Este documento describe la polea de las trituradoras de cono, un componente clave de la transmisión de potencia que transfiere el movimiento rotacional del motor al eje intermedio mediante una correa de transmisión, ajusta la velocidad del eje intermedio y absorbe las vibraciones. Se detalla su composición y estructura, incluyendo el cuerpo de la polea, las ranuras en V, el cubo, el aro y el alma. Se describe el proceso de fundición del cuerpo de la polea, abarcando la incorporación del material (fundición gris), la fabricación de patrones, el moldeo, la fusión, el vertido, el tratamiento térmico y la inspección. También se describe el proceso de mecanizado (mecanizado de desbaste/acabado, tratamiento superficial) y las características del ensamblaje. Además, se especifican las medidas de control de calidad, como las pruebas de materiales, las comprobaciones de precisión dimensional, el equilibrado, las pruebas funcionales y la inspección de la calidad superficial. Estos procesos garantizan una transmisión de potencia eficiente, reduciendo el desgaste de la correa y mejorando la fiabilidad operativa de la trituradora de cono.
Introducción detallada al componente de polea de la trituradora de cono
1. Función y rol de la polea de la trituradora cónica
La polea es un componente esencial de la transmisión de potencia en las trituradoras de cono, responsable de transferir el movimiento de rotación del motor al eje intermedio mediante una correa de transmisión (correa trapezoidal o correa trapezoidal). Sus funciones principales incluyen:
Transmite el par del motor al sistema de transmisión de la trituradora, permitiendo el giro del contraeje y el posterior funcionamiento del mecanismo de trituración.
Ajuste de la velocidad del contraeje a través de la variación del diámetro (en conjunto con los tamaños de las poleas del motor), optimizando la eficiencia de trituración para diferentes materiales.
Absorbe pequeñas vibraciones y golpes del motor, reduciendo el impacto en los componentes de transmisión de la trituradora.
2. Composición y estructura de la polea
Las poleas de las trituradoras cónicas suelen ser poleas con ranuras en V, diseñadas para adaptarse al perfil de la correa de transmisión. Su estructura incluye:
Cuerpo de la poleaEstructura principal cilíndrica o cónica con ranuras para la colocación de la correa. Generalmente es una pieza fundida o forjada de una sola pieza, con un cubo en el centro para su montaje en el eje intermedio.
Ranuras en VMúltiples ranuras circunferenciales (número correspondiente al número de correas, p. ej., de 2 a 6 ranuras) con un ángulo de 34° a 40°, diseñadas para sujetar los laterales de la correa trapezoidal y transmitir el par por fricción. La profundidad y el ancho de las ranuras están estandarizados (p. ej., series SPZ, SPA y SPB) para adaptarse a las dimensiones de la correa.
CentroUna proyección cilíndrica central con un orificio para su montaje en el eje intermedio. Puede incluir una ranura para chaveta, orificios para tornillos de fijación o un bloqueo cónico para fijar la polea al eje, evitando el deslizamiento durante la rotación.
BordeEl borde exterior del cuerpo de la polea refuerza la estructura y limita el movimiento lateral de la correa. Puede incluir orificios de aligeramiento (para poleas grandes) para reducir el peso y la inercia.
WebLa estructura radial que conecta el cubo a la llanta proporciona resistencia mecánica y minimiza el peso. Puede ser maciza (para poleas pequeñas) o acanalada (para poleas grandes) para aumentar la rigidez.
3. Proceso de fundición del cuerpo de la polea
La mayoría de las poleas se fabrican para lograr una mayor rentabilidad y una geometría compleja, con los siguientes pasos:
Selección de materialesLa fundición gris (HT250 o HT300) es la preferida por su buena colabilidad, resistencia al desgaste y amortiguación de vibraciones. Para aplicaciones de servicio pesado, se utiliza fundición dúctil (QT500-7) o acero fundido (ZG270-500) para una mayor resistencia a la tracción.
Fabricación de patronesUn patrón de madera, metal o impreso en 3D reproduce la geometría de la polea, incluyendo ranuras, cubo y alma. Se añaden márgenes de contracción (1-2%) y ángulos de desmoldeo (2-3°) para la eliminación del molde.
MolduraSe forman moldes de arena aglomerados con resina alrededor del modelo. Los machos crean el orificio central y los orificios de aligeramiento (si los hay). El molde se cura para garantizar la estabilidad dimensional.
Derretimiento y vertidoEl hierro fundido se funde en un horno de inducción a 1400–1450 °C. El metal fundido se vierte en el molde mediante un sistema de compuertas, con velocidad controlada para evitar turbulencias y asegurar el llenado completo de las ranuras.
Enfriamiento y agitaciónLa pieza fundida se enfría lentamente en el molde para reducir la tensión y luego se retira mediante vibración. Se cortan las mazarotas y las compuertas, y se limpia la arena superficial.
Tratamiento térmico:El recocido de alivio de tensiones (550–600 °C durante 2–3 horas) elimina las tensiones residuales, evitando deformaciones durante el mecanizado.
