ≥15%).
Comprobaciones de precisión dimensional:
Una máquina de medición de coordenadas (CMM) inspecciona dimensiones críticas: diámetro exterior/interior, planitud de la superficie de sujeción y posiciones de los orificios de los pernos.
Un rastreador láser verifica la circularidad del anillo (≤0,2 mm) y la concentricidad entre los diámetros interior y exterior (≤0,1 mm).
Pruebas de integridad estructural:
Las pruebas ultrasónicas (UT) detectan defectos internos en el cuerpo del anillo y en las protuberancias de los orificios de los pernos, y se rechazan todas las grietas o poros de >φ3 mm.
La prueba de partículas magnéticas (MPT) verifica grietas superficiales en orejetas, superficies de sujeción y orificios de pernos, con defectos lineales de >1 mm que resultan en rechazo.
Pruebas de rendimiento mecánico:
Prueba de fuerza de sujeción:El anillo se instala con pernos apretados al 120% del valor nominal, con medidores de tensión que miden la deformación (límite: ≤0,2 mm/m).
Prueba de fatiga:Las muestras se someten a una carga cíclica (10⁶ ciclos) al 80 % del límite elástico para garantizar que no se produzcan grietas, simulando un uso a largo plazo.
Validación de ensamblaje:
El ensamblaje de prueba con el anillo de ajuste y los segmentos cóncavos verifica un ajuste adecuado: la fuerza de sujeción se distribuye de manera uniforme y no hay un espacio excesivo entre las superficies de contacto.
A través de estos procesos de fabricación y control de calidad, el anillo de sujeción garantiza una fijación segura del cóncavo y un funcionamiento estable de la trituradora de cono, lo que lo hace esencial para un rendimiento constante en aplicaciones de minería y procesamiento de agregados.
