Britador cônico hidráulico multicilindro

Estrutura superior: Estrutura cilíndrica de aço fundido (ZG270-500), que suporta o cone fixo e o mecanismo de ajuste. Possui flange superior para conexão da tremonha de alimentação e nervuras de reforço radiais (espessura de 30 a 80 mm) para suportar forças de esmagamento.

Quadro inferior: Uma base de aço fundido de alta resistência (ZG35CrMo) que abriga a luva do eixo excêntrico, o mancal do eixo principal e o sistema do cilindro hidráulico. É aparafusada à fundação para garantir estabilidade durante a operação e equipada com passagens de óleo para lubrificação e resfriamento.

Cone Móvel: Um componente cônico com um revestimento resistente ao desgaste (ferro fundido de alto cromo Cr20 ou aço manganês ZGMn13) fixado por fundição em liga de zinco. O corpo do cone é forjado em aço-liga 42CrMo, com uma base esférica que se encaixa no mancal esférico do eixo principal para garantir oscilação flexível.

Cone Fixo (Côncavo): Um revestimento anular segmentado (3 a 6 segmentos) feito de ferro fundido com alto teor de cromo, montado na parede interna da estrutura superior. Cada segmento é projetado com um perfil de cavidade específico (ângulo, profundidade) para controlar o processo de britagem e o tamanho das partículas do produto.

Eixo principal: Eixo forjado em liga de aço (40CrNiMoA) com extremidade inferior cônica (conicidade 1:12) que se encaixa na luva do eixo excêntrico. Transmite a força rotacional da luva excêntrica para o cone móvel, com diâmetro variando de 100 a 300 mm, dependendo do modelo do britador.

Manga de eixo excêntrico: Uma luva de aço fundido (ZG35CrMo) com furo deslocado (excentricidade de 8 a 25 mm) que aciona o movimento oscilante do eixo principal. É montada em rolamentos esféricos de rolos e girada por um conjunto de engrenagens cônicas (engrenagens cônicas pequenas e grandes feitas de 20CrMnTi).

Sistema de motor e polia: Um motor de frequência variável (160–630 kW) conectado ao eixo de entrada por meio de uma correia em V e polia, fornecendo energia para acionar a luva excêntrica. A velocidade do motor é ajustável (500–1200 rpm) para se adaptar a diferentes materiais.

Unidade Hidráulica Multicilindro: 6 a 12 cilindros hidráulicos distribuídos uniformemente ao redor da estrutura inferior, responsáveis pelo ajuste do tamanho da porta de descarga (5 a 50 mm) e pela proteção contra sobrecarga. Cada cilindro tem uma pressão de trabalho de 16 a 25 MPa e é equipado com um sensor de pressão para controle preciso.

Gabinete de controle hidráulico: Contém bombas, válvulas e um sistema PLC para regular a pressão do cilindro, permitindo o ajuste automático da porta de descarga e o monitoramento em tempo real dos parâmetros operacionais.

Dispositivo de alívio de segurança:Quando materiais não britáveis entram na câmara de britagem, os cilindros hidráulicos se retraem automaticamente para expandir a porta de descarga, expelindo o material estranho e, em seguida, retornam à posição original para retomar a operação.

Sistema de lubrificação com óleo fino: Um sistema independente com bombas, resfriadores e filtros que circula óleo lubrificante (ISO VG 46) para rolamentos, engrenagens e luva excêntrica. Mantém a temperatura do óleo abaixo de 55 °C e a pressão entre 0,2 e 0,4 MPa.

Estrutura à prova de poeira: Uma combinação de vedações de labirinto, vedações de óleo e purga de ar (ar comprimido de 0,3–0,5 MPa) para evitar que poeira e partículas finas entrem nos sistemas hidráulicos e de rolamentos.

Criação de padrões: Padrões de madeira ou metal em escala real são criados com tolerâncias de contração (1,2–1,5%) e recursos detalhados (nervuras, flanges, passagens de óleo).

Moldagem: São utilizados moldes de areia aglomerada com resina, com núcleos para cavidades internas. A superfície do molde é revestida com uma camada refratária à base de zircônio para melhorar o acabamento superficial.

Derretendo e Derramando:

ZG270-500: Derretido em forno de indução a 1520–1560°C, vazado a 1480–1520°C sob pressão controlada para evitar porosidade.

