El casquillo de la trituradora de cono, un componente clave en la base del cono móvil, funciona como pivote del eje principal, transmite cargas al bastidor, facilita la lubricación y mantiene la alineación. Opera bajo cargas elevadas, lo que requiere resistencia, resistencia al desgaste y precisión.
Estructuralmente, incluye un cuerpo de acero de aleación de alta resistencia (42CrMo), una cavidad de cojinete de precisión, una interfaz de buje excéntrico, canales de lubricación, una brida de montaje y pasadores de ubicación, con inserciones resistentes al desgaste opcionales.
La fabricación implica fundición en arena (creación de patrones, moldeo, fusión/vertido), tratamiento térmico (templado/revenido, endurecimiento local) y mecanizado (mandrinado de precisión, procesamiento de bridas, perforación de canales).
El control de calidad abarca pruebas de materiales (composición, mecánica), comprobaciones dimensionales (CMM, pruebas de redondez), ensayos no destructivos (UT, MPT), pruebas mecánicas (dureza, compresión) y ensayos funcionales. Esto garantiza el funcionamiento estable de la trituradora en la minería y el procesamiento de áridos.
Introducción detallada al componente del zócalo de la trituradora de cono
1. Función y rol del zócalo
El casquillo de la trituradora de cono (también conocido como casquillo del eje principal o casquillo excéntrico) es un componente de conexión crucial ubicado en la parte inferior del cono móvil, que sirve como punto de pivote del eje principal. Sus principales funciones incluyen:
Soporte de pivote:Proporciona un punto de apoyo estable para el eje principal, permitiéndole oscilar excéntricamente bajo el impulso del buje excéntrico, lo cual es esencial para generar el movimiento de aplastamiento.
Transmisión de carga:Transfiere cargas axiales y radiales del cono móvil y del proceso de trituración al cojinete inferior del bastidor, lo que garantiza la distribución de la fuerza a lo largo de la base de la trituradora.
Interfaz de lubricación:Canales de lubricación de la carcasa que suministran aceite al cojinete inferior del eje principal, reduciendo la fricción entre el eje giratorio y el casquillo estacionario.
Mantenimiento de la alineación:Mantiene la concentricidad entre el eje principal y el buje excéntrico, evitando vibraciones excesivas y desgaste desigual en los componentes acoplados.
Al operar bajo altas cargas estáticas y dinámicas, el casquillo requiere alta resistencia a la compresión, resistencia al desgaste y precisión dimensional para garantizar el funcionamiento estable de la trituradora.
2. Composición y estructura del zócalo
El zócalo es típicamente un componente cilíndrico o cónico con un centro hueco, que presenta las siguientes partes clave y detalles estructurales:
Cuerpo del zócalo: Fundición o forja de una sola pieza de acero aleado de alta resistencia (p. ej., 42CrMo) o fundición de alto contenido de cromo, con un diámetro de entre 150 mm y 600 mm, según el tamaño de la trituradora. El espesor del cuerpo es de 30 a 80 mm para soportar cargas elevadas.
Cavidad del cojinete:Un orificio central mecanizado con precisión que alberga el cojinete inferior del eje principal (a menudo un cojinete de rodillos esféricos o un cojinete de manguito), con una rugosidad superficial de Ra0,8 μm y una tolerancia dimensional IT6.
Interfaz de buje excéntrico:Una superficie cilíndrica o esférica exterior que se acopla con el buje excéntrico, con un acabado pulido (Ra1,6 μm) para reducir la fricción durante la rotación excéntrica.
Canales de lubricación:Orificios perforados radiales y axiales (φ4–φ10 mm) que se conectan al sistema de lubricación del bastidor y suministran aceite a la cavidad del cojinete y a la interfaz exterior.
Brida de montajeUna brida radial en la base con orificios para pernos fija el zócalo al bastidor, garantizando su estabilidad durante el funcionamiento de la trituradora. La brida tiene una tolerancia de planitud ≤0,05 mm/m para evitar la concentración de carga.
Pasadores de ubicación:Pequeñas protuberancias cilíndricas en la brida que encajan en los orificios correspondientes del marco, garantizando un posicionamiento radial preciso del zócalo.
Inserto resistente al desgaste (opcional):Un manguito de bronce o metal babbitt reemplazable presionado en la cavidad del cojinete, lo que mejora la resistencia al desgaste y permite un reemplazo fácil sin reemplazar todo el casquillo.
3. Proceso de fundición del zócalo
Para la mayoría de los diseños de zócalos, la fundición en arena es el método de fabricación principal debido a la geometría compleja del componente:
Selección de materiales:
El acero aleado de alta resistencia (42CrMo) es el preferido por su excelente resistencia a la tracción (≥1080 MPa), límite elástico (≥930 MPa) y tenacidad al impacto (≥60 J/cm²). Su composición química se controla a un 0,38-0,45 % de Cr, un 0,9-1,2 % de Cr y un 0,15-0,25 % de Mo.
