Este documento describe la placa de alimentación de la trituradora cónica, un componente clave del sistema de alimentación de material, ubicado en la parte superior de la entrada de alimentación. Su función es guiar el flujo de material, evitar la retropulverización, reducir la tensión de impacto y controlar la velocidad de alimentación. Se detalla la composición y estructura del componente, incluyendo el cuerpo de la placa, la brida de montaje o los orificios para pernos, el revestimiento resistente a impactos, las placas deflectoras (en algunos diseños), las nervaduras de refuerzo y la rampa o superficie inclinada, junto con sus características estructurales. Para las variantes de fundición de alto cromo, se describe el proceso de fundición, abarcando la ionización del material, la creación de patrones, el moldeo, la fusión, el vertido, el enfriamiento y el desmoldeo, el tratamiento térmico y la inspección. Para las variantes de placa de acero, se describe el proceso de mecanizado y fabricación, incluyendo el corte, doblado y conformado de la placa, la soldadura de refuerzos, el tratamiento superficial y la instalación del revestimiento. Además, se especifican las medidas de control de calidad, como la validación del material, las comprobaciones de la precisión dimensional, la inspección de la calidad de las soldaduras, las pruebas de impacto y desgaste, las pruebas de ensamblaje y funcionamiento, y la inspección final. Estos procesos garantizan que la placa de alimentación tenga alta resistencia al impacto, resistencia al desgaste y precisión dimensional, garantizando una alimentación confiable del material y protección para la trituradora de cono en operaciones de trabajo pesado.
Introducción detallada al componente de la placa de alimentación de la trituradora de cono
1. Función y rol de la placa de alimentación
La placa de alimentación (también conocida como placa de la tolva de alimentación o placa de entrada) es un componente clave del sistema de alimentación de material de las trituradoras de cono, ubicada en la parte superior de la entrada de alimentación de la trituradora. Sus principales funciones incluyen:
Guía del flujo de materiales:Dirigir materiales a granel (minerales, rocas) de manera uniforme hacia la cámara de trituración, asegurando una distribución uniforme para evitar un desgaste desigual en los revestimientos del cono móvil y del cono fijo.
Prevención del rociado inverso:Actúa como una barrera para evitar que el material triturado salpique hacia afuera de la entrada de alimentación durante el triturado a alta velocidad, protegiendo así a los operadores y al equipo circundante.
Reducción del estrés por impacto:Absorbe las fuerzas de impacto iniciales cuando los materiales caen en la trituradora, minimizando el impacto directo en el eje principal y el conjunto excéntrico para extender su vida útil.
Control de la velocidad de alimentación:Algunas placas de alimentación están diseñadas con deflectores o canales ajustables para regular el caudal del material, adaptándose a la capacidad de procesamiento de la trituradora y optimizando la eficiencia de trituración.
2. Composición y estructura de la placa de alimentación
La placa de alimentación suele ser un componente resistente, con forma de placa o de embudo, que consta de las siguientes partes centrales:
Cuerpo de placaEl componente estructural principal, fabricado en acero de alta resistencia a la abrasión (p. ej., Mn13, AR400) o fundición de alto contenido en cromo (Cr20), con un espesor que varía de 30 a 100 mm, según el tamaño de la trituradora. Su forma se adapta a la entrada de alimentación, a menudo con una superficie curva o inclinada para guiar el flujo de material.
Orificios para bridas o pernos de montajeUna brida periférica o un conjunto de orificios para pernos (M16–M24) en el cuerpo de la placa, que se utiliza para fijarla al bastidor de la trituradora o a la tolva de alimentación. La brida está reforzada con placas nervadas para aumentar la rigidez estructural bajo cargas de impacto.
Revestimiento resistente a impactos:Una capa de desgaste reemplazable adherida a la superficie interior del cuerpo de la placa, hecha de polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE) o baldosas de cerámica, que reduce la fricción y el desgaste de los materiales abrasivos.
Placas deflectoras (en algunos diseños):Placas verticales ajustables o fijas soldadas o atornilladas al cuerpo de la placa, que dividen la entrada de alimentación en canales para controlar la dirección del material y evitar la formación de puentes (bloqueo del material).
Costillas de refuerzo:Nervas de acero triangulares o rectangulares soldadas a la parte posterior del cuerpo de la placa, mejorando su resistencia a la flexión y evitando la deformación bajo el impacto repetido del material.
Canal o superficie inclinada:Una superficie lisa e inclinada hacia abajo en el cuerpo de la placa (ángulo de 30°–45°) para facilitar el deslizamiento del material dentro de la cámara de trituración, con un acabado pulido para reducir la adhesión del material.
3. Proceso de fundición de la placa de alimentación (para variantes de fundición con alto contenido de cromo)
Para las placas de alimentación fabricadas en fundición de hierro con alto contenido de cromo (utilizadas en aplicaciones de abrasión intensa), el proceso de fundición es el siguiente:
Selección de materiales:
Se elige fundición de alto contenido de cromo (Cr20-Cr26) con un contenido de carbono del 2,5 al 3,5 % por su alta dureza (HRC 58-65) y resistencia a la abrasión. Se añaden elementos de aleación como Mo (0,5-1,0 %) y Ni (0,5-1,5 %) para mejorar la tenacidad.
Fabricación de patrones:
Se crea un modelo a escala real con madera o espuma, que reproduce la forma, la brida y los orificios para los tornillos del cuerpo de la placa. Se añaden márgenes de contracción (1,5-2,0 %) para compensar la contracción posterior al colado.