Inspección de fundiciónInspecciones visuales para detectar grietas, porosidad o ranuras incompletas. Las pruebas ultrasónicas (UT) detectan defectos internos en áreas críticas (centro y alma).
4. Proceso de mecanizado y fabricación
Mecanizado en bruto:
Se giran el borde exterior y el cubo para eliminar el exceso de material, estableciendo dimensiones básicas con un margen de acabado de 1 a 2 mm.
El orificio central está perforado de manera tosca y escariado hasta alcanzar un tamaño aproximado.
Mecanizado de acabado:
Las ranuras en V se tornean con precisión utilizando un torno con una herramienta de corte de ranuras, lo que garantiza que el ángulo (±0,5°), la profundidad (±0,1 mm) y el ancho (±0,05 mm) coincidan con las especificaciones de la correa.
El orificio del cubo está rectificado con una tolerancia IT7 y una rugosidad superficial de Ra1,6 μm. Las chaveteras se fresan según dimensiones estándar (p. ej., DIN 6885) con tolerancias ajustadas.
La cara de la polea está mecanizada para que sea perpendicular al eje del orificio (desplazamiento ≤0,05 mm) para evitar la desalineación de la correa.
Tratamiento de superficies:
Las ranuras se granallan para eliminar rebabas y mejorar la fricción con la correa.
La superficie exterior está pintada o recubierta con un acabado anticorrosivo (por ejemplo, revestimiento de zinc) para mayor durabilidad.
Características del ensamblaje:
Los bujes de bloqueo cónico (si se utilizan) se presionan en el cubo, con conos coincidentes para garantizar un montaje seguro del eje.
Los tornillos de fijación se instalan en orificios roscados, con puntas endurecidas para encajar en el eje y evitar deslizamientos.
5. Procesos de control de calidad
Pruebas de materiales:Las piezas fundidas se analizan para determinar su composición química (espectrometría) y propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, dureza: 180–240 HBW para HT250).
Precisión dimensional:
La CMM (máquina de medición de coordenadas) verifica las dimensiones de la ranura, el diámetro del orificio y el descentramiento de la cara.
El ángulo de la ranura se verifica con un transportador; se mide el diámetro de paso (distancia entre los centros de las ranuras) para garantizar la alineación de la correa.
Equilibrio:
Se realiza un equilibrado dinámico para poleas que giran a más de 1000 RPM, garantizando un desequilibrio residual ≤10 g·mm/kg para reducir la vibración.
Pruebas funcionales:
Prueba de ajuste de la correa: se instalan correas trapezoidales para verificar el enganche de la ranura (sin tensión ni holgura excesiva).
Prueba de torque: La polea se monta en un eje de prueba y se somete a un torque nominal para verificar que no haya deslizamiento ni deformación.
Calidad de la superficie:
Se inspeccionan las superficies de las ranuras para detectar grietas o bordes afilados (mediante microscopía) que podrían dañar las correas.
La adherencia de la pintura se prueba con un método de corte transversal (ISO 2409), que no requiere pelado.
La fabricación precisa de la polea y el control de calidad garantizan una transmisión de potencia eficiente, minimizando el desgaste de la correa y maximizando la confiabilidad operativa de la trituradora de cono.
Para superar las deficiencias mencionadas, Shilong ofrece una estructura de conexión para el eje de transmisión y la polea de la trituradora de cono que se instala y desinstala fácilmente. Además, garantiza que la superficie de conexión entre ambos ejes no sufra daños durante el montaje e instalación. La solución técnica adoptada consiste en una estructura de conexión entre el eje de transmisión y la polea de la trituradora de cono, que incluye la polea y el eje de transmisión. El centro de la polea cuenta con un orificio para el eje, y la sección de conexión del eje de transmisión se ubica en dicho orificio. Esta sección cuenta con un orificio para el manguito de expansión, coaxial con el orificio del eje. El diámetro del orificio del manguito de expansión es mayor que el del orificio del eje. La superficie circunferencial interna del orificio del manguito de expansión y la superficie circunferencial externa de la sección de conexión del eje de transmisión encierran una cavidad para el manguito de expansión. En la cavidad del manguito se encuentra un manguito de expansión. Una placa de presión se fija en el extremo exterior de la polea, y su centro se conecta a la cabeza del eje de transmisión mediante un perno de conexión. La solución técnica adoptada consiste en una estructura de conexión entre el eje de transmisión y la polea de la trituradora de cono. El eje de transmisión y la polea se conectan mediante un manguito de expansión dispuesto en su cavidad, eliminando así la necesidad de chaveteros y pasadores de chaveta en la estructura de conexión tradicional, especialmente con centrado. Ofrece alta precisión, fácil instalación, ajuste y desmontaje, alta resistencia, conexión estable y fiable, y protege el equipo contra daños por sobrecarga. Además, la placa de presión fijada en el extremo exterior de la polea evita que entren impurezas en la cavidad de expansión y contaminen el manguito de expansión.
