Estrutura superior: Estrutura cilíndrica de aço fundido (ZG270-500) com flange na parte superior para conexão da tremonha de alimentação. Sua parede interna é usinada para se adaptar ao revestimento cônico fixo, e nervuras de reforço radiais (espessura de 40 a 100 mm) aumentam a rigidez contra 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 os cilindros hidráulicos. É aparafusada à fundação com chumbadores (M30–M60) e possui passagens internas de óleo para lubrificação.
Cone Móvel: Composto por um corpo cônico forjado de 42CrMo e um revestimento de ferro fundido com alto teor de cromo (Cr20). O corpo cônico possui uma base esférica que se encaixa no rolamento esférico do eixo principal, permitindo um giro flexível. O revestimento é fixado por fundição em liga de zinco para garantir um contato firme, com uma espessura de camada resistente ao desgaste de 30 a 80 mm.
Cone Fixo (Côncavo): Um revestimento anular segmentado (3 a 6 segmentos) feito de Cr20 ou ZGMn13, montado na estrutura superior. O perfil da cavidade de cada segmento (ângulo de 18° a 25°) é otimizado para requisitos específicos de tamanho de partícula, com estruturas interligadas para evitar vazamento de material.
Manga de eixo excêntrico: Uma luva de aço fundido (ZG35CrMo) com excentricidade de 10–30 mm, que aciona a oscilação do eixo principal. É equipada com uma grande engrenagem cônica (20CrMnTi, cementada e temperada) e montada sobre rolamentos esféricos de rolos.
Par de engrenagens cônicas:A engrenagem cônica pequena (montada no eixo de entrada) e a engrenagem cônica grande transmitem potência do motor, com uma relação de transmissão de 1:4–1:6.
Motor e transmissão por correia em V: Um motor de frequência variável (160–630 kW) conectado ao eixo de entrada por meio de correias em V, com uma velocidade de polia de 980–1480 rpm.
Unidade de ajuste hidráulico: 6 a 12 cilindros hidráulicos (pressão de trabalho de 16 a 25 MPa) ao redor da estrutura inferior ajustam a porta de descarga (5 a 50 mm) elevando/abaixando o cone fixo. Sensores de posição garantem a precisão (±0,1 mm).
Sistema de segurança: Proteção contra sobrecarga por meio de válvulas de alívio de pressão. Quando materiais não britáveis entram, os cilindros se retraem para expandir a porta de descarga, expelir corpos estranhos e reiniciar automaticamente.
Gabinete de Controle Inteligente: Sistema baseado em CLP que monitora temperatura, pressão e potência, com operação remota e funções de diagnóstico de falhas.
Lubrificação com óleo fino: Um sistema independente com bombas duplas, resfriadores e filtros, circulando óleo ISO VG 46 para rolamentos e engrenagens a 0,2–0,4 MPa, mantendo a temperatura <55°C.
Estrutura à prova de poeira: Vedações de labirinto + vedações de óleo + purga de ar (0,3–0,5 MPa) evitam a entrada de poeira, com opção de spray de água para ambientes com alto teor de poeira.
Criação de padrões: Padrões de resina impressos em 3D em escala real com tolerâncias de contração (1,2–1,5%), incluindo detalhes de nervuras e passagens de óleo.
Moldagem: Moldes de areia aglomerados com resina e revestimento de zircônio (0,2–0,3 mm de espessura) para acabamento superficial. Os núcleos formam cavidades internas.
Derretendo e Derramando:
ZG270-500: Derretido em um forno de indução a 1520–1560°C, vazado a 1480–1520°C sob vácuo para reduzir a porosidade.
ZG35CrMo: Ligado com Cr (0,8–1,2%) e Mo (0,2–0,3%), vazado a 1500–1540°C.
Tratamento térmico: Normalização (880–920°C, resfriado a ar) + revenimento (550–600°C) para atingir HB 180–220, aliviando o estresse interno.
Moldagem: Moldagem de concha com ligante de resina fenólica para precisão (±0,1 mm no furo excêntrico).
Vazamento e tratamento térmico: Vazado a 1500–1540°C, depois temperado (850°C, resfriado a óleo) + revenido (580°C) para atingir HB 220–260 e resistência à tração ≥785 MPa.
Forjamento: Tarugo aquecido a 1150–1200°C, rebaixado e forjado em formato cônico com base esférica, garantindo o alinhamento do fluxo de grãos.
Tratamento térmico: Temperado (840°C, resfriado a água) + revenido (560°C) para atingir HRC 28–32, resistência à tração ≥900 MPa.
Usinagem de desbaste: Fresamento CNC para moldar flanges e nervuras, deixando uma folga de 2–3 mm. Mandriladoras criam assentos de rolamento (tolerância IT7).
Usinagem de precisão: Retificação de superfícies de flanges até Ra1,6 μm, planicidade ≤0,1 mm/m. Perfuração/rosqueamento de furos para parafusos (M30–M60, classe 6H) com precisão posicional de ±0,1 mm.
Girando: O torno CNC usina o diâmetro externo e o furo excêntrico (IT8), deixando uma margem de retificação de 0,5 mm.
Moagem: Diâmetro externo e furo retificados conforme IT6, Ra0,8 μm. Perpendicularidade da face de montagem da engrenagem ≤0,02 mm/100 mm.
Moagem: Os centros de usinagem CNC moldam a superfície do cone (tolerância ±0,05°) e a base esférica (Ra3,2 μm).
Superfície de montagem do revestimento: Usinado com planicidade ≤0,1 mm/m para colagem de liga de zinco.
Teste de materiais:
A análise espectrométrica verifica a composição química (por exemplo, ZG35CrMo: C 0,32–0,40%).
Testes de tração/impacto confirmam propriedades mecânicas (42CrMo: energia de impacto ≥60 J/cm²).
Inspeção dimensional:
CMM verifica dimensões críticas (excentricidade, ângulo do cone) com tolerância de ±0,05 mm.
A digitalização a laser valida o projeto de correspondência do perfil da cavidade.
NDT:
UT detecta defeitos internos em peças fundidas (defeitos >φ3 mm rejeitados).
O MPT inspeciona peças forjadas em busca de rachaduras superficiais (>1 mm rejeitado).
Teste de desempenho:
Balanceamento dinâmico (grau G2.5) para conjuntos de rotores.
Teste de carga de 48 horas com granito: capacidade, tamanho de partícula e desgaste do revestimento monitorados.
Preparação da Fundação: Fundação de concreto (grau C30) com chumbadores embutidos, nivelamento ≤0,1 mm/m, curada por 28 dias.
Instalação da estrutura inferior: Içado até a fundação, nivelado com calços, chumbadores pré-apertados (torque de 30%).
Conjunto de luva excêntrica e eixo principal: Luva excêntrica instalada na estrutura inferior, eixo principal inserido na luva, rolamentos lubrificados.
Instalação de cone móvel: Içado e acoplado ao eixo principal, liga de zinco vazada entre o corpo do cone e o revestimento (temperatura de 450–500°C).
Montagem de estrutura superior e cone fixo: Estrutura superior aparafusada à estrutura inferior, segmentos cônicos fixos instalados com juntas, apertadas sequencialmente.
Conexão do Sistema Hidráulico e de Lubrificação: Tubos lavados (limpeza do óleo NAS 8), mangueiras conectadas, pressão testada (1,5× pressão de trabalho).
Comissionamento:Execução em vazio (2 horas) para verificar a rotação e o ruído, depois teste de carga (8 horas) com material, ajustando a porta de descarga ao tamanho do projeto.