Fabricación de patrones:
Se crea un patrón a escala real (espuma, madera o resina), que replica la forma exterior del encaje, la cavidad del cojinete, la brida y la posición del canal de lubricación. Se añaden márgenes de contracción (1,5-2,0 %) para compensar la contracción por enfriamiento.
Moldura:
Se prepara un molde de arena aglomerado con resina, con un macho de arena para formar la cavidad central del cojinete. El molde se recubre con un revestimiento refractario para mejorar el acabado superficial y evitar la inclusión de arena.
Derretimiento y vertido:
El acero aleado se funde en un horno de inducción a 1520–1560 °C, con un estricto control del contenido de azufre y fósforo (≤0,035 % cada uno) para evitar la fragilidad.
El vertido se realiza a 1480–1520 °C con un caudal controlado para garantizar el llenado completo de la cavidad del molde, minimizando la porosidad en áreas críticas como la cavidad del cojinete.
Tratamiento térmico:
Temple y revenidoLa pieza fundida se calienta a 850–880 °C, se mantiene a esta temperatura durante 2–3 horas y luego se enfría en aceite. El revenido a 550–600 °C durante 4–5 horas alcanza una dureza de HRC 28–35, lo que equilibra la resistencia y la maquinabilidad.
Endurecimiento local:La superficie de la cavidad del cojinete se endurece por inducción hasta una profundidad de 2 a 4 mm, logrando un HRC 50-55 para mejorar la resistencia al desgaste.
4. Proceso de mecanizado y fabricación
Mecanizado en bruto:
La pieza fundida se monta en un torno CNC para mecanizar la superficie exterior, la brida y la cavidad del cojinete preliminar, dejando un margen de acabado de 2 a 3 mm. Las dimensiones clave (p. ej., el diámetro de la brida) se controlan con una precisión de ±0,5 mm.
Mecanizado de precisión de cavidades de cojinetes:
El orificio central está rectificado y bruñido para lograr una tolerancia dimensional IT6 (p. ej., φ200H6) y una rugosidad superficial de Ra0,8 μm, lo que garantiza un ajuste perfecto del rodamiento. La redondez se controla a ≤0,005 mm.
Mecanizado de bridas y características de montaje:
La brida de montaje se mecaniza con una rectificadora CNC hasta obtener una planitud de ≤0,05 mm/m. Los orificios para pernos se taladran y roscan con una tolerancia de clase 6H, con precisión de posición (±0,1 mm) respecto al eje del zócalo.
Perforación de canales de lubricación:
Se perforan pozos de aceite axiales y radiales con máquinas de perforación profunda CNC, con una estricta tolerancia de posición (±0,2 mm) para garantizar un flujo de aceite sin obstrucciones. Las intersecciones de los pozos se desbarban para evitar la interrupción del flujo de aceite.
Tratamiento de superficies:
La cavidad del cojinete está pulida a Ra0,4 μm para reducir la fricción y mejorar la vida útil del cojinete.
La superficie exterior y la brida están recubiertas con pintura antioxidante, mientras que la superficie de montaje está tratada con un compuesto antiadherente para una fácil instalación.
5. Procesos de control de calidad
Pruebas de materiales:
El análisis de la composición química (espectrometría) verifica el cumplimiento de los estándares 42CrMo.
Las pruebas de tracción en muestras fundidas confirman las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción ≥1080 MPa, alargamiento ≥12%).
Comprobaciones de precisión dimensional:
Una máquina de medición de coordenadas (CMM) inspecciona dimensiones críticas: diámetro de la cavidad del cojinete, planitud de la brida y posiciones de los orificios de los pernos.
Un comprobador de redondez mide la redondez y cilindricidad de la cavidad del cojinete, garantizando valores ≤0,005 mm.
Ensayos no destructivos (END):
La prueba ultrasónica (UT) detecta defectos internos en el cuerpo del zócalo, y cualquier grieta o poro de >φ2 mm da como resultado el rechazo.
La prueba de partículas magnéticas (MPT) verifica grietas superficiales en la brida, los orificios de los pernos y la cavidad del cojinete, y se rechazan defectos lineales de 0,2 mm.
Pruebas de propiedades mecánicas:
La prueba de dureza (Rockwell) garantiza que la cavidad del cojinete tenga HRC 50-55 y el núcleo tenga HRC 28-35.
Las pruebas de resistencia a la compresión en muestras verifican que el casquillo puede soportar cargas axiales ≥200 MPa.
Pruebas funcionales:
Un ajuste de prueba con el eje principal y el cojinete confirma el montaje correcto: el eje gira suavemente sin atascarse y el lubricante fluye libremente a través de los canales.
La prueba de carga aplica el 120 % de la carga axial nominal durante 1 hora, y la inspección posterior a la prueba no muestra deformación (cambio del diámetro de la cavidad del cojinete ≤0,01 mm).
A través de estos procesos de fabricación y control de calidad, el zócalo de la trituradora de cono logra la resistencia, precisión y confiabilidad necesarias para soportar el eje principal y facilitar un movimiento de trituración estable, asegurando un funcionamiento eficiente en aplicaciones de minería y procesamiento de agregados.