ZG35CrMo: Fundido a 1540–1580°C, com cromo e molibdênio adicionados para atingir a composição necessária (Cr 0,8–1,2%, Mo 0,2–0,3%).

Tratamento térmico: Normalização a 880–920°C (resfriado a ar) seguida de revenimento a 550–600°C para aliviar o estresse interno e atingir dureza HB 180–220.

Padrão e Moldagem: Padrões de espuma de precisão com detalhes de furo excêntrico são usados para moldagem de concha, garantindo precisão dimensional do furo deslocado (±0,05 mm).

Vazamento e tratamento térmico: O aço fundido é vazado a 1500–1540 °C. Após a fundição, a luva passa por têmpera (850 °C, resfriamento a óleo) e revenimento (580 °C) para atingir dureza HB 220–260 e resistência à tração ≥785 MPa.

Aquecimento de tarugos:Tarubos de aço são aquecidos a 1150–1200°C em um forno a gás para garantir a plasticidade.

Forjamento em matriz aberta:A tarugo é recuada e forjada em um formato cônico com uma base esférica, com múltiplas passagens para alinhar o fluxo de grãos ao longo da direção do estresse.

Tratamento térmico: Têmpera (840°C, resfriado a água) e revenimento (560°C) para atingir resistência à tração ≥900 MPa, resistência ao escoamento ≥785 MPa e dureza HRC 28–32.

Usinagem de desbaste: A fresagem CNC molda as superfícies dos flanges e as bordas das nervuras, com tolerância de planicidade (≤ 0,1 mm/m). As mandriladoras criam assentos de rolamentos e furos de montagem de cilindros hidráulicos com tolerância IT7.

Usinagem de precisão: Retificação de superfícies de contato de flanges até Ra1,6 μm. Perfuração e rosqueamento de furos para parafusos (M30–M60) com rosca classe 6H, garantindo precisão posicional (±0,1 mm).

Girando: Tornos CNC usinam o diâmetro externo e o furo excêntrico, deixando uma margem de retificação de 0,5 a 1 mm. A excentricidade é verificada usando uma CMM.

Moagem: O diâmetro externo e o furo são retificados com tolerância IT6, com rugosidade superficial Ra0,8 μm. A face de montagem da engrenagem é retificada perpendicularmente (≤0,02 mm/100 mm).

Moagem: Os centros de usinagem CNC moldam a superfície cônica e a base esférica, com tolerância de ângulo do cone (±0,05°) e rugosidade da superfície Ra3,2 μm.

Superfície de montagem do revestimento: Usinado até ficar plano (≤0,1 mm/m) para garantir uma ligação firme com o revestimento resistente ao desgaste por meio de fundição em liga de zinco.

Teste de materiais:

A análise espectrométrica verifica a composição química (por exemplo, ZG35CrMo: C 0,32–0,40%, Cr 0,8–1,2%).

Testes de tração e impacto confirmam propriedades mecânicas (por exemplo, 42CrMo: energia de impacto ≥60 J/cm² a 20°C).

Inspeção dimensional:

O CMM verifica dimensões críticas (por exemplo, excentricidade da luva excêntrica, coaxialidade do assento do mancal da estrutura).

O escaneamento a laser verifica o perfil cônico do cone móvel e a geometria da cavidade do cone fixo.

Ensaios Não Destrutivos (END):

O teste ultrassônico (UT) detecta defeitos internos em estruturas e mangas fundidas (defeitos >φ3 mm rejeitados).

O teste de partículas magnéticas (MPT) inspeciona eixos principais forjados e cones móveis em busca de rachaduras na superfície.

Teste de desempenho:

Balanceamento Dinâmico: Os conjuntos de rotor e luva excêntrica são balanceados para grau G2.5 (vibração ≤2,5 mm/s).

Teste do sistema hidráulico: Ciclagem de pressão (0–25 MPa) por 1000 ciclos sem vazamentos; tempo de resposta dos dispositivos de segurança ≤0,5 segundos.

Teste de esmagamento:Execução contínua de 48 horas com granito (resistência à compressão de 160 MPa) para verificar capacidade, tamanho de partícula (cubicidade ≥85%) e desgaste dos componentes.

Validação de Segurança:

Testes de sobrecarga com blocos de ferro de 50 kg confirmam que o sistema hidráulico dispara e reinicia corretamente sem danos.