Moldura:
Se preparan moldes de arena aglomerados con resina, con un macho de arena para formar los orificios para pernos y los canales internos. La cavidad del molde se recubre con un revestimiento refractario para evitar la penetración de metal y garantizar una superficie lisa.
Derretimiento y vertido:
La aleación de hierro se funde en un horno de inducción a 1450–1500 °C, con un estricto control del contenido de cromo y carbono para evitar la segregación de carburo.
El vertido se realiza a una temperatura de 1380–1420 °C, con un caudal constante para garantizar el llenado completo del molde y minimizar la porosidad inducida por la turbulencia.
Enfriamiento y agitación:
La pieza fundida se enfría en el molde durante 24 a 48 horas para reducir la tensión térmica y luego se elimina mediante vibración. Los residuos de arena se limpian mediante granallado.
Tratamiento térmico:
La pieza fundida se somete a un temple (950–1000 °C, refrigerada por agua) para formar carburos de cromo duros, seguido de un revenido (200–250 °C) para aliviar la tensión residual. Este proceso alcanza una dureza de HRC 58–65.
Inspección de fundición:
La inspección visual y las pruebas con líquidos penetrantes (DPT) verifican si hay grietas en la superficie, orificios o relleno incompleto.
La prueba ultrasónica (UT) detecta defectos internos, con límites aceptables de ≤φ3 mm para áreas no críticas y sin defectos en zonas de impacto.
4. Proceso de mecanizado y fabricación (para variantes de placa de acero)
Para las placas de alimentación fabricadas en acero resistente a la abrasión (AR400 o Mn13), el proceso se centra en el corte y la soldadura en lugar de la fundición:
Corte de placas:
Las placas de acero de gran tamaño se cortan a la forma requerida mediante corte por plasma o láser, con una tolerancia de ±1 mm en las dimensiones. Los orificios para pernos se perforan con máquinas CNC, con avellanados para cabezas de pernos enrasadas.
Doblado y conformado:
La placa cortada se dobla en forma curva o de embudo utilizando una prensa hidráulica, con matrices de formación que garantizan una curvatura consistente (tolerancia ±0,5°).
Soldadura de refuerzos:
Las nervaduras de refuerzo y las bridas de montaje se sueldan al cuerpo de la placa mediante soldadura por arco sumergido (SAW) o soldadura con gas inerte metálico (MIG). Las costuras de soldadura se rectifican para evitar la concentración de tensiones.
El tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) se realiza a 600–650 °C durante 2 a 4 horas para reducir la tensión de soldadura y evitar el agrietamiento durante la operación.
Tratamiento de superficies:
La superficie de desgaste se pule con una rugosidad de Ra6,3–12,5 μm para minimizar la adhesión del material. Las placas AR400 no requieren recubrimiento adicional debido a su inherente resistencia al desgaste; las placas Mn13 pueden pasivarse para prevenir la oxidación.
Instalación del revestimiento:
Los revestimientos resistentes a impactos (UHMWPE o cerámicos) se adhieren a la superficie interior mediante adhesivos epóxicos, con pernos de refuerzo en zonas de alto desgaste. Los bordes del revestimiento están sellados con silicona para evitar la penetración de material entre el revestimiento y el cuerpo de la placa.
5. Procesos de control de calidad
Validación de materiales:
Para placas de hierro fundido: El análisis espectrométrico confirma la composición química (Cr: 20-26 %, C: 2,5-3,5 %). La prueba de dureza (Rockwell C) garantiza una HRC de 58-65.
Para placas de acero: la prueba de tracción verifica la resistencia del AR400 (≥1300 MPa) y la tenacidad del Mn13 (elongación ≥40%).
Comprobaciones de precisión dimensional:
La máquina de medición de coordenadas (CMM) verifica las dimensiones generales, la planitud de la brida (≤1 mm/m) y las posiciones de los orificios (±0,2 mm).
El radio de curvatura se mide utilizando una plantilla, con una tolerancia de ±1 mm.
Inspección de calidad de la soldadura:
Las costuras de soldadura se inspeccionan mediante examen visual y pruebas ultrasónicas (UT) para detectar porosidad, grietas o fusión incompleta. La resistencia de la soldadura se comprueba mediante muestreo destructivo (resistencia a la tracción ≥480 MPa).
Pruebas de impacto y desgaste:
Prueba de impacto: Se deja caer un bloque de acero de 50 kg desde 1 m sobre la superficie de la placa, sin que se observen deformaciones ni grietas visibles.
Prueba de abrasión: Las muestras se someten a pruebas de rueda de caucho/arena seca ASTM G65, con una pérdida de peso de ≤0,5 g/1000 ciclos para AR400 y ≤0,3 g/1000 ciclos para hierro fundido con alto contenido de cromo.
Pruebas de ensamblaje y funcionamiento:
La placa de alimentación se monta a modo de prueba en el bastidor de la trituradora para garantizar una alineación adecuada con la entrada de alimentación (espacio ≤2 mm).
Se realiza una prueba de flujo de material con mineral simulado (partículas de 50 a 100 mm) para verificar una distribución uniforme y que no haya retropulverización.
Inspección final:
Antes de la aprobación se realiza una revisión exhaustiva de todos los datos de pruebas, incluidos los certificados de materiales, los informes dimensionales y los resultados de END.
La placa está marcada con números de pieza, grado de material y fecha de inspección para trazabilidad.
A través de estas medidas de fabricación y control de calidad, la placa de alimentación logra una alta resistencia al impacto, al desgaste y precisión dimensional, lo que garantiza una alimentación confiable del material y la protección de la trituradora de cono en operaciones continuas y de servicio pesado